English Slovak

Kogeneračné jednotky vyšších výkonov sú schopné produkovať aj paru

Paru, vzhľadom na kvalitu tepla z chladenia motora a spalín, je možné v kogeneračných jednotkách  vyrábať  iba zo spalín. Teplo získavané chladením motora sa na výrobu pary nedá použiť a zostáva v kvapalinovom chladiacom okruhu. Následne je jeho využitie klasické – na vykurovanie a ohrev TÚV. Pri technickom riešení s výrobou pary je jednotka riešená bez spalinového výmenníka a neobsahuje ani tlmič výfuku. Spalinový výmenník sa nahradzuje vyvíjačom pary a tlmič výfuku sa inštaluje až za tento vyvíjač. Tepelný výkon v pare závisí na parametroch pary a je nižší než tepelný výkon, ktorý by bol odovzdávaní do kvapaliny v spalinovom výmenníku.  

Ako príklad riešenia výroby pary v kogeneračnej jednotke je možné uviesť parametre kogeneračnej jednotky TEDOM Quanto C770 SPE FTN.  Nasledujúca tabuľka znázorňuje porovnanie parametrov štandardnej verzie kogeneračnej jednotky TEDOM Quanto C770 SPE a tej istej jednotky vo verzii pre výrobu pary:  

  TEDOM Quanto C770 SPE TEDOM Quanto C770 SPE FTN
Max. elektrický výkon 770 kW 770 kW
Max. tepelný výkon – voda 90oC  1.032 kW  497 kW
Spotreba plynu  219 m3  219 m3
Množstvo vyrobenej pary  0 t/hod  0,602 t/hod
Teploty vyrobenej pary -  185 oC
Pretlak vyrobenej pary -  0,6 Mpa

Samozrejme  je možné navrhnúť parný vyvíjač, ktorý bude vyrábať paru takých parametrov, ktoré sú požadované.
Para z kogeneračnej jednotky  vo Fakultnej Thomayerovej nemocnici  v Prahe

Paru z kogeneračnej jednotky potrebovali vo Fakultnej Thomayerovej nemocnici s Poliklinikou v Prahe Krči. Základným opatrením nemocnice na zníženie nákladov na elektrickú energiu bolo inštalovanie kogeneračnej jednotky. Pri celkovej kapacite cca 2.500 lôžok spotrebuje za rok 170.000 GJ tepla a 7.500.000 kWh elektrickej energie. Inštalácia kogeneračnej jednotky bola preto logickým riešením. Zaujímavosťou celého projektu bolo riešenie požiadavky investora zabezpečiť produkciu pary v kogeneračnej jednotke TEDOM. Vychádzala z prevažujúcej potreby pary nad vykurovacou vodou. 
V pôvodnej kotolni boli umiestnené štyri parné kotly s celkovým výkonom 48 t/h (2 x parný kotol OKP 16 a 2 x parný kotol BK 8), vyrábajúce prehriatu paru s teplotou 220°C a pracovným pretlakom 1,22 MPa. Táto vyrobená para je redukovaná na tlak 1,0 MPa a 0,5 MPa. Je využívaná ako technologická para alebo je používaná na ohrev teplej úžitkovej vody a ohrev vody v systéme ústredného kúrenia pre pavilóny priľahlé k objektu kotolne. Ostatné pavilóny sú napojené na parný rozvod zásobujúci ich výmenníkové stanice, kde sa pripravuje TÚV a zohrieva voda pre systém ústredného kúrenia.

Pri inštalácii kogeneračnej jednotky bol demontovaný jeden kotol BK 8. Všetky ostatné rozvody zostali zachované a boli do nich napojené výstupy z  kogeneračnej jednotky.

Základným dôvodom umiestnenia kogeneračnej jednotky do kotolne areálu nemocnici bolo zníženie nákladov na nákup elektrickej energie. Jednotka je prevádzkovaná počas vysokej tarify v režime krytia vlastnej spotreby elektrickej energie areálu nemocnice. Jednotka teda nedodáva vyrobenú elektrickú energiu do siete distribučnej spoločnosti.

Ako najvhodnejšia bola kogeneračná jednotka TEDOM 770 CAT vo verzii SP+E (paralelné prevádzka so sieťou a  núdzová prevádzka) v modulovom usporiadaní s vyvíjačom pary a kondenzačným výmenníkom na odvode spalín. Inštalovaná jednotka na rozdiel od štandardnej verzie nemá v spodnom ráme umiestnené spalinové výmenníky tepla a tlmič. Ten je osadený mimo jednotku, za kondenzačným výmenníkom pred vstupom spalín do komína.

Na získavanie pary je využitá teplota spalín plynového motora kogeneračnej jednotky. Tieto spaliny sú vedené cez katalyzátor do vyvíjača pary. Za týmto vyvíjačom je umiestnený kondenzačný výmenník, ktorý zvyšuje celkovú účinnosť zariadenia. 

Para vyrobená v parnom vyvíjači je dodávaná do existujúcich rozvodov (tlak 0,5 MPa) a je využívaná v celom areáli nemocnice.

Teplo získané chladením motora, plniacej zmesi a kondenzačného výmenníka je dodávané vo forme vykurovacej vody a je používané na ohrev teplej úžitkovej vody, ohrev vody v systéme ústredného kúrenia a ohrev napájacej vody pre parné kotly. 

Parametre kogeneračnej jednotky v kotolni Fakultnej Thomayerovej nemocnice s Poliklinikou v Prahe – Krči:  


elektrický výkon
770 kW
tepelný výkon motora 482 kW
tepelný výkon chladiča plniacej zmesi 55 kW
tepelný výkon parného vyvíjača 458 kW
tepelný výkon kondenzačného výmenníka 215 kW
príkon v palive 2069 kW
účinnosť elektrická 37,2 %
účinnosť tepelná 58,5 %
účinnosť celková 95,7 %
spotreba plynu pri 100% výkone 219 m3

Parametre parného vyvíjača:


pretlak pary
0,55 MPa
teplota pary 185 °C
množstvo pary 0,630 t/hod.
teplota napájacej vody 105 °C
výstupná teplota spalín 220 °C
tlaková strata na spalinách 900 Pa
tepelný výkon 458 kW
suchá hmotnosť 5,5 t
rozmery výška 2,3 m
šírka 2,5 m
dĺžka 4,5 m

Pre prevádzku tohto parného vyvíjača je potrebné zabezpečiť chemicky upravenú odplynenú vodu s teplotou 105 °C.  

Jednotka bola uvedená do prevádzky 17. apríla 2001 a od tejto doby je nemocnicou prevádzkovaná. Na všetkých výstupoch jednotlivých médií sú osadené merače vyrobeného tepla, ktoré potvrdili údaje uvedené v špecifikácii.