Использование парогенераторов для утилизации тепла выхлопных газов поршневых установок - достаточно распространенное явление. Вместе с тем, нужно понимать, что объем утилизированного тепла составляет примерно 50% от суммарного потенциала. Для использования вторых 50% (рубашка охлаждения двигателя, моторное масло, иногда, интеркулер) необходим отдельный тепловой модуль.
С уважением, Виталий Поляков Администратор портала "Когенерация.Ру"
martin18 писал(а):и какой будет электрический КПД, если паровую турбину поставим? выгодно ли это в сравнении с ПГУ? есть опыт использования?
Безусловно, не выгодно. Было бы выгодно - такое решение было бы распространено. А главное, еще и малореализуемо данное решение. Так что советую выкинуть эту идею из головы, как неперспективную.
martin18 писал(а):и какой будет электрический КПД, если паровую турбину поставим? выгодно ли это в сравнении с ПГУ? есть опыт использования?
А Вы сделайте грубую оценку.
Пусть тепловой КПД ГПУ - около 40-45%.
Грубо, опять же, из утилизируемой тепловой энергии высокопотенциального тепла (которое можно преобразовать в пар достаточных для работы паровой турбины параметров) - не более половины. Следовательно, только 20-25% энергии топлива удастся преобразовать в пар. Даже если предположить, что КПД паровой турбины на мощностях, соизмеримых с ГПУ (а большего получить не удастся) - 30%, то в электрическую энергию из тепловой на ГПУ удастся преобразовать около 7-8% энергии топлива.
Значит, электрический КПД ГПУ с таким циклом можно поднять с 42-45% где-то до 50%. На большее я бы не рассчитывал.
Понятно, что это на пальцах, но общую картину дает.
При этом надо иметь в виду, что стоимость изготовления и обслуживания такой системы не окупятся, скорее всего, никогда.
Я бы здесь не был столь категоричен, добавленная стоимость электрической энергии у нас в стране в 3-4 раза выше, чем у тепловой, поэтому окупиться-то оно окупиться. Но вот как повлияет подобная реализация на рентабельность проекта - это вопрос.
Просто, повторюсь, надо четко понимать, что:
1) 40-42% энергии сгорающего топлива будет преобразовано в электрическую энергию чисто за счет механической части ГПУ 2) Еще 20-25% энергии сгорающего топлива уйдет на то, чтобы выработать 7-8% электрической энергии дополнительно 3) Оставшаяся тепловая энергия низкопотенциальна, и получить из нее продукт, отличный от ГВС без дожига вряд ли получится, соответственно, экономическая ее эффективность будет сомнительна.
Конечно, можно рассмотреть более сложный цикл, когда вся тепловая энергия утилизируется с контура охлаждения ГПУ с применением дожигателей, что увеличит количество пара и, соответственно, электрической энергии, которую можно выработать и, возможно, еще на пару-тройку процентов поднимет электрический КПД. Но это уже значительно более сложный (читай - дорогой) и нетиповой проект, окупаемость которого, с учетом переменной нагрузки, просчитать будет малореально.
Я бы рассматривал применение паровых утилизаторов на ГПУ только при условии, что тепловую энергию девать совсем некуда, и/или когда электрическая энергия стОит дороже тепловой (в одних и тех же единицах измерения, конечно) где-то в 4-5 раз. Это где-то как раз компенсирует снижение реальной выработки электричества по сравнению с теплом
Под выражением "никогда не окупится" я имел в виду то, что если срок окупаемости составляет более 10-и лет, можно смело говорить, что это неокупаемо.
Утилизировать тепло с ГПУ в пар целесообразно только в тех случаях, когда этот пар требуется для технологии (от фармакологии до животноводства). И то в таких системах обычно ставят догревающие элементы, либо паровые котлы на вход которых поступает перегретая вода из СУТа и экономия в таких случаях идет на уменьшенном потреблении газа в паровых котлах.