1. Главная
  2. Решения
  3. Технические решения

Системы утилизации тепла

ООО «Фасэнергомаш» производит когенерационные установки, позволяющие эффективно утилизировать тепло, которое выделяется при работе дизельных и газопоршневых генераторов. Такие системы представляют собой комплексное решение, включающее различные агрегаты и механизмы, дающие возможность эффективно использовать тепло, вырабатываемое генераторами, объединять потоки тепловой энергии и направлять ее потребителю.

Когенерационная установка ФАС

Тепловой модуль (ТМ), который можно еще назвать блоком утилизации тепла – основной элемент всей системы. Именно он производит основную работу по утилизации тепловой энергии, вырабатываемой электрогенераторами, которая впоследствии объединяется в сборном пункте с энергией, утилизированной другими тепловыми модулями в сборном пункте и направляется непосредственно потребителю тепла. Этот алгоритм и называется СУТ, или система утилизации тепла. Если СУТ объединить с системами охлаждения генераторов, можно получить завершенную замкнутую тепломеханическую систему объекта.

Тепловой модуль значительно увеличивает общий КПД топлива, использующегося в электрогенераторе. При удачной схеме системы он может достигать 85-90%. Поскольку основной задачей ТМ как раз является эффективное и экономное использование тепловой энергии, использование СУТ можно считать полноценной технологией энергосбережения.

Утилизация тепловой энергии при работе двигателя внутреннего сгорания происходит по следующей схеме:

  • Тепло антифриза из системы охлаждения генератора снимается при помощи утилизатора тепла антифриза (УТА), который заменяет радиатор охлаждения и отдает тепло для нагрева воды потребляющего агрегата. В зависимости от того, какой теплоноситель используется заказчиком, УТА может быть в виде пластинчатого или кожухотрубчатого теплообменника «вода\антифриз» либо «антифриз\антифриз».
  • Тепло дымовых или выхлопных газов используется при помощи УТГ – утилизатора тепловых газов. Поскольку температура выхлопа на выходе из генератора довольно велика – до 550 °С, она может обеспечить весьма неплохой нагрев для теплоносителя, при этом на выходе из УТГ температура снизится до 120-180 °С. В зависимости от теплоносителя, УТГ может быть кожухотрубчатым теплообменником, работающим на паре «вода\дымовые газы» либо «антифриз\дымовые газы».
Тепловой модуль ФАС

Количество утилизируемого тепла вполне можно сопоставить с количеством производимой генератором электроэнергии. Так, на 100 кВт выработанного электричества приходится 110-130 кВт тепловой энергии.

Если для производства электричества используется турбогенератор, тепловой модуль состоит только из УТГ, тепловая мощность которого соответствует техническим характеристикам турбины, однако может составлять до 145% от производимого генератором электричества.

Возможные варианты сборки

Тепловая энергия может поступать в утилизатор как отдельно с каждого контура – антифризного и выхлопных газов, так и одновременно с двух контуров. В зависимости от этого используются следующие варианты исполнения:

  • Тепловой модуль (ТМ) в стандартной заводской комплектации. Сборка предусматривает рамное основание, два утилизационных теплообменника, байпасный трубопровод, переключатель потоков газа, трубопроводную обвязку, комплект контрольно-измерительного оборудования и шкаф автоматического управления (ШАУ ТМ).
  • Отдельно тепловой модуль утилизации выхлопных газов (ТМВГ). Сборка предусматривает рамное основание, утилизатор тепла выхлопных газов (УТГ), байпасную линию выхлопа, переключатель газовых потоков на электроприводе, и комплект контрольно-измерительного оборудования.
  • Отдельно тепловой модуль утилизации антифриза (ТМВВ). Сборка предусматривает рамное основание, утилизатор тепла антифриза (УТА), трубопроводную обвязку, шкаф управления с автоматикой, трехходовые клапаны. Теплообменники ТМВГ и ТМВВ в тепловых модулях могут быть установлены как вместе на одной раме, так и раздельно. Так, один из них может находиться внутри контейнера, а второй – на его крыше. Так же теплообменники могут располагаться на разных этажах в здании энергетического центра. Это зависит от того, каким образом подходят к ним магистральные потоки. При заказе любого из модулей, в комплектацию могут быть добавлены необходимые усеченные ШУ.
Тепловой модуль ФАС

Комплектация

Стандартная комплектация теплового модуля в полной заводской сборке включает:

В комплектацию блока утилизации тепла могут быть дополнительно включены:

Тепловой модуль ФАС

Преимущества и особенности конструкции наших тепловых модулей:

  • Теплообменники изготовлены из нержавеющей стали 12х18н10т, что повышает долговечность агрегатов;
  • Котлы-утилизаторы в жаротрубном исполнении гораздо легче очищаются от любых загрязнений, их конструкция значительно более компактна;
  • УТГ имеет кожух с компенсатором, который дает необходимую защиту от повреждений в нестандартных ситуациях теплообменнику;
  • Утилизаторов выхлопных газов может быть изготовлен с понижением уровня аэродинамического сопротивления (до 2 кПа);
  • Кожухотрубное исполнение УТА в кожухотрубном исполнении легче поддается чистке и ремонту в условиях эксплуатации в труднодоступных регионах (не требуется замена прокладок между пластинами);
  • Каждый тепловой модуль компонуется в зависимости от условий его будущей эксплуатации с учетом расположения магистралей и обслуживающих трубопроводов. При этом габариты и расположение агрегатов позволяет удобно подвести к модулю все необходимые коммуникации;
  • Рабочее давление жидкости в тепловом модуле составляет 0,6 МПа;
  • Готовые тепловые модули, их узлы и агрегаты подвергаются гидравлическим испытаниям под давлением 0,8 МПа;
  • По отдельной договоренности возможно производство модулей с рабочим давлением до 4 МПа;
  • Наше предприятие оказывает помощь в разработке смежных систем и подборе необходимого оборудования для них;
  • При создании тепловых модулей учитываются все пожелания и требования заказчика, если они не противоречат конструкционным особенностям агрегатов.