Эффективное управление энергетическим хозяйством предусматривает рациональное использование ресурсов и применение энергосберегающих технологий. Внедрение паровых турбин малой мощности, предназначенных для утилизации избыточной энергии водяного пара является активной мерой по энергосбережению. При использовании данной технологии, получение пара требуемых параметров происходит не путем дросселирования (безвозвратная потеря энергии), как в большинстве котельных, а при помощи расширения в турбине с получением дополнительной механической энергии.
Паровая турбина ПТМ
Паровые турбины типа ПТМ и ПТГ производства ООО «ЭЛТА» предназначены для привода насосов, вентиляторов дымососов и других механизмов собственных нужд вместо электропривода, а также электрогенераторов для собственного производства электроэнергии (мини-ТЭЦ). Отработавший в турбине пар используется для технологических нужд и теплоснабжения.
Принципиальная схема применения энергосберегающих технологий с использованием паровых турбин на котельных
Важной отличительной особенностью конструкции турбин типа ПТМ и ПТГ является возможность их быстрого изготовления под любые конкретные параметры эксплуатации. Уже разработаны турбины мощностью 30, 250, 400, 500, 630 и 800 кВт
Применение наукоемких технологий и современных материалов позволило избежать большинства недостатков и проблем, встречающихся в ходе монтажа и эксплуатации энергетических машин.
Элемент рабочего колеса - лопасти паровой турбины
Основные преимущества малых паровых турбин ПТМ и ПТГ
- Широкий диапазон мощностей;
- Повышенный (в 1,2- 1,3 раза) внутренний КПД (~75%);
- Значительно уменьшенная длина установки (до 3 раз);
- Малые капитальные затраты на монтаж и ввод в эксплуатацию;
- Отсутствие системы маслоснабжения, что обеспечивает пожаробезопасность и допускает эксплуатацию в помещении котельной;
- Отсутствие редуктора между турбиной и приводимым механизмом, что повышает надежность работы и снижает уровень шума;
- Возможность плавного регулирования от 0 до номинальной частоты вращения вала турбины;
- Малый уровень шума (до 70 дБА);
- Малая удельная масса (до 6 кг/кВт установленной мощности)
- Высокий ресурс. Время работы турбины до вывода из эксплуатации не менее 40 лет.
- При сезонном использовании турбины срок окупаемости не превышает 3 лет.
Сравнительная таблица характеристик
| Производитель | ООО «Электро-технический альянс» | ОАО «Калужский турбинный завод» | ОАО «Пролетарский завод» | ОАО «Электро-техническая корпорация» | ЗАО «Малая независимая энергетика» | Россия | Jenbacher |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Наименование | ПТГ-500-25-13/3 | ТГ 0,5А/0,4 Р 13/3,7 | ПТГ Р-0,6-15/3 | ПРОМ-500/1500-Э-14/3 | ПВМ-250 | ГДГ 50 | Jenbacher JMS 212 GS-N. LC |
| Тип установки | паротурбогенратор | паротурбогенратор | паротурбогенратор | паровая роторная объемная машина | паровинтовая машина | газопоршневой двигатель | газопоршневой двигатель |
| Мощность, кВт | 500 | 500 | 600 | 500 | 250 | 500 | 500 |
| Редуктор | нет | есть | есть | нет | нет | нет | нет |
| Пусковое устройство | нет | нет | нет | нет | нет | есть | есть |
| Система маслоснабжения | нет | есть | есть | есть | есть | есть | есть |
| Номинальное давление пара до турбины, МПа | 1,3 | 1,3 | 1,5 | 1,4 | 1,4-0,9 | ||
| Номинальная температура пара до турбины, ºС | 192 | 250 | 350 | 194 | 194 | ||
| Давление пара после турбины, МПа | 0,3 | 0,37 | 0,3 | 0,3 | 0,45-0,1 | ||
| Температура пара после турбины, ºС | 132 | 230 | 132 | ||||
| Расход пара, т/ч | 9 | 13,2 | 9 | 9,1 | 39697 | ||
| Масса (с генератором), т | 4,64 | 9,39 | 10 | 5,7 | 2,5 | 13,5 | 8,6 |
| Длина, мм | 1765 | 4235 | 5110 | 2810 | 2850 | 4100 | 4600 |
| Ширина, мм | 1360 | 2130 | 2100 | 1100 | 1000 | 1500 | 2202 |
| Высота, мм | 1465 | 2270 | 3110 | 1205 | 2000 | 1850 | 2300 |
Эффективное использование паровых турбин ПТМ и ПТГ
Могут использоваться на всех предприятиях где есть источник пара:
- Металлургические производства, имеющие контур охлаждения;
- Химические и фармацевтические заводы, использующие систему выпаривания;
- На любых паровых котельнях;
- Предприятия деревообработки;
- На предприятиях сельхоз. переработки;
- На предприятиях по переработке органических отходов методом окисления;
- На мусоросжигающих заводах;
- На ТЭЦ, ГРЭС;
- На микро ТЭЦ;
- В турбодетандерных установках;
- На атомных электростанциях.
Использование паровых турбин типа ПТМ и ПТГ позволяет более эффективно использовать энергоресурсы, экономить или вырабатывать самостоятельно электрическую энергию, повышает надежность работы предприятия и его энергообеспечения.
Демонстрация сборочного участка паровых турбин ПТМ
Пример использования - турбопривод дымососа
Турбина ПТМ-800 применяется в качестве привода дымососа ГД-31 на предприятиях имеющих паровые ресурсы. Энергоснабжение от замены электропривода на турбопривод составляет 798 кВт/час.
При стоимости электроэнергии 1,5 руб./кВт час, годовая экономия составляет 6,5 млн. рублей.
Срок окупаемости турбины 1,5 года.
Сборочный участок паровых турбин ПТМ
Характеристики турбопривода ПТМ-800
| Мощность | до 800 кВт |
| Скорость вращения вала | 750 об/мин |
| Пар на входе в турбопривод сухой насыщенный с абсолютным давлением | 3 МПа |
| Температура пара на входе | 192 0C |
| Давление пара на выходе | 0,4 МПа |
| Расход пара номинальный | 16 т/ч |
| Уровень шума | до 90 дБА |
| Габариты (дл.х шир. высота) | 500х2800х2400 мм |
| Масса с рамой | 11 тонн |
Пример использования - турбопривод сетевого насоса
Одним из вариантов успешного применения является турбопривод насоса ПТНД -175/90-25-250/13:4, созданный на базе паровой турбины типа ПТМ и предназначенный для эффективной замены электродвигателя сетевого насоса 1Д630-90. Благодаря малым габаритам и простоте монтажа турбина устанавливается на фундаментной плите электронасоса и не требует ее значительной реконструкции.
Использование турбопривода насоса позволяет
- Получить экономическую выгоду от экономии электроэнергии 245 кВт/час на привод сетевого насоса;
- Более эффективно использовать энергоресурсы;
- Повысить надёжность работы котельной в аварийных случаях отключения электроэнергии в сети;
- Повысить плавность регулирования;
- Понизить уровень шума.
Характеристики турбопривода насоса ПТНД -175/90-25-250/13:4
| Мощность | до 250 кВт |
| Скорость вращения вала | 900...1500 об/мин |
| Расход сетевой воды, номинальный | 175 л/с |
| Напор сетевой воды, номинальный | 90 м. вод. ст. |
| Пар на входе в турбопривод сухой насыщенный с абсолютным давлением | 1,3 МПа |
| Температура пара на входе | 192 0C |
| Давление пара на выходе | 0,2...0,4 МПа |
| Расход пара номинальный | 6,1 т/ч |
| Уровень шума | до 80 дБА |
| Габариты (дл.х шир. высота) | 1185х1360х1550 мм |
| Масса с рамой | 2,96 тонны |
| Рабочий ресурс | не менее 300 000 часов |
Примеры габаритных размеров турбогенераторных установок с применением турбины ПТГ
