Дизельная электростанция с утилизацией тепла и холодом

Дизельная электростанция тоже может производить холод: выхлоп двигателя идёт в котёл-утилизатор, а горячая вода или пар питают абсорбционную машину. Подходит она там, где газа нет, а электростанция работает много часов в году. Каталог технологий американского агентства EPA относит дизельные двигатели к поршневым: электрический КПД и полный КПД с утилизацией тепла у них те же, что у газопоршневых установок, 27–41 % и 77–80 %. Быстроходный дизель выпускается до 4 МВт, тихоходный до 80 МВт.

Сначала посмотрите страницу «Виды тригенерации» со сравнением двигателей. Если у вас газ, читайте про ГПУ: там схемы подробнее.

Как устроена схема на дизеле?

Дизель-генераторы отдают выхлоп в котлы-утилизаторы. Горячая вода или пар идёт в машины Thermax. Вода рубашки охлаждения тоже может питать одну из машин. Тепло, которое иначе бы пропало, становится холодом.

Машина подбирается по виду тепла. Горячая вода: одноступенчатые LT и 5G с COP 0,65–0,80. Пар: двухступенчатые SD и 2B с COP 1,30–1,45. Потребитель получает холодную воду, а тепло машины отводит градирня или драйкулер NCT.

Какие у дизеля плюсы и минусы?

По данным каталога EPA, у дизельных двигателей есть и сильные, и слабые стороны.

Для тригенерации решает последний пункт: если холод не нужен, тепло всё равно надо куда-то деть, поэтому у схемы должны быть аварийные радиаторы.

Какие мировые примеры есть?

Это проекты Thermax по данным его материалов, как примеры из многих других.

В Джидде экономия по сравнению с электрическими чиллерами составила 5,1 млн кВт·ч в год и минус 5300 т CO2 в год. На Infosys: экономия 2,3 млн кВт·ч в год и минус 3200 т CO2. Moser Baer назван в материалах Thermax одной из крупнейших установок такого рода в Индии, а IT-парк в Бангалоре получил награду Asian Power Awards 2007 как «Лучшая децентрализованная установка». Топливо в разных документах названо то дизельным, то тяжёлым мазутом, поэтому точный вид топлива на странице не указан. Цифры по Moser Baer берём из таблицы проекта, а не из текста того же документа, где называется другая, гораздо большая мощность.

Как читать схему Infosys?

Схема взята из материалов Thermax по проекту и подписана по-английски. Выхлоп дизельного двигателя 1,6 МВт идёт в блок утилизации тепла (Heat Recovery Unit), потом в газоочиститель (Scrubber) и в трубу (Exhaust Out). Горячая вода (Hot Water) выходит из блока при 175 °C и возвращается при 155 °C. Она греет абсорбционную машину (Absorption Chiller). Охлаждающая вода (Cooling Water) идёт на машину при 32 °C и возвращается при 37,7 °C. Холодная вода идёт в здание: на схеме 12 °C на входе и 6 °C на выходе.

Когда дизель не годится?

Если рядом есть газ, смотрите схемы на странице про ГПУ: у дизеля выбросы выше. Дизель оправдан, когда газа нет, а электростанция всё равно нужна и работает много часов. Ориентир для абсорбционной части общий: холода от 300 кВт и 3000–4000 часов в год и больше, при менее чем 2000 часах не окупается. Ошибки на стыке двигателя и холода разобраны на странице «Почему тригенерация не окупается», за этот стык и холодовой контур отвечает «Энергия холода». Список машин Thermax на странице АБХМ Thermax, а ТЭО посчитает окупаемость под ваши часы работы.

Хотите проверить, даст ли тепло вашей дизельной станции холод? Закажите расчёт ТЭО или посчитайте на калькуляторе.

Источники

• EPA, Catalog of CHP Technologies, сентябрь 2017: https://www.epa.gov/sites/default/files/2015-07/documents/catalog_of_chp_technologies.pdf
• Материалы Thermax по проектам тригенерации (Moser Baer, IT-парк в Бангалоре, CES Energy, Infosys).

Частые вопросы