1/62 Zdroje tepla pro CZT

Podobné dokumenty
1/79 Teplárenské zdroje

Zapojení špičkových kotlů. Obecné doporučení Typy turbín pro parní teplárny. Schémata tepláren s protitlakými turbínami

Teplárenské cykly ZVYŠOVÁNÍ ÚČINNOSTI. Pavel Žitek

ODBORNÉ VZDĚLÁVÁNÍ ÚŘEDNÍKŮ PRO VÝKON STÁTNÍ SPRÁVY OCHRANY OVZDUŠÍ V ČESKÉ REPUBLICE. Spalování paliv - Kotle Ing. Jan Andreovský Ph.D.

Kombinovaná výroba elektrické energie a tepla (KVET) Možnosti využití biomasy

Stavba kotlů. Stav u parních oběhů. Zvyšování účinnosti parního oběhu. Vliv účinnosti uhelného bloku na produkci CO 2

Moderní kotelní zařízení

Kombinovaná výroba elektřiny a tepla v roce 2008

DNY TEPLÁRENSTVÍ A ENERGETIKY Funkce, výhody a nevýhody CZT. Ing. Josef Karafiát, CSc., ORTEP, s.r.o.

Srovnání využití energetických zdrojů v hospodářství ČR. Ing. Vladimír Štěpán. ENA s.r.o. Listopad 2012

ODBORNÉ VZDĚLÁVÁNÍ ÚŘEDNÍKŮ PRO VÝKON STÁTNÍ SPRÁVY OCHRANY OVZDUŠÍ V ČESKÉ REPUBLICE. Spalování paliv - Kotle Ing. Jan Andreovský Ph.D.

Kombinovaná výroba elektřiny a tepla - kogenerace

Univerzální středotlaké parní kotle KU

FLUIDNÍ KOTLE. Fluidní kotel na biomasu(parní) parní výkon t/h tlak páry 1,4 10 MPa teplota páry C. Fluidní kotel

DÁLKOVÉ VYTÁPĚNÍ =DISTRICT HEATING, = SZT SYSTÉM ZÁSOBOVÁNÍ TEPLEM = CZT CENTRALIZOVANÉ ZÁSOBOVÁNÍ TEPLEM

Kombinovaná výroba elektřiny a tepla

PARNÍ KOTEL, JEHO FUNKCE A ZAČLENĚNÍ V PROCESU ENERGETICKÉHO VYUŽITÍ PRŮMYSLOVÝCH A KOMUNÁLNÍCH ODPADŮ

Metodický postup pro určení úspor primární energie

TYPY KOTLŮ, JEJICH DĚLENÍ PODLE VYBRANÝCH HLEDISEK. Kotel horkovodní. Typy kotlů dělení z hlediska:

Prováděcí vyhlášky k zákonu o podporovaných zdrojích energie

Hodnocení energetické náročnosti z pohledu primární energie - souvislosti s KVET

DODAVATELSKÝ PROGRAM

Ekonomické a ekologické efekty kogenerace

Popis výukového materiálu

1 Předmět úpravy Tato vyhláška upravuje v návaznosti na přímo použitelný předpis Evropské unie 1 ) a) způsob určení množství elektřiny z vysokoúčinné

Parní teplárna s odběrovou turbínou

Expert na zelenou energii

Elektrárny část II. Tepelné elektrárny. Ing. M. Bešta

VYHLÁŠKA ze dne 21. ledna 2016 o elektřině z vysokoúčinné kombinované výroby elektřiny a tepla a elektřině z druhotných zdrojů

ZÁKLADNÍ POJMY V OBLASTI ZÁSOBOVÁNÍ TEPLEM

VYHLÁŠKA ze dne 5. prosince 2012 o stanovení minimální účinnosti užití energie při výrobě elektřiny a tepelné energie

ODBORNÉ VZDĚLÁVÁNÍ ÚŘEDNÍKŮ PRO VÝKON STÁTNÍ SPRÁVY OCHRANY OVZDUŠÍ V ČESKÉ REPUBLICE. Spalování paliv Spalovací turbíny Ing. Jan Andreovský Ph.D.

Technologie přeměny Osnova předmětu 1) Úvod 2) Energetika

výrobní faktory peněžní vyjádření Výnosy Klasifikace vstupů ekonomické analýzy Roční produkce Diagramy odběru

i) parní stroj s rekuperací tepla, j) organický Rankinův cyklus, nebo k) kombinace technologií a zařízení uvedených v písmenech

Expert na zelenou energii

DNY TEPLÁRENSTVÍ A ENERGETIKY

Metodický postup pro určení úspor primární energie

ZÁKLADNÍ POJMY V OBLASTI ZÁSOBOVÁNÍ TEPLEM

Emisní limity pro zvláště velké spalovací zdroje znečišťování pro oxid siřičitý (SO 2 ), oxidy dusíku (NO x ) a tuhé znečišťující látky

Přehled technologii pro energetické využití biomasy

SPALOVÁNÍ A KOTLE. Fosilní paliva a jejich vlastnosti. Přírodní a umělá paliva BIOMASA. Doc. Ing. Tomáš Dlouhý, CSc.

ODBORNÉ VZDĚLÁVÁNÍ ÚŘEDNÍKŮ PRO VÝKON STÁTNÍ SPRÁVY OCHRANY OVZDUŠÍ V ČESKÉ REPUBLICE. Spalování paliv - Kotle Ing. Jan Andreovský Ph.D.

3. PŘEDNÁŠKA. Popis systémů CZT Historie, typy a principy KVET. Ing. Josef Karafiát, CSc.

SPALOVÁNÍ A KOTLE. Fosilní paliva a jejich vlastnosti BIOMASA. doc. Ing. Tomáš Dlouhý, CSc. Obnovitelné palivo

SMĚRNICE O PRŮMYSLOVÝCH EMISÍCH PŘECHODNÉ OBDOBÍ PRO TEPLÁRNY

Schéma výtopny. Kotel, jeho funkce a začlenění v oběhu výtopny. Hořáky na spalování plynu. Skupinový atmosférický hořák teplovodního kotle

Posouzení vlivu teploty napájecí vody na konstrukci kotle

Vyhláška. ze dne o stanovení minimální účinnosti užití energie při výrobě elektřiny a tepelné energie

Osnova kurzu. Výroba elektrické energie. Úvodní informace; zopakování nejdůležitějších vztahů Základy teorie elektrických obvodů 3

Elektroenergetika 1. Technologické okruhy parních elektráren

Energetické využití a technologie spalování uhelného multiprachu v soustavách CZT a průmyslových energetikách

ENERGETIKA TŘINEC, a.s. Horní Lomná

HODNOCENÍ PLYNOVÝCH TEPELNÝCH ČERPADEL DLE VYHLÁŠKY O ENERGETICKÉM AUDITU

Směrnice o průmyslových emisích a teplárenství

Spolek pro kombinovanou výrobu elektřiny a tepla člen COGEN Europe. Firemní profil

Potenciál KVET v ČR. Ing. Josef Karafiát, CSc. ORTEP s.r.o.

Energetické zhodnocení komunálního odpadu, plastů, kalů ČOV, kyselých kalů, gudrónov, gumy a biomasy

Parní turbíny Rovnotlaký stupeň

Vícepalivový tepelný zdroj

Tepelné zdroje soustav CZT. Plynová turbína. Zásobovaní z tepláren s velkými spalovacími (plynovými) turbínami

SC 2.5 SNÍŽENÍ ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI V SEKTORU BYDLENÍ

Vzdělávání energetického specialisty. prof. Ing. Ingrid Šenitková, CSc.

SC 2.5 SNÍŽENÍ ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI V SEKTORU BYDLENÍ

Elektroenergetika 1. Termodynamika

DÁLKOVÉ VYTÁPĚNÍ (DISTRICT HEATING, CZT CENTRALIZOVAN ZÁSOBOVÁNÍ TEPLEM)

Spalování zemního plynu

PRODUKT POPIS PARAMETRY. Napájecí modul Kondenzátní modul Chemická úprava vody Expandér odluhu a odkalu Parní/ teplovodní rozdělovač/ sběrač atd.

Elektroenergetika 1. Termodynamika a termodynamické oběhy

MGM-I AUTOMATICKÉ TEPLOVODNÍ KOTLE

KEY PERFORMANCE INDICATORS (KPI)

METODICKÝ POKYN MINISTERSTVA ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ ODBORU OCHRANY OVZDUŠÍ

Zdroje tepla pro pasivní domy. Tomáš Matuška Energetické systémy budov, UCEEB Ústav techniky prostředí, Fakulta strojní ČVUT v Praze

Tematické okruhy z předmětu Vytápění a vzduchotechnika obor Technická zařízení budov

Strana 1 / /2012 Sb. VYHLÁŠKA. ze dne 20. prosince o energetickém auditu a energetickém posudku

PARNÉ A SPAĽOVACIE TURBÍNY PRI KOMBINOVANEJ VÝROBE ELEKTRINY A TEPLA

Parní turbíny Rovnotlaký stupe

Digitální učební materiál

Kapitola 6. Stručné netechnické shrnutí údajů uvedených v žádosti 1 / 5

Žádosti o podporu v rámci prioritních os 2 a 3 jsou přijímány od 1. března 2010 do 30. dubna 2010.

METODICKÝ POKYN MINISTERSTVA ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ ODBORU OCHRANY OVZDUŠÍ

Publikace. Variantní posouzení scénářů dodávky tepla a el. energie ze zdrojů využívající fosilní paliva nebo OZE

ZDROJE TEPLA Rozdělení Jako zdroj tepla může být navržena kotelna, CZT (centrální zásobování teplem) nebo netradiční zdroj (tepelné čerpadlo,

PŘÍLOHY. k návrhu SMĚRNICE EVROPSKÉHO PARLAMENTU A RADY. o omezení emisí některých znečišťujících látek do ovzduší ze středních spalovacích zařízení

ení Ing. Miroslav Mareš EGP - EGP

ZDROJE TEPLA Rozdělení Jako zdroj tepla může být navržena kotelna, CZT (centrální zásobování teplem) nebo netradiční zdroj (tepelné čerpadlo,

Pokročilé technologie spalování tuhých paliv

Zveřejněno dne

MODERNÍ ZPŮSOBY ENERGETICKÉHO VYUŽÍVÁNÍ BIOMASY

UES: Softwarová optimalizace v oblasti výroby elektřiny a tepla

Možnosti energetického využívání tzv. palivového mixu v podmínkách malé a střední energetiky

ENERGETICKÉ ZDROJE A SYSTÉMY PRO BUDOVY

OPŽP šance pro finance obcím

Analýza teplárenství. Konference v PSP

Obsah. KVET _Mikrokogenerace. Technologie pro KVET. Vývoj pro zlepšení parametrů KVET. Využití KVET _ Mikrokogenerace

Projekt energobloku na biomasu s elektrickým výkonem 9,6 MW pro výtopnu Nové Vráto společnosti Teplárna České Budějovice je pro město nevýhodný.

Kotle pro výtopny. Výtopna. Plynová výtopna. Schéma výtopny. Hořáky na spalování plynu. Atmosférický plynový hořák

Spalování plynu. Hořáky na spalování plynu. Skupinový atmosférický hořák teplovodního kotle. Atmosférický plynový hořák

Analýza provozu obecní výtopny na biomasu v Hostětíně v období

Profil společnosti Největší výrobce a dodavatel ekologického tepla a elektřiny ve Strakonicích 1954 Ekologický provoz využívající biopalivo až 40%

Transkript:

1/62 Zdroje tepla pro CZT kombinovaná výroba elektřiny a tepla výtopny, elektrárny a teplárny teplárenské ukazatele úspory energie teplárenským provozem

Zdroje tepla 2/62 výtopna pouze produkce tepla kotle teplovodní, horkovodní, parní elektrárna pouze produkce elektřiny, teplo se maří v chladicích věžích kotle, parní turbíny, spalovací plynové turbíny a motory teplárna kombinovaná výroba elektřiny a tepla (KVT) teplárenský modul s

Teplárenský modul 3/62 s Q vyrobená elektřina vyrobené teplo označován různě, často např. e pro výtopny s = 0 pro elektrárny pro teplárny s = s = 0,2 až 1,5 (záleží na druhu)

nergetická účinnost 4/62 výtopna pouze produkce tepla V Q Q vyrobené teplo energie dodaná v palivu

nergetická účinnost 5/62 elektrárna pouze produkce elektřiny vyrobená elektřina energie dodaná v palivu

nergetická účinnost 6/62 teplárna kombinovaná výroba elektřiny a tepla (KVT) KVT Q e t Q vyrobená elektřina vyrobené teplo energie dodaná v palivu

nergetická účinnost 7/62 KVT Q sčítání dvou forem energie neomezeně přeměnitelná omezeně přeměnitelná Q přepočet mezi nimi stejně není jednoduše možný teplárenský princip kombinovaná výroba Q a nelze přeceňovat jednu formu energie před druhou definici je nezbytné akceptovat, přestože má své nevýhody

Nevýhody definice 8/62 účinnost závisí na využití tepla jak moc je kogenerační, při maření tepelné energie účinnost klesá méně záleží na technickém provedení teplárny kondenzační elektrárna = 0,20 až 0,40 teplárna s plným využitím tepla = 0,85

Nevýhody definice 9/62 velmi malá rozlišovací schopnost celkové účinnosti pro všechny teplárenské provozy s maximálním rozsahem kogenerace jsou podobné či dokonce nižší než u výtopny ztráty Z dány především komínovou ztrátou Q Z teplárna KVT Q 1 Z výtopna = 0 V Q 1 Z

Komínová ztráta 10/62 určena teplotou spalin na výstupu z kotle určena množstvím spalin závisí na přebytku spalovacího vzduchu výtopna Z = 10 % parní teplárna Z = 10 % paroplynová teplárna spalovací turbíny Z = 15 % vysoký přebytek spalovacího vzduchu

Bilance výroby a ztrát 11/62

Celková účinnost 12/62 teplárna nezávisí na poměru výroby elektrické energie nezávisí na technické úrovni transformace paliva na elektrickou energii nepřeměněná energie paliva na je využita jako teplo Q Q konst Z nezávisí na způsobech transformace paliva do teplonosné látky parní oběh, plynový oběh, paroplynový oběh, paralelně, v sérii teplárna je hodnotná nikoli účinností ale úsporou paliva proti oddělené výrobě

Výhoda KVT 13/62 kombinovaná výroba elektřiny a tepla vede k vyšší úspoře primárního paliva

Úspora paliva 14/62 potřeba primární energie pro oddělenou výrobu elektrické energie a tepla elektrárna výtopna V Q V } Q Q V

Úspora paliva 15/62 potřeba primární energie pro kombinovanou výrobu elektrické energie a tepla KVT Q KVT

16/62 Úspora paliva KVT KVT V KVT Q Q Q KVT KVT V Q 1 1 1 1 KVT KVT V Q s 1 1 1 1

Úspora paliva 17/62 úspora paliva je přímo úměrná teplárenskému modulu účinnost kogenerace běžně 0,85 účinnost elektrárny 0,35 účinnost výtopny 0,85 Q 1 0,85 1 0,85 s 1 0,35 1 0,85 Qs 1,68 1, 68 úspora paliva je přímo úměrná elektřině vyrobené v KVT

/Q Úspora paliva 18/62 1,68 0,84 0,61 s

19/62 oměrná úspora paliva KVT KVT V KVT Q Q Q v KVT V Q Q Q 1 v KVT V Q s s 1 1 vztažená k potřebě paliva při oddělené výrobě

oměrná úspora paliva 20/62 závisí na teplárenském modulu s konkurenčních podmínkách výroby elektřiny a tepla V účinnosti teplárny KVT

oměrná úspora paliva 21/62 0,5 poměrná úspora / +Q 0,4 0,3 0,2 0,1 typické podmínky v minulosti: =0,32 V =0,75 KVT =0,80 typické podmínky trendu: =0,45 V =0,85 KVT =0,90 0,0 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 teplárenský modul s

roč využívat teplárny? 22/62 odtržení elektrárenství od výtopenství v minulosti industrializace: potřeba elektrické energie velké elektrárny budované u zdrojů paliva mimo městské oblasti, produkce nevyužitelného odpadního tepla výtopny co nejblíže odběratelům teplárenství snížení potřeby paliva, efektivní zacházení s palivem oddálení vyčerpání paliv ekologické dopady vyšší investiční náklady, požadavek na vysoké roční využití

řínosy centrálních zdrojů tepla 23/62 ekologie umístění centrálních zdrojů mimo hustě osídlená centra kontrola kvality spalovaných paliv řízení spalovacího procesu čištění kouřových plynů monitoring emisí znečišťujících látek do ovzduší vypouštění kouřových plynů do vyšších vrstev atmosféry s větším rozptylem kontrolované nakládání se zbytky po spalování

Charakteristické ukazatele KVT 24/62 výkon zdroje KVT teplárenský modul účinnost výroby el. energie ve zdroji KVT účinnost výroby tepla ve zdroji KVT celková účinnost zdroje KVT celková roční doba provozu zdroje KVT doba využití maximálního výkonu zdroje KVT výkonový teplárenský součinitel roční teplárenský součinitel

Výkony teplárenských zdrojů 25/62 Druh zdroje kombinované výroby rotitlaké parní turbosoustrojí Odběrové parní turbosoustrojí Malé protitlaké (redukční) parní turbosoustrojí Samostatné plynové spalovací turbíny aroplynové cykly lynové motory lynové mikroturbíny ORC moduly alivové články Stirlingův motor Obvyklý rozsah el. výkonů 3 až 60 MW e 25 až 200 MW e 0,2 až 2,5 MW e 0,2 až 250 MW e 5 až 450 MW e 0,02 až 4,5 MW e 0,01 až 0,25 MW e 0,2 až 5 MW e 0,005 až 2 MW e 0,001 až 0,03 MW e

Teplárenský modul 26/62 s Q vyrobená elektřina vyrobené teplo e y C poměr dodávané elektřiny a tepla směrné číslo vyjadřující poměr výroby elektřiny v zařízení KVT poměr vyráběné elektřiny a tepla v procesu KVT modul je dán: konstrukcí a druhem technologie způsobem provozu, vlivem zatížení (odběru) parametry odebíraného tepla (teploty, tlaky)

Teplárenský modul 27/62

Účinnost zdrojů KVT 28/62 účinnost výroby elektrické energie ve zdroji KVT e vyrobená elektřina dodaná energie v palivu účinnost výroby tepla ve zdroji KVT t Q vyrobené teplo dodaná energie v palivu

Účinnost zdrojů KVT 29/62 celková účinnost zdroje KVT c Q vyrobená elektřina a teplo dodaná energie v palivu c e t

rovozní parametry 30/62 doba provozu zdroje t celková doba provozu (součet provozních hodin) bez ohledu na zatížení (částečný výkon, plný výkon, nepřetržitý provoz, přerušovaný provoz), podléhá evidenci servis doba využití maximálního výkonu t max doba, za kterou by bylo při trvale maximálním výkonu vyrobeno/dodáno stejné množství energie jako při reálném provozu během roku

Doba provozu a využití maxima 31/62 průběh výkonu

Teplárenské součinitele 32/62 výkonový teplárenský součinitel Q Q KVT CZT maximální tepelný výkon zdroje KVT maximální tepelný příkon soustavy CZT roční teplárenský součinitel r Q Q KVT CZT roční dodávka tepla ze zdroje KVT roční potřeba tepla soustavy CZT

Teplárenské součinitele 33/62 dodávka tepla ze špičkového zdroje tepla Q p 1 r QCZT optimální hodnota teplárenských součinitelů závisí na: účinnostní charakteristice zdroje KVT = závislosti účinnosti KVT na zatížení tvaru charakteristiky trvání výkonů četnosti změn výkonu, popř. i počtu odstavování zdroje KVT investičních nákladech na zdroje KVT a dalších

Teplárenské součinitele 34/62 komunální sektor průmysl Q T Q max r Q r T Q Q r T r R Q r let

Teplárenské součinitele 35/62 1,0 0,9 0,8 0,7 komunální sektor 0,6 r 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Teplárenské součinitele 36/62 volba teplárenského výkonového součinitele dimenzování výkonu teplárenského zdroje návrh by měl respektovat: maximální využití zdroje účinnost zdroje při sníženém zatížení (odběru) návrh na maximální zatížení = nejčastější provoz zařízení v době sníženého odběru při významně nižší účinnosti výroby elektřiny = celková nižší výroba elektrické energie

Teplárenské součinitele 37/62 orientační hodnoty teplárenských součinitelů na době využití maxima zatížení (nikoli instalovaného výkonu!) t v [h/r] t v Q Q CZT CZT roční potřeba tepla soustavy CZT maximální tepelný příkon soustavy CZT

odmínky uplatnění zdrojů KVT 38/62 dostatečný odběr tepla je určujícím faktorem elektrizační soustava je globální dokáže absorbovat celoročně jakýkoli výkon instalované KVT toky el. energie na velké vzdálenosti soustava CZT je lokální síť absorbuje pouze omezený tepelný výkon velice odlišné zimní a letní období průmysl může mít výrazně odlišné podmínky jiný charakter dodávky

odmínky uplatnění zdrojů KVT 39/62 dostupnost paliv podle dispozice a motivací v místě uhlí, plyn, biomasa, kapalná paliva zohlednit dopravní souvislosti, zvláště u městských tepláren požadované parametry dodávky tepla teplovodní, horkovodní, parní síť odběr páry pro technologii

otřeba výkonu měsíční diagramy 40/62

otřeba výkonu diagram doby trvání 41/62

Ukazatele teplárenské soustavy 42/62 otopné období t v doba využití maxima opravy Q max Q min QCZT

Ukazatele teplárenské soustavy 43/62 Q CZT Q max t v

Návrh výkonu 44/62

Návrh výkonu 45/62 využití špičkových zdrojů, akumulace tepla,...

46/62 Zdroje tepla pro CZT výtopny teplárny

Teplovodní / horkovodní výtopna 47/62 Q M w h h M ct T D A w D A

Teplovodní / horkovodní výtopna 48/62 teplovodní kotle do 110 C horkovodní kotle nad 110 C (do 150 C) především plynové kotle, tuhá paliva - biomasa plamencové žárotrubné spaliny v trubkách, vodní objem okolo napájecí voda voda z tepelné sítě, tepelná úprava t > 70 C kvůli kondenzaci (kotlová smyčka)

Teplovodní / horkovodní výtopna 49/62 teplovodní plamencový kotel horkovodní plamencový kotel třítahový plyn, LTO

arní výtopna 50/62 Q M p h D h A

arní výtopna 51/62 parní kotle vodotrubný kotel voda v trubkách obtékaných spalinami malý objem vody v trubkách vysoké tlaky do 30 Ma, vysoké výkony plamencový - žárotrubný kotel spaliny proudí z ohniště v trubkách ve vodním prostoru velký objem plamenec zvlněná roura, ohniště / rošt / hořák středotlaká / nízkotlaká pára, do 2,5 Ma ohřívák vody (ekonomizér), výparník, přehřívák páry pevná, plynná (zemní plyn), kapalná paliva (mazut, pyrolýzní olej)

arní výtopna 52/62 plamencový žárotrubný

arní výtopna 53/62 vodotrubný dvojbubnový přirozený oběh povzbuzený oběh

arní výtopna 54/62 vodotrubný dvojbubnový A - horní buben r1 až r3 - svazky kotlových trubek B - dolní buben OV ohřívák vody přehřívák páry

arní výtopna 55/62 třítahový plamencový kotel velký vodní prostor velké výkony ekonomizér pro předehřev napájecí vody

arní výtopna 56/62

arní elektrárna 57/62 přehřátí páry na 450 C kondenzace na teplotu okolí 30 C tlak 5 ka (vakuum) Q M M Q M k p p p h h D D h h h A h A

arní elektrárna 58/62 Carnotův ideální oběh T k = T = 300 K T v = T D = 773 K } C = 61 % C T T k 1 1 v T T D nízká účinnost ideálního Carnotova cyklu účinnost kotle termodynamická účinnost turbíny mechanická účinnost účinnost elektrického generátoru reálná účinnost elektráren 30 až 40 % (výjimečně 45 %)

arní elektrárna 59/62 Q k

Teplárenské zdroje 60/62 parní protitlaké turbíny parní odběrové turbíny plynové turbíny plynové motory

Výroba elektřiny ve zdrojích KVT 61/62

Výroba tepla ve zdrojích KVT 62/62