Когенерация это совместное термодинамическое производство электрической и тепловой энергии из единственного первичного источника энергии. Устройство, в котором протекает процесс когенерации, называется когенерационной установкой. Мини-ТЭС – это, пожалуй, наиболее употребляемое название для когенерационных установок.
Для промышленности характерно одновременное потребление и электрической и тепловой энергии. Когенерация пришла на смену раздельному производству электричества и тепла, которому присущи значительные потери энергии первичного топлива. При раздельном производстве потребитель получает электроэнергию, производимую крупными электростанциями, а тепло производится собственными высокоэффективными котлами. В этом случае потери составляют: примерно 40 % при производстве тепла и 60 % при производстве электроэнергии.
Разделное производство тепловой и электрической энергии. Котельная. Разделное производство тепловой и электрической энергии. Электростанция.
Когенерация предполагает более полное и эффективное использование энергии путем утилизации тепловых потерь первичного приводного двигателя: выхлопных газов, в водяной рубашке охлаждения, в теплообменнике охлаждения масла и в промежуточном охладителе топливной смеси (перечисленное справедливо для большинства первичных двигателей).
Установка, реализующая принцип когенерации, представляет собой малую электростанцию – мини-ТЭС, которая состоит из четырех основных частей: первичного двигателя, электрогенератора, системы утилизации тепла и системы контроля и управления. В тепловом двигателе энергия первичного топлива преобразуется в механическую, затем посредством генератора – в электрическую, последняя через соответствующие устройства поступает в распределительную сеть. Отходящее тепло двигателя или турбины заменяет тепло котельных и используется в технологическом процессе.
При работе современных когенерационных установок на базе газопоршневых двигателей, при условии полной реализации электроэнергии и тепла, коэффициент использования теплоты сгорания первичного топлива достигает 90 %,и только 10 % составляют потери.
Когенерация. Когенерационная установка.
Мини-ТЭС используют в качестве топлива природный, попутный и биологический газ, а также работают на бензине, керосине и дизельном топливе. Возможна работа мини-ТЭС на возобновляемом местном топливе: торфе, угле, древесине.
