Энергоцентр для тепличного комплекса в Ростовской области
Опубликовано: 11 марта 2019 г.
255
Виктор Завацкий, технический директор ОАО «МПНУ Энерготехмонтаж»
Программа продовольственной безопасности страны является одной из наиболее приоритетных программ Правительства РФ. Многие направления агропромышленного комплекса получают субсидии на развитие. Одним из таких направлений, получивших бурное развитие в последние годы, стало выращивание овощей.
Производство овощей в теплицах – довольно энергозатратная технология. Связано это с необходимостью применения досветки, поддержания стабильного микроклимата внутри теплиц и подачи СО2 для получения максимального урожая. Энергоблоки Тепличных комплексов представляют собой сложные инженерные комплексы. При этом, если для решения вопросов теплоснабжения и подачи углекислого газа стандартно используются водогрейные котлы, то по электроснабжению ТК не все так однозначно. Везет тем, кто получил возможность расположить свои ТК рядом с крупными ТЭЦ или подстанциями высокого напряжения, и имеет возможность приобретать электроэнергию по низкой цене. Другим же приходится решать проблему самостоятельно, установкой газопоршневых электроагрегатов. Компания ОАО «МПНУ ЭТМ» в прошлом году построила и запустила один из таких Энергоблоков для снабжения ТК в Ростовской области.
Энергоблок предназначен для выработки тепловой и электрической энергии для нужд тепличного комплекса, а также для выработки углекислого газа. Работа энергоблока предусматривается по электрическому графику покрытия нагрузок. Режим производства электроэнергии круглогодичный, не менее 8600 часов. Параллельная работа с электрическими сетями не предусматривается.
В состав основного генерирующего оборудования энергоблока входят:
- три водогрейных котла CLW 350S производства компании CRONE тепловой мощностью 14,0 МВт, с комбинированным (газ/дизельное топливо) горелочным устройством RKB 12.0 ND.HO.M. G/O/T, производства компании ZANTINGH;
- четыре газопоршневых электроагрегата JMS 624 GS-N.L фирмы GE Jenbacher электрической мощностью 4,404 МВт, тепловой мощностью 2,458 МВт (без учета тепла утилизации дымовых газов 1,592 МВт). Газопоршневые электроагрегаты располагаются в едином шумоизолирующем четырехсекционном кожухе с общим габаритным размером 21,3×16,0×4,0(h). Каждая секция имеет два входа/выхода в помещение машинного зала. Для доступа в смежные секции также организованы дверные проемы.
В качестве основного топлива для водогрейных котлов используется природный газ.
Тепломеханические системы энергоблока предназначены для выработки, утилизации и передачи потребителю тепловой энергии, получаемой в результате работы газопоршевых элетроагрегатов. Утилизация тепловой энергии осуществляется отводом тепла с охлаждающей жидкостью от рубашек двигателей ГПЭА.
Теплопроизводительность проектируемого энергоблока после строительства с учетом тепла утилизации дымовых газов газопоршневых электроагрегатов JMS 624 GS-N.L составит 51,8 МВт.
Общее количество вырабатываемой электрической энергии проектируемым энергоблоком составит 17,6 МВт. Кроме этого предусмотрена выработка углекислого газа из продуктов сгорания водогрейных котлов, с последующей передачей СО2 на технологические нужды теплиц. Суммарная установленная тепловая мощность водогрейных котлов составляет 42МВт.
Для компенсации температурных расширений теплоносителя в тепловых сетях и для сглаживания суточного графика теплопотребления проектом предусмотрена установка двух тепловых резервуаров сетевой воды объемом 1500 м3 каждый. Установка таких баков отличает схемы для ТК от других стандартных схем систем отопления. Дело в том, что подача СО2 (который теплицы получают из дымовых газов водогрейных котлов) является приоритетной, так как это значительно повышает (до 20%) урожайность. Особенно активно данные баки работают в межсезонье, когда отопления уже почти не требуется, а СО2 подавать необходимо.
Для предотвращения попадания в сетевую воду кислорода в верхнее пространство тепловых резервуаров закачивается азот, избыточное давление азота поддерживается на уровне 0,005 МПа. Предусмотрена установка подготовки азота для получения и закачки азота.
Проектом предусмотрена подача СО2 на технологические нужды теплиц, для этих целей на трех водогрейных котлах устанавливаются вентиляторы и конденсоры дымовых газов. В конденсорах осуществляется охлаждение дымовых газов котлов до температуры 80°С за счет подачи в теплообменник конденсора части обратной сетевой воды, отбираемой из обратного трубопровода котла насосом конденсора. Охлажденные дымовые газы поступают в общий коллектор СО2 энергоблока. Также проектом предусмотрена возможность отвода продуктов сгорания в дымовые трубы котлов минуя коллектор СО2.
Для распределения и подачи СО2 потребителю проектом предусмотрена установка пяти вентиляторов подачи СО2. Вентиляторы подключаются через общий газоход к коллектору СО2 энергоблока.
Работа Энергоблока полностью автоматизирована, предусмотрен верхний уровень управления от общей системы управления ТК. Данная система не только дает возможность отслеживать работу всех узлов Энергоблока, но и подает команды на включение/выключение и изменение мощности котлов, насосов, ГПУ, вспомогательного оборудования. ГПУ управляются от компьютера досветки, который заблаговременно до включения/выключения очередной секции освещения подает команду на изменение мощности или включение/выключения очередной установки. Высокий уровень автоматизации позволяет эксплуатировать Энергоблок полностью без обслуживающего персонала.
Компания ОАО «МПНУ ЭТМ» уже около 20 лет занимается проектами Энергоцентров на базе газопоршневых электроустановок. Огромный опыт, большое количество наработок и более 50 успешно работающих объектов позволяет нам говорить о полной компетенции в этом направлении. Кроме того, мы разработали собственные решения по утилизации тепла от ГПУ. Энергоблоки для тепличных комплексов – это очередное направление, по которому мы можем помочь нашим заказчикам.
