cogenerare chp - proiect

9
Cogenerarea caldurii si a puterii (CHP) sau Cogenerare CHP sau cogenerarea este u n proces de transformare a energiei in care electricitatea si caldura folositoare sunt produse simultan, intr-un singur proces. Caldura de tip CHP  poate fi folosita fie pentru instalatia de termofi care, fie pentru procesele industriale. Procesul CHP poate fi bazat pe folosirea turbinelor de aburi sau de gaz sau a motoarelor  pe combustie. Sursa primara de energie poate fi constituita dintr-o gama larga de combustibili, incluzand combustibilii de biomasa si fosili, precum si energie geotermala sau solara. O instalatie de termoficare inseamna un sistem care asigura produsa central intr-una sau mai multe locatii catre un numar nerestrictionat de clienti. Este d istribuita pe baza comerciala printr-o retea de distributie care foloseste drept mijloc apa fierbinte sau aburi. Centralele electrice CHP pot fi impartite in cinci categorii: 1. Centr ale elec tric e de contrap resi une: elec trici tatea si c aldura de t ip CHP sun t generate intr-o turbina pe aburi. O alta componenta principala a centralei electrice de contrapresiune este boilerul de aburi, care poate fi proiectat sa foloseasca combustibili solizi, lichizi sau gazosi. 2. Centr alele el ectri ce de condens are extracti va: gener eaza numai e nergi e electr ica. Pe de alta parte, intr-o centrala electrica de condensare extractiva o parte a aburului este extrasa din turbina pentru a genera si caldura. 3. Centr alele el ectri ce de recuper are a cald urii pri n boile re cu turbi ne de gaz. In aceste centrale caldura este generata prin g azele fierbinti de evacuare. Combustibilul folosit in cele mai multe cazuri este gazul natural, produsele  petroliere sau o combinatie intre acestea. Turbinele de gaz pot functiona chiar pe  baza de combustibili lichizi sau solizi gazificati. 4. Centr alele el ectri ce cu ciclu combinat functi oneaza cu gaz na tural , fiind f ormat e din doua sau mai multe turbine d e gaz, boilere de recuperare a caldurii si o turbina de aburi. 5. Centr ale elec tric e pe motoar e cu piston . In locul unei tur bine de gaz, u n motor cu  piston, precum motorul diesel, poate fi combinat cu un boiler de recuperare a caldurii, care in cazul unor aplicatii asigura aburul catre o turbina de aburi pentru a genera atat electricitate, cat si caldura. http://www.margex.ro/index.php?page=chp

Upload: pastrama-anamaria

Post on 03-Apr-2018

235 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

7/28/2019 Cogenerare CHP - Proiect

http://slidepdf.com/reader/full/cogenerare-chp-proiect 1/9

Cogenerarea caldurii si a puterii (CHP) sau Cogenerare

CHP sau cogenerarea este un proces de transformare a energiei in care electricitatea sicaldura folositoare sunt produse simultan, intr-un singur proces. Caldura de tip CHP poate fi folosita fie pentru instalatia de termoficare, fie pentru procesele industriale.

Procesul CHP poate fi bazat pe folosirea turbinelor de aburi sau de gaz sau a motoarelor  pe combustie. Sursa primara de energie poate fi constituita dintr-o gama larga decombustibili, incluzand combustibilii de biomasa si fosili, precum si energie geotermalasau solara.

O instalatie de termoficare inseamna un sistem care asigura produsa central intr-una saumai multe locatii catre un numar nerestrictionat de clienti. Este distribuita pe bazacomerciala printr-o retea de distributie care foloseste drept mijloc apa fierbinte sau aburi.

Centralele electrice CHP pot fi impartite in cinci categorii:1. Centrale electrice de contrapresiune: electricitatea si caldura de tip CHP sunt

generate intr-o turbina pe aburi. O alta componenta principala a centralei electricede contrapresiune este boilerul de aburi, care poate fi proiectat sa foloseascacombustibili solizi, lichizi sau gazosi.

2. Centralele electrice de condensare extractiva: genereaza numai energie electrica.Pe de alta parte, intr-o centrala electrica de condensare extractiva o parte aaburului este extrasa din turbina pentru a genera si caldura.

3. Centralele electrice de recuperare a caldurii prin boilere cu turbine de gaz. Inaceste centrale caldura este generata prin gazele fierbinti de evacuare.Combustibilul folosit in cele mai multe cazuri este gazul natural, produsele petroliere sau o combinatie intre acestea. Turbinele de gaz pot functiona chiar pe baza de combustibili lichizi sau solizi gazificati.

4. Centralele electrice cu ciclu combinat functioneaza cu gaz natural, fiind formatedin doua sau mai multe turbine de gaz, boilere de recuperare a caldurii si o turbinade aburi.

5. Centrale electrice pe motoare cu piston. In locul unei turbine de gaz, un motor cu piston, precum motorul diesel, poate fi combinat cu un boiler de recuperare acaldurii, care in cazul unor aplicatii asigura aburul catre o turbina de aburi pentrua genera atat electricitate, cat si caldura.

http://www.margex.ro/index.php?page=chp

7/28/2019 Cogenerare CHP - Proiect

http://slidepdf.com/reader/full/cogenerare-chp-proiect 2/9

7/28/2019 Cogenerare CHP - Proiect

http://slidepdf.com/reader/full/cogenerare-chp-proiect 3/9

Conceptul de cogenerareCogenerarea este procesul de generare de energie, in care doua sau mai multe formede energie, cum ar fi energie termica si electrica sunt produse simultan prin utilizareaaceleeasi instalatii energetice si aceleasi surse de combustibil.O instalatie de cogenerare, indiferent de combustibilul utilizat, are patru componentede baza:- un motor principal

- un generator electric- un sistem de recuperare a caldurii- un sistem de comanda si control

http://installer.vacau.com/index.php?option=com_content&view=article&id=1:principiile-

cogenerarii&catid=10:cogenerare&Itemid=18

Termenul cogenerare defineşte procesul tehnologic de producere simultană, în aceeaşilocaţie şi cu un singur agregat, a energiei electrice - folosită la alimentarea diverselor echipamente, precum şi a energiei termice - utilizate sub formă de abur tehnologic, apăcaldă sau căldură. Mai precis, prin cogenerare, energia termică reziduală rămasă în urma procesului de producere a energiei electrice, este utilizată pentru încălzire sau pentru

7/28/2019 Cogenerare CHP - Proiect

http://slidepdf.com/reader/full/cogenerare-chp-proiect 4/9

alimentarea altor procese tehnologice. În procesul de cogenerare, sursa primară deenergie poate fi reprezentată de combustibilii fosili (cărbune, petrol, gaze naturale), decombustibilul nuclear, de biomasă sau de energia solară.

O termocentrală clasică are un randament de aproximativ 40 % (vezi aici ce este

randamentul ). O centrală electrică în cogenerare poate ajunge la un randament deaproximativ de 85 %. Principiul este unul foarte vechi, el fiind utilizat de foarte multăvreme în România în toate procesele tehnologice de anvergură care necesită simultanenergie electrică şi energie termică. Toate procesele chimice continue din petrochimie,industria chimică, industria alimentară, necesită o sursă continuă de energie electrică şitermică. Acest lucru se poate realiza local doar prin cogenerare – producerea simultanăa energiei electrice şi termice la un randament foarte bun.

http://despretot.info/2013/01/cogenerare-definitie/

Cogenerarea reprezinta un ciclu de transformare in care, pornind de la combustibil(energia primara), se produce in aceeasi instalatie si in acelasi timp energie mecanicasi energie termica; in marea majoritatea cazurilor, energia mecanica este transformata prin intermediul unui generator electric, in energie electrica.

 In literatura americana sau engleza, sursele echipate cu instalatii de conegerare poartadenumirea prescurtata CHP (combined Heat and Power Plant), in Germania HKW(Heiskraftwerk), in Franta CAG (Central a Cogeneration) si in Romania CET(Centrala Electrica de Termoficare). Mai recent in Romania s-a generalizat sidenumirea de Centrala de Cogenerare. Cogenerarea prezinta niste avantaje remarcabile, comparativ cu producerea separata

a celor doua forme de energie (electrica si termica):- din punct de vedere termodinamic, randamentul global la producerea separata

este mai mare cu peste 25% raportat la producerea in cogenerare.

7/28/2019 Cogenerare CHP - Proiect

http://slidepdf.com/reader/full/cogenerare-chp-proiect 5/9

- din punct de vedere economic, cogenerarea reduce valoarea facturii energetice totale.Amploarea acestei reduceri depinde de mai multi factori, cum ar fi:

• tipul tehnologiei de cogenerare utilizat• structura tarifelor energetice adoptate• tipul de combustibil utilizat•  bonusuri si privilegii acordate pentru cogenerare

in principal se obtine o eficienta economica mai buna prin reducerea costului cucombustibilul (se consuma mai putin combustibil pentru producerea acelorasi cantitati deenergie) si prin reducerea taxelor ecologice (prin arderea unei cantitati mai reduse de

combustibil se polueaza mai putin).- din punct de vedere al protectiei mediului, din considerentele aratare mai sus, serealizeaza o reducere considerabila a cantitatii de noxe evacuate in atmosfera.

Scurt istoric si dezvoltarePrima instalatie de cogenerare din lume a fost realizata in SUA, in New York in anul1877. Apoi, in Germania, la Hamburg, a fost construita o centrala de cogenerare care

7/28/2019 Cogenerare CHP - Proiect

http://slidepdf.com/reader/full/cogenerare-chp-proiect 6/9

alimenta cu energie electrica la distanta mai multi consumatori. Argumentul principal alrealizarii acesteia a fost, pe langa economia de combustibil, evitarea pericolului deincendiu in constructiile dense ale orasului, care se incalzeau cu sobe pe carbune. In acestfel se asociau avantajele cogenerarii cu cele ale incalzirii la distanta.Ciclul de cogenerare utilizat la aceste centrale era ciclul Rankine (cu abur), ciclu care a

cunoscut o dezvoltare impresionanta atat in America cat si in Europa pana la sfarsitulsecolului XX.Pe acest principiu s-au dezvoltat si in tarile din “Lagarul Socialist”, pornind din RusiaSovietica, unitati de cogenerare de mare si foarte mare capacitate, care aveau dreptconsumatori de caldura imense surse de alimentare la distanta cu energie termica,consumatorii fiind atat cei rezidentiali (populatia) cat si cei industriali.Dupa anul 1990 s-au intensificat cercetarile in domeniul energiei de cogenerare. Caurmare, pe langa ciclui cu abur, s-au perfectionat si alte tehnologii de cogenerare,respectiv cele cu turbine cu gaze si cele cu motoare cu ardere interna.In ultima perioada se dezvolta din ce in ce mai mult ciclurile mixte, gaze-abur, care auavantajul posibilitatii realizarii unui randament electric de peste 50%.

Paralel cu instalatiile de cogenerare de mare putere cu un grad rdicat de centralizare, ainceput si dezvoltarea tehnologiilor de cogenerare de medie, mica si foarte micacapacitate, aplicabile la centralele distribuite in teritoriu (Distributed Generation).Acestea utilizeaza in special tehnologiile de cogenerare bazate pe motoare cu ardereinterna, turbine cu gaze si microturbine cu gaze. De asemenea sunt in curs de derularecercetari privind dezvoltarea tehnologiilor de cogenerare cu motoare Stirling si pile decombustie (Fuel Cells).

Indicatori de performanta utilizati in studiul instalatiilor de cogenerareDin punct de vedere energetic, randamentul global al unei centrale de cogenerare esteridicat, fiind superior instalatiilor de producere separata a celor doua forma de energieluate in ansamblu.Asa cum se stie, in urma procesului de cogenerare rezulta cele doua forme de energiecare prezinta urmatoarele particularitati:- energia electrica este o energie ordonata cu valoare mare de intrebuintare (cu continutde energie zero). Ea poate fi transportata la distante mari fata de locul de producere, putandu-se valorifica pe o piata zonala sau nationala. In consecinta si preturile de vanzareale acestei energii sunt mai ridicate.- energia termica (caldura) este o energie dezordonata cu un continut mare de energie.Randamentul de producere separata a caldurii este mai mare, dar valoarea deintrebuintare este mai mica. Caldura nu poate fi transportata eficient la distante mari(comparativ cu energia electrica), piata acestui produs fiind una locala. Drept urmare, preturile de vanzare ale acestei forme de energie sunt mai mici.

Ca urmare a acestor considerente, analiza economica a tehnologiilor de cogenerare nu se poate face numai pe baza randamentului global.Indicatorii de baza folositi:1) indicele de cogenerare – y – este definit ca raportul dintre energia electrica si energiatermica produsa de ciclul (tehnologia) de cogenerare.

7/28/2019 Cogenerare CHP - Proiect

http://slidepdf.com/reader/full/cogenerare-chp-proiect 7/9

7/28/2019 Cogenerare CHP - Proiect

http://slidepdf.com/reader/full/cogenerare-chp-proiect 8/9

7/28/2019 Cogenerare CHP - Proiect

http://slidepdf.com/reader/full/cogenerare-chp-proiect 9/9

http://instal.utcb.ro/site/teza_doctorat_Mihai_Ionescu.pdf