Kogenerasie | Gekombineerde Warmte- en Krag

Kogenerasie word ook genoem as gekombineerde warmte- en krag of gekombineerde warmte- en krag. Soos die naam dui, werk kogenerasie op die konsep van die produsie van twee verskillende vorme van energie deur die gebruik van een enkele brandstofbron. Van hierdie twee vorme moet een hitte of termiese energie wees, en die ander is óf elektriese óf meganiese energie.

Kogenerasie is die mees optimale, betroubare, skoon en doeltreffende manier om brandstof te gebruik. Die brandstof wat gebruik word, kan natuurlike gas, olie, diesel, propaan, hout, bassage, steenkool ens. wees. Dit werk op 'n baie eenvoudige beginsel, nl. die brandstof word gebruik om elektrisiteit te genereer, en hierdie elektrisiteit produseer hitte, en hierdie hitte word gebruik om water te verhit om stoom te produseer, vir ruimteverwarming en selfs in geboue se koeling.

In 'n konvensionele kragplant word die brandstof in 'n ketel verbrand, wat op sy beurt hoëdrukstoom produseer. Hierdie hoëdrukstoom word gebruik om 'n tribuun te dryf, wat op sy beurt aan 'n alternaator verbind is, en dus 'n alternaator dryf om elektriese energie te produseer.

Die uitlaatstoom word dan na die kondensor gestuur, waar dit afkoel en omgeskakel word na water en dus terugkeer na die ketel om meer elektriese energie te produseer. Die doeltreffendheid van hierdie konvensionele kragplant is slegs 35%. In 'n kogenerasieplant word die laagdrukstoom wat van die turbine kom nie gecondenseer om water te vorm nie, maar word in plaas daarvan gebruik vir verwarming of koeling in geboue en fabriek, aangesien hierdie laagdrukstoom van die turbine hoë termiese energie het.

Die kogenerasieplant het 'n hoë doeltreffendheid van ongeveer 80 – 90%. In Indië is die potensiaal van kraggenerering vanaf 'n kogenerasieplant meer as 20,000 MW. Die eerste kommersiële kogenerasieplant is in 1882 deur Thomas Edison in New York ontwerp en gebou.

Soos in die diagram hierbo getoon, gee 'n tradisionele kragplant wanneer ons brandstof as invoer gee, elektriese energie en verliese as uitset, maar in die geval van kogenerasie met brandstof as invoer, is die uitset elektriese energie, hitte of termiese energie en verliese.

In 'n konvensionele kragplant, met 100% energie-invoer, word slegs 45% van die energie gebruik en die res van 55% word verlore, maar met kogenerasie word die totale energie wat gebruik word 80% en die energie wat verlore raak is slegs 20%. Dit beteken dat met kogenerasie die brandstofbenutting meer doeltreffend en geoptimeer is, en dus meer ekonomies is.

Noodsaaklikheid van Kogenerasie

• Kogenerasie help om die doeltreffendheid van die plant te verbeter.

• Kogenerasie verminder lugvervuiling van partikuliere materie, stikkstofoxide, swawel-dioxide, kwik en koolstofdioksied, wat andersins lei tot broeikaseffek.

• Dit verminder die koste van produksie en verbeter produktiwiteit.

• Kogenerasiesisteem help om waterverbruik en waterkoste te bespaar.

• Kogenerasiesisteem is meer ekonomies vergelyk met 'n konvensionele kragplant.

Tipes Kogenerasiekragplante

In 'n tipiese gekombineerde warmte- en kragplant-sisteem is daar 'n stoom- of gasturbine wat stoom neem en 'n alternaator dryf. 'n Afvalwarmtewisselaar is ook in 'n kogenerasieplant geïnstalleer, wat die oormaatse hitte of uitlaatgas van die elektrisiteitsgenerator herwin om op sy beurt stoom of warm water te genereer.
Daar is basies twee tipes kogenerasiekragplante, soos-

• Toppingsiklus kragplant

• Bodemsiklus kragplant

Toppingsiklus Kragplant

In hierdie tipe Gekombineerde Warmte- en Kragplant word eerstens elektrisiteit gegenereer, en dan word afval- of uitlaatstoom gebruik om water of geboue te verhit. Daar is basies vier tipes toppingsikluses.

1. Gekombineerde siklus toppings CHP-plant- In hierdie tipe plant word die brandstof eers in 'n stoomketel verbrand. Die stoom wat in 'n ketel geproduseer word, word gebruik om 'n turbine te dryf, en dus 'n sinkroniseer generator wat op sy beurt elektriese energie produseer. Die uitlaat van hierdie turbine kan óf gebruik word om bruikbare hitte te voorsien, óf kan na 'n warmterehersielingstelsel gestuur word om stoom te genereer, wat moontlik verder gebruik kan word om 'n sekondêre stoomturbine te dryf.

2. Stoomturbine toppings CHP-plant- Hier word die brandstof verbrand om stoom te produseer, wat krag geneer. Die uitlaatstoom word dan gebruik as laagdrukprosesstoom om water vir verskeie doeleindes te verhit.

3. Water turbintoppings CHP-plant- In hierdie tipe CHP-plant word 'n jas van afkoelwater deur 'n warmterehersielingstelsel gestuur om stoom of warm water vir ruimteverwarming te genereer.

4. Gasturbine toppings CHP-plant- In hierdie toppingsplant word 'n natuurlike gasgestuurde turbine gebruik om 'n sinkroniseer generator te dryf om elektrisiteit te produseer. Die uitlaatgas word na 'n warmterehersielingketel gestuur, waar dit gebruik word om water om te skakel na stoom, of om bruikbare hitte vir verwarmingsdoeleindes te maak.

Bodemsiklus Kragplant

Soos die naam dui, is die bodemsiklus presies die teenoorgestelde van die toppingsiklus. In hierdie tipe CHP-plant word oormaathitte van 'n vervaardigingsproses gebruik om stoom te genereer, en hierdie stoom word gebruik om elektriese energie te produseer. In hierdie tipe siklus is geen bykomende brandstof nodig om elektrisiteit te produseer nie, aangesien die brandstof reeds in die vervaardigingsproses verbrand is.

Konfigurasie van Kogenerasieplant

• Gasturbine gekombineerde warmtekragplante wat die afvalhitte in die rookgass wat uit gasturbinas kom, gebruik.

• Stoomturbine gekombineerde warmtekragplante wat die verhittingsstelsel as die straalstoomkondensor vir die stoomturbine gebruik.

• Smeltkarbonaat-brandstofcelle het 'n warm uitlaat, baie geskik vir verwarming.

• Gekombineerde siklus kragplante aangepas vir Gekombineerde Warmte- en Krag.

Verklaring: Respek die oorspronklike, goeie artikels waard om gedeel te word, as daar inbreuk is maak asb. kontak om te verwyder.