1

ELEKTROWCIEPŁOWNIE

Łańcuch przemian w elektrociepłowni
parowej

Elektrociepłownia to zakład
dostarczający energię elektryczną i
cieplną

2

Łańcuch przemian w elektrociepłowni

3

Skojarzone wytwarzanie energii

Dobrze zaprojektowana jednostka pracująca w układzie
skojarzonym zawsze zapewnia wyższą sprawność energetyczną
niż rozdzielona produkcja ciepła i energii elektrycznej.

zalety

1. Konkurencyjność

- z wyższa sprawność

- decentralizacja

- krótszy przesył

4

Wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła

5

Produkcja skojarzona

2. Ekologia

3. Łatwość lokalizacji

Elektrociepłownie uzyskały w ostatnich latach wsparcie UE
w postaci dyrektyw. W kraju jest rozporządzenie w sprawie
obowiązku zakupu energii elektrycznej wytwarzanej w
skojarzeniu z ciepłem Dz. U. 2004 nr 267 poz. 2657 ,
dotyczy jednostek o łącznej sprawności energetycznej co
najmniej 70%.

6

Podział elektrociepłowni

Elektrociepłownie przemysłowe

Elektrociepłownie komunalne

7

Sprawność elektrociepłowni

Sprawność obiegu z uwzględnieniem
sprawności kotła i rurociągu

r

k

T

e

c

EC

Q

A

Q











Strumień energii doprowadzony do
turbiny

Q

T

= Q

pal



k



r

A uwzględniając potrzeby własne ε

r

k

T

e

c

EC

Q

)

1

(

A

Q















8

Przykład elektrociepłowni komunalnej

9

Parametry

10

Parametry turbin

11

Kogeneracja

Kogeneracja -

Kogeneracja jest obecnie najważniejszym środkiem
poprawy sprawności energetycznej. Sprawność
przeciętnej jednostki osiąga 85% co oznacza że tylko
15% energii jest tracone, gdy nowoczesna elektrownia w
układzie gazowo-parowym ma sprawność najwyżej 55%.

Obecnie głównymi źródłami napędu są turbiny gazowe i
silniki spalinowe.

Ogniwa paliwowe i mikroturbiny stanowią obiecująca
perspektywę.

12

Produkcja skojarzona

Jednostki wytwórcze mogą pracować:
• zaprojektowane zgodnie z zapotrzebowaniem na energię

elektryczną
• zaprojektowane zgodnie z zapotrzebowaniem na ciepło lub

13

jednostka jest zwymiarowana zgodnie z zapotrzebowaniem na
energie cieplną,

14

W większości zastosowań produkcji skojarzonej
zapotrzebowanie na ciepło przewyższa zapotrzebowanie na en
el.

Z punktu widzenia oddziaływania na środowisko najlepiej
gdy jednostka pracuje wg zapotrzebowania na ciepło ale

w kategoriach ekonomicznych praca wg zapotrzebowania na
en el jest bardziej opłacalna.

Ad.1 występują okresy nadmiaru en el w zimie i konieczność odsprzedaży po
aktualnej cenie

Ad. 2 występują okresy z nadmiarem ciepła które traci się do otoczenia

kogeneracja

15

Elektrociepłownia Rzeszów

Podstawowe parametry techniczne Bloku BGP-100

Blok BGP-100 został zaprojektowany jako podstawowa
jednostka wytwórcza elektrociepłowni.

W okresie letnim blok całkowicie pokrywa potrzeby
odbiorców w zakresie ciepłej wody użytkowej, wytwarzając
jednocześnie dodatkową ilość energii elektrycznej dzięki
pełnemu wykorzystaniu części niskoprężnej turbiny parowej.

W przekroju całego roku ponad 65 % ciepła wysyłanego z
elektrociepłowni do miejskiego systemu ciepłowniczego
pochodzi z bloku BGP-100, natomiast wyprodukowana
energia elektryczna pokrywa praktycznie w całości potrzeby
miasta.

16

Elektrociepłownia Rzeszów

Podstawowe parametry techniczne Bloku BGP-100

Blok gazowo-parowy stanowi układ kombinowany
składający się z:

• turbozespołu gazowego do produkcji energii elektrycznej,
• kotła odzysknicowego wykorzystującego ciepło spalin
wylotowych z turbiny gazowej do produkcji pary i podgrzewu
wody sieciowej,

• turbiny parowej ciepłowniczo-kondensacyjnej do produkcji
energii cieplnej i elektrycznej w gospodarce skojarzonej.

17

Schemat Bloku BGP-100

18

Parametry elektrociepłowni

Dzięki

zastosowaniu

innowacyjnych

i

najnowszych

rozwiązań

technologicznych,

jest

w

pełni

dostosowany

do

współczesnych,

międzynarodowych standardów ekologicznych, jakimi są m.in.

•racjonalne i oszczędne wykorzystanie paliwa oraz
•zmniejszenie emisji zanieczyszczeń do unijnych wymogów.

Lp Wyszczególnienie

J ednostka Wartość

1 Moc elektryczna zainstalowana

MWe

101,0

2

Gwarantowana moc elektryczna netto -
zima

MWe

93,5

3

Gwarantowana moc elektryczna netto -
lato

MWe

91,6

4 Dyspozycyjność

%

92,5

5 Moc cieplna osiągalna

MJ / s

76,0

Blok gazowo-parowy w Elektrociepłowni Rzeszów jest jednym z
pierwszych zainstalowanych w Polsce i jednym z najnowocześniejszych
obiektów energetycznych tego typu w Europie.

19

Parametry eksploatacyjne

20

Blok gazowo - parowy BGP-100

Główne zespoły bloku
BGP-100 to:

•turbina gazowa
spalająca gaz ziemny
(paliwo podstawowe)

•lub olej napędowy
(paliwo awaryjne),

•kocioł odzysknicowy
zasilany spalinami z
turbiny gazowej,

•turbina parowa
upustowo-
kondensacyjna
zasilana parą z kotła
odzysknicowego

•generator chłodzony
powietrzem

21

Opis bloku

Turbina gazowa V64.3A

jest maszyną nowej generacji,

wyposażoną w pierścieniową komorę spalania, na której obwodzie
rozmieszczono 24 niskoemisyjne palniki hybrydowe.

Wspólny wirnik obejmuje 17-stopniową sprężarkę osiową i 4-stopniową
turbinę. Spaliny z komory spalania kierowane są do turbiny gazowej
napędzającej generator i sprężarkę. Łopatki kierownicze oraz łopatki
wirnika turbiny chłodzone są powietrzem pobieranym z upustu sprężarki.

Spaliny o temperaturze ok.
590

o

C

przepływają

do

kotła odzysknicowego, w
którym wytwarzana jest
para przegrzana na dwóch
poziomach ciśnień.

Dla

lepszego

wykorzystania

energii

cieplnej spalin jako ostatni
element

kotła

jest

zainstalowany
podgrzewacz

wody

sieciowej. Para z kotła
odzysknicowego

zasila

turbinę parową.

22

turbina

23

sprawność

Zastosowanie cyklu
kombinowanego pozwala na
uzyskanie w nowym bloku

sprawności
elektrycznej na
poziomie 50%

oraz

sprawności całkowitej
wykorzystania energii
paliwa 89%.

Do chłodzenia skraplacza zastosowano zamknięty układ wody
chłodzącej z chłodnią wentylatorową.

Dla obniżenia nakładów inwestycyjnych i uproszczenia czynności
obsługowych zastosowano po raz pierwszy w Polsce - specyficzny
układ bloku;

obie turbiny napędzają poprzez przekładnie wspólny
generator

24

Ochrona środowiska

Zalety bloku to:
•mała emisja szkodliwych zanieczyszczeń,
•brak odpadów paleniskowych pochodzących z procesu spalania,
•krótki czas rozruchu,
•możliwość uzyskania dużych zmian obciążenia w krótkim czasie,
•małe zapotrzebowanie wody chłodzącej i innych mediów roboczych.

25

Wskaźnik emisji

Wskaźnik emisji = ilość gazu(kg)/ energii wprowadzonej w
paliwie (MJ)