Kogenerācija | Savienotā Siltums un Elektroenerģija

Kogenerācija arī tiek saukta par savienoto siltums un elektroenerģijas ražošanu. Kā nosaukums liecina, kogenerācija strādā, izmantojot vienu degvielu, lai ražotu divus dažādus enerģijas veidus. No šiem diviem veidiem viens jābūt siltumam vai termiskai enerģijai, bet otrs var būt vai nu elektriskā, vai mehāniskā enerģija.

Kogenerācija ir visoptimālākā, uzticamākā, tīrākā un efektīvākā metode degvielas izmantošanai. Izmantotā degviela var būt dabas gāze, nafta, dizels, propana, koks, bassage, ogļis utt. Tā darbojas pēc ļoti vienkārša principa, proti, degviela tiek izmantota, lai ģenerētu elektroenerģiju, un šī elektroenerģija radīta siltums, kas tiek izmantots ūdens uzsildīšanai, lai ražotu pārsteigumu, telpu sildīšanai un pat ēku dzesēšanai.

Parastajā elektrostacijā degviela tiek degtināta katlā, kas savukārt ražo augspiediena pārsteigumu. Šis augspiediena pārsteigums tiek izmantots, lai palaistu tribīnu, kas savukārt ir savienots ar alternatoru un tādējādi palaista alternators, lai ražotu elektroenerģiju.

Izplūstais pārsteigums tiek nākamās nosūtīts kondensorā, kur tas notausa un pārveidojas ūdenī, un tādējādi atgriežas katlam, lai ražotu vēl vairāk elektroenerģijas. Parastās elektrostacijas efektivitāte ir tikai 35%. Kogenerācijas stacija neizmanto zemspiediena pārsteigumu no turbīnas, lai to kondensētu, bet gan to izmanto telpu sildīšanai vai dzesēšanai ēkās un rūpnīcās, jo šis zemspiediena pārsteigums no turbīnas satur lielu termisko enerģiju.

Kogenerācijas stacija ir augstāka efektivitāte aptuveni 80-90%. Indijā potenciāls elektroenerģijas ražošanai no kogenerācijas stacijas pārsniedz 20 000 MW. Pirmā komerciālā kogenerācijas stacija tika izveidota un izstrādāta Tomassom Edisonu New Yorkā 1882. gadā.

Kā redzams diagrammā, tradicionālajā elektrostacijā, kad mēs ievadam degvielu, mēs iegūstam elektroenerģiju un zaudējumus, bet kogenerācijas gadījumā, ar degvielu kā ievadi, izvade ir elektroenerģija, siltums vai termiskā enerģija un zaudējumi.

Tacionālajā elektrostacijā, pie 100% enerģijas ievades, tikai 45% enerģija tiek izmantota, un pārējie 55% tiek zaudēti, bet kogenerācijas gadījumā kopējā izmantotā enerģija ir 80%, un tikai 20% tiek zaudēti. Tas nozīmē, ka kogenerācijas palīdzībā degvielas izmantošana ir efektīvāka un optimizētāka, un tādējādi ekonomiskāka.

Kogenerācijas nepieciešamība

• Kogenerācija palīdz uzlabot stacijas efektivitāti.

• Kogenerācija samazina gaisa emisijas, piemēram, daļiņu daudzumu, saldā gāzi, sierūra dioksīdu, svilpi un oglekļa dioksīdu, kas citādi izraisītu siltumnīcefekta.

• Tā samazina ražošanas izmaksas un uzlabo produktivitāti.

• Kogenerācijas sistēma palīdz ietaupīt ūdens patēriņu un ūdens izmaksas.

• Kogenerācijas sistēma ir ekonomiskāka salīdzinājumā ar parastajām elektrostacijām.

Kogenerācijas elektrostaciju veidi

Typiskajā savienotā siltums un elektroenerģijas ražošanas sistēmā ir pārsteiguma vai gāzes turbīna, kas izmanto pārsteigumu, lai palaistu alternatoru. Kogenerācijas stacijā ir arī instalēts atkritumu siltuma maiņklājs, kas atgūst pārējo siltumu vai izplūstošo gāzi no elektroģeneratora, lai radītu pārsteigumu vai karstu ūdeni.
Ierobežotā skaitā ir divi kogenerācijas elektrostaciju veidi, piemēram -

• Augšējā cikla elektrostacija

• Apakšējā cikla elektrostacija

Augšējā cikla elektrostacija

Šāda veida savienotā siltums un elektroenerģijas ražošanas stacijā pirmo kārtu tiek ģenerēta elektroenerģija, un pēc tam atkritumu vai izplūstošo pārsteigumu izmanto, lai uzsildītu ūdeni vai ēkas. Ir četri galvenie augšējā cikla veidi.

1. Savienotā cikla augšējā cikla CHP stacija- Šāda veida stacijā degviela tiek sākotnēji degtināta katlā. Katlā ražotais pārsteigums tiek izmantots, lai palaistu turbīnu un tādējādi sinhrono ģeneratoru, kas savukārt ražo elektroenerģiju. Izplūstais pārsteigums no šīs turbīnas var tikt izmantots, lai nodrošinātu izmantojamu siltumu, vai to var nosūtīt siltuma atjaunošanas sistēmā, lai ģenerētu pārsteigumu, ko var izmantot, lai palaistu sekundāro pārsteiguma turbīnu.

2. Pārsteiguma turbīnas augšējā cikla CHP stacija- Šajā gadījumā degviela tiek degtināta, lai ražotu pārsteigumu, kas ģenerē enerģiju. Izplūstais pārsteigums tiek tad izmantots kā zemspiediena procesa pārsteigums, lai uzsildītu ūdeni dažādiem nolūkiem.

3. Ūdens turbīnas augšējā cikla CHP stacija- Šāda veida CHP stacijā apkalpošanas ūdens džackets tiek vedis caur siltuma atjaunošanas sistēmu, lai ģenerētu pārsteigumu vai karstu ūdeni telpu sildīšanai.

4. Gāzes turbīnas augšējā cikla CHP stacija- Šāda veida augšējā cikla stacijā tiek izmantota dabas gāzes spējināta turbīna, lai palaistu sinhrono ģeneratoru, lai ražotu elektroenerģiju. Izplūstais gāzes plūsma tiek nosūtīta siltuma atjaunošanas katlā, kur to izmanto, lai pārveidotu ūdeni pārsteigumā vai lai nodrošinātu izmantojamu siltumu sildīšanas nolūkos.

Apakšējā cikla elektrostacija

Kā nosaukums liecina, apakšējā cikla ir tieši pretējs augšējā cikla. Šāda veida CHP stacijā pārējā siltums no ražošanas procesa tiek izmantots, lai ģenerētu pārsteigumu, un šis pārsteigums tiek izmantots elektroenerģijas ražošanai. Šāda veida ciklā nav nepieciešama papildu degviela, lai ražotu elektroenerģiju, jo degviela jau ir degtināta ražošanas procesā.

Kogenerācijas stacijas konfigurācija

• Gāzes turbīnas savienotā siltums un elektroenerģijas ražošanas stacijas, kas izmanto atkritumu siltumu gāzes turbīnu izplūstošajā gāzē.

• Pārsteiguma turbīnas savienotā siltums un elektroenerģijas ražošanas stacijas, kas izmanto siltuma sistēmu kā pārsteiguma turbīnas siltuma kondensoru.

• Siltie atkritumi no šķidrināto oglekļa kurināmajām elementiem ir ļoti piemēroti sildīšanai.

• Savienotā cikla elektrostacijas, kas pielāgotas savienotajam siltumam un elektroenerģijas ražošanai.

Declarācija: Cienīsim oriģinālu, labas rakstītas publicācijas ir vērts dalīties, ja ir pārkāpumi, lūdzu, sazinieties, lai dzēst.