Nowoczesna produkcja ciepła w kogeneracji. Opracował: Józef Cieśla PGNiG Termika Energetyka Przemysłowa

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Nowoczesna produkcja ciepła w kogeneracji. Opracował: Józef Cieśla PGNiG Termika Energetyka Przemysłowa"

Janusz Konrad Czarnecki
6 lat temu
Przeglądów:

1 Nowoczesna produkcja ciepła w kogeneracji Opracował: Józef Cieśla PGNiG Termika Energetyka Przemysłowa

2 Wprowadzenie Wytwarzanie podstawowych nośników energii takich jak ciepło i energia elektryczna może być realizowane w dwóch oddzielnych układach takich jak ciepłownie oraz elektrownie (energetyka rozdzielona) lub także w układach skojarzonych jakimi są elektrociepłownie. Skojarzona gospodarka cieplno-energetyczna jest często nazywana Kogeneracją. Kogeneracja to termin określający jednoczesną produkcję ciepła użytecznego/chłodu i pracy mechanicznej lub energii elektrycznej. Układy kogeneracyjne często nazywane są układami CHP (ang. Combined Heat and Power) z tego powodu że najczęściej są wykorzystywane do produkcji ciepła oraz energii elektrycznej. Istotą stosowania układów skojarzonych jest oszczędność zużycia energii chemicznej paliwa w stosunku do produkcji tych samych nośników energii w układach rozdzielonych. Za zasadnością stosowania układów CHP przemawiają zatem efekty ekologiczne oraz ekonomiczne takie jak: 1. Redukcja wyprowadzonych do powietrza zanieczyszczeń wywołanych emisją SO2, NOx, CO2. 2. Korzyści wynikające z oszczędności paliwa w stosunku do produkcji w procesach rozdzielonych. 3. Zyski ze sprzedaży świadectw pochodzenia dla wysokosprawnej Kogeneracji. 4. Możliwość wykorzystania energii dla potrzeb własnych. 5. Możliwość korekcji współczynnika mocy za pomocą generatora. W prezentacji zostanie szczegółowo opisany układ złożony z silnika zasilanego gazem ziemnym wysokometanowym połączonym z generatorem synchronicznym o mocy elektrycznej 2 MW umiejscowionego w Ciepłowni Miejskiej w Wodzisławiu Śl. Układ pracuje od września 2014r. Do dnia dzisiejszego przepracował ponad motogodzin.

3 Wodzisław Śląski miasto w południowej części Polski liczące około mieszkańców. 90 % budynków w centrum jest podłączonych do sieci ciepłowniczej PGNiG Termika Energetyka Przemysłowa. Mamy tam około 190 IWC oraz 12 GWC pozostałe są własnością odbiorców.

7 1. Silnik Typ silnika MTU 20V4000L33 Ilość cylindrów / układ 20 / widlasty Średnica/skok tłoków 170 / 210 mm Pojemność skokowa 95,3 l Prędkość obrotowa 1500 obr / min Stopień sprężania 12,8:1 Średnie ciśnienie 18,5 bar Moc mechaniczna (bez przeciążenia) 2051 kw Zużycie paliwa nominalne 497 mn3/h Zużycie oleju 0,33 g / kwh 2. Spalanie i emisje Rodzaj paliwa Gaz ziemny Liczba metanowa MZ 80 Minimalna wartość opałowa (LHV) Hu = 8,0 kwh/m3n NOx <500 mg/mn 3. Prądnica Stamford typ: LV 804 T Praca w trybie równoległym do sieci Napięcie prądnicy 400 V Moc elektryczna prądnicy 2000 kw

16 Silnik gazowy: Zakład Cieplny Wodzisław Śl m-c styczeń luty marzec kwiecień maj czerwiec lipiec sierpień wrzesień październ ik listopad grudzień ilość gazu m Wartość opałowa mj/m , Energia chemiczna GJ 12076, , , , , , , , , , , , ,53 Ciepło z silnika w GJ , ,5 Energia elektryczna w MWh 1405,1 1231, , ,82 487,07 518,37 635,8 576,41 704,01 152,87 895,52 864, ,88 Sprawność układu 89,30% 88,79% 100,60% 89,64% 91,84% 88,24% 89,46% 90,99% 89,69% 94,38% 88,82% 89,87% 90,97% σ=ee/e t 0,88 0,89 0,88 0,88 0,87 0,74 0,74 0,74 0,77 0,74 0,83 0,84 0,82 Energia el. Sprzedana MWh 1056,46 906, , ,39 433,72 473,05 582,85 529,52 631,80 117,98 730,44 631, ,31 En. El w GJ 5058, , ,1 4787, , , , , , , , , ,97 Potrzeby własne MWh 348, , , , ,828 84,153 61,253 59,466 87, , , , ,584 Zakup energii el. MWh 19,847 29,49 21,662 24, ,477 38,828 8,29 12,574 15, ,609 82, , ,838

17 Wykresy produkcji ciepła i energii elektrycznej Produkcja ciepła Produkcja energii elektrycznej

18 Energia elektryczna , , , ,31

19 Silnik gazowy: Zakład Cieplny Wodzisław Śl m-c styczeń luty marzec kwiecień maj czerwiec lipiec sierpień wrzesień październi k listopad grudzień ilość gazu m Wartość opałowa mj/m , Energia chemiczna GJ 11787, , , , , , , , , , , , ,3 Ciepło z silnika w GJ 5746,6 5311, ,7 3003,3 3408,9 3017,1 3280,7 5340, , ,9 Energia elektryczna w MWh 1356, , , , , , , , , , , , ,37 Sprawność układu 90,18% 90,74% 89,20% 90,86% 91,55% 91,48% 90,83% 90,52% 90,91% 89,09% 89,96% 89,95% 90,44% σ=ee/e t 0,85 0,84 0,84 0,83 0,81 0,73 0,77 0,78 0,76 0,85 0,86 0,85 0,81 Energia el. Sprzedana MWh 970, , , , , , , , , , , , ,115 En. El w GJ 4883, , , , , , , , , , , , ,53 Potrzeby własne MWh 431, , , , ,465 65,533 62,927 61,394 98, , , , ,281 Zakup energii el. MWh 45,384 36,737 33,724 47,974 17,246 9,975 10,259 15,749 8,525 8, ,992 26, ,027

20 Wykresy produkcji ciepła i energii elektrycznej w 2016r Produkcja ciepła Produkcja energii elektrycznej

21 Energia elektryczna 2016 Potrzeby własne ; 2807,281; 11% Zakup 367,027; 1% Produkcja ; 12312,369; 49% Sprzedaż ; 9872,115; 39%

22 Silnik gazowy: Oddział Wodzisław Śląski 2017r. m-c styczeń luty marzec kwiecień maj czerwiec lipiec sierpień wrzesień październik Razem ilość gazu m , , , , , , , ,00 Wartość opałowa mj/m Energia chemiczna GJ 11218, , ,2 9933, , , , , , , ,72 Ciepło z silnika w GJ ,2 5744, , , , , , , , ,31 Energia elektryczna w MWh 1294, , , , ,77 331,91 742,40 690,31 970, , ,23 Sprawność układu 90,44% 89,01% 89,58% 89,97% 91,15% 89,54% 90,14% 89,11% 88,16% 88,91% 89,60% σ=ee/e t 0,85 0,85 0,84 0,84 0,83 0,79 0,78 0,77 0,82 0,85 0,82 Energia el. Sprzedana MWh 885, , , , ,16 305,25 684,54 634,97 843, , ,31 En. El w GJ 4660, , , , , , , , , , ,63 Potrzeby własne MWh 471, , , ,46 177,65 100,53 70,04 69,44 137,71 237, ,90 Zakup energii el. MWh 61,77 29,86 19,97 33,00 5,05 73,88 12,19 14,10 10,57 2,60 262,99

23 Energia w GJ Produkcja ciepła i energii elektrycznej w kogeneracji w 2017 roku 7000 Ciepło Energia elektryczna Miesiąc

24 Energia elektryczna 2017 Potrzeby Ciepłowni Zakup Produkcja Sprzedaż

25 Podsumowanie Stosując układy kogeneracyjne: 1. Ograniczamy zużycie paliw pierwotnych 2. Ograniczamy także zanieczyszczenia emitowane do środowiska 3. Korzystamy z zysków ze sprzedaży świadectw pochodzenia dla wysokosprawnej kogeneracji 4. Mamy możliwość korzystania z energii dla potrzeb własnych. 5. Możemy poprawiać sobie współczynnik mocy ustawiając odpowiednio generator

26 6. Układy musza być dociążone odpowiednią mocą, ponieważ kosztowne przeglądy czy remonty wykonuje się po motogodzinach pracy a nie po ilości MWh. 7. W przypadku zasilania energią elektryczną własnych urządzeń trzeba dokładnie przeanalizować moc umowną zamówioną u naszego operatora. 8. Eksploatacja polega na skrupulatnym dotrzymywaniu terminów analiz i wymian oleju, przeglądów serwisowych i remontów.

27 Dziękuję za uwagę

Podobne dokumenty

Produkcja ciepła i prądu z biogazu jako alternatywa dla lokalnych ciepłowni. mgr inż. Grzegorz Drabik

Produkcja ciepła i prądu z biogazu jako alternatywa dla lokalnych ciepłowni mgr inż. Grzegorz Drabik Plan prezentacji O firmie Technologia Wybrane realizacje Ciepłownia gazowa a elektrociepłownia gazowa