Регистрация
Komatsu
Статьи по рубрикам: Лесозаготовка Лесопиление Деревообработка Сушка пиломатериалов Защита древесины Аспирация Деревянное домостроение Производство мебели Биоэнергетика
Обзоры ЛПК    Лесное хозяйство    Производство древесных плит    ЦБП    Материалы (клеи, пленки, лаки, краски)
Статьи по темам: Режущий инструмент в лесопилении и деревообработке  Производство клееных деревянных конструкций  Производство OSB  Измельчение древесины  Клеи 
Щепа  Пеллеты  Производство брикетов  Котельные на древесном топливе  Использование древесных отходов  Бытовые котлы на древесном топливе  Торрефикация 
Газогенерация  Жидкое биотопливо  Мероприятия по биоэнергетике  Аналитика по биоэнергетике  Управление лесами 
На главную страницу  
 
      
Главная страница Карта сайта Написать письмо

 




Kvarnstrands - самый острый инструмент


Проекты редакции:

Газета ЛесПромФорум

Конференции и семинары ЛПК


Конференция по плитам


Вебинары

Рыночные исследования


заглушка



заглушка



CMC Texpan


ПРИОРИТЕТНЫЕ ИНВЕСТИЦИОННЫЕ ПРОЕКТЫ в ЛПК


ТРЕБУЮТСЯ АВТОРЫ


Обзоры ЛПК регионов


Статьи о предприятиях ЛПК:

Сеянга


Ангстрем


Runko Group


Гремячинский ДОК


УЛК


Лесозавод «Судома»


Русская Лесная Группа


Соломенский лесозавод


Эггер Древпродукт Гагарин


Апшеронский лес


Свеза Усть-Ижора


Слониммебель


Первая фабрика фасадов


ДОК «Декон»


Архангельский фанерный завод


Kastamonu


Череповецлес


Верфест


Креатив-мебель


ПДК «Апшеронск»


РОСТ


АВА компани


Лесосибирский ЛДК №1


Дана


Тамак


RFP Group


Виктория


Полеко


Элеон


Нархозстрой


Фабрика E1


Астар


Русьмебель


ВолСнаб


Харовсклеспром


Милароса


Первая мебельная фабрика


ТранссЛес


Енисейский фанерный комбинат


Вохтожский ДОК


ДОК «Калевала»


ЧФМК


Вышневолоцкий ЛПХ


Севзапмебель


Вельский лес


Mr.Doors


Сокольский ДОК


Мется Свирь


PlazaReal


Сарапульский лесозавод


Good Wood


Югорский ЛПХ


Тернейлес


HolzBalken


ЛПК Аркаим


Лесосибирский ЛДК № 1


ПДК Апшеронск


Лесплитинвест


ВудСтрой


Сетново (Stora Enso)


Виннэр


Сетлес (Stora Enso)


Лесозавод 25


Загрос


Миассмебель


Новоенисейский ЛХК


Монди Сыктывкарский ЛПК


Каменский ЛДК
(Алтайлес)


Светлояр


Содружество
(Алтайлес)


Брянский фанерный комбинат


МАДОК


UPM Чудово


Лесобалт


UPM Пестово


Череповецлес


ММ-Ефимовский


АВА Компани


Талион Терра
(ООО «СТОД»)


Все статьи
Рубрика Биоэнергетика  •  Статья по теме  Котельные на древесном топливе

Энергоэффективность использования ORC-модулей в децентрализованной энергетике РФ

На примере ТЭС в пос. Зотино Туруханского района Красноярского края

В настоящее время обширные районы Российской Федерации (Восточная и Западная Сибирь, Дальний Восток, Архангельская и Вологодская области и др.) испытывают большие трудности с энергообеспечением (теплом и электроэнергией) в связи с высокой стоимостью или невозможностью прокладки линий электропередач, газопроводов.

Генерация электроэнергии и тепла за счет привозного топлива (как правило, дизельного) в этих районах также крайне затруднена. В результате тариф на электроэнергию и тепло на многих ТЭС превышает 25 руб./кВт·ч и 5000 руб./Гкал соответственно. Вынужденная компенсация затрат на оплату потребленной электроэнергии и тепла для этих районов ложится серьезной финансовой нагрузкой на местные муниципальные образования. Вместе с тем в ряде этих районов имеются большие запасы местного биотоплива, прежде всего отходов переработки древесины, некондиционной и низкосортной древесины, торфа. Использование этих видов топлива может радикально изменить существующие тарифы на тепло и электроэнергию и значительно сократить бюджетные затраты на компенсацию оплат этих услуг потребителям.

Таблица 1. Сравнительные характеристики разных видов топлива
Посмотреть в PDF-версии журнала. Таблица 1. Сравнительные характеристики разных видов топлива

Целесообразность использования биотоплива даже для районов средней полосы России доказывают данные, приведенные в табл. 1.

Дешевле всего обходится производство тепла с использованием такого биотоплива, как щепа (топливная составляющая 210-240 руб./Гкал). Основным конкурентом щепы является природный газ (в среднем 297,7 руб./Гкал). Однако, учитывая быстрый рост стоимости природного газа, можно ожидать, что в ближайшем будущем другие виды биотоплива потеснят природный газ в этом рейтинге. В изолированных и труднодоступных районах использование природного газа невозможно, а стоимость привозного дизтоплива значительно превышает значения, приведенные в табл. 1.
В этих условиях еще заметнее разница между стоимостью местного биотоплива и привозного, особенно по
т. н. «северному завозу». Важным фактором эффективности и минимизации риска использования такого вида топлива, как опилки, стружка, щепа, кусковая древесина, является обеспечение котельной стабильным источником биотоплива. Если целесообразность выработки тепловой энергии для системы теплоснабжения с использованием щепы очевидна, то способ производства электроэнергии на мини-ТЭЦ требует дополнительного обоснования. Принципиально возможны два способа производства электроэнергии на мини-ТЭЦ, в котлах которой сжигается щепа:

  • при использовании традиционных паротурбинных установок на водяном паре, получаемом от паровых котлов, работающих на щепе;
  • при использовании паротурбинных установок (далее - ORC-модули) на низкокипящих рабочих телах (НРТ), получающих необходимую энергию от паровых или водогрейных котлов, в которых сжигается щепа. В зависимости от уровня температуры источника тепла используются разные НРТ, такие как пропан, пентан, бутан, пентафлуоропропан (R-245f, R-134а, R-22 и т. д.), а также различные циклы: ORC, GRAZ, CALINA, Maisotsenko, Cascading Closed Loop Cycle (CCLC) и др.
Серийно выпускаемый ORC-модуль производства КНР мощностью 1000 кВт
Серийно выпускаемый ORC-модуль производства КНР мощностью 1000 кВт

Первый способ требует использования паровых котлов с довольно высокими характеристиками пара: давлением 3,9 МПа и температурой 400°С. Только в этом случае обеспечивается приемлемый КПД паротурбинной установки.

Второй способ не требует применения паровых котлов с высокими характеристиками пара, более того, при его использовании можно успешно вырабатывать электроэнергию за счет горячей воды от водогрейных котлов.

Плюсы использования органических рабочих тел при низких температурах пара представлены на рис. 1.

Одним из достоинств применения НРТ в качестве рабочего тела является возможность создания малогабаритной турбины. Так, например, объемный расход бутанового пара через последнюю ступень меньше на два порядка, чем у водяного пара (давление во втором контуре - около 2,5 МПа). Поддержание давления в конденсаторе второго контура выше атмосферного давления (примерно 0,15 МПа) исключает проблемы, связанные с притоком воздуха в традиционном конденсаторе паровой турбины. Кроме того, в течение всего процесса расширения в турбине пар НРТ остается сухим, что исключает эрозионный износ рабочих лопаток. Использование ORC-модуля имеет еще целый ряд плюсов:

  • беспроблемная эксплуатация при низкой температуре окружающей среды. Точка замерзания рабочей жидкости в ORC-модуле очень низка. Это обстоятельство отменяет требование выполнять мероприятия с целью предотвращения замерзания рабочей жидкости в конденсаторе, радиаторах и трубопроводах;
  • небольшой расход охлаждающей воды в градирне. Поскольку теплота парообразования, например, пентана почти в пять раз меньше, чем этот показатель воды, требуется меньший объем охлаждающей воды в конденсаторе энергетической установки с ORC-модулем, а значит снижаются потери, связанные с уносом воды в мокрой градирне, расходы электроэнергии на насосы циркулярной системы и прочее, что позволяет полностью отказаться от мокрых градирен и использовать в энергетической установке с ORC-модулем воздушные сухие вентиляторные градирни;
  • низкие эксплуатационные затраты и минимальное воздействие на окружающую среду. Использование систем воздушного охлаждения энергетической установки с ORC-модулем обеспечивает низкие эксплуатационные затраты и исключительно слабое воздействие на окружающую среду. ОRС-модули работают по замкнутому контуру, не требуют химических присадок и не нуждаются в утилизации отходов. Кроме того, установки с воздушным охлаждением не создают видимого шлейфа и вписываются в ландшафт;
  • обеспечение продолжительного срока эксплуатации турбины. Термодинамические свойства углеводородов таковы, что пар в конце расширения турбины энергетической установки с ORC-модулем остается сухим во всех предполагаемых рабочих условиях. Это предотвращает риск эрозионного разрушения лопаток рабочего колеса и направляющего аппарата турбины. Таким образом, энергетическая установка с ORC-модулем может обеспечивать работу при частичной нагрузке и значительных переходных режимах более эффективно, нежели пароводяные турбины;
  • низкие затраты на техническое обслуживание;
  • высокий КПД даже на неполных режимах работы;
  • бесшумность, высокая работоспособность, широкий диапазон регулирования режимов;
Таблица 2. Затраты на основное оборудование для мини-ТЭЦ на
примере электростанции в пос. Зотино

Таблица 2. Затраты на основное оборудование для мини-ТЭЦ на примере электростанции в пос. Зотино

Таблица 3. Сметный расчет стоимости строительства
мини-ТЭЦ мощностью 0,75 МВт в пос. Зотино, тыс. руб

Таблица 3. Сметный расчет стоимости строительства мини-ТЭЦ мощностью 0,75 МВт в пос. Зотино, тыс. руб

Таблица 4. Исходные данные для расчета эффективности
реализации проекта в пос. Зотино

Таблица 4. Исходные данные для расчета эффективности реализации проекта в пос. Зотино

Таблица 6. Основные исходные данные для расчета ТЭС с
ORC-модулем в пос. Зотино

Таблица 6. Основные исходные данные для расчета ТЭС с ORC-модулем в пос. Зотино

В настоящее время немало фирм в Европе и Северной Америке работают над проблемой утилизации тепла от любых промышленных источников, в том числе и от компрессорных станций с газовыми турбинами и газопоршневыми машинами и т. д. Среди фирм, ведущих поиск в этой области, наиболее известны такие компании, как Ormat Energy Converter (OEC), Infinity LLC, Turboden, Adorates, UTS, WOW, ABB, Siemens, GE.

Ниже дана оценка целесообразности строительства мини-ТЭЦ с ORC-модулем на древесных отходах электрической мощностью 750 кВт и тепловой мощностью 2000 кВт в пос. Зотино Туруханского р-на Красноярского края.

В настоящее время пос. Зотино снабжается электроэнергией от дизельной электростанции, при этом тариф на электроэнергию в 2014 году составляет 14,23 руб./кВт·ч.

В состав основного оборудования мини-ТЭЦ входят: два котла фирмы ООО «Балткотломаш», работающих на древесной щепе (резервное топливо - дизельное); электрогенерирующая установка на базе ORC-модуля мощностью 500 кВт; резервный дизель-генератор мощностью 250 кВт, рубительная машина.

Сводка затрат но основное оборудование мини-ТЭЦ представлена в табл. 2.

Таким образом, затраты на основное оборудование мини-ТЭЦ составят около 80,95 млн руб., а с учетом транспортных затрат - 82,33 млн руб.

Принципиальная тепловая схема котельной с модулем ORC представлена на рис. 2.

ORC-модуль мощностью 1000 кВт представлен на фото 1.

Сметный расчет стоимости строительства мини-ТЭЦ мощностью 0,75 МВт в пос. Зотино с ORC-модулем представлен в табл. 3.

Основные исходные данные для расчета эффективности проекта представлены в табл. 4. Результаты расчета эффективности реализации проекта представлены в табл. 5. Поскольку сегодня в пос. Зотино дизельные установки используются исключительно для выработки электроэнергии, а тепловая энергия вырабатывается децентрализованно, в каждом отдельном строении путем сжигания топливной древесины (дров), ниже представлены расчеты по использованию ORC-модуля с котлами, работающими на щепе, исключительно для генерации электроэнергии (табл. 6, 7) и вариант использования ORC-модуля на выхлопе дизельного двигателя с целью минимизации себестоимости вырабатываемой электроэнергии (табл. 8).

Сводный расчет по варианту 1 (ТЭС с ORC-модулем) представлен в табл. 7.

Сводный расчет по варианту 2 (ТЭС с дизель-генератором + ORC-модуль на выхлопе) представлен в табл. 8.

Таблица 7. Сводный расчет по варианту 1
(ТЭС с ORC-модулем)

Таблица 7. Сводный расчет по варианту 1 (ТЭС с ORC-модулем)
Таблица 5. Результаты расчета эффективности реализации проекта
Таблица 5. Результаты расчета эффективности реализации проекта

Выводы

Анализ расчетов реализации проекта строительства мини-ТЭЦ с ORC-модулем в пос. Зотино Туруханского района Красноярского края показывает его высокую эффективность, особенно при когенерации и работе ORC-модуля при использовании выхлопных газов дизель-генератора (см. табл. 4 и 8).

Строительство мини-ТЭЦ на древесных отходах в пос. Зотино позволит решить следующие задачи:

  • обеспечить поселок электроэнергией, стоимость которой после окупаемости проекта не будет превышать 4 руб./кВт⋅ч;
  • обеспечить поселок теплом, стоимость которого после окупаемости проекта не будет превышать 800 руб./Гкал;
  • сократить объем субсидий из бюджета края и получить в бюджеты различных уровней дополнительные налоговые отчисления;
  • создать в перспективе возможность для развития лесопиления и деревообработки, заготовки топливной щепы.

Александр БЛИНОВ, главный специалист НПО «СПб ЭК», Россия,
Сергей ПЕРЕДЕРИЙ,
 Дюссельдорф, Германия
s.perederi@eko-pellethandel.de






Рекламная статья
{other_ad_link}

Maier





mebel-news.pro



Производство фанеры

Производство OSB

Производство ДСП

Производство MDF


Техобзоры оборудования
для производства
мебели:


Фрезерные станки с ЧПУ


Станки заусовочные


Копировально-
фрезерные станки


Станки для раскроя
плит с прижимной
балкой


Четырехсторонние
станки


Столярные
ленточнопильные
станки


Фрезерные станки


Токарные станки


Кромкооблицовочные
станки


Мембранно-вакуумные
прессы



Свежий номер журнала «ЛесПромИнформ»

Свежий номер журнала




Режущий инструмент

Производство КДК

Биоэнергетика

Измельчение
древесины


Щепа

Пеллеты

Производство брикетов

Котельные на
древесном топливе


Использование
древесных отходов


Бытовые котлы
на древесном топливе


Торрефикация

Газогенерация

Жидкое биотопливо







ЭПИ-клеи


Термодревесина


Технология
деревообработки


Цена бесперебойного
отопления



Баня по-черному


Баня по-белому


Финская сауна


Увидели ошибку -
выделите текст и
нажмите Ctrl + Enter




Мебель,  20–24 ноября, Москва      Семинар «Повышение производительности лесопильного производства и качества выпускаемой продукции, снижение брака и простоев оборудования», 28–29 ноября 2017, Санкт-Петербург

Выставки лесопромышленного комплекса (деревообработка, лесопиление, лесозаготовка, деревянное домостроение, оборудование для производства мебели, биоэнергетика)

Скачать бесплатно PDF-версии журналов Стоимость подписки на журнал

Список субъектов РФ по алфавиту

НЕКОТОРЫЕ CТАТЬИ ПО ТЕМАМ:
Лесозаготовительная техника
    ВПМ John Deere 900K    Шины для лесозаготовительной техники    John Deere 2154D    Форвардеры Komatsu 865 и 855    Скиддер и форвардер LKT-82    Лесозаготовительная техника Cat    Харвестерные головки Log Max    Щеповозы Lipe    Строительство лесных дорог в Белоруссии    Форвардер Т6920    Хлыстовая заготовка с Caterpillar    Лесозаготовительная техника Cat для сортиментной заготовки    Погрузчик Liebherr    Перегружатели Sennebogen    Лесовозы IVECO-AMT    Харвестеры ROTTNE    Харвестеры HSM    Техника для лесозаготовок Ponsse    Харвестные головки Logset TH    Манипулятор для харвестера Epsilon M160H100

Лесопильное оборудование     Многопильные станки    Измерение параметров пиломатериалов    Маркировка CE для пиломатериалов    Пиление подсушенной древесины    Поперечная распиловка    Окорка    Ленточнопильные станки    Пиление мерзлой древесины    Ленточное лесопиление    Jartek    Möhringer    USNR    Üstünkarli    WoodEye    Brenta    Baljer & Zembrod    Heinola    Лесопильное оборудование SAB    Перегружатели леса Sennebogen    Wintersteiger    Лесопильное оборудование EWD    Kara    Soderhamn Eriksson    МЕМ: Подвесное пиление древесины    Аспирация на деревообрабатывающем производстве    Маятниковые сушильные камеры Jartek    Камеры для сушки древесины BIGonDRY    Сушильные камеры Termolegno    Ваакумное оборудование для сушки древесины    Перегружатели леса и фронтальные погрузчики    Сушка древесины плодовых пород    Автоклавная пропитка древесины

Деревообрабатывающее оборудование     Эксплуатация дисковых пил    Комбинированные станки    Торцовочные станки    Оценка фуговальных фрез    Облицовка погонажа    Выбор режущего инструмента    Термодревесина    Столярные ленточнопильные станки    Производство клееного бруса    Станки фрезерные с ЧПУ    Автоподатчики    Оборудование TC Maschinenbau для производства перекрестно-клееных панелей CLT (X-Lam)    Производство палет (поддонов)    Круглопильные станки    Сарапульский лесозавод. Больше века в деревообработке    Форматно-раскроечные станки

Производство щепы и биотоплива     Рубительные машины и измельчители древесины    Шредеры    Пеллеты класса ENplus A2    Сертификация пеллет    Торрефицированные пеллеты    Использование коры    Бытовые котлы на щепе    Сжигание щепы в твердотопливных котлах    Совместное сжигание топлива    Перспективы котельных на пеллетах    Отопление пеллетами    Транспортные газогенераторы    Метан из биомассы    Топливные древесные брикеты    Производство древесного угля    Vecoplan    Nestro    Ковровские котлы    Polytechnik в Архангельской области    Рубительные машины Farmi Forest    Щепа как биотопливо в Европе    Щеповозы LIPE    Рубительные машины Bruks    Рубительная машина Maier HRL-B    Рубительные машины Teknamotor

Производство мебели     Форматно-раскроечные станки    Фрезерные станки с ЧПУ    Постформинг    Софтформинг    Копировально-фрезерные станки    Токарные станки для древесины    Заусовочные станки     Клеевые материалы для производства детской мебели    Облицовка профилированных изделий    Доска пола и паркет     Прессы и линии для облицовывания пластей    Широкоформатные принтеры    Облицовывание неплоских поверхностей    Станки для раскроя плит с прижимной балкой    Рельефный погонаж    Кромкооблицовочные станки    Корпусная мебель из профильного погонажа

Фотографии с выставок: FinnMetko    Российский лес    Elmia Wood    LIGNA    Лесдревмаш    KWF Tagung    Xylexpo    Drema    UMIDS    Woodex/Лестехпродукция    Интерлес    Interforst

Статьи о выставках лесопромышленного комплекса: Ligna 2015    Woodex 2015    Лесдревмаш    UMIDS    Xylexpo    Technodomus    FinnMetko    Российский лес    Holz-Handwerk    Лесной комплекс России    Elmia Wood

Лесопромышленный комплекс, лесная отрасль, лесной комплекс, лесозаготовительный комплекс, лесопромышленная отрасль, лесопильная промышленность, лес, лесозаготовительная отрасль, лесная промышленность, деревообрабатывающая промышленность. Статьи о лесозаготовке, деревообработке, биоэнергетике, деревянном домостроении, производстве древесных плит, лесозаготовительной технике, лесопильном и деревообрабатывающем оборудовании.

Информация по лесозаготовке, лесопилению, деревообработке
© ЛесПромИнформ, 2002−2017.
При использовании материалов активная ссылка на сайт обязательна