Kogenerace Kombinace tepla a výkonu

Kogenerace je také nazýván jako kombinovaná výroba tepla a elektřiny nebo kombinovat teplo a výkon. Jak název naznačuje, kogenerační práce se týkají koncepce výroby dvou různých druhů energie pomocí jednoho jediného zdroje paliva. Z těchto dvou forem musí být tepelná nebo tepelná energie a druhá buď elektrická nebo mechanická energie.
Kogenerace je nejoptimálnější, spolehlivější a čistějšía účinný způsob využití paliva. Použitým palivem může být zemní plyn, olej, nafta, propan, dřevo, basa, uhlí atd. Pracuje na velmi jednoduchém principu, tj. Palivo se používá k výrobě elektřiny a tato elektřina produkuje teplo a toto teplo se používá k varu vody k výrobě pára, pro vytápění prostorů a dokonce i pro chlazení budov. V konvenční elektrárně se palivo spaluje v kotli, který zase vyrábí vysokotlakou páru. Tato vysokotlaká pára se používá k pohonu tribunu, který je zase připojen k alternátoru a proto pohání alternátor k výrobě elektrické energie.

Odváděná pára se pak přivádí do kondenzátoru,kde se ochladí a přemění se na vodu, a proto se vrátí zpět do kotle a vyrábí více elektrické energie. Účinnost této konvenční elektrárny je pouze 35%. v kogeneračního zařízení nízkotlaká pára pocházející z turbíny neníkondenzuje k vytvoření vody, namísto toho se používá k vytápění nebo chlazení v budovách a továrnách, protože tato nízkotlaká pára z turbíny má vysokou tepelnou energii. The kogeneračního zařízení má vysokou účinnost kolem 80 - 90%. V Indii je potenciál výroby energie z kogeneračního zařízení je více než 20 000 MW. První komerční kogenerační zařízení bylo postaveno a navrženo Thomas Edison v New Yorku v roce 1882.

Jak je znázorněno na výše uvedeném diagramu, v tradičním výkonukdy jsme dali palivo jako vstup, získáváme elektrickou energii a ztráty jako výstup, ale v případě kombinované výroby tepla a elektřiny s přívodem paliva je výkonem elektrická energie, tepelná nebo tepelná energie a ztráty.

V konvenční elektrárně se 100% energiívstup je využit pouze 45% energie a zbytek 55% je zbytečné, ale při kogeneraci je celková použitá energie 80% a ztráta energie je pouze 20%. To znamená, že při kombinované výrobě je úspora paliva účinnější a optimalizovaná a tím i hospodárnější.

Potřeba kogenerace

• Kogenerace pomáhá zvýšit účinnost zařízení.
• Kogenerace snižuje emise částic, oxidů dusíku, oxidu siřičitého, rtuti a oxidu uhličitého, které by jinak vedly ke skleníkovým účinkům.
• Snižuje výrobní náklady a zvyšuje produktivitu.
• Kogenerační systém pomáhá šetřit spotřebu vody a náklady na vodu.
• Kogenerační systém je v porovnání s konvenční elektrárnou hospodárnější.

Typy kogeneračních elektráren

V typickém systému kombinované výroby tepla a elektrárnyexistuje parní nebo plynová turbína, která přebírá páru a pohání alternátor. Výměník odpadního tepla je rovněž instalován v kogenerační jednotce, která obnovuje přebytečné teplo nebo výfukové plyny z elektrického generátoru, čímž vytváří paru nebo horkou vodu.
V podstatě existují dva typy kogeneračních elektráren,

• Topping cyklu elektrárny
• Elektrárna na spodní cyklus

Topping cyklu elektrárny

V tomto typu zařízení kombinované výroby tepla a elektřiny se generuje nejprve elektřina a pak se odpadní nebo odváděná pára používá k ohřevu vody nebo budování. Existují v podstatě čtyři typy sklápěcích cyklů.

1. Topení s kombinovaným cyklem CHP - V tomto typu zařízení je palivo nejprve spálenov parním kotli. Takto vyrobená pára v kotli se používá k pohonu turbíny a tedy i synchronního generátoru, který zase vyrábí elektrickou energii. Výfukové plyny z této turbíny mohou být buď použity k výrobě využitelného tepla, nebo mohou být přiváděny do systému rekuperace tepla k výrobě páry, která může být dále použita pro pohon sekundární parní turbíny.
2. Parní turbína topení CHP Plant- V tomto případě je palivo spáleno k výrobě páry, která generuje energii. Výfukové páry se pak používají jako nízkotlaká procesní pára k ohřevu vody pro různé účely.
3. Vodní turbína topping CHP Plant- V tomto typu zařízení na kombinovanou výrobu tepla a elektřiny je plášť chladicí vody veden systémem rekuperace tepla pro výrobu páry nebo horké vody pro vytápění místností.
4. Plynové turbíny topping CHP plant- V této továrně se nachází turbína na zemní plynse používá k pohonu synchronního generátoru k výrobě elektřiny. Výfukové plyny se přivádějí do kotle na rekuperaci tepla, kde se používá k přeměně vody na páru nebo k využití tepla pro vytápění.

Elektrárna na spodní cyklus

Jak jeho název naznačuje, že spodní cyklus je přesněopačný časový cyklus. V tomto typu zařízení CHP se přebytečné teplo z výrobního procesu používá k výrobě páry a tato pára se používá k výrobě elektrické energie. V tomto typu cyklu není k výrobě elektřiny vyžadováno žádné další palivo, protože palivo je již spáleno ve výrobním procesu.

Konfigurace kogeneračního zařízení

• Plynová turbína Kombinujte tepelné elektrárny, které využívají odpadní teplo ve spalinách plynoucích z plynových turbín.
• Parní turbína Kombinujte tepelné elektrárny, které používají topný systém jako kondenzátor tryskové páry pro parní turbínu.
• Palivové články roztaveného uhličitanu mají horký výfukový systém, který je velmi vhodný k ohřevu.
• Elektrárny s kombinovaným cyklem upravené pro Kombinujte teplo a energii.