|
|
Главная страница -> Технология утилизации
Опыт эксплуатации когенерационно. Вывоз мусора. Переработка мусора. Вывоз отходов.Н. М. Байтингер Произведённую энергию необходимо эффективно (без потерь) доставить до потребителя и эффективно использовать. Для тепловой энергии проблема транспортирования в общем смысле понятна - нужны соответствующие трубы с соответствующей теплоизоляцией. Проблема же эффективного (оптимального) потребления менее очевидна, однако не менее актуальна. Решение задачи оптимального потребления тепловой энергии осложняется спецификой водяного отопления, где нужно одновременно решать проблемы гидродинамики (протекания жидкости по сосудам) и теплотехники, теплообмена и теплопередачи. Помимо этого, сложность заключается еще и в том, что вода, как теплоноситель, в отличие от потока электрической энергии курсирует не только от производителя к потребителю, но и в обратном направлении. Другими словами, чтобы получить энерго- эффективное теплоснабжение нужно выполнить много условий, в том числе и условия, которые накладывает на параметры возвращаемого теплоносителя (воды) ТЭЦ. Однако, к настоящему времени для реализации энерго-эффективного здания в России силами нескольких поколений ученых и инженеров созданы хорошие предпосылки. Дело в том, что практически все крупные города в составе производителей энергии имеют станции, работающие по схеме ТЭЦ, на которых одновременно решается проблема производства электрической и тепловой энергии. Кроме того, природные ограничения, накладываемые на работу тепловой машины, которая на ТЭЦ вырабатывает электричество, таковы, что часть тепла, отработанного при выработке электричества, пришлось бы в любом случае выбросить в так называемый холодильник . Роль холодильника для тепловой машины-ТЭЦ играет система теплоснабжения близлежащего района (города) и градирня самой ТЭЦ. Таким образом, наиболее перспективным для России является упор на централизованное теплоснабжение с источниками, работающими по схеме ТЭЦ. При этом транспортная система, безусловно, должна выполнять функции транспортирования без потерь энергии к потребителям, а в технологической связке источник-потребитель ведущим звеном в осуществлении регулирования должен являться потребитель (абонент), а ведомым - производитель (источник). Из этого следует, что с целью достижения оптимальных условий для потребителя и минимизации издержек необходимо перейти к схеме качественно-количественного и количественного регулирования. В этой связи хотелось бы остановится на реализованном варианте оптимального теплопотребления, известного в кругах специалистов под названием СОТ - Система оптимального теплопотребления для вновь вводимых объектов и Система оптимизации теплопотребления для объектов реконструируемых. Следует отметить, что оптимальное (или эффективное) теплопотребление не ограничивается решением проблем тепловой автоматики, но входит в неё как часть. Другими частями СОТ являются управление теплопотреблением объекта, соблюдение технологических ограничений на параметры обратного теплоносителя (возвращаемой воды), извлечения дополнительной энергии из возвращаемого теплоносителя, более эффективного использования энергии на объекте теплопотребления, и, наконец, учёта потреблённой энергии. При том очевидно, что сама по себе установка приборов учета ещё не является самостоятельным энергосберегающим мероприятием, но является его предпосылкой и необходимым элементом. Словом, СОТ - это гибкое управление, автоматизация теплообменных процессов и эффективное использование энергии. Для этого она оснащена современными микропроцессорными устройствами, программным обеспечением, средствами передачи информации и связи, необходимыми исполнительными механизмами и арматурой. Она представляет собой комплекс взаимно увязанных решений, реализующих задачу оптимального теплопотребления. Сейчас всё больше входит в обращение термин и концепция Интеллектуальное здание , который, как представляется, точно отражает суть проблем, вокруг которых наиболее интенсивно работает инженерная мысль. Для зданий на территории России он объективно дополняется, или точнее, включает в себя и понятие энерго- эффективного здания. Современное здание в рамках этой концепции представляется как объект, в котором люди пребывают заметную часть жизни. С точки зрения инженерных коммуникаций здания возрастающая его функциональность приводит ко все более сложной и громоздкой их конфигурации. Идея же интеллектуального здания состоит в том, чтобы используя открывшиеся в последнее время возможности по обработке и передаче информации, а также возможности управленческих технологий, использовать комплексно для реализации интенсивного варианта инженерного обеспечения здания. СОТ - это подготовленный участок инженерных коммуникаций для такого Интеллектуального здания . Попытка практической реализации этой концепции на примере СОТ предпринята новосибирской фирмой Лайф . Особое внимание хотелось бы обратить на прорывные, с точки зрения технических решений, аспекты СОТ. Здесь имеется в виду, прежде всего, технологический участок, который получил название диспетчеризация . Так объект, на котором смонтирована СОТ, может быть увиден как Web- сервер. Это значит, что не затрачивая на первом этапе дополнительных средств можно надёжно получать информацию с объекта, в том числе и в режиме on- line, используя стандартное программное обеспечение, которое установлено на компьютере для работы в интернате. Ещё одной особенностью диспетчерской системы является возможность использования различных каналов связи для реализации Web- технологий, в том числе и сотовую городскую связь. Не безынтересен и экономический аспект внедрения СОТ на практике для отдельного здания: даже в варианте реконструируемой тепловой системы, где наиболее чувствительными являются величина затрат для СОТ средний срок окупаемости редко превышает 2 года.
"Когенерация" — комбинированная выработка тепловой и электрической энергии на одной установке. По сути дела все ТЭЦ являются когенерационными установками, но здесь мы рассмотрим локальный источник, установленный на одном из промышленных предприятий Санкт-Петербурга. Финансовую сторону проекта позвольте оставить за скобками, т.к. нам установка досталась бесплатно, а во всех остальных случаях требуется выполнение серьезного технико-экономического обоснования, составить которое Вам в какой-то мере поможет объективная информация о данном виде оборудования. Нам досталась машина голландского производства, представляющая собой двигатель внутреннего сгорания с электрогенератором и вспомогательным оборудованием. Установка поставляется полностью смонтированной, в контейнере, на объекте остается только подключить ее к газопроводу, тепловой и электрической сети. Мы поместили контейнер с установкой внутрь специального домика, чем обеспечили ее дополнительную защиту от воздействия атмосферных явлений и получили небольшое помещение для хранения необходимых материалов (масла, тосола и др.). Основное топливо для установки – природный газ, резервное топливо не предусмотрено. Электрическая мощность кВт, тепловая — 1.0 Гкал/ч, расход газа — м3/ч. С экономической точки зрения стоимость 200 м3 газа гораздо ниже стоимости получаемых 630 кВт*час электроэнергии и 1 Гкал тепла. В этом Вы можете убедится сами, взяв действующие в Вашем регионе на настоящий момент тарифы на газ, тепло и электроэнергию. Давление газа 50 mbar, допустимое давление охлаждающей воды до 13 атм, вырабатываемое напряжение 380 В. Пределы регулирования по мощности – от 30 до 100%. Тепловая энергия является побочным энергоресурсом, получаемым за счет охлаждения двух контуров: контур охлаждения двигателя и контур теплообменника-утилизатора тепла уходящих газов. Сразу оговорюсь, что мы взяли на себя смелость и объединили эти контура в один по последовательной схеме. Далее эти два контура рассматриваются как один. Для летнего периода и для непредвиденных ситуаций, когда невозможно обеспечить водяное охлаждение когенератора предусматривается установка аварийного охлаждения, представляющая собой блок калориферов с вентиляторами, этот блок мы установили рядом на улице. В качестве охлаждающей жидкости используется тосол. Система аварийного охлаждения выполнена так, что даже при +30° С на улице установка могла бы работать на полной мощности. В действительности установка в определенные моменты сама снижала мощность из-за недостаточного охлаждения в режиме электростанции. "Режим электростанции" — режим, работы без полезного отпуска тепла. Постоянный обслуживающий персонал не требуется. Установка полностью автоматизирована, управляет ей компьютер с дисплеем "жми на то, что видишь". Никаких кнопок (за исключением кнопки экстренного останова), тумблеров, ключей, рычагов — нет, очень удобно! По защитам автоматики безопасности, можно сказать, даже перебор (около 100 защит!). Объяснить 10% из них не смогли нам даже наладчики-голландцы. В компьютере имеется электронный архив: все запуски, остановки, аварийные ситуации с указаниями причин можно отследить за несколько прошедших месяцев с определением даты и точного времени. Запуск и остановка когенератора осуществляется нажатием одной кнопки (точнее, одного места на дисплее), последовательно проходит продувка газопровода, прокачка масла, зажигание смеси, синхронизация с электросетью и набор мощности до величины, заданной уставкой. Когда на нас свалилась эта машина мы стали думать: как привязать ее к нашему хозяйству? И придумали вот что. С электрической частью мы поступили просто — подключили установку к низкой стороне подстанции для работы параллельно с внешней электросетью. С газом тоже ничего необычного – пришлось проложить газопровод и установить газорегуляторный пункт ПШГР-1. А вот к тепловой части пришлось подойти творчески. Во-первых, вода для охлаждения должна быть хим. очищенной и желательно деаэрированной. Единственный рациональный выход из данной ситуации – использовать воду из тепловой сети с установкой дополнительных механических фильтров. Так мы и поступили. Вода из обратной линии забирается насосами установки и, нагревшись, поступает в прямую. Так мы существенно подогрели концевую точку сети. В результате оказалось (как и предполагалось), что насосы горячей воды, которыми укомплектована установка, не смогут в данном случае дать необходимую производительность из-за того, что будут работать с противодавлением в 1.5 атм. Пришлось установить дополнительный насос за пределами установки во внешнем контейнере. Использовать тепло, вырабатываемое установкой в летнее время, мы не смогли из-за разных причин (большие финансовые затраты на строительство системы его использования, отсутствие свободной территории возле установки и т.д.). В планах было строительство станции ГВС с аккумуляторными баками. После того, как монтаж был закончен, к нам приехали заморские мастера-наладчики и довольно быстро подготовили нашу установку к постоянной эксплуатации. После этого нам оставалось только менять масло, следить за тосолом и выполнять другие нехитрые операции, знакомые каждому автомобилисту (двигатель внутреннего сгорания, как-никак!). Потянулись серые будни постоянной эксплуатации, которая практически не отличалась от наладочной, только наладчики-голландцы уже уехали, оставив нас наедине с "иностранной штучкой". Мы выяснили, что установка очень чувствительна к колебаниям во внешней электросети — чуть что, сразу срабатывает защита на останов. К неполадкам в тепловой сети установка менее чувствительна, при повышении температуры охлаждающей воды включается система аварийного охлаждения и работает параллельно основной системе. Кроме того, нас одолели трудности с автоматикой безопасности: из всех аварийных остановок 20 % были по причине сбоев во внешней электросети и 80% — из-за неисправностей автоматики безопасности. Других причин аварийных остановок не было! Сейчас, когда уже прошло некоторое время с момента ввода установки в эксплуатацию, можно отметить ее неоспоримые плюсы: автономность, отсутствие постоянного обслуживающего персонала, экономичность, малошумность (возле самого двигателя можно спокойно разговаривать, а на улице о том, работает установка или нет, можно догадаться только по наличию дыма из трубы), возможность сэкономить оплату за 630 кВт заявленной электрической мощности и спокойно переживать утренний максимум энергопотребления. Минусы тоже очевидны: зависимость от внешних условий (т.е. от электрической сети), отсутствие резервного топлива, необходимость периодически приглашать специалистов из-за границы, т.к. обучить своих, для того чтобы они раз в год провели тех. обслуживание автоматики, представляется, мягко сказать, нерациональным. Самое досадное, так это то, что несколько раз установка останавливалась буквально за 5 минут до окончания утреннего максимума и мы "налетали" на штрафы от энергосбыта за превышение заявленной мощности во время утреннего максимума. В заключении хотелось бы отметить, что не смотря ни на что работать с такой "игрушкой" приятно, полезно и интересно. Главное — не рассчитывать на нее как на волшебную палочку, а ориентировать ее работу большей частью на штатную эксплуатацию. В качестве аварийного источника использовать такой когенератор тоже вполне возможно, например, интегрировать ее в схему котельной, когда при проблемах с электроэнергией она обеспечит питание основных ее электроустановок, а в режиме штатной эксплуатации возьмет на себя еще и часть тепловой нагрузки котельной, вырабатывая гораздо более дешевое тепло. Дело за малым: были бы газ и вода! Вывоз мусора состоянии и утилизация отходов На пороге бюджетных катаклизмов. Системы для управления проектами. Обзор рынка счетчиков холодной и. Системный подход к энергосбережению в жилых зданиях. Политика энергосбережения. Главная страница -> Технология утилизации Экологически чистая мебель: |
