Agregaty kogeneracyjne z silnikami gazowymi

Kogeneracja jest jednym z najbardziej efektywnych sposobów wykorzystania energii. W dzisiejszych czasach coraz silniejszy staje się trend, w którym odchodzi się od tradycyjnego wytwarzania energii elektrycznej pochodzącej ze spalania węgla.

W przypadku układów o mniejszej mocy alternatywą dla węgla stają się systemy z silnikami gazowymi.

Podstawowy blok zasilany paliwem gazowym składa się z osadzonych najczęściej na jednym wale sprężarki, turbiny oraz komory spalania. W celu optymalizacji procesu wytwarzania energii stosuje się szereg usprawnień, w których główną rolę odgrywają wymienniki ciepła. Spaliny po rozprężeniu w turbinie posiadają stosunkowo dużą egzergię. Sposobem na poprawienie wydajności systemu jest regeneracja ciepła. Odbywa się ona poprzez podgrzanie powietrza przed zmieszaniem z paliwem w komorze spalania przy pomocy spalin wylotowych z turbiny (rys. 1). Ze względu na wysokie parametry pracy wymienniki używane w tego typu zastosowaniach są zazwyczaj konstrukcji płaszczowo-rurowej.

Kolejnym zastosowaniem wymienników ciepła w kogeneracyjnych agregatach zasilanych gazem jest układ chłodzenia komory spalania tj. bloku silnika oraz oleju smarnego. Ze względu na stosunkowo niskie parametry medium odbierającego ciepło najczęściej stosuje się w takim przypadku wymienniki płytowe skręcane. Zaletami układów kogeneracyjnych opartych na silnikach spalinowych są wysoka sprawność produkcji energii elektrycznej, kompaktowa budowa, niska emisja CO2, duża różnorodność stosowanych paliw (gaz ziemny, LNG, biogaz, gazy specjalne), możliwość wytwarzania energii w miejscach odległych od sieci przesyłowych oraz w charakterze zasilania awaryjnego.