10.2.5. Блочные

теплоэлектростанции (БТЭС)

В настоящее время вместо старых паровых машин все чаще появляются блочные тепло­электростанции. При этом обозначение «элек­тростанция» заставляет предположить нечто намного более крупное, чем это есть на самом деле.

Блочная теплоэлектростанция состоит из газового или дизельного двигателя или же из газовой турбины, в которых сжига­ется природный газ или жидкое топливо (как правило, мазут). При этом соверша­ется механическая работа, которая пре­вращается в электрическую энергию. Дымовые (топочные) газы используют­ся для отопления.

К двигателю внутреннего сгорания подсо­единяется электрогенератор, который выраба­тывает электроэнергию напряжением 380 В, подключаемый параллельно к существую­щим электросетям через специальные комму­тирующие устройства. Он обеспечивает выра­ботку значительной доли собственной элект­роэнергии или, в случае низкого собственного потребления, может отдавать электроэнер­гию в общую сеть. За счет этого можно сгла­живать кратковременные скачки напряжения.

787 ©

Применение газового двигателя только для выработки электроэнергии неоправданно, так как такая электроэнергия все еще очень до­рога. Привлекательным это станет только тог­да, когда будет возможным полностью ис­пользовать тепловое излучение двигателя (от­сюда — блочная теплоэлектростанция).

Основная идея блочной теплоэлектро­станции состоит в преобразовании энер­гии природного газа, превращенной в кинетическую энергию, в электроэнер­гию и в использовании на предприятии тепловой энергии в форме горячей воды или пара.

Можно исходить из того, что из всего ко­личества энергии, имеющейся в природном газе, может быть использовано до 90% (33% благодаря преобразованию в электрический ток и 58% — за счет превращения в тепло — горячую воду или пар). Для предварительного подогрева расходуемой воды можно исполь­зовать 5% теплового излучения двигателя.

Для полного использования тепловой энер­гии отработавших газов служат два независи­мых водяных контура [103]:

• один высокотемпературный водяной кон­ тур при температуре примерно 140 °С;

• один низкотемпературный водяной контур с температурой около 65 ˚С с соответству­ ющими накопительными емкостями.

(Фото: Zeppelin Metallwerke GmbH, пивзавод Achim, г. Бремен)

© 788

Воду с температурой 140 °С при давлении 3,5 бара можно использовать непосредствен­но для отопления или кипячения.

В состав блочной теплоэлектростанции входят:

• двигатель внутреннего сгорания с генера­ тором электрического тока;

• низкотемпературный и высокотемпера­ турный цикл оборота воды с накопитель­ ными емкостями.

Применение блочных теплоэлектростан­ций на пивоваренных предприятиях и соло­довнях для удовлетворения значительной ча­сти их потребностей в энергии является важ­ным шагом по пути снижения расходов на энергоснабжение. БТЭС включают в сеть па­раллельно или работают в «автономном ре­жиме», что для многих стран может представ­лять большой интерес. При использовании более крупных установок и применении газо­вых турбин говорят о «совмещенных тепло­энергетических установках».