Критически важной бывает температура воздуха на входе в компрессор газотурбинной установки (ГТУ). При температуре +35°C мощность падает на 15-20%, что также может привести к аварийной остановке агрегата и далее к веерному отключению потребителей. Подобные случаи неоднократно происходили в центральных и южных регионах России.

Тригенерация (Trigeneration, CCHP — combined cooling, heat and power) — это процесс совместной выработки электричества, тепла
и холода. Тригенерационный комплекс — это комбинация когенерационной установки (вырабатывающей электрическую и тепловую энергию), с абсорбционной холодильной машиной, вырабатывающей холод за счет потребления произведенной тепловой и незначительного количества электрической энергии. Тригенерация позволяет эффективно утилизировать тепло зимой для отопления и летом для кондиционирования помещений и технологических нужд. Генерирующая установка может использоваться круглый год, причем в летний период (когда потребность в тепле уменьшается) не снижается коэффициент полезного действия энергетической установки.

Принципиальная схема тригенерации в летнем режиме
В летний период, когда требуется холод для систем кондиционирования, или же для технологии, АБХМ потребляет ненужное тепло от ГПУ/ГТУ и производит холод в виде воды до +5°С. Далее захоложенная вода подается потребителю.

Газопоршневая установка (ГПУ) имеет два источника тепла: рубашка охлаждения двигателя и выхлопные газы. Тепло с рубашки в виде горячей воды можно напрямую подавать в АБХМ, а выхлопные газы сначала нужно преобразовать в горячую воду через котёл утилизатор. Существуют комбинированные АБХМ, работающие на двух источниках тепла (горячая вода и выхлопные газы), к такой АБХМ можно подать выхлопные газы от ГПУ напрямую, без котла утилизатора, однако это экономически целесообразно только на больших мощностях ГПУ (от 3МВт), так как комбинированная АБХМ значительно дороже АБХМ на горячей воде.

Принципиальная схема тригенерации в зимнем режиме
В зимний период заказчик, как правило, нуждается в горячей воде. В этом случае горячая вода от системы охлаждения ГПУ/ГТУ идет напрямую к потребителю без участия АБХМ.

Производство электрической энергии сопровождается выделением тепловой энергии, которую могут утилизировать системы теплоснабжения.
Однако в межотопительный период огромное количество тепловой энергии сбрасывается в атмосферу. Технология АБХМ позволяет преобразовывать ее
в холод и использовать его для собственных нужд ТЭС или продавать внешним потребителям, расположенным в радиусе 2-3 км (торговые центры, бизнес-центры, гостиницы, спортивные комплексы).

Критически важной бывает температура воздуха на входе в компрессор газотурбинной установки (ГТУ). При температуре +35°C мощность падает на 15-20%, что также может привести к аварийной остановке агрегата и далее к веерному отключению потребителей. Подобные случаи неоднократно происходили в центральных и южных регионах России.

ПГУ-110 ЛУКОЙЛ-Астраханьэнерго

Первый в России объект с системой TIAC (Turbine Inlet Air Cooling) был реализован в 2015 году для двух турбин LM 6000PF на ПГУ-110 ЛУКОЙЛ-Астраханьэнерго. Техническое решение по интеграции АБХМ в технологическую схему станции разработано и запатентовано ПАО «ЛУКОЙЛ».

В 2015 году, во время аномальной жары в Астрахани, ПГУ-110, оснащенная системой TIAC на базе АБХМ Shuangliang, сохранила номинальную мощность, обеспечив стабильность энергоснабжения города.
Специалисты компании «ЭСТ» участвовали во внедрении аналогичных систем на ПГУ-235 и ПГУ-135 ПАО «ЛУКОЙЛ». На ПГУ-135 установлена уникальная (самой большой в мире единичной мощности за пределами Китая) модель АБХМ, ее холодопроизводительность составляет 10,5 МВт. Системы обеспечивают охлаждение воздуха на входе в компрессоры турбин, компенсируя потери электрической мощности в жаркие месяцы.

Промышленный холод является неотъемлемой частью многих технологических процессов нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств, в частности охлаждения сред в процессах каталитического крекинга:

• охлаждение паров с колонны ректификации,
• охлаждение паров жирного газа после компримирования,
• охлаждение паров головки стабилизации
• охлаждение абсорбента при нефтепереработке.

Эффективность работы аппаратов воздушного охлаждения (АВО) зависит от наружной температуры. Обеспечить стабильный выход продукта позволит только использование искусственного холода. Оптимальным решением является применение АБХМ, использующих не электрическую, а тепловую энергию, которая часто имеется в избытке на предприятии. В качестве греющего источника для работы можно использовать, например, пар с давлением 0,1-0,8 МПа.

Компанией ЭСТ разработаны практические схемы использования АБХМ, позволяющие рассчитать экономический эффект их использования:

• в производстве синтетического каучука;
• для охлаждения в технологии изготовления удобрений;
• в производстве дифенилпропана;
• в изготовлении ПВД;
• в производстве сэвилена и т. д.

Снижение температуры оборотного водоснабжения в ряде случаев определяет эффективность переработки нефтепродуктов. На предприятиях нефтепереработки и нефтехимии в качестве энергоресурса АБХМ как правило используют пар. Выработанный холод поступает в систему охлаждения технологических установок, обеспечивая их эффективную и стабильную работу.

К примеру, пять АБХМ производства Shuangliang Eco-Energy c паровым подогревом используются в технологическом процессе охлаждения конденсаторов высокооктанового бензина на нефтеперерабатывающем заводе ПАО АНК Башнефть (Уфа).
Их суммарная холодопроизводительность — 26 МВт, это самый мощный хладоцентр на базе АБХМ в России.

Нефтеперерабатывающий завод ПАО АНК Башнефть, г. Уфа

В химической промышленности (производстве удобрений) АБХМ часто используют для осушения воздуха. Высокая влажность гранулированных продуктов затрудняет их отгрузку и транспортировку. Поэтому АБХМ используют для охлаждения воздуха. В процессе охлаждения излишняя влага конденсируется, затем воздух снова нагревается и с низкой влажностью поступает на охлаждение гранулированной продукции.

Промышленный холод широко применяется в металлургической промышленности и определяет эффективность технологий черной и цветной металлургии: сталелитейного производства, производство чугуна, алюминия, никеля, кобальта и пр. Высокие тепловыделения в цехах могут привести не только к нарушению условий труда, но и к разрушению строительных конструкций. Использование АБХМ позволяет эффективно утилизировать бросовую тепловую энергию, имеющуюся в избытке на предприятиях.

До 80% АБХМ находят применение в промышленности, так как энергоемкие предприятия располагают избытком тепловой энергии: горячей воды, пара и отходящих газов.