Установка утилизации низкопотенциального тепла
Использование источников тепла с t выше 80°C
Электрическая мощность — 20–500 кВт
Бесконтактная опора ротора турбогенератора
Cоединение турбины и генератора без редуктора
Компактное исполнение на общей раме
Расчётный срок службы — 20 лет
Описание
Установки Tianrui преобразуют низкопотенциальное тепло в электроэнергию по органическому циклу Ренкина — ORC. Они позволяют использовать тепловую энергию, которая остаётся после производственных процессов и сбрасывается в окружающую среду.
В основе установки — высокоскоростной турбогенератор на активных магнитных подшипниках. Магнитная левитация обеспечивает бесконтактную опору ротора в штатном режиме. Турбина напрямую соединена с генератором, что исключает промежуточный редуктор и необходимость масляной смазки этого узла.
Принцип работы
Тепло источника передаётся органическому рабочему телу, которое испаряется и поступает в турбину. Расширяясь, пар вращает генератор и обеспечивает выработку электроэнергии.
После турбины рабочее тело охлаждается в конденсаторе, превращается в жидкость и возвращается в цикл. Для отвода тепла применяется водяное или воздушное охлаждение.
Преимущества
- Дополнительная выработка электроэнергии — использование доступного сбросного тепла предприятия.
- Сокращение механических потерь — магнитные подшипники и прямое соединение турбины с генератором.
- Упрощённое обслуживание турбогенератора — отсутствие масляной системы и редуктора.
- Компактное размещение — основные компоненты собраны на общей раме.
- Выбор системы охлаждения — адаптация к инфраструктуре объекта.
- Источники тепла
Установка может использовать тепло:
- Горячей воды и технологических жидкостей
- Насыщенного пара
- Дымовых газов и горячего воздуха
Для газовых потоков предусматривается соответствующий теплообменник или котёл-утилизатор. Схема подключения определяется параметрами источника и допустимой температурой его охлаждения.
Области применения
- Цементная промышленность и производство строительных материалов
- Металлургия и производство глинозёма
- Нефтехимия и производство удобрений
- Производство диоксида титана
- Стекольная промышленность
- Судовые энергетические установки
Также производитель предусматривает применение установок в проектах использования геотермальной энергии, солнечной тепловой энергии и энергии биомассы.
Экономический эффект и подбор
Полезная выработка определяется после вычета электроэнергии на собственные нужды установки и вспомогательных систем.
Для расчёта необходимы температура, расход и состав теплоносителя, допустимая температура на выходе, годовой график доступности тепла и условия охлаждения конденсатора. На этой основе определяются мощность установки, годовая выработка и срок окупаемости проекта.
Технические характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Тип оборудования | Установка выработки электроэнергии из низкопотенциального тепла |
| Рабочий цикл | Органический цикл Ренкина — ORC |
| Температура источника тепла | Выше 80 °C |
| Электрическая мощность модельного ряда | 20–500 кВт |
| Тип генератора | Высокоскоростной, с постоянными магнитами |
| Подшипники турбогенератора | Активные магнитные |
| Соединение турбины и генератора | Прямое, без редуктора |
| Масляная смазка турбогенератора | Не требуется |
| Охлаждение конденсатора | Водяное или воздушное |
| Исполнение | На общей раме |
| Расчётный срок службы | 20 лет, по данным производителя |
Модельный ряд
| Модель | Электрическая мощность, кВт | Частота вращения, об/мин | Собственные нужды, %* |
|---|---|---|---|
| TROG-100 | 20–100 | 30 000–40 000 | 5–10 |
| TROG-200 | 100–200 | 18 000–22 000 | 4–9 |
| TROG-350 | 200–350 | 18 000–22 000 | 4–9 |
| TROG-500 | 350–500 | 15 000–18 000 | 3–7 |
Габариты
| Модель | Д×Ш×В, мм |
|---|---|
| TROG-100 | 4150×2055×2150 |
| TROG-200 | 5200×2300×2350 |
| TROG-350 | 6000×2300×2550 |
| TROG-500 | 8000×2450×2750 |
Достижимая электрическая мощность зависит от температуры и тепловой мощности источника, а также от условий охлаждения. Габариты внешних теплообменников и оборудования для отвода тепла учитываются отдельно.
* Доля собственных нужд приведена по таблице Tianrui. Состав учитываемых потребителей уточняется при проектировании.
Получить консультацию
Покажем больше релевантных кейсов, составим дорожную карту проекта и опишем стоимость и сроки работы
