Электростанция ORC на биомассе соломы 1 МВт электроэнергии + 5,2 МВт тепла

Принцип работы 

Топливо подается в камеру сгорания, где проходит через три этапа: сушка, догорание, горение и выгорание. Газ разогревается до 1000°C и направляется к масляному котлу, в котором термомасло нагревается до 320°C и затем передается в испаритель. Образующийся пар подается на турбину, которая приводится в движение, после чего пар попадает в теплообменник для охлаждения, где конденсируется в воду. В результате получаем 5 МВт тепловой энергии поступающей в котельную, а из нее – к потребителям и 1МВт электроэнергии.

ORC система на биомассе соломы для отопления и генерации электроэнергии

1МВт электроэнергии 5,2МВт тепла

Потребление соломы до 20% влажности – 2т/час

Комплектация:

1. Предтопок для сжигания тюков соломы 6,2 МВт

2. Котел термомасляный 6,2 МВт

3. ORC система 1,05 МВт

4. Автоматика управления

5. Насосы

Характеристики: 

Рабочее тело

н-гексан

Расход термосмазки, кг/час

160000

Температура термосмазки на входе, °С

300

Температура термосмазки на выходе, °С

240

Температура рабочего тела на выходе испарителя, °С

231

Тепловая мощность процесса, кВт

6133

Давление в испарителе, бар

16

Расход рабочего тела, кг/ч

53200

Мощность турбины, кВт

1057

Теоретическая мощность теплофикации, кВт

5190

Основные параметры турбины:

№ п/п

Наименование

Единицы измерения

Параметры турбины

1 степень

2 степень

1

Расход газа

т/год

52

52

2

Давление газа на входе

МПа (АБС)

1,6

0,4898

3

Давление газа на выходе

МПа (АБС)

0,4898

0,15

4

Температура газа на входе

°С

240

212,4

5

Температура газа на выходе

°С

212,4

193

6

Мощность генератора

кВт

1000

Конструктивные параметры:

№ п/п

Наименование

Единицы измерения

Значение

7

Частота вращения

об./мин.

12160 (1 степень) / 8610 (2 степень)

8

Диаметр патрубков

мм

Вход: 150/300, Выход: 300/500

Рабочее тело (РТ) н-гептан (C₇H₁₆), температура кипения при нормальном давлении = 98,4°C; критическая температура = 267°C. 

Расход н-гептана (РТ), т/ч: 52 
Давление P1 на входе в насос, МПа: 0,1 
Давление P2 на входе в турбину, МПа: 1,6 
Давление P3 на выходе из турбины, МПа: 0,15

В таблице приведены расчетные значения параметров потоков и оборудования: 

T1 – температура РТ на входе в насос, °C; 
T2 – температура РТ на выходе из насоса, °C; 
T3 – температура РТ на выходе из рекуператора (трубка), °C; 
T4 – Температура РТ на выходе из подогревателя, °C; 
T5 – Температура РТ (пар) на выходе из испарителя, °C; 
T6 – Температура РТ на выходе из перегревателя, °C; 
T7 – температура РТ на выходе из турбины, °C; 
T8 – Температура РТ на выходе из рекуператора (межтрубка), °C; 
T9 – Температура РТ на выходе из конденсатора, °C; 
W1 – объемный расход РТ на входе в насос (жидкость), м³/ч; 
W2 – Объемный расход РТ на выходе из испарителя (пар), м³/ч; 
W3 – Объемный расход РТ на входе в турбину (пар), м³/ч; 
W4 – Объемный расход РТ на выходе из турбины (пар), м³/ч; 
Nн – расчетная мощность привода насоса при КПД = 0,6, кВт; 
Nт – расчетная мощность турбины при КПД = 0,85, кВт; 
Qп – тепловая нагрузка подогревателя, кВт; 
Qi – тепловая нагрузка испарителя, кВт; 
Qпер – Тепловая нагрузка перегревателя, кВт; 
∑Q – Суммарная тепловая нагрузка подогревателя, испарителя и перегревателя, кВт; 
Qр – тепловая нагрузка рекуператора, кВт; 
Qк – тепловая нагрузка конденсатора, кВт; 
η – КПД процесса, %.