1  Газотурбинный двигатель; 2  генератор

Она установлена в технологическом процессе на переделе одновременного помола и сушки мергеля, обеспечивает снабжение мельницы «Аэрофол» теплоносителем и одновременно электроэнергией в количестве, достаточном для покрытия 6070% потребности в электроэнергии предприятия.

Мощность установленной ГТУ по электрической энергии 16,4, по тепловой  23,9 МВт. При расходе природного газа 0,37 кг на 1 кВт электроэнергии образуется 5,3 кг/с продуктов горения. Продукты горения с температурой 400430С, содержащие 1618% кислорода, затем используются в качестве окислителя для дожигания природного газа в действующей камерной топке и получения теплоносителя для сушки мергеля в мельнице «Аэрофол». Общий кпд ГТУ составляет 90%. Газотурбинные установки могут применяться на промышленных предприятиях вместо котельных установок при использовании их в качестве когенерационных установок для совместной выработки электрической и тепловой энергии в виде пара давлением более 1 МПа и горячей воды с температурой около 100С (рис. 4.21).

Рис. 4.21. Схема когенерационной тепловой установки на основе ГТУ:

1  Газотурбинный двигатель; 2  генератор; 3  котел-утилизатор;

4  Расходный бак питательной воды; 5  насос; 6  потребитель теплоты

Пар в качестве технологического может использоваться на предприятиях производства автоклавных материалов для тепловлажностной обработки, вода  в системе теплоснабжения предприятия.

Более совершенными по техническому и энергетическому уровню по сравнению с ГТУ считаются газопоршневые агрегаты. Использование ГПА вместо ГТУ имеет следующие преимущества:

 более высокий энергетический КПД (до 43%);

 обеспечивает требуемую электрическую мощность в диапазоне нагрузок 50100%;

 свободен от необходимости установки дорогостоящих винтовых компрессоров для «дожатия» природного газа от 0,3 до 23 МПа;

 полный ресурс ГПА  240 000 ч против 100 000 ч у ГТУ;

 ресурс до капитального ремонта соответственно 60 000 ч против 25 000 при сопоставимых затратах на ремонт.

Газопоршневые агрегаты выпускают газодизельными и газовыми с искровым зажиганием. В первых двигателях применяются два вида топлива, из которых жидкое топливо играет роль запального. Во вторых двигателях используется только газообразное топливо, а воспламенение инициируется с помощью электрической системы зажигания. Характеристики таких двигателей разнообразны как по мощностному ряду, так и по эксплуатационным и стоимостным показателям. Производителями ГПА являются американские, немецкие, чешские, российские, украинские и другие фирмы. Наиболее передовыми фирмами-изготовителями ГПА являются американские фирмы «GE Enеrgy Jenbacher», «Cummins Power Generation» и «Caterpillar».

Установленная мощность энерготехнологического модуля из двух ГПА составляет от 2,1 до 2,3 МВт, тепловая  от 2,4 до 2,8 МВт, из них 1,11,3 МВт  тепловая мощность, снимаемая с систем водяного охлаждения газопоршневых двигателей, 1,31,5 МВт  снимаемая при утилизации теплоты отработанных газов для выработки горячей воды или пара в паровых котлах-утилизаторах (возможно дожигание в них дополнительного количества природного газа с соответствующим увеличением паровой нагрузки).

4.6.4. Энерготехнологическое и утилизационное комбинирование для регенерации низкотемпературных ВЭР. Энергетический потенциал низкотемпературных ВЭР в технологии силикатных материалов огромен. Для их регенерации могут быть использованы термотрансформаторы (холодильники, тепловые насосы), контактные экономайзеры, рекуперативные теплообменники. Применение их в энерготехнологических схемах позволяет частично возвращать теплоту в технологический процесс в виде горячего воздуха или воды. Горячий воздух может быть использован в качестве воздушного дутья, при сжигании топлива, сушильного агента, воздушных завес в установках тепловлажностной обработки и т.д.

а б

Рис. 4.23. Принципиальные схемы тепловых насосов для использования теплоты отработанного теплоносителя сушилок:

а  для воздушного отопления; б  для теплоснабжения;