Регистрация / Вход
Прислать материал

Автономные когенерационные установки (мини-ТЭЦ) модульного типа.

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.447.11.5002
Организация
НГТУ
Продолжительность работ
2005 - 2006, 17 мес.
Бюджетные средства
24 млн
Внебюджетные средства
12 млн

Создание нового поколения автономного оборудования для совместного производства электроэнергии и тепла мощностью до 25 МВт с высокоэффективным теплообменным оборудованием и средствами управления, обеспечивающими автономность, безопасность и надежность эксплуатации.

Соисполнители

Организация
ЗАО "ЭНТЭК"
Организация
ООО "НПО ТЕРМЭК"
Организация
МАИ

Этапы проекта

1
01.05.2005 - 30.06.2005
2
01.07.2005 - 30.09.2005
3
01.10.2005 - 09.12.2005
Проведен анализ зарубежных производителей когенерационных установок и параметров этих установок. Установлено, что газопоршневые установки в диапазоне мощностей до 6 МВт обладают лучшими экономическими, надежностными и экологическими характеристиками по сравнению с газотурбинными и парогазовыми установками. В диапазоне мощностей от 6 до 20 МВт более экономичными являются газотурбинные установки. парогазовые установки целесообразно применять при мощностях более 10 МВт.
Выполнена "Разработка схемы модульной мини-ТЭЦ, расчет теплоэнергетических, экологических и прочностных характеристик". Проведен расчет экологических показателей и характеристик мини-ТЭЦ на базе газопоршневых, газотурбинных и парогазовых агрегатов. В качестве базовых взяты агрегаты мощностью от 1 до 10 МВт. Установлено, что наименьшие выбросы NО2 и СО2 имеют парогазовые мини-ТЭЦ, однако минимальная мощность парогазовых агрегатов составляет 10 МВт (в России 40 МВт). При мощности 1 МВт наименьшие выбросы имеют газопоршневые агрегаты. При высоте трубы мини-ТЭЦ 15 и более метров выбросы значительно ниже норм ПДК при любом расстоянии от мини-ТЭЦ. Это позволяет их сооружать в непосредственной близости от потребителей электрической и тепловой энергии. Разработан программный продукт для расчета выбросов от мини-ТЭЦ со всеми видами энергетических агрегатов. Разработаны схемы тепломеханической части газопоршневых мини-ТЭЦ и выбрано их оборудование.
Выполнен анализ и вариантные расчеты возможных тепловых схем парогазовой мини-ТЭЦ. В качестве базовых модулей предложен модуль электрической мощностью 10 МВт. Выполнена разработка технических решений когенерационных установок модульного типа. Сформулированы технические требования к модульной когенерационной установке мощностью 1000 кВт с газопоршневыми агрегатами, отвечающими требованиям данного контакта.
Выполнена разработка оптимальных схем утилизации тепла от всех теплообменных контуров газопоршневой мини-ТЭЦ на примере газопоршневого агрегата ДГ 98М (производства ОАО "РУМО") электрической мощностью 1000 кВт показано, что применение схемы глубокой тилизации, позволяет на данном агрегате получать 1800 кВт тепловой энергии в виде горячей воды с температурой 95 град. С. Разработана методика технико-экономического обоснования проектов строительства мини-ТЭЦ. предложена следующая структура технико-экономического анализа проектов строительства мини-ТЭЦ. Разработаны схемы и режимы работы когенерационных установок модульного типа совместно с внешними энергосетями. Выполнен расчет тепловой схемы парогазовой мини-ТЭЦ с паротурбинным приводом компрессоров и оптимизация параметров теплоносителей. Выполнена разработка схемных решений мобильной мини-ТЭЦ на базе газотурбинного двигателя. Выполнена разработка технической документации на разработку конструкторской документации модульной газопоршневой мини-ТЭЦ. Выполнена разработка конструкторской документации на систему тепломеханики в целом для конкретной мини-ТЭЦ электрической мощностью 4 МВт, которая проектируется для ОАО "Павловский автобус". В мини-ТЭЦ будет установлено 4 газопоршневых агрегата по 1 МВт, производства ОАО "РУМО" г. Н. Новгород. Предусмотрена схема глубокой утилизации тепла, которая позволяет вырабатывать 6 МВт тепловой энергии, которая будет использоваться для подогрева обратной сетевой воды системы отопления завода и приготовления воды для ГВС цехов.
Развернуть
4
01.01.2006 - 30.06.2006
Проведена разработка и исследование системы сопряжения генераторов мини-ТЭЦ с внешней энергосистемой в режиме параллельной работы. Разработаны требования к узлам нагрузки для подключения электрической мощности мини-ТЭЦ. Разработаны требования к системе газоснабжения при подключении газопоршневых машин к мини-ТЭЦ. Разработана система автоматизированного учета электроэнергии, тепла, газа и воды для мини - ТЭЦ. Сформирована база данных по стандартным типовым комплектующим элементам для газопоршневых мини-ТЭЦ и рекомендации по технологии изготовления комплектных изделий. Проведен расчет и проектирование паровой и газовой турбин парогазовой мини-ТЭЦ. Проведен расчет камеры сгорания, котла утилизатора и компрессора парогазовой мини-ТЭЦ. Проведены проверочные расчеты оборудования основного оборудования парогазовой мини-ТЭЦ. Разработаны математические модели для расчета характеристик газотурбинного двигателя и устройства утилизации тепла. Проведена оптимизация параметров и характеристик автономной газотурбинной мини-ТЭЦ. Разработан программный комплекс по расчету потребности объектов теплоснабжения в тепле и топливе. Разработана конструкторская документация на газовую часть мини-ТЭЦ. Разработана конструкторская документация по системе подключения электрической мощности мини-ТЭЦ к потребителям. Разработана конструкторская документация на автоматику управления тепломеханической части.
Изготовлено теплотехническое оборудование опытного образца мини-ТЭЦ. Смонтировано теплотехническое оборудование опытного образца мини-ТЭЦ. Разработана рабочая и проектная документация пилотного проекта модульной когенерационной установки мощностью 1000 кВт.
Развернуть
5
01.07.2006 - 31.10.2006
Перспективным является строительство когенерационных мини-ТЭЦ мощностью от 1 до 20 МВт. Проведен анализ потребностей рынка в автономных энергоисточниках на базе газопоршневых, газотурбинных и парогазовых установок. Разработаны критерии выбора основного оборудования газопоршневой мини-ТЭЦ. Проведен расчет экологических показателей и характеристик мини-ТЭЦ на базе газопоршневых, газотурбинных и парогазовых агрегатов мощностью от 1 до 10 МВт. При мощности 1 МВт наименьшие выбросы имеют газопоршневые агрегаты, что позволяет их сооружать в непосредственной близости от потребителей энергии. Разработаны схемные решения автономной газотурбинной мини-ТЭЦ. На основании проведенных исследований сделаны выводы о том, что внедрение мини-ТЭЦ вместо крупных электростанций позволяет значительно снизить эмиссию парниковых газов: наименьшую эмиссию парниковых газов создают мини-ТЭЦ с газопоршневыми установками. Разработана методика технико-экономического обоснования проектов строительства мини-ТЭЦ. Разработаны схемы и режимы работы когенерационных установок модульного типа совместно с внешними энергосетями. Выполнен расчет тепловой схемы парогазовой мини-ТЭЦ с паротурбинным приводом компрессоров и оптимизация параметров теплоносителей. Исследованы системы сопряжения генераторов мини-ТЭЦ с внешней энергосистемой в режиме параллельной работы: требования к системам сопряжения зависят от напряжения генераторов. Разработана конструкторская документация типового проекта модульной газопоршневой мини-ТЭЦ. Подготовлен к реализации пилотный проект мини-ТЭЦ на ОАО «Павловский автобус» в Нижегородской области. Выполнен проект привязки систем электроснабжения, теплоснабжения, водоснабжения, расчёты экологических последствий функционирования пилотного проекта мини-ТЭЦ. Разработана конструкторская документация на автоматику безопасности газопоршневой мини-ТЭЦ. Проведено испытание оборудования на холостом ходу пилотной мини-ТЭЦ. Разработаны практические рекомендации по реализации проекта парогазовых мини-ТЭЦ.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы

Программное мероприятие

2.2 Проведение опытно-конструкторских, технологических и экспериментальных разработок по приоритетным направлениям развития научно-технической сферы (в том числе на долевой основе с хозяйствующими субъектами)
Тема
Автономные когенерационные установки (мини-ТЭЦ) модульного типа.
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
24 млн
Количество заявок
5
Тема
Разработка технических решений в обеспечение создания отечественных высокоэффективных автономных газотурбинных энергокомплексов малой мощности (до 100 кВт)
Продолжительность работ
2017 - 2019, 26 мес.
Бюджетные средства
135 млн
Количество заявок
11
Тема
Разработка эффективных технических решений для производства отечественных когенерационных энергоустановок мощностью до 50 МВт для автономного энергообеспечения.
Продолжительность работ
2013, 6 мес.
Бюджетные средства
50 млн
Количество заявок
21
Тема
Создание и освоение производства автономных источников теплоснабжения модульного типа мощностью до 5 МВт с высокой энергетической и экологической эффективностью.
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
18 млн
Количество заявок
6
Тема
Проведение проблемно-ориентированных исследований и разработка технических решений для создания систем одновременного производства тепла и холода с использованием низкопотенциальной теплоты применительно к высокоэффективным модульным ПГУ.
Продолжительность работ
2013, 8 мес.
Бюджетные средства
30 млн
Количество заявок
8