Poligeneracja

Agregaty kogeneracyjne stanowią podstawy element omawianych systemów energetycznych. Dodając do CHP kolejne elementów uzyskujemy nowe systemy energetyczne i nowe możliwości.

KPoligeneracja wymaga zastosowania agregatu kogeneracyjnego o odpowiednio dużej mocy – ważna jest ilość i temperatura spalin z silnika.Z chłodzenia silnika i intercoolera w CHP mamy ciepło o niskich parametrach. W kogeneracji i trigeneracji ciepło ze spalin dodaje się do pozostałych źródeł i na wyjściu otrzymujemy wodę o temperaturze około 90°C.

Temperatura spalin za turbosprężarką w przedstawionym modelu CHP wynosi 443 °C przy pracy z mocą nominalną. Dla pracy silnika na poziomie mocy minimalnej temperatura spalin przekracza 500 °C. Silnik CHP osadzony jest z generatorem na wspólnej ramie. Na zewnątrz silnika znajduje się szereg wymienników ciepła służących do chłodzenia oraz odzysku ciepła, a źródłem energii cieplnej jest woda, olej silnikowy, powietrze oraz spaliny.

Powyższy schemat odpowiada standardowemu układowi CHP. Jeśli zamierzamy zbudować układ poligeneracji to trzeba zamówić agregat z sinikiem pozbawionym wymiennika ciepła ze spalin. Nie wszyscy producencie CHP mają w swojej ofercie agregaty przystosowanie do pracy w systemach poligeneracji.

Żeby korzystając z agregatu kogeneracyjnego uzyskać parę technologiczną niezbędne jest doprowadzenie spalin z silnika na wejście kotła odzysknicowego. Działająca od 1865 roku firma LOOS Centrum w 2012 roku połączyła siły ze światowym koncernem Bosch. Jest to teraz jeden z największych producentów przemysłowych kotłów parowych i wodnych.

Korzystając z ogólnodostępnych materiałów zasygnalizujemy możliwość zastosowania kotłów odzysknicowych do współpracy z CHP. Kocioł odzysknicowy wykorzystuje ciepło spalin do wytwarzania pary. Zastosowany w połączeniu z modułem kogeneracyjnym parowy kocioł odzyskowy może odgrywać znaczącą rolę w strategii efektywnego wykorzystania energii pierwotnej.

Poniżej pokazany jest przykładowy schemat systemu energetycznego poligeneracji z CHP i kotłem odzysknicowym.

Przedstawiony system energetyczny posiada „istniejący” kocioł parowy, a po modernizacji dodano kocioł odzysknicowy, do którego na wejście podawane są spaliny z CHP. Para technologiczna może być podawana bezpośrednio do odbiorników lub po wymienniku para-woda zasila układ wodny. Na schemacie pokazany jest także odzysk ciepła niskoparametrowego z technologii. Nadwyżki ciepła niskoparametrowego (ok. 90oC) mogą być podawane do agregatu absorpcyjnego. Dzięki temu mamy poligenerację, czyli: prąd i ciepło z CHP, chłód z absorpcji oraz parę technologiczną z „istniejącego” kotła i kotła odzysknicowego.

W przedstawionym przykładzie zakładaliśmy, że istniej już kotłownia parowa, a naszym zadaniem jest dodanie kogeneracji i zagospodarowanie ciepła. Jeśli inwestor nie posiada jeszcze kotłowni parowej lub zamierza dokonać gruntownego remontu istniejącej kotłowni parowej to możliwe jest zastosowanie kotła czterociągowego. Jest to jedno urządzenie składające się z kotła trzyciągowego oraz czwarty ciąg odzysknicowy. Kocioł może być także wyposażony w ekonomizer.

Grupy Bosch dysponuje kotłami czterociągowymi, które mogą współpracować z agregatami kogeneracyjnymi. Zapraszam do współpracy.