Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Kapcsolt energiaátalakítás Ellennyomású és kondenzációs fűtőblokk Gázturbinás és gázmotoros hőkiadás.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Kapcsolt energiaátalakítás Ellennyomású és kondenzációs fűtőblokk Gázturbinás és gázmotoros hőkiadás."— Előadás másolata:

1 Kapcsolt energiaátalakítás Ellennyomású és kondenzációs fűtőblokk Gázturbinás és gázmotoros hőkiadás

2 Gőzkörfolyamat fűtőmű + kond. erőműellennyomású fűtőerőmű primer energia megtakarítás: 25 azonos tüzelőanyag bázis!

3 Előnyök és hasznosság A kapcsolt energiaátalakítás legfontosabb előnye a primerenergia-megtakarítás  gazdasági hasznosság: olcsóbb energiaellátás  társadalmi hasznosság: környezetvédelmi előny egészségvédelmi előny ellátásbiztonsági előny fenntartható fejlődés

4 Lehetőségek  Gőzturbinás - hagyományos - típusok: ellennyomású gőzkörfolyamattal elvételes, kondenzációs gőzkörfolyamattal  Gázturbinás - hagyományos - típusok: egyszerű hőhasznosítással (CHP-GT) összetett körfolyamattal (CHP-CCGT)  Gázmotoros  Tüzelőanyag-elemes (üzemanyag-cellás)  Mikro-gázturbinás - korszerűbb - típus  Összetett - korszerűbb - típusok

5 Ellennyomású hőkiadás A „magyar fűtőturbina” ~1,2 bar~0,5 bar 16 MW

6 Elvételes-kondenzációs hőkiadás

7 Összehasonlítás  Elvételes-kondenzációs rugalmas, hő és villamos energia széles tartományban szabályozható; fojtási veszteség, egyfokozatú vízmelegetés → alacsony hatásfok  Ellennyomású nincs fojtási veszteség rugalmatlan Továbbfejlesztés kondenzációs fűtőturbina aszimmetrikus ikeráramú fűtőturbina

8 Kondenzációs fűtőturbina t e t v Fűtési hőcserélők Tápvízelőmelegítő rendszer Szabályozatlan elvétel

9 Aszimmetrikus fűtőturbina t e t v Fűtési hőcserélők Tápvízelőmelegítő rendszer Nagynyomású turbina Kisnyomású turbinák Fűtőturbina öblítőgőz

10 H Q ü. Q F. Q 1. P T P e önfogyasztás T Q E P FE Q. t v t e KSZFH2FH1 SZ CSSZ KE GTT TSZ NE GK Fűtőerőmű rendszerstruktúra T G Tr Ellenyomású fűtőerőmű

11 Fűtőerőmű energiafolyam HTE Q 1 1 ell T0 1Q T T P. ) ( -= 1 1 ell T0 Q T T Q.. = ü vH mH 1 Q Q.. -=η 84,077…,0 T = η T vE mE 1 P P -=η TT0T h PP = () T T 1PQQ η-+=. FE P Q. ü Q. 1 Q. 11 T vQ mQ ≈ -= Q Q.. η.

12 Energetikai mutatók Mennyiségi (bruttó) hatásfok: Villamos energetikai „hatásfok”: Hőfejlesztési „hatásfok”:

13 Energetikai mutatók - 2 Fajlagos villamos energia: Villamos energia arány: fűtőmű kond. erőmű Fajlagos hőfelhasználás

14 Energetikai mutatók - 3 kapcsolt határa kapcsolt itt már rosszabb Minden haszon a hőn Minden haszon a villamos energián

15 Értékelés Minden haszon (megtakarítás) a hőre könyvelve: Minden haszon a villamos energián: Szélső pontok: tüzelőhő az egyik termékre terhelve hőre:vill.e.-re:

16 Értékelés - 2 Tüzelőhő megtakarítás Referencia fűtőmű hatásfok (pl. gázkazán): Referencia kond. erőmű hatásfok: (a VER átlagos hatásfoka, ~35..37%) Komplex értékelés kívánatos!

17 Értékelés - 3 Értékelhető villamos teljesítmény (ellenny.) Merev kapcsolat a hőigénnyel (ellennyomásúnál): Értékelhető (a villamosenergia-rendszer szempontjából): Általában:

18 Segédkondenzáció, segédhűtés Cél az P ért növelése; Q és P közötti merev kapcsolat feloldása SegédkondenzációSegédhűtés Tápvízelőmelegítő rendszer pótvíz CSGYT SK visszatérő kondenzátum t e t v Tápvízelőmelegítő rendszer FH1FH2 SH

19 Kondenzációs fűtőblokk

20 Részleges hőkiadás: Q FE /Q kond <1 Fojtás e p Gőzfogyasztó e t v t f m. Q. P e1 p e2 p Q. P szabályozott elvétel szabályozatlan elvétel..

21 Kondenzációs fűtőblokk Teljes hőkiadás: Q FE /Q kond >1 e t v t f m. Q. P ög m. torlasztócsappantyú zárva: ellennyomású üzem nyitva: kondenzációs üzem..

22 Energetikai jellemzők Fajlagos kiesett villamos energia: Fajlagos kiesett villamos energia éves átlagban:

23 Energetikai jellemzők Értékelhető villamos teljesítmény: Cél: P FE,ért legyen maximális!

24 Alapfeltételek Legyen megfelelő hőigény!  távhőigény (távfűtés, ipari gőzellátás)  közelhőigény (lakótömb fűtése)  központi hőigény (egy épület hőellátása)  saját, egyedi hőigény: saját üzem, ipar hőellátása közintézményi hőigény lakossági fűtés és használati melegvízkészítés  hűtési igény (abszorpciós hűtőgépekkel)

25 Üzemeltetési problémák Melyik termék (a hő vagy a villany) szerint irányítsák az energiatermelést, tehát hogyan szabályozzák a kapcsolt energiaátalakítást?  Melyik a „fő” termék (a hő vagy a villany), melyik hoz nagyobb hasznot a tulajdonosnak?  A hő az elsődleges? (ez “értéktelenebb” termék)  A villany az elsődleges? (ára legalább 3-szor nagyobb) Megjegyzések: -A hőigény és a villamosenergia-igény időben általában nem szinkronban változik. -A hő tárolható, a villany nem tárolható.

26 Szabályozás Rugalmasság javítás → vegyes kapcsolás Ellennyomású blokkKondenzációs blokk kondenzációs Q. P max. min. üzemi tartomány ellenyomású turbinaszabályozás; fojtás; segédhűtés; kazánszabályozás; több fűtési hőcserélő

27 Hőtárolás Forróvíztároló beépítése ellennyomású fűtőerőműben

28 Turbinaszabályozás Turbina-teljesítmény szabályozás elvételes-kondenzációs FE-ben

29 Turbinaszabályozás Turbina-teljesítmény szabályozás ellennyomású FE-ben

30 Gázmotor / Gázturbina Alkalmazási tartomány 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0, GM GT Villamos hatásfok Villamos teljesítmény, kW

31 Gázturbinás fűtőblokk Kouvola-i fűtőerőmű, Finnország 130 MW G Füstgáz hőcserélő 70 MW 115 °C Városfűtés 50 °C csúcskazánok Földgáztüzelésű 3x16 MW Gázturbina KSZ Hőtároló m 3 95 °C 50 °C nyomástartás

32 Gáz/gőz fűtőerőmű Kelenföld 1. ütem

33 Gázturbinás fűtőerőmű szabályozása

34 Gázmotoros fűtőerőmű

35 Tüzelőanyaggal bevezetett energia: 100% Mechanikai energia: 36 % GENERÁTOR Veszteség 1,5 % Villamos energia 34,5% Hő (füstgáz+hűtővíz+olaj) veszteség 1,5 % Sugárzási Hűtővíz+ olaj Füstgáz 62,5 % 26 % 36,5 % Vízhűtésű turbótöltő 10 % HŰTŐVÍZ HŐCSERÉLŐ Veszteség 0,3 % FÜSTGÁZ HŐCSERÉLŐ Hasznosítható hő Veszteségek 4 % 58,2 % ü Q. GM P Q.

36 Gázmotoros fűtőerőmű Alkalmazási terület:  Alacsony hőmérsékletszinten történő fűtési hőfejlesztés az egyidejűleg biztosított villamosenergia-ellátás mellett, pl. fedettuszodák, sportlétesítmények, iskolák, kórházak, nagyobb lakónegyedek.  A magas villamosenergia-árak – leginkább közepes méretű üzemeknél – jó lehetőséget teremtenek a gázmotoros fűtőblokkok létesítéséhez.  Nagyobb ipari létesítmények esetében elsősorban a villamosenergia-ellátás az elsődleges az egyidejű hőhasznosítás mellett.  A 2 MWe feletti teljesítményű gázmotorok különösen fűtőerőművi bővítéseknél alkalmazhatók, ha ez együtt jár a fűtőerőműhöz tartozó körzet villamosenergia-önellátásának kiépítésével.

37 Gázmotoros fűtőerőmű Alkalmazási terület  A forróvizes távhőrendszerek néhány MWt teljesítményű, egész éves üzemű használati melegvíz hőigényének kielégítése gázmotoros fűtőblokkal.  A gázmotoros fűtőblokkok létesítése szennyvíztisztító-biogáz és szemétlerakó depóniagáz hasznosítására mindinkább előtérbe kerülő kérdés. Ennek oka egyrészt a tüzelőanyag lényegében ingyenes rendelkezésre állása, másrészt az elfáklyázás túlzottan nagy károsanyag kibocsátása. A rothasztótornyok fűtése valamint az iszap és az elfolyó szennyvíz kezelése állandó hőterhelést biztosít.  A viszonylag alacsony hőmérsékletszinten rendelkezésre álló termálvizek gázmotor – és esetenként hőszivattyú – alkalmazásával felhasználhatóvá tehetők fűtési célokra.

38 Mikro-gázturbinás fűtőerőmű

39 Kiserőművek elterjedtsége, 2003

40 Rendszerhatások  A kötelező átvételek miatt nagyon megnehezült a villamosenergia-rendszer szabályozása (főleg a kisterhelésű időszakban): Gyakran vissza kell terhelni a Paksi Atomerőmű egységeit – pedig mostanában csak 3 egység működik (gazdaságtalan, nem erre méretezték őket, romolhat az üzemkészségük).  Az import – gazdasági okokból – megnőtt, és a piac nem nagyon szereti a kényszereket.  Megdrágult a szabályozási energia, és ez az irányzat folytatódni fog (pl. szélerőmű- építéssel).

41 Rendszerhatások - elvárások 1.Szükség van a kapcsolt energiatermelésre, de csak meghatározott mennyiségben. 2.Támogatni kell a kapcsolt termelést, de csak a fogyasztói elfogadhatóság mértékéig. 3.Rendszerelemzés nélkül nem lehet kimutatni a közérdekű hasznosságot.


Letölteni ppt "Kapcsolt energiaátalakítás Ellennyomású és kondenzációs fűtőblokk Gázturbinás és gázmotoros hőkiadás."

Hasonló előadás


Google Hirdetések