Elektrociepłownia
Elektrociepłownia ( CHP ) jest zakładu przemysłowego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła w procesie sprzęgania , w kogeneracji . Ze względu na konieczność podłączenia do sieci ciepłowniczej elektrociepłownie zlokalizowane są w sąsiedztwie aglomeracji miejskich lub zakładów przemysłowych o dużym zapotrzebowaniu na ciepło.
technologia
Podobnie jak w klasycznej elektrowni parowej , energia pierwotna jest zamieniana na energię elektryczną za pomocą zamkniętego obiegu wodno-parowego. Ciepło jest dodawane do wody poprzez spalanie, dzięki czemu odparowuje w kotle i jest następnie doprowadzane do najwyższej możliwej temperatury w przegrzewaczu . W świeżą parą (maksymalne warunki robocze: 520-560 ° C, 160-250 bar) jest rozprężana w turbinie parowej i napędza generator . Opary są skraplane w skraplaczu . Skroplona para wodna jest podawana do zbiornika kondensatu i podawana do zbiornika wody zasilającej za pomocą pomp kondensatu . Tam kondensat i uzdatniona woda uzupełniająca z mieszanki zbiornika wody dejonizowanej . Woda jest podgrzewana w zbiorniku wody zasilającej i odgazowywana termicznie przez nasadkę odgazowywacza . Zbiornik stanowi szablon dla pomp wody zasilającej , które doprowadzają wodę do kotła - zwykle najpierw przez podgrzewacz wody zasilającej .
Skraplacz grzewczy
W elektrowni kondensacyjnej wytwarzającej wyłącznie energię elektryczną, rozprężanie następuje do poziomu ciśnienia poniżej 0,1 bara, a w turbinie następuje częściowa kondensacja do pary mokrej . Niski poziom temperatury od 30 do 40 ° C ciepła odpadowego kondensacji nie pozwala na żadne znaczące dalsze wykorzystanie. Dlatego w pierwotnej elektrociepłowni para pod wyższym ciśnieniem jest wykorzystywana za pomocą wymiennika ciepła (znanego również jako „skraplacz grzewczy”), aby móc dostarczać energię do sieci ciepłowniczej . Odbywa się to zwykle za pomocą gorącej wody (rzadko pary). Temperatury zasilania są kompensowane pogodowo, od 70 ° C latem do 140 ° C zimą.
Pary do skraplacza grzewczego można uzyskać na dwa sposoby. Z jednej strony można zastosować turbinę przeciwprężną, w której para nie jest całkowicie rozprężana. Za turbiną cały strumień pary dociera do skraplacza grzewczego. Istnieje sztywne powiązanie między produktami elektryczności i ciepła. Z drugiej strony turbina upustowo-kondensacyjna stwarza możliwość odgałęzienia pary przed wejściem do części niskociśnieniowej turbozespołu . Możliwa jest tu bardziej elastyczna praca przy luźnym sprzężeniu energii elektrycznej i ciepła. Im więcej pary pobiera się do celów grzewczych, tym mniej jest ona dostępna do wykonywania prac mechanicznych w turbinie.
Formy specjalne
Oprócz układów turbin parowych istnieją również procesy CHP z turbiną gazową . Tutaj gorące spaliny z turbiny gazowej są wykorzystywane w kotłach odzysknicowych , w których oprócz ciepłownictwa można wytwarzać przegrzaną parę wodną do procesów przemysłowych. Jeśli para przepływa przez inną turbinę parową w celu zwiększenia sprawności układu elektrycznego, nazywa się to elektrownią o cyklu kombinowanym ( proces gazowo-parowy w cyklu kombinowanym ). Tutaj również częściowo rozprężona para może być pobierana z turbiny parowej do celów grzewczych.
Mniejsze systemy o budowie modułowej nazywane są elektrowniami cieplnymi typu blokowego . W przeciwieństwie do elektrociepłowni, które mogą mieć moc elektryczną do kilku 100 MW, ich wielkość mieści się w zakresie kW do maksymalnie kilku megawatów. Zasilają lokalną sieć ciepłowniczą lub dostarczają ciepło do większych kompleksów budynków.
Porównanie z dużymi elektrowniami
Oprócz stosunkowo drogiego gazu ziemnego, węgiel kamienny może być również stosunkowo efektywnie wykorzystany w elektrociepłowniach. W przeciwieństwie do nowoczesnej wielkoskalowej elektrowni (np. Datteln o wydajności paliwowej do 60%, w tym do 4% sieci ciepłowniczej), elektrociepłownia (np. Monachium Północ 2) ma wydajność paliwową do 85%. Jednak w przypadku dużych systemów czasochłonna optymalizacja w celu uzyskania wysokiej sprawności elektrycznej jest bardziej opłacalna ekonomicznie, a koszty konserwacji i inwestycji w przypadku dużych elektrowni są niższe w stosunku do mocy elektrycznej.
Zobacz też
linki internetowe
- Duża elektrownia w Mannheim
- Systemy kogeneracyjne Vattenfall ( Pamiątka z 17 stycznia 2007 w Internet Archive ) (plik PDF; 14 kB)
Indywidualne dowody
- ↑ Informacje z www.swm.de ( Pamiątka z 31 marca 2010 w Internet Archive )