Газогенераторные электростанции, работающие на биомассе

Автономные газогенераторные электростанции (мини-тэц), работающие на биомассе

К мини-ТЭЦ, т.е. ТЭЦ малой мощности можно отнести электростанции мощностью 50 МВт и менее. Такие станции, часто работающие в автономном режиме, использующие биомассу и созданные по простым схемам с глубокой утилизацией отходящего тепла, могут нести как электрическую нагрузку, покрывая собственные потребности, так и полезную электрическую и тепловую нагрузку. Энергетическое оборудование для таких электростанций может быть создано и создается отечественными предприятиями.

На рис.1 показан ряд принципиальных тепловых схем, используемых для таких автономных малых ТЭЦ. Сюда относятся:

дизельные электростанции, работающие на генераторном газе в качестве основного топлива (рис.1,а);
газотурбинные электростанции с газогенератором под давлением (рис.1,б);
электростанции, выполненные по полузамкнутым схемам с воздухоподогревателем, использующим тепло непосредственного сжигания биомассы и камерой сгорания, работающей на генераторном газе – ГТУ с полузамкнутым циклом (рис.1,в).

Принципиальные тепловые схемы малых газогенераторных электростанций

Рис.1. Принципиальные тепловые схемы малых газогенераторных электростанций:
а – ТЭЦ с газодизелем; б – ГТУ с газогенератором под давлением; в – ГТУ с полузамкнутым циклом;
1 – газогенератор; 2 – газодизель; 3 – турбина; 4 – компрессор;
5 – бак горячей воды; 6 – градирня; 7 – сетевой подогреватель;
8 – подвод воздуха; 9 – подача биомассы; 10 – прямая сетевая вода;
11 – обратная сетевая вода; 12 – подпитка водой; 13 – выхлоп;
14 – воздухоподогреватель; 15 – камера сгорания генераторного газа;
16 – газоочистка; 17 – нагнетатель

При этом к прямому использованию биомассы с целью выработки на ее базе электрической и тепловой энергии на ТЭС и ТЭЦ различной мощности по паросиловому циклу можно отнести:

прямое сжигание биомассы в различных топочных устройствах (со слоевым сжиганием, кипящим слоем и др.) котельных агрегатов с получением пара необходимых параметров;
предварительная газификация биомассы с последующим ее сжиганием в топочном устройстве котельного агрегата с получением пара соответствующих параметров.

Полученный в котельных агрегатах пар используется в тепловой схеме паротурбинной установки, работающей по паросиловому циклу.

Преимущество предварительной, перед сжиганием, газификации топлива состоит в том, что при этом не требуется очистки газа, а необходимо только максимально сокращать газовые коммуникации.

При использовании газа термической газификации на газогенераторных тепловых электрических станциях по приведенным выше тепловым схемам необходима его предварительная очистка.

Подготовка газа для использования в двигателе внутреннего сгорания – дизеле заключается в отделении твердых частиц, низкокипящих смол и в его охлаждении. Применение обращенного процесса газификации позволяет в значительной степени решить возникающие при этом проблемы.

Наиболее жесткие требования предъявляются к газу термической газификации при использовании его в газовых турбинах:

полная очистка от пыли;
очистка от смол.

Далее следуют статьи по данной теме: