Концепция
Тригенерация (Trigeneration, CCHP – combined cooling, heat and power) – это организация производства сразу трех видов энергии: электричества, тепла и холода. Этот термин получился, как логическое продолжение когенерации — одновременной выработки электроэнергии и тепла.
С развитием мировой экономики спрос на энергию постоянно растет. Одновременно растет и ее стоимость. Благодаря этому системы собственной генерации в настоящее время получают мощный импульс развития.
Тригенерация является более выгодной по сравнению с когенерацией, поскольку даёт возможность эффективно использовать утилизированное тепло не только зимой для теплоснабжения, но и летом для холодоснабжения систем кондиционирования воздуха или технологических процессов. Для этого применяются теплоиспользующие абсорбционные бромистолитиевые холодильные установки.
Такой подход позволяет использовать генерирующую установку круглый год, не снижая высокий общий КПД в летний период, когда потребность в вырабатываемом тепле снижается.
С технологической точки зрения речь идет о едином энергетическом комплексе когенерационной установки с абсорбционной холодильной машиной. В этом случае стоимость производства энергии становиться максимально низкой.
Зависимость потенциала выработки холода АБХМ от мощности ГПУ
| Мощность электрогенерирующей установки, (кВт) | Холодопроизводительность* комбинированной АБХМ Thermax, полученная за счет одновременной утилизации теплоты выхлопных газов и рубашки охлаждения ГПУ, (кВт) |
|---|---|
| 300 | 351 – 387 |
| 500 | 615 – 703 |
| 1000 | 1055 – 1230 |
| 1500 | 1495 – 1759 |
| 2000 | 1846 – 2110 |
*ориентировочно, может варьироваться в зависимости от параметров утилизируемой теплоты.
Принципиальная схема тригенерации в летнем режиме
В летний период, когда у Заказчика имеется потребность в охлажденной воде, например, для систем кондиционирования воздуха, горячая вода от системы охлаждения ГПУ/ГТУ поступает в генератор АБХМ, где происходит I-я ступень утилизации тепла. В генератор также поступают выхлопные газы АБХМ, где осуществляется II-я ступень утилизации теплоты, за счет чего и вырабатывается холод с максимально высокой эффективностью.
Принципиальная схема тригенерации в зимнем режиме
В зимний период, Заказчик, как правило, нуждается в горячей воде. В этом случае горячая вода от системы охлаждения ГПУ/ГТУ идет напрямую к потребителю без участия чиллера. Выхлопные газы поступают в абсорбционный чиллер/нагреватель, где за счет утилизации тепла, производиться дополнительное количество горячей воды. Таким образом, осуществляется наиболее полное использование бросовой теплоты для нужд теплоснабжения.
Выводы
Тригенерационная схема увеличивает эффективность энергокомплекса до 80% и более, существенно снижает выбросы соединений углерода, что делает ее неотъемлемой частью «зеленых» технологий.
Компания «Энергия холода» использует эксклюзивную серию абсорбционных чиллеров Thermax Trigenie, которые разработаны специально для комплексного использования сбросного тепла, как в виде в виде отработанных газов от поршневых двигателей и турбин, так и горячей воды от «рубашек» охлаждения, тем самым, снижая потребность в дополнительных установках утилизации теплоты.
Это позволяет не только значительно сократить эксплуатационные расходы системы охлаждение (кондиционирования воздуха), но и снизить капитальные затраты комплекса за счет уменьшения установочных мощностей электрогенерирующего оборудования.
Уникальные инженерные решения АБХМ Trigenie Thermax
- Дополнительный сбросной конденсатор – обеспечивает защиту от кристаллизации во время остановки АБХМ.
- Возможность отдельных подключений выхлопных газов от трех ГПУ или ГТУ к одной АБХМ – позволяет оптимизировать площади и расходы на модернизацию.
- Увеличение рекуперации тепла по сравнению со схемой, использующей обычное теплообменное оборудование, на 12 – 15% при тех же параметрах выходящих потоков – приводит к увеличению прибыли на инвестированный капитал.
- Отдельный генератор для рекуперации тепла горячей воды – увеличивает степень утилизации теплоты, обеспечивает более высокий холодильный коэффициент (COP) при работе на неполной нагрузке.
- Оптимизация рекуперации тепла – специальное конструктивное решение теплообменника для использования горячей воды с температурой 70 – 75°С от рубашки охлаждения двигателя.
- Управление обратным избыточным давлением – приоритет всегда отдается двигателю/турбине.