Тепло-электростанция (мини-ТЭС) на опилках, щепе на базе ОЦР установки

Предлагаем вариант тепло-электростанции небольшой мощности (мини ТЭС), работающей на древесных опилках, щепе и т.п. Электрическая мощность, отпускаемая потребителям составляет порядка 80 кВт. На клеммах генератора вырабатывается 125 кВт, из которых 45 кВт расходуются на собственные нужды электростанции (насосы котловой, охлаждающей воды, рабочего тела ОЦР установки, двигателей вентиляторов градирни, вентилятора котла). Тепловая мощность в рассматриваемом варианте составляет 0,7 Гкал/ч в виде горячей воды 90/70 °С, но может быть больше, или меньше, а также возможен варинат с выработкой только электроэнергии, без тепла.

В ОЦР установку компании ElectraTherm необходимо подать перегретую воду, поэтому в составе электростанции используется простой водогрейный котёл, работающий на опилках, щепе. Такие котлы могут изготовить многие российские компании. В нашем варианте применяется "ковровский" котёл. Расчетный вид топлива, (опил, щепа, кора) по ГОСТу 33103.1-2014, с влажностью 60% и теплотворной способностью 5,7 МДж/кг. Расход - 1470 кг/ч.

Схема тепло-электростанции представлена на рисунке ниже.

Электростанция работает следующим образом. Отходы деревопереработки поступают в водогрейный котёл, где сгорая на колосниковой решётке нагревают воду до 145 °С. Вода подаётся в испаритель и подогреватель, где нагревает и переводит в паро-газо-образное состояние низкокипящее рабочее тело (НРТ). НРТ, расширяясь, заставляет вращаться валы винтовой пары экспандера, один из которых соединён с электрогенератором, на клеммах которого вырабатывается электроэнергия мощностью 125 кВт. Отработанное НРТ направляется в охлаждаемый водой конденсатор-охладитель. Низко-потенциальное тепло из цикла отводится испарительной вентиляторной градирней. Горячая вода с температурой 100 °С из ОЦР-установки поступает в теплообменник «котловая-сетевая» вода, нагревая сетевую воду до 90 °С. После ТО котловая вода возвращается в котёл с температурой 75 °С. В схеме предусмотрена возможность раздельной регулировки электрической и тепловой мощностей. ТЭС предназначена для работы совместно с сетью, желательно с выдачей излишков электроэнергии в сеть.

Внешний вид котла и компоновочное решение показаны на рисунках ниже.

Ниже на рисунках представлены ОЦР установка 6500B+ и испарительная вентиляторная градирня.

Вместо вентиляторной испарительной градирни, у которой безвозвратные потери воды на унос и испарение составят около 1,5 м3/ч, можно применить так называемую "сухую" вентиляторную градирню. Расхода воды не будет, но она будет больше по размерам, и немного хуже охлаждать в летнее время.

Предлагаемая конфигурация может пригодиться деревообрабатывающим предприятиям, которым приходится покупать электроэнергию у сетевой компании по высокой цене. Получаемое тепло можно использовать на подсушку древисины.