Додаток 2 Застосування когенераційних установок на підприємствах молочної галузі

Вид материала

Документы

Подобный материал:

• Рак молочної залози: профілактика І боротьба, 100.24kb.
• Методичні рекомендації щодо застосування швидких тестів у лабораторній діагностиці, 537.45kb.
• Методичні рекомендації щодо застосування спеціалізованих форм первинних документів, 1799.3kb.
• Методичні рекомендації щодо застосування спеціалізованих форм первинних документів, 1999.54kb.
• Селекції таврійського зонального типу української червоної молочної породи, 14.9kb.
• Авторефераты профессионально, недорого, 373.18kb.
• Атестат виробництва молока, молочної сировини І молочних продуктів, 43.41kb.
• «Економічні, ефективні та орієнтовані на пацієнта системи надання послуг, що генерують, 188.82kb.
• Реферат роботи, 353.83kb.
• Міжнародний стандарт бухгалтерського обліку 31 Частки в спільних підприємствах Сфера, 667.88kb.

Додаток 2


Застосування когенераційних установок на підприємствах молочної галузі


В даний час, для українських підприємств багатьох галузей конкурентна боротьба за споживача – це не тільки необхідність технічної реконструкції, впровадження європейських стандартів контролю якості, розробка нових видів продуктів, а й зниження собівартості продукції, і в першу чергу за рахунок економії палива, електроенергії, води, поліпшення очищення стічних вод. Найважливіше завдання сьогодні – це серйозна реконструкція виробництва, заснована на новітніх технологіях і процесах, що пропонують істотні можливості економії енергії.

Для молочної промисловості характерно те, що електрична і теплова енергія споживаються одночасно. При цьому електроенергію отримують від мереж енергопостачальних компаній, а теплова енергія – виробляється власними котельнями. Практично відсутня на даний момент конкуренція серед генеруючих і енергорозподільних компаній призводить до відсутності мотивації в скороченні витрат при виробництві, транспортуванні та постачанні електроенергії кінцевим споживачам, спричиняє постійне зростання цін на енергоносії для кінцевих споживачів і негативно позначається на собівартості продукції.

Питоме споживання енергії (кількість використаної енергії на виробництво однієї тонни переробленого молока) відрізняється в значній мірі серед різних підприємств і залежить від асортименту продукції, завантаженості підприємства, ефективності використовуваного обладнання і його технічного стану. У виробничих витратах молокозаводів України витрати на енергоресурси становить 10%, а в країнах-членах ЄС всього 0,8-2%.

Для істотного зниження енергоємності і, відповідно, собівартості молочної продукції необхідна альтернативна, більш ефективна технологія енергопостачання. В даний час найефективнішою технологією виробництва електричної та теплової енергії з органічного палива є когенерація і тригенерація. Когенераційні установки на базі газопоршневих двигунів мають найвищу на сьогоднішній день ефективність перетворення енергії палива в електрику. Наприклад, для сучасних установок виробництва General Electric GE Jenbacher (світовий лідер у виробництві газопоршневих двигунів і електростанцій на їх базі), електричний ККД складає 43%, а з урахуванням тепла загальний ККД досягає 90%. Це дозволяє мати мінімальну паливну складову в собівартості виробленої електроенергії.

Суть нового підходу до енергозабезпечення молокопереробних підприємств – використання когенераційних технологій і технологій тригенерації для власного комбінованого вироблення дешевої електроенергії, теплової енергії при спалюванні природного газу з максимальною ефективністю в когенераційних газопоршневих установках і перетворення останньої в холодоносій для використання в технологічних виробничих процесах молокозаводу.

Застосування для молочних підприємств тригенераційних комплексів у складі власних міні-ТЕЦ і абсорбційних холодильних машин вирішить низку проблем, привівши електро-, тепло- і холодопостачання до сучасного технічного рівня, знизить витрати на енергоресурси, забезпечить незалежність виробництва від зовнішніх мереж обленерго.

Конкурентні переваги власної когенераційної електростанції:

• більш ефективне використовування дорогого палива, що спалюється (загальний ККД використання палива в установках досягає 90%);
  
• можливість одержання дешевої електроенергії для потреб споживачів молокозаводу;
  
• одержання необхідної кількості дешевого теплоносія для технології тригенерації;
  
• зниження рівня викидів шкідливих речовин та парникових газів;
  
• впровадження передової високоефективної технології тригенерації в технологічний цикл підприємств.
  

Завдяки економії витрат простий термін окупності проекту з будівництва власної ТЕЦ при правильному виборі генеруючого обладнання та режимів його роботи може скласти 3 роки.

Впровадження когенерації можна проводити паралельно з впровадженням 3-х зонного обліку. Тоді Власник отримує можливість додатково знизити витрати на енергопостачання, одержуючи електроенергію від мереж обленерго за дешевим нічним тарифом, а в періоди дорогої пікової та напівпікової електроенергії виробляти електрику на власній когенераційної електростанції.

Відключаючи когенераційні установки на нічний період Власник може знизити витрати на енергопостачання ще на 10÷30 % (в порівнянні з постійною роботою когенераційної станції). За такою схемою працює більшість маневрених електростанцій у Європі.

Одним з найважливіших переваг впровадження когенерації є підвищення надійності енергопостачання. Ціна надійного електропостачання досить висока: відсутність, або раптове відключення енергопостачання несе за собою недоотримання прибутку, а можливо збитки і втрату ділової репутації. Аварійні відключення можуть стати причиною виходу з ладу дорогого устаткування, втрат сировини і псування продукції.

У разі наявності власної ТЕЦ споживач застрахований від перебоїв у централізованому енергопостачанні, час від часу виникають або внаслідок зносу основних фондів енергопостачальних компаній, або інших непередбачених причин. Крім цього, усуваються організаційні, фінансові та технічні проблеми при реконструкції та росту потужностей підприємств, оскільки не потрібна прокладка нових ліній електропередач, будівництво нових трансформаторних підстанцій, перекладка теплотрас. Крім того, Власник захищений від монопольного підвищення тарифів на енергопостачання.

Особливості конструкції, вибору та інсталяції когенераційних установок на підприємстві.

Когенераційні модульні установки добре вписуються в існуючу інфраструктуру підприємства. Можливі два варіанти розміщення:

1) Виконання у всепогодному, шумозахисному кожусі комплектної поставки відкрито на фундаментах біля будівлі існуючої котельні. Когенераційний агрегат у контейнерному виконанні представляє собою повністю змонтований виробником функціональний модуль, до складу якого входить як основне устаткування, так і такі допоміжне системи як масляне господарство, вентиляція, пожежна і газова сигналізації. Може бути в стислі терміни встановлений і, після підключення інженерних комунікацій, запущений в експлуатацію.

2) Відкрите виконання для установки в існуючій будівлі котельні.

Когенераційний модуль являє собою агрегат, до складу якого входять:

1. Чотиритактний газовий двигун з іскровим запалюванням, турбонаддувом газоповітряної суміші, оснащений спеціальною системою управління.
   
2. Електрогенератор.
   
3. Теплообмінники: масла, 1-го ступеня газоповітряної суміші, сорочки двигуна, теплова потужність яких використовується для підігріву теплоносія (вода 90/80°С). Подальший підігрів теплоносія виробляється в теплообміннику вихлопних газів. У теплообміннику 2-го ступеня газоповітряної суміші відбирається низькопотенційне тепло, що викидається в атмосферу за допомогою вентиляторного охолоджувача.
   

Джерелом теплопостачання є агрегати (модулі), які передбачають використання теплової енергії у вигляді гарячої води 110/70°С, або пари. Вироблювана вода з температурою 110°С використовується абсорбційними холодильними машинами для виробництва холоду (лід-води).

При зниженні споживання гарячої води абсорбцією холодильними машинами, зайве тепло утилізується системою аварійного охолодження мережної води. Система аварійного охолодження забезпечує нормальну роботу агрегатів при повній відсутності приєднаного навантаження теплопостачання.

На молокопереробному підприємстві використання когенерації дозволить виключити із собівартості продукції витрати на закупівлю електроенергії. Забезпечується скорочення витрати газу на котельні в наслідок використання гарячої води, для промивання устаткування і технологічних трубопроводів і опалення від власної міні-ТЕЦ.

Крім того, знижуються обсяги споживання власної електроенергії на виробництво холоду (лід-води) для технологічних потреб. Завдяки використанню абсорбційних чілерів підвищується холодопродуктивність холодильної установки при зниженні споживаної електричної потужності, використовуються холодоагенти R-134a, R-718 (вода), без застосування аміаку в системі.

Молокопереробні підприємства в Україні, де вже працюють когенераційні установки: молокозавод «Рогань» м. Харків (1 МВт ел.), Підприємство «Фані» м. Павлоград Дніпропетровської області (0,5 МВт), розроблений проект з використанням тригенерації для Донецького молзаводу і ще цілої низки українських молочних заводів і сиркомбінатів.

Ще одним дуже важливим застосуванням когенераційної установки на молокопереробних підприємствах є використання тепла вихлопних газів газопоршневого двигуна в процесах сушіння сконцентрованого незбираного молока, сконцентрованого знежиреного молока, замінників незбираного молока із вмістом жиру 30%, а також сконцентрованої підсирної сироватки – як альтернативу для парових систем і теплообмінників пар-повітря.

Цехи сушіння споживають у середньому 60% від усієї пари, що виробляється в котельні, причому тиск пари потрібно підтримувати на рівні 11-12 кгс/см². Як правило, цехи сушки знаходяться на значній відстані від котелень і в той же час на багатьох підприємствах ізоляція паропроводів знаходиться в незадовільному стані, що призводить до втрат. Оснащення цехів сушки молока когенераційними установками дозволить суттєво розвантажити існуючі котельні.

Теплова потужність, яку можна отримати від вихлопного газу залежить від встановленої потужності когенераційного модуля, наприклад: до 0,44 МВт – від модуля в 1 МВт встановленої потужності, 1,4 МВт – від модуля 3 МВт. Температура вихлопних газів газопоршневого двигуна досягає 500ºС. Обсяг вихлопного газу: 4491 нм³/год (модуль 1 МВт), 13 666 нм³/год (модуль 3 МВт). В якості сушильного агента застосовується повітря. Його нагрів може бути здійснений шляхом подачі повітря в сушильну камеру через підігрівач повітря за рахунок утилізації тепла відхідних продуктів згоряння. Підігрівач повітря розташовують по ходу руху продуктів згоряння. Зазвичай для потреб сушіння підігрівачі повітря розраховуються на задану продуктивність по гарячому повітрю з температурою 200°С.

Використання когенерації вигідно й у випадку, якщо в цехах сушіння замість парових калориферів вже були встановлені газові теплогенератори. Когенераційний модуль крім такого ж продукту, як і у теплогенератора, – гарячого повітря, ще забезпечує виробництво електроенергії.

Очевидно, що при реалізації проектів когенерації на українських підприємствах у майбутньому ставку потрібно робити на вибір когенераційного обладнання, що має максимальну ефективність.

Економічно доцільно застосовувати устаткування, яке характеризується мінімальним споживанням палива, при цьому, в першу чергу, з високою ефективністю виробляти електричну енергію, як найдорожчий продукт, тобто мати максимальний електричний коефіцієнт корисної дії (ККД). При цьому теплова енергія виробляється шляхом утилізації тепла від працюючого устаткування під час виробництва електроенергії. Електричний ККД сучасних когенераційних установок досягає більш 43%, при цьому на кожний 1 кВт*год отриманої електроенергії виробляється 1 кВт*год теплової енергії, що корисно використовується.