현재까지 러시아에서는 이미 여러 유사한 프로젝트가 구현되었습니다. 특히 모스크바의 Sberbank Corporate University와 최근 건설된 스파르타크 경기장에는 3세대 시스템이 장착되어 있습니다. 지역적인 사례도 있습니다. 따라서 Carmenta 그룹이 건설하고 있는 Perm의 대형 쇼핑 센터에 있는 3세대 에너지 센터는 관심을 끌고 있습니다.

Karpinsky Street에 5층 규모의 쇼핑센터 건설이 2013년에 시작되었으며 2016년 초에 납품이 계획되어 있습니다. 시설의 총 면적은 29,000m2입니다. 전기 쇼핑 센터에 필요한 예상 에너지 소비량은 1500kW, 열의 경우 2700kW, 냉기의 경우 1800kW입니다.

이 시설의 에너지 공급을 보장하기 위해 설계 조직 Energoplanner LLC는 LG 흡수식 냉각기와 결합하여 400kW 출력의 Bosch CHP CE 400 NA 가스 피스톤 장치를 선택했습니다.

생성된 전기 1kW로 가스 피스톤(GPU)이나 가스터빈(GTU) 장치를 작동할 경우 1~2kW의 열에너지를 온수로 공급받을 수 있다. 쇼핑 센터의 전기 부하는 일년 내내 상당히 일정하며 냉방에 대한 필요성은 활성 전력과 비슷합니다. ABHM을 사용하여 뜨거운 물에서 평균 계수가 0.75인 차가운 물을 얻습니다. 따라서 발전소의 유형에 따라 열을 통해 필요한 냉기의 50~100%를 얻을 수 있습니다. 최종 결과는 극도로 에너지 효율적인 시스템. 열 부족과 예비력은 기존 온수 보일러에 의해 제공되며 효율은 99%에 가깝습니다.

개발 중 개략도냉동의 경우 증기 압축식 냉각기와 흡수식 냉각기를 모두 사용하는 것이 고려되었습니다. 운영 비용과 자본 비용 모두의 이점으로 인해 두 번째 옵션을 선호하게 되었습니다.

흡수식 냉각기는 경제적이고 환경 친화적입니다. 그들은 간단하고 안정적이며 설계에 펌프가 없습니다. 전체 열효율은 최대 86%로 높으며, 그 중 일부(최대 40%)는 전기 에너지에서 비롯됩니다. 엔진 기반 삼중발전기에서 내부 연소 1단계 시스템과 2단계 시스템을 모두 사용할 수 있습니다. 열병합발전 계획은 일반적으로 수열 에너지의 형태로 열을 생산하므로 단일 단계 시스템이 선호됩니다. 단순함과 함께 이러한 구성을 사용하면 더 많은 열을 활용할 수 있습니다.

시설에 대한 전력 공급을 보장하기 위해 설계 조직은 LG 흡수식 냉각기와 결합하여 400kW 출력의 Bosch CHP CE 400 NA 가스 피스톤 장치를 선택했습니다.

1단계 브롬화리튬 공장은 저온 온수(최대 90°C)에서 작동하는 반면, 2단계 흡수 시스템은 일반적인 증기의 경우 약 170°C의 열이 필요합니다. 단일 단계 브롬화리튬 흡수 시스템은 물을 6~8°C의 온도로 냉각할 수 있으며 냉열 변환 계수는 약 0.7입니다. 2단계 시스템의 변환 계수는 약 1.2입니다. 따라서 흡수 시스템은 열원으로부터 받는 전력의 0.7~1.2배에 해당하는 냉각 전력을 제공합니다. 압축기 냉각 장치를 삼중발전기 장치에 연결할 때 온도는 0°C 미만에 도달할 수 있습니다.

삼세대 식물의 특징은 다음과 같습니다.

• 효율성(과도한 열은 냉기를 생성하는 데 사용됩니다)
• 최소한의 마모( 심플한 디자인 ABHM);
• 저소음;
• 환경 친화성(물이 냉매로 사용됨);
• 하이 키트.

흡수식 냉각기(ABCM)는 열평형 상태에 있는 두 가지 물질(예: 물과 브롬화리튬염)을 가열하여 분리한 다음 열 제거를 통해 재결합하여 냉각수를 생성합니다. 다양한 압력(약 8 및 70mbar)의 진공 조건에서 열을 목표로 공급 및 제거하면 물질의 불균형이 발생하여 물질이 탈착되거나 흡수됩니다. 6~12°C 온도 범위의 냉수를 생산하려면 일반적으로 물(냉매)과 브롬화리튬염(흡수제)이 사용됩니다. -60°C까지 저온 냉기를 생산하기 위해 암모니아(냉매)와 물(흡수제)이 사용됩니다.

흡수식 냉동기의 특징은 냉매 증기를 압축하기 위해 기계식 압축기가 아닌 열화학 압축기를 사용한다는 것입니다.

가스 피스톤 설치 선택은 다양한 자원 지표, 비용 등 다양한 매개 변수의 조합을 기반으로 수행되었습니다. 유지, 기술 및 동적 특성.

대체 설치 옵션과 비교하여 Bosch는 38.5%의 더 높은 효율성, 더 빠른 로딩 및 언로딩 속도(40%), 최대 100Km의 더 긴 서비스 수명을 포함하여 여러 가지 장점을 입증했습니다. 분해 검사(44,000시간). 그들의 중요한 이점은 또한 고품질전원 공급 장치 - 네트워크에 대한 무효 전력 공급을 조절하는 기능을 갖춘 자동으로 조정 가능한 cos(qp) 표시기입니다.

전체적으로 이 시설에는 400kW 용량의 가스터빈 3대와 흡수기 2대를 설치할 계획이며, 그 중 1대는 버너 장치가 장착될 예정이다. 최대 열 소비 부하를 충당하기 위해 Buderus 가스 보일러를 설치할 계획입니다. 또한 캐스케이드 제어 캐비닛 MMS는 비상 작동을 보장하기 위해 독일에서 이 프로젝트를 위해 특별히 설계되었습니다. 프로젝트의 경제 지표에 따르면 총 자본 비용은 약 8,500만 루블이며 투자 회수 기간은 5년입니다.

삼중 발전 분야의 이 프로젝트는 장비 공급 회사를 위한 시범 프로젝트였으며 여러 가지 복잡한 문제를 해결해야 한다는 점에 유의해야 합니다. 특히, 준비하고 취득하는 데 시간이 걸렸습니다. 필요한 서류, 교육을 실시하고 있습니다 디자인 조직, 서비스 문제를 해결합니다.

“이것은 우리와 회사 모두에게 획기적인 프로젝트입니다.러시아의 LG. 이러한 프로젝트의 구현은 3세대 기술의 장점과 제공되는 솔루션의 품질을 완전히 입증하는 데 도움이 됩니다.”— Bosch Thermotekhnika의 소형 화력 발전소 책임자인 Dmitry Nikolaenko는 이렇게 말합니다.

Bosch CHP 장치 정보

Bosch CHP 가스 피스톤 장치는 Bosch Thermal Engineering Division의 다양한 분야 중 하나입니다. 이는 전기 에너지 생성을 위해 19~400kW의 전력 범위로 생산됩니다. 동시에 열에너지와 전기에너지를 별도로 생산하는 것에 비해 초기 연료 절감 효과는 40%에 달할 수 있습니다. 이 장비를 사용하면 이산화탄소 배출을 크게 줄일 수 있습니다. 이 장치는 모터, 연결 부품, 발전기, 열교환기 및 냉각 회로로 구성된 완전한 모듈로 공급될 수 있습니다. 제어 시스템을 사용하여 화력 발전소를 Bosch의 난방 보일러 및 냉각 시스템과 결합할 수 있습니다.

본 발명은 화력공학에 관한 것이다. 전기, 열, 냉기의 복합 생산 방법에는 열기관을 이용하여 연소 생성물의 열을 기계적 에너지로 변환하는 방법, 발전기에서 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환하는 방법, 열기관의 냉각 회로에서 가열된 냉각수를 전달하는 방법, 난방, 온수 공급, 환기 및 흡수식 냉동기의 냉기를 얻기 위해 최소 2개 가열 단계의 열교환기를 사용하는 배기가스. 냉각수의 일부는 온수 공급, 난방 및 환기 시스템의 냉각수에 필요한 온도에 따라 두 번째 및/또는 후속 가열 단계의 열 교환기 이전에 온수 공급, 난방 및 환기를 위해 전환됩니다. 냉각수의 나머지 부분은 마지막 가열 단계의 열교환기를 거쳐 흡수식 냉동기로 공급됩니다. 제안된 방법은 냉동계수를 증가시키고 AHM 냉기 생산을 가능하게 한다. 2 병.

RF 특허 2457352에 대한 도면

본 발명은 화력 공학에 관한 것이며 열, 냉기 및 전기의 결합 생산에 사용될 수 있습니다.

발전기가 회전하는 엔진 샤프트의 기계적 에너지를 전기로 변환하고 열 교환기를 통과하는 배기 가스가 열을 발산하는 전기, 열 및 냉기의 결합 생산을 위한 이동식 설비의 작동 방법이 알려져 있습니다. 난방 시즌 동안 열 공급을 위한 냉각액 또는 여름철 냉기 공급을 위한 흡수식 냉동기에 사용됩니다.

이 설비 작동 방법의 단점은 사용되지 않은 열 에너지의 상당 부분이 대기로 방출되는 것과 관련된 낮은 효율성을 포함합니다.

내연기관이 유용한 에너지를 생산하고 발전기를 사용하여 전기 에너지로 변환되는 설비의 작동 방법도 알려져 있습니다. 두 번째 내연기관은 냉각기의 압축기를 구동하는 데 사용됩니다. 따뜻한 계절. 엔진 재킷과 배기가스에서 회수된 열은 추운 계절에 소비자에게 열을 공급하는 데 사용됩니다.

이 설비 작동 방법의 단점은 내연 기관의 폐열을 불완전하게 사용하고 냉동기 압축기를 구동하는 데 사용되는 두 번째 내연 기관을 작동하기 위한 추가 연료 비용이 든다는 점입니다.

냉난방과 전기를 동시에 공급하는 설비의 운전방법이 알려져 있는데, 이는 내연기관의 배기가스열과 냉각수의 기계적 에너지를 재활용하여 추운 시기의 열공급을 수행하는 것이다. 엔진의 회전축이 전기로 변환되고, 따뜻한 계절에는 압축냉동기에서 냉기가 생성됩니다.

이 설비 작동 방법의 단점은 내연 기관의 폐열 활용 부족으로 인한 효율성이 낮고 냉동기 압축기 작동에 상당한 에너지 비용이 든다는 점입니다.

가장 가까운 기술 솔루션(시제품)은 열 엔진이 생산하는 전기, 열 및 냉기 생산 시설의 작동 방법입니다. 기계적인 작업, 발전기를 사용하여 전기 에너지로 변환됩니다. 열기관에서 1차, 2차, 3차 가열단계의 열교환기를 통해 제거된 윤활유, 냉각수, 배기가스의 폐열을 활용하여 소비자에게 열을 공급합니다. 연중 따뜻한 기간 동안 회수된 열은 부분적으로 소비자에게 제공됩니다. 뜨거운 물, 일부는 흡수식 냉동기에 공급되어 공조 시스템에 냉기를 제공합니다.

그러나 이 기술방안은 열기관에서 공급되는 냉각수의 온도(80°C)가 상대적으로 낮아 흡수식 냉동기의 성능계수와 냉동력이 저하되는 것이 특징이다.

본 발명의 목적은 흡수식 냉동기에 공급되는 냉각수의 온도를 증가시켜 성능계수 및 냉동 용량을 증가시키는 것이다.

작업은 다음과 같이 달성됩니다.

열기관을 이용하여 연소 생성물의 열을 기계적 에너지로 변환하는 단계, 발전기에서 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환하는 단계, 열의 냉각 회로에서 가열된 냉각수를 전달하는 단계 등을 포함하는 전기, 열, 냉기의 복합 생산 방법 열 교환기를 사용하는 엔진 및 배기 가스, 난방, 온수 공급 및 환기를 위해 최소 2단계의 가열 및 흡수식 냉동 기계에서 냉기를 얻기 위해 냉각수의 일부가 온수 공급, 난방 및 환기를 위해 할당됩니다. 두 번째 및/또는 후속 가열 단계의 열 교환기 전, 온수 공급 시스템, 난방 및 환기의 필요한 냉각수 온도에 따라 냉각수의 나머지 부분은 마지막 가열 단계의 열 교환기 이후에 공급됩니다. 흡수냉동기.

온수 공급, 난방 및 환기를 위해 냉각수 일부를 제거하면 후속 가열 단계의 열 교환기에 공급되는 가열된 냉각수의 질량 흐름이 감소합니다. 즉, 다른 사항은 증가하지 않고 동일합니다. 가열 표면적이 증가함에 따라 이러한 열교환기를 떠나는 가열된 냉각수의 온도가 증가합니다. 흡수식 냉동기로 토출되는 냉각수의 온도를 높이면 냉동계수를 높일 수 있고 이에 따라 냉각능력도 높일 수 있습니다.

전기, 열, 냉기를 결합하여 생산하기 위해 제안된 방법은 그림 1과 2에 나와 있습니다.

그림 1은 설명된 방법을 구현할 수 있는 가능한 발전소 중 하나의 다이어그램을 보여줍니다.

그림 2는 냉각수, 냉각수, 가열수 온도에 따른 흡수식 냉동기의 상대 냉각 용량의 의존성을 보여줍니다.

발전소에는 다음 요소가 포함되어 있습니다. 1 - 공기 압축기, 2 - 연소실, 3 - 가스 터빈, 4 - 터빈 윤활 시스템의 열교환기(첫 번째 가열 단계), 5 - 터빈 디스크 및 블레이드 냉각용 열교환기(두 번째) 가열 단계), 6 - 열 교환기 배기 가스(가열의 세 번째 단계), 7 - 열 공급 시스템의 열 교환기(난방, 소비자 환기), 8 - 흡수식 냉동 기계, 9 - 열 소비자(난방 및 환기), 10 - 냉수 소비자, 11 - 온수 소비자, 12 - 발전소 건식 냉각탑, 13 - 냉동기 냉각탑, 14 - 냉장고 순환수 공급 회로 펌프, 15 - 펌프 소비자의 냉수 공급 회로, 16 - 소비자의 온수 공급 회로 펌프, 17 - 열 공급 회로 펌프(난방 및 환기), 18 - 열기관의 펌프 냉각 회로, 19 - 발전기, 20 - 소비자용 온수 공급 시스템의 열 교환기, 21, 22, 23 - 온수 공급 시스템의 열 교환기에 가열 유체를 공급하기 위한 파이프라인(20), 24, 25, 26 - 가열 유체를 공급하기 위한 파이프라인 열 교환기(7) 열 공급 시스템(난방 및 환기), 27 - 흡수식 냉동기의 가열 냉각제 공급 파이프라인, 28 - 열 엔진의 냉각 회로.

설치 방법은 다음과 같습니다.

압축기 1에서는 대기를 압축하는 과정이 발생합니다. 압축기 1에서 공기가 연소실 2로 들어가고, 분사된 연료가 노즐을 통해 압력을 받아 지속적으로 공급됩니다. 연소실 2에서 연소 생성물은 가스 터빈 3으로 보내지며, 여기서 연소 생성물의 에너지는 축 회전의 기계적 에너지로 변환됩니다. 발전기(19)에서 이 기계적 에너지는 전기 에너지로 변환된다. 열 부하에 따라 설치는 세 가지 모드 중 하나로 작동합니다.

모드 I - 난방, 환기 및 온수 공급을 위한 열 방출 기능이 있습니다.

모드 II - 온수 공급 및 흡수 냉장고에 열이 공급됩니다.

III 모드 - 난방, 환기, 온수 공급 및 흡수식 냉장고용 열 공급 장치 포함;

모드 I(추운 계절)에서는 윤활 시스템 4(첫 번째 가열 단계)의 열 교환기, 디스크 및 블레이드 냉각 시스템 5(두 번째 가열 단계)의 열 교환기 및 연도 가스 열교환기에서 냉각수가 가열됩니다. 파이프라인(26)을 통한 교환기(6)(제3 가열 단계)는 소비자(9)의 가열 및 환기를 위해 열교환기(7)에 공급되고 파이프라인(21, 22 및/또는 23)을 통해 온수 공급 열교환기(20)에 공급됩니다.

모드 II(연중 따뜻한 기간)에서는 온수 공급 시스템의 필요한 온도에 따라 윤활 시스템 4(첫 번째 가열 단계)의 열 교환기 및/또는 열교환기 이후에 냉각수의 일부가 제거됩니다. 디스크 및 블레이드 냉각 시스템의 열 교환기 5(두 번째 가열 단계) 및/또는 열 교환기 배기 가스(배기) 6(가열의 세 번째 단계)이 파이프라인 21 및/또는 22 및/또는 23을 통해 고온으로 배출됩니다. 급수 열 교환기(20), 파이프라인(27)을 통해 남은 냉각수는 흡수식 냉동기(8)에 공급되어 소비자(10) 냉각에 사용되는 냉기를 생산합니다.

모드 III(가을-봄 기간)에서는 온수 공급, 난방 및 환기 시스템의 필요한 온도에 따라 윤활 시스템 4의 열 교환기(가열의 첫 번째 단계) 후에 냉각수의 일부가 제거됩니다. 및/또는 파이프라인(21 및/또는 22)을 통한 디스크 및 블레이드의 냉각 시스템의 열 교환기(5)(제2 단계 가열) 및/또는 연도(배기) 가스의 열 교환기(6)(가열의 제3 단계), 및/또는 또는 23은 온수 열 교환기(20), 윤활 시스템(4)의 열 교환기(가열의 첫 번째 단계) 이후의 냉각수의 일부, 디스크 및 블레이드(5)의 냉각 시스템의 열 교환기(가열의 두 번째 단계) 및/또는 열 교환기로 연결됩니다. 파이프라인(24 및/또는 25 및/또는 26)을 통한 연도(배기) 가스(6)(가열의 세 번째 단계)는 소비자(9)의 가열 및 환기를 위해 열 교환기(7)에 공급되며, 냉각 회로에 남아 있는 냉각수의 일부 열 엔진(28)의 냉각수는 파이프라인(27)을 통해 흡수식 냉동 기계(8)로 공급되어 소비자(10) 냉각에 사용되는 냉매를 얻습니다. 열 교환기(7, 8, 20)에서 냉각된 냉각수는 가열용 펌프(18)에 의해 열 교환기(4, 5)로 전달됩니다. 6. 열에너지가 필요하지 않은 경우 과도한 열은 건식 냉각탑 12를 통해 대기 중으로 제거됩니다.

예를 들어, 설비가 모드 II로 운전되는 경우, 3차 가열단계의 열교환기 이후 온수 공급을 위한 냉각수 선택의 경우, 103.14℃ 온도의 냉각수는 파이프라인(27)을 통해 흡수식 냉동기로 공급된다. .

온수 공급을 목적으로 냉각수를 30% 선정한 경우 2단 열교환기를 거쳐 흡수식 냉동기에 112.26℃의 온도의 냉각수를 공급하게 되어 냉각능력이 증가하게 된다(그림에 따르면). 2) 22%.

온수공급을 목적으로 냉각수를 30% 선정한 경우 1단 열교환기를 거쳐 흡수식 냉동기에 115.41℃의 온도의 냉각수를 공급하게 되어 냉각능력이 증가하게 된다(그림에 따르면). .2) 30%.

본 발명을 실시함으로써 얻을 수 있는 기술적 결과는 엔진 냉각회로에서 제거되는 냉각수의 온도를 높여 흡수식 냉동기의 성능계수 및 냉동력을 높이는 것이다. 열 공급 요구에 필요한 온도에 도달할 때 냉각수 일부가 제거되어 열기관 냉각 회로의 평균 유량을 감소시켜 얻은 더 높은 매개변수의 냉각수를 사용하면 다음이 가능해집니다. 흡수식 냉동기의 냉동 능력을 높이기 위한 것입니다.

정보 출처

1. 특허 번호 2815486(프랑스), publ. 2002년 4월 19일, IPC F01N 5/02-F02B 63/04; F02G 5/02; F25B 27/00; F25B 30/04; F01N 5/00; F02B 63/00; F02G 5/00; F25B 27/00; F25B 30/00.

2. 특허 번호 2005331147(일본), publ. 2005년 2월 12일, MPK F25B 27/00; F25B 25/02; F25B 27/02; F25B 27/00; F25B 25/00; F25B 27/02.

3. 특허번호 20040061773(한국), publ. 2004년 7월 7일, 수동 기어박스 F02G 5/00; F02G 5/00.

4. 특허 번호 20020112850(미국), publ. 2002년 8월 22일, IPC F01K 23/06; F02G 5/04; F24F 5/00; F01K 23/06; F02G 5/00; F24F 5/00.

발명의 공식

열기관을 사용하여 연소 생성물의 열을 기계 에너지로 변환하는 것, 발전기에서 기계 에너지를 전기 에너지로 변환하는 것, 발전기에서 가열된 냉각수를 전달하는 것을 포함하여 전기, 열 및 냉기를 결합하여 생산하는 방법입니다. 열기관의 냉각 회로 및 2개 이상의 가열 단계의 열 교환기를 사용하는 배기 가스, 흡수식 냉동기의 난방, 온수 공급 및 환기 및 냉기 확보를 위해 냉각수의 일부가 목적으로 할당되는 것을 특징으로 하는 흡수식 냉동기 온수 공급, 난방 및 환기의 경우 온수 공급, 난방 및 환기 시스템의 필요한 냉각수 온도에 따라 두 번째 및/또는 후속 가열 단계의 열 교환기 이전에 냉각수의 나머지 부분은 열 교환기 후에 공급됩니다. 마지막 가열 단계를 흡수식 냉동기로 넣습니다.

기술된 발명이 관련된 활동 분야(기술)

본 발명은 화력공학에 관한 것이며 화력발전소를 이용하여 열, 냉기 및 전기를 복합적으로 생산하는데 사용될 수 있다.

발명의 상세한 설명

발전기가 회전하는 엔진 샤프트의 기계적 에너지를 전기로 변환하고 열 교환기를 통과하는 배기 가스가 열을 발산하는 전기, 열 및 냉기의 결합 생산을 위한 이동식 설비의 작동 방법이 알려져 있습니다. 난방 시즌 동안 열 공급을 위한 냉각수 또는 하절기 냉각을 위한 흡수식 냉동기의 냉매로 사용됩니다.

이 설비 작동 방법의 단점은 사용되지 않은 열 에너지의 상당 부분이 내연 기관 및 냉동 기계의 공기 냉각 장치를 통해 대기로 방출되는 것과 관련된 낮은 효율성, 낮은 사용 정도를 포함합니다. 여름철 흡수식 냉동기의 냉동력은 주변 온도가 낮은 기간에 발생합니다.

열병합 발전 시스템의 작동 방법도 알려져 있습니다. 첫 번째 내연 기관은 유용한 에너지를 생성하고 발전기를 사용하여 전기 에너지로 변환하며, 두 번째 내연 기관은 냉동기의 압축기를 구동하는 데 사용되어 냉기를 생성합니다. 여름에는 엔진 재킷과 배기가스에서 회수된 열이 소비자에게 열 공급에 사용됩니다. 겨울 기간.

이 설비 작동 방법의 단점은 내연 기관의 폐열 사용 효율이 낮고 냉동기 압축기 작동에 상당한 에너지 비용이 든다는 것입니다.

내연기관의 배기가스 열과 냉각수의 기계적 에너지를 재활용하여 한랭기 열 ​​공급을 하는 열/냉방과 전기를 동시에 공급하는 삼중 발전 시스템의 운전 방법이 알려져 있다. 엔진의 회전축이 전기로 변환되며 여름에는 압축냉동기에서 냉기가 발생합니다.

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이 설비 작동 방법의 단점은 내연 기관의 폐열 사용 부족으로 인한 효율성이 낮고 냉동기 압축기 작동에 상당한 에너지 비용이 든다는 점입니다.

가장 가까운 기술 솔루션(시제품)은 냉각된 공기를 가스터빈에 주입하는 방식으로 연소 생성물의 열을 기계 에너지로 변환한 후 이를 발전기에서 전기 에너지로 변환하는 방식이다. 두 번째 열기관은 흡수식 냉동기에서 냉에너지로 변환되는 열에너지의 원천으로 사용됩니다. 흡수식 냉동기에서 생성된 냉기는 압축 전 대기를 냉각하는 데 사용됩니다. 냉동 시스템의 부하가 감소하면 열기관에 공급되는 가스의 압력이 감소합니다.

이 설비의 작동 방법의 단점은 흡수식 냉동 기계의 불완전한 로딩 기간 동안 열 엔진에서 사용하는 가스의 압력 감소로 인해 공급되는 물의 온도가 낮아진다는 것입니다. 공기-물 열교환기에 대한 흡수식 냉동기의 증가로 인해 압축기에 공급되는 대기의 냉각 정도가 감소하고 그에 따라 설비의 전력이 감소합니다.

본 발명의 목적은 흡수식 냉동 기계의 활용도를 높여 설비의 효율성과 전력을 높이는 것입니다.

작업은 다음과 같이 달성됩니다.

압축된 대기 및/또는 연료는 연소실에서 연소되고 연소 생성물의 열은 열기관을 사용하여 기계적 에너지로 변환됩니다. 기계적 에너지는 발전기에서 전기 에너지로 변환됩니다. 열기관에서 제거된 열에너지는 소비자에게 열을 공급하는 데 사용되며, 흡수식 냉동기에서 냉에너지로 변환되어 소비자에게 냉동을 공급합니다. 냉동 기계의 불완전 로딩 기간 동안 초과 냉동 용량은 압축 전에 대기를 냉각하는 데 사용됩니다.

그림은 설명된 방법을 구현할 수 있는 가능한 설치 중 하나의 다이어그램을 보여줍니다.

다음 요소가 포함되어 있습니다. 1 - 공기 압축기, 2 - 연소실, 3 - 가스 터빈, 4 - 터빈 디스크 및 블레이드 냉각용 열 교환기, 5 - 터빈 윤활 시스템용 열 교환기, 6 - 연도 가스 열 교환기, 7 - 소비자 열 공급 시스템용 열 교환기, 8 - 공기-물 열 교환기, 9 - 냉각 회로 펌프, 10 - 펌프, 11 - 흡수식 냉동기, 12 - 열 소비자, 13 - 발전기, 14 - 냉 소비자, 15 - 온수 파이프라인, 16 - 냉수 파이프라인, 17 - 냉각탑 냉동기, 18 - 냉장고용 환수 공급(냉각) 펌프, 19 - 실내, 20 - 삼중발전 플랜트의 건식 냉각탑.

전기, 냉난방 복합생산의 운영방법은 다음과 같다.

압축기 1에서는 대기를 압축하는 과정이 발생합니다. 압축기 1에서 공기가 연소실 2로 들어가고, 분사된 연료가 노즐을 통해 압력을 받아 지속적으로 공급됩니다. 연소실 2에서 연소 생성물은 터빈 3으로 보내지며, 여기서 연소 생성물의 에너지는 샤프트 회전의 기계적 에너지로 변환됩니다. 발전기(13)에서 이 기계적 에너지는 전기 에너지로 변환된다. 제거된 열에너지 가스 터빈윤활 시스템(5)의 열 교환기를 통해, 디스크 및 블레이드(4)의 냉각 시스템과 배기 가스(6)를 통해 파이프라인(15)을 통해 열 교환기(7)로 전달되어 추운 계절 동안 소비자(12)에게 열을 공급합니다. 따뜻한 기간 동안 열에너지의 일부는 소비자에게 열을 공급하는 데 사용되며, 나머지 일부는 흡수냉동기(11)로 전달되어 열에너지를 냉에너지로 변환하여 소비자에게 냉기를 공급하는 데 사용된다(14). 수냉식 열 교환기(7)의 열은 가열을 위해 펌프(9)에 의해 열 교환기(4, 5, 6)로 전달됩니다. 열 에너지가 필요하지 않은 경우, 과잉 열은 건식 냉각기(20)를 통해 대기 중으로 제거됩니다. 냉동기(11)가 동작하는 동안에는 발전기와 증발기에 열에너지가 공급되고, 흡수기와 응축기에서는 열이 방출된다. 대기 중으로 열을 제거하기 위해 냉각탑(17)과 펌프(18)를 포함하는 순환수 공급 회로가 사용됩니다. 흡수식 냉동기(11)의 불완전 로딩 기간 동안 냉각된 물은 파이프라인(16)을 통해 공기로 전달됩니다. -실(19) 외부에 위치한 물 열교환기(8)는 대기의 예냉을 위해 압축기(1)에 공급되어 대기를 압축하여 연소실(2)에 공급하고, 열교환기(8)에서 가열된 물은 펌프(10)에 의해 연소실(2)로 이송된다. 냉각을 위해 11.

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본 발명을 실시함으로써 얻을 수 있는 기술적 결과는 대기압축 전 대기의 불완전 로딩 기간 동안의 냉각으로 인해 흡수식 냉동기의 활용도를 높이는 것이다. 압축 작업을 줄여 대기 공기를 사전 냉각하면 열 엔진의 연료 소비를 줄이고 설비의 효율성과 전력을 높일 수 있습니다.

사용된 소스 목록

1. 특허 2815486(프랑스), publ. 2002년 4월 19일, IPC F01N 5/02-F02B 63/04; F02G 5/02; F25B 27/00; F25B 30/04; F01N 5/00; F02B 63/00; F02G 5/00; F25B 27/00; F25B 30/00; (IPC 1-7): H02K 7/18; F01N 5/02; F02B 63/04; F02G 5/02; F25B 27/02.

2. 특허 2005331147(일본), publ. 2005년 2월 12일, MPK F25B 27/00; F25B 25/02; F25B 27/02; F25B 27/00; F25B 25/00; F25B 27/02; (GRS1-7): F25B 27/00; F25B 25/02; F25B 27/02.

3. 특허 20040061773(한국), publ. 2004년 7월 7일, 수동 기어박스 F02G 5/00; F02G 5/00; (IPC 1-7): F02G 5/00.

4. 특허 8246899(일본), publ. 1996년 9월 24일, IPC F02C 3/22; F01K 23/10; F02C 6/00; F02C 7/143; F25B 15/00; F02C 3/20; F01K 23/10; F02C 6/00; F02C 7/12; F25B 15/00; (IPC1-7): F02C 7/143; F02C 3/22; F02C 6/00; F25B 15/00.

발명의 공식

연소실에서 대기 및/또는 연료를 압축하고 연소실에서 후속 연소를 수행하고 열 엔진을 사용하여 연소 생성물의 열을 기계 에너지로 변환하는 것을 포함하여 전기, 열 및 냉기를 결합하여 생산하는 방법, 기계 에너지 변환 열기관에서 제거된 열에너지의 일부를 흡수식 냉동기에서 냉에너지로 변환하기 위해 발전기에서 전기 에너지로 변환하고, 적어도 압축 전에 대기를 냉각시키는 데 사용되며, 열기관에서 제거된 열에너지는 소비자에게 열을 공급하는 데 사용되며, 흡수식 냉동기에서는 열에너지를 냉에너지로 변환하여 소비자에게 냉기를 공급하며, 불완전 적재 기간 동안 과잉 냉에너지가 발생하는 경우 흡수식 냉동기는 압축 전에 대기를 냉각시키는 데 사용됩니다.

발명가 이름: 바제노프 알렉산더 이바노비치(RU), 미헤에바 엘레나 블라디미로브나(RU), 흘레발린 유리 막시모비치(RU)
특허 소유자 이름: 상태 교육 기관고등 전문 교육 사라토프 주 기술 대학(GOU VPO SSTU)
서신을 위한 우편 주소: 410054, 사라토프, 성. Politekhnicheskaya, 77세, SSTU(특허 및 라이센스 부서)
특허 시작일: 14.05.2009

삼중 발전 시스템은 하나 이상의 냉동 장치에 연결된 열병합 발전 시스템입니다. 삼중 발전 플랜트의 열 부분은 1차 엔진의 배기 가스를 사용하여 전력을 공급받는 열 회수 증기 발생기를 기반으로 합니다. 발전기에 연결된 원동기 교류, 전기 에너지 생산을 보장합니다. 주기적으로 발생하는 과잉 열은 냉각에 사용됩니다.

삼세대 응용

삼중 생성은 경제, 특히 기술 공정에 사용하기 위해 냉수가 필요한 식품 산업에서 적극적으로 사용됩니다. 예를 들어 여름에는 양조장에서 찬물완제품을 냉각하고 보관하기 위한 것입니다. 축산 농장에서는 물을 사용하여 우유를 식힙니다. 냉동 식품 생산업체는 연중 내내 낮은 온도에서 작업합니다.

삼중 발전 기술을 사용하면 열병합 발전소 화력의 최대 80%를 저온 전력으로 변환할 수 있으며, 이는 열병합 발전소의 전체 효율을 크게 높이고 전력 자원 계수를 높입니다.

삼세대 식물은 계절에 관계없이 일년 내내 사용할 수 있습니다. 3중 발전 과정에서 회수된 열은 겨울에는 난방용으로, 여름에는 냉방 및 기술적 요구 사항에 효과적으로 사용됩니다.

삼중 발전의 사용은 미니 CHP에서 발생하는 과도한 열이 발생하는 여름에 특히 효과적입니다. 과잉 열은 흡착 기계로 보내져 에어컨 시스템에 사용할 냉각수를 생성합니다. 이 기술은 일반적으로 강제 냉각 시스템에서 소비되는 에너지를 절약합니다. 겨울에는 다량의 냉수가 필요하지 않은 경우 흡착기를 끌 수 있습니다.

따라서 삼중 발전 시스템을 통해 미니 CHP에서 발생하는 열을 100% 사용할 수 있습니다.

에너지 효율성과 높은 비용 효율성

에너지 소비를 최적화하는 것은 에너지 자원 절약의 관점뿐만 아니라 환경적 관점에서도 중요한 작업입니다. 오늘날 에너지 절약은 전 세계적으로 가장 시급한 문제 중 하나입니다. 동시에 대다수는 현대 기술열 생산은 높은 수준의 대기 오염을 초래합니다.

전기, 열, 냉동 에너지를 결합하여 생산하는 삼중 발전은 오늘날 미니 CHP의 에너지 효율성과 환경 안전성을 높이는 가장 효과적인 기술 중 하나입니다.

삼중발전 기술 사용 시 에너지 절감 효과는 60%에 이릅니다.

장점과 단점

기존 냉각 기술과 비교하여 3세대 시스템은 다음과 같은 장점이 있습니다.

• 열은 에너지원으로, 매우 저렴한 비용으로 과도한 열에너지를 사용할 수 있습니다.
• 생성된 전기 에너지는 일반 전력망에 공급되거나 자체 수요를 충족하는 데 사용될 수 있습니다.
• 열은 난방 시즌 동안 열 에너지 수요를 충족하는 데 사용될 수 있습니다.
• 흡착식 냉동 장치에는 마모될 수 있는 움직이는 부품이 없기 때문에 유지 관리 비용이 최소화됩니다.
• 흡착 시스템의 자동 작동;
• 낮은 운영 비용 및 낮은 수명 비용;
• 오존층을 파괴하는 물질 대신 물을 냉매로 사용한다.

흡착 시스템은 사용이 간단하고 안정적입니다. 액체 펌프가 없기 때문에 흡착기의 에너지 소비가 적습니다.

그러나 이러한 시스템에는 크기와 무게가 크고 오늘날 제한된 수의 제조업체가 흡착 기계 생산에 참여하고 있기 때문에 상대적으로 높은 비용이라는 여러 가지 단점도 있습니다.

삼세대전기, 열, 냉기를 결합하여 생산하는 것입니다. 냉기는 전기 에너지가 아닌 열에너지를 소비하는 흡수식 냉동기에 의해 생성됩니다. 삼세대겨울철 난방뿐만 아니라 여름철 냉난방이나 기술적인 필요를 위해 재활용된 열을 효과적으로 사용할 수 있기 때문에 유익합니다. 이 접근 방식을 사용하면 발전소를 일년 내내 사용할 수 있습니다.

3세대와 산업

경제, 특히 식품 산업에서는 기술 공정에 사용되는 8-14°C 온도의 냉수가 필요합니다. 동시에 여름에는 강물의 온도가 18-22 ° C 수준입니다 (예를 들어 양조장에서는 완제품을 식히고 저장하기 위해 찬물을 사용하고 축산 농장에서는 물을 사용하여 차가운 우유). 냉동식품 생산업체는 연중 -18°C ~ -30°C 범위의 온도에서 운영됩니다. 신청 삼세대, 추위는 다양한 에어컨 시스템에 사용될 수 있습니다.

에너지 공급 개념 - 3세대

모스크바 지역에 총 면적 95,000m² 규모의 쇼핑 센터를 건설하는 동안 열병합 발전 장치를 설치하기로 결정했습니다. 이 프로젝트는 90년대 후반에 구현되었습니다. 쇼핑 단지는 1.5MW의 전력과 1.8MW의 화력을 갖춘 4개의 가스 피스톤 엔진으로 구동됩니다. 가스 피스톤 장치는 천연 가스로 작동합니다. 냉각수는 110°C로 가열된 물입니다. 뜨거운 물가열과 외부에서 공급되는 공기 가열에 직접 사용됩니다. 가스 피스톤 엔진에는 머플러와 CO 2 중화 장치가 장착되어 있습니다.

에너지 공급 개념은 다음 원리를 사용합니다. 삼세대. 전기, 열, 냉기는 함께 생산됩니다. 따뜻한 계절에는 열병합 발전 장치에서 생산된 열을 흡수식 냉동기로 활용하여 실내 공기를 식힐 수 있습니다. 따라서 열병합발전소에서는 연중 시기에 따라 열과 냉기를 생산하여 실내 온도를 일정하게 유지합니다. 이는 가구 보관에 특히 중요합니다.

삼중발전은 각각 1.5MW의 출력을 갖춘 두 대의 브롬-리튬 흡수 냉동 기계에 의해 제공됩니다. 2002년 시설에서 소비된 연료 비용은 독점 국영 기업으로부터 열과 전기를 구매하는 비용보다 몇 배나 적었습니다. 또한 도시 네트워크에 연결하는 비용은 많은 경우 설치 자체 비용과 비슷하며 kW당 ~$1,000에 달합니다.

삼세대 - 세부 사항

흡수식 냉동 장치의 특별한 특징은 냉매 증기를 압축하기 위해 기계식 압축기가 아닌 열화학 압축기를 사용한다는 것입니다. 흡수플랜트의 작동유체로는 두 가지 작동유체의 용액을 사용하는데, 하나의 작동유체는 냉각제, 그리고 다른 하나는 - 흡착제. 냉매 역할을 하는 작동 유체 중 하나는 끓는점이 낮아야 하며 액체 또는 고체일 수 있는 작동 유체에 용해되거나 흡수되어야 합니다. 냉매를 흡수(흡수)하는 두 번째 물질을 흡수제라고 합니다.

독립 에너지 회사인 "New Generation"은 자체 비용으로 MAN B&W Diesel AG가 생산하는 6.4MW 가스 피스톤 열병합발전소를 5~6개월 내에 귀하의 기업에 설치할 준비가 되어 있습니다.