10.05.2021

Газопоршневые котельные – «Когенерационная газопоршневая установка мощностью 0,8 МВт на территории котельной «Северная», Когенерационная газопоршневая установка мощностью 0,8 МВт на территории котельной №3»

Содержание

Газопоршневые электростанции (установки) «OMEGA» 100.

Серийные промышленные электростанции контейнерного типа серии OMEGA 100

Компания «Модульные котельные системы» разрабатывает и производит промышленные электростанции на базе газопоршневых двигателей ведущих мировых производителей в контейнерном исполнении с доступной электрической мощностью модуля до 4,4 МВт и напряжением до 10,5 кВ.

Газовые контейнерные электростанции мы поставляем под торговой маркой «OMEGA», серия 100:

Газопоршневые установки «OMEGA 100» являются самостоятельным полнокомплектным электрогенерирующим устройством, состоящим из газопоршневого двигателя и системы утилизации.

Установки применяются в качестве резервного, вспомогательного или основного источника электроэнергии на предприятиях, в строительстве, в административных и медицинских учреждениях, в аэропортах, гостиницах и т.п. и могут работать как в автономном режиме, так и совместно с централизованными системами электроснабжения.

Каждый модуль «OMEGA 100» оснащен всеми необходимыми системами, такими как: система утилизации тепла, система аварийного охлаждения, система воздухообмена и система участия в каскаде.

Все электростанции «OMEGA» имеют стопроцентную заводскую готовность. Требуется лишь подключение к коммуникациям на месте. В большинстве случаев достаточно нескольких дней для подготовки к запуску электростанции.

Мощность: 50-4400 кВт Показать детали

Технические характеристики:

Общие параметры  
Электрическая мощность, МВт 0,4-4,3 0,33-4,4 0,054-0,55
Напряжение генератора, кВ 0,4 / 6,3 / 10,5 0,4 / 6,3 / 10,5 0,4
Частота, Гц 50 50 50
Тепловая мощность, МВт 0,427-4,164 0,371-4,087 0,079-0,648
Общая мощность, МВт 0,827-8,464 0,701-8,488 0,133-1,198
Электрический КПД, % 42,3-44,1 38,7-46,3 36,5-41,0
Тепловой КПД, % 45,2-42,7 43,6-43 53,5-48,3
Общий КПД, % 87,5-86,8 82,3-89,3 90,0-89,3
Параметры двигателя  
Тип топлива Газ Газ Газ
Модель двигателя TCG 2016 … TCG 2032 J208 … J624 E0834-E302 … E3262-LE202
Объем двигателя, л 21,9-271,8 16,6-149,7 4,6-25,8
Габаритные размеры
Длина, мм
Ширина, мм
Высота, мм
Прочие параметры
Климатическое исполнение УХЛ1
Срок службы, не менее лет 15

Специальный контейнер

Нашим конструкторским бюро для ГПУ «OMEGA» разработан специальный тяжелый контейнер. Его конструкция учитывает все основные мировые тенденции в области пакетирования газопоршневых установок. Контейнер рассчитан для размещения на нем верхнего модуля с различными системами, а также выхлопной трубы высотой до 10 м.

1. Жесткий каркас — в основе контейнера лежит жесткая каркасная конструкция и 2-миллиметровый гофрированный металл по периметру. Его задача — придать контейнеру максимальную жесткость, которая позволяет сделать установку по-настоящему мобильной, а контейнер – антивандальным.

2. Шумопоглощение — контейнер имеет совершенную систему звукоизоляции с применением звукоизолирующих мембран и перфорированного листа.

3. Оптимальные условия для двигателя — система напорного воздухообмена позволяет не только создать для двигателя оптимальные условия воздухоснабжения, но и максимально обезопасить его от пыли и прочих вредных факторов.

Концепция ALFA&OMEGA

Серия «OMEGA 100» полностью совместима со всей номенклатурой контейнерных котельных серии «ALFA». Их использование возможно в как в качестве пиковой, так и основной котельной.

Кроме котельной доступно использование различных дополнительных модулей «ALFA» – ИТП, аварийного дизельгенератора, топливохранилища и т.п. В результате, Вы получаете полностью независимый комплекс мини-ТЭЦ для основной выработки электроэнергии и тепла на природном газе и аварийной работы на жидком топливе.

Воспользуйтесь преимуществами газопоршневых установок:

  • Возможность полной независимости от центральной энергосети;
  • Быстрая окупаемость газовых электрогенераторов;
  • Снижение себестоимости тепла и электроэнергии;
  • Высокая удельная мощность при низком расходе топлива;
  • Постоянное, стабильное и надежное электро- и теплоснабжение вашего объекта.

Еще больше экономии

Отсутствие платы за проект. ГПУ «OMEGA» уже имеют всю необходимую документацию. В том числе паспорт и все необходимые сертификаты.

Экономия времени. Разработка конструкторской документации модулей «OMEGA» ведется нами постоянно. Поэтому сегодня мы имеем большую библиотеку готовых чертежей и можем приступать к производству модулей буквально на следующий день после подписания контракта.

Экономия площади. Модульная система, а также использование специальных контейнеров позволяет максимально компактно разместить оборудование в рамках энергоцентра. Например, у нас имеется много компоновочных решений, в том числе с установкой части систем на второй ярус генерирующего устройства. В условиях плотной промышленной застройки и значительной стоимости земли, этот фактор имеет немаловажное значение в вопросе снижения капитальных затрат.

Простые фундаменты. Использование жестких контейнеров и систем виброзащиты, позволяет максимально распределить нагрузки на фундамент от модулей газопоршневой установки. Это позволяет значительно упростить требования к устройству фундаментов для электростанции и непосредственно снизить стоимость строительства газопоршневой установки.


Электростанции «OMEGA» в жизни



modks.com

Газопоршневые агрегаты (ГПА)

 
               

Использование принципа когенерации позволяет потребителю застраховаться от перебоев в снабжении электроэнергии или ее недостатка при одновременном автономном теплообеспечении. Кроме того, строительство газопоршневой электростанции дает значительный экономический эффект – снижение затрат на тепло и электроэнергию до 2,8 раза.

Группа компаний «ЭнергоРосСтрой» осуществляет поставки газопоршневых агрегатов (ГПА) от ведущих мировых производителей MWM (бывший Deutz), Caterpillar и Wilson. Специалисты ГК  «ЭнергоРосСтрой» в зависимости от индивидуальных требований заказчика изготовят установки для газопоршневой электростанции как в блочно-модульном исполнении, так и стационарно с проектной привязкой к уже существующему зданию или объекту. Возможен вариант размещения станции в быстровозводимых зданиях из легких металлоконструкций.

Основные технические характеристики газопоршневых агрегатов от группы компаний «ЭнергоРосСтрой»:
• энергетическая мощность: от 100 КВт до 5 МВт;
• переменный трехфазный ток частотой 50 Гц, напряжением 0,4; 6,3; 10,5 кВ;
• количество газопоршневых установок в комплекте – по желанию заказчика.

Газопоршневые электростанции от группы компаний «ЭнергоРосСтрой» работают в следующих режимах:
• автономно
• параллельно (две и более газопоршневых установок)
• параллельно с сетью

В качестве топлива для газопоршневых электростанций от группы компаний «ЭнергоРосСтрой» используется природный газ по ГОСТ 5542-88 и попутный газ нефтяных месторождений.

Наши газопоршневые установки создают следующий уровень шума:
• 100-109 Дб – при открытом исполнении на раме,
• 70 Дб – с применением шумоизолирующего кожуха.

gkers.ru

производство и обслуживание MWM и MTU от 100 КВт, Вся Россия

Использование принципа когенерации позволяет потребителю застраховаться от перебоев в снабжении электроэнергии или ее недостатка при одновременном автономном теплообеспечении. Кроме того, строительство газопоршневой электростанции дает значительный экономический эффект –

снижение затрат на тепло и электроэнергию до 2,8 раза.

Компания «УГК-Энергетика» осуществляет поставки газопоршневых установок от ведущих мировых производителей MWM (бывший Deutz), MTU, JCB, Guascor, GE Jenbacher, Tedom и AKSA (Турция). Специалисты «УГК-Энергетика» в зависимости от индивидуальных требований заказчика изготовят установки для газопоршневой электростанции как в блочно-модульном исполнении, так и стационарно, с проектной привязкой к уже существующему зданию или объекту. Возможен вариант размещения станции в быстровозводимых зданиях из легких металлоконструкций.

ООО «УГК-Энергетика» оказывает весь спектр работ и услуг по производству мини-ТЭЦ на основе газопоршневых установок:

  1. технико-экономическое обоснование газопоршневой электростанции;
  2. проектирование мини-ТЭЦ на основе газопоршневой установки по техническому заданию заказчика;
  3. поставки газопоршневых электростанций;
  4. работы по монтажу и пуско-наладке газопоршневой установки;
  5. обучение персонала заказчика правилам эксплуатации газопоршневой электростанции.

Основные технические характеристики газопоршневых установок от «УГК-Энергетика»:

  • энергетическая мощность: от 100 КВт до 5 МВт;
  • переменный трехфазный ток частотой 50 Гц, напряжением 0,4; 6,3; 10,5 кВ;
  • количество газопоршневых установок в комплекте – по желанию заказчика.

Газопоршневые электростанции от «УГК-Энергетика» работают в следующих режимах:

  • автономно,
  • параллельно (две и более газопоршневых установок),
  • параллельно с сетью.

В качестве топлива для газопоршневых электростанций от «УГК-Энергетика» используется природный газ по ГОСТ 5542-88 и попутный газ нефтяных месторождений.

Наши газопоршневые установки создают следующий уровень шума:

  • 100-109 Дб – при открытом исполнении на раме,
  • 70 Дб – с применением шумоизолирующего кожуха.

Для оформления заявки на газопоршневую электростанцию вам необходимо заполнить онлайн-форму опросного листа.

По всем остальным вопросам обращайтесь к нашим специалистам:

Екатеринбург Россия, СНГ E-mail
+7 (343) 272-31-80 8 800 333-60-95 [email protected]
+7 (343) 272-31-82   [email protected]

www.urgk.ru

Газопоршневые двигатели для мини-ТЭЦ на природном газе и биогазе — Журнал АКВА-ТЕРМ

Выход биогаза и электроэнергии из органического сырья

Наименование

сырья

Объем биогаза, м3, на тонну сырья

Выработка электроэнергии на тонну влажного сырья, кВт×ч

сухого

влажного

Навоз:

рогатого скота

куриный

 

210

340

 

25

10

 

50

140

Трава

500

110

220

Клевер

420

90

180

Зерновые культуры

650

250

500

Листва картофеля

500

110

220

Силос:

травяной

зерновой

 

450

590

 

190

200

 

380

400

Отходы:

биологические

пищевые

 

250

480

 

130

110

 

260

220

Примечание. По информационным материалам компании GE Jenbacher (Австрия).

В состав биогаза входят следующие компоненты: метан (СН4) как горючая основа, уг-лекислый газ (СО2) и сравнительно малое количество сопутствующих при получении биогаза примесей (азот, водород, ароматические и галогенные углеводородные соединения). В зави-симости от сырьевой базы, выход биогаза в процессе анаэробной деструкции может варьиро-ваться. В табл. 1 приведены некоторые оценочные величины по этому показателю, а также по удельной выработке электроэнергии из расчета на единицу первичного органического сырья в системе «биогазовая установка–биогазопоршневая электростанция».

Непосредственно технологии когенерации и тригенерации на газопоршневых элек-тростанциях базируются на использовании водогрейных котлов-утилизаторов и абсорбцион-ных холодильных установок. Последние обеспечивают возможность полезной утилизации теплоты выхлопных газов от газопоршневого двигателя, снижая их температуру при сбросе в атмосферу. Кроме этого, конструкции современных газопоршневых двигателей допускают возможность полезного использования низкопотенциальной теплоты от систем охлаждения и смазки. Газопоршневые двигатель-электрогенераторные агрегаты, в том числе для когене-рационных установок, разрабатывают, выпускают и предоставляют им сервисную поддерж-ку многие известные за рубежом и в России компании, например, MWM GmbH (Германия), GE Jenbacher (Австрия), MTU Onsite Energy GmbH (Германия). Ниже рассмотрены некото-рые особенности конструкций, характеристики и реализованные проекты с применением та-кой газопоршневой энергетической техники.

Биогаз или природный газ?

Германская компания MWM GmbH является одним из лидирующих мировых разра-ботчиков и производителей газопоршневых систем для выработки электрической и тепловой энергии из биогаза. Постоянное сокращение запасов невозобновляемых углеводородных ис-точников энергии и рост энергопотребления в общемировом масштабе ведет к увеличению со стороны потребителей спроса на альтернативные топлива (например, биогаз), получаемые из возобновляемых энергетических ресурсов, в том числе, отходов. Поэтому оборудование, с помощью которого можно эффективно производить биогаз и энергию, не остается без вни-мания заказчиков установок децентрализованного энергоснабжения.

Газопоршневые электроагрегаты компании MWM GmbH, один из которых показан на рис. 1, с синхронными генераторами успешно эксплуатируются, в частности,  в Европе, при-чем работают они, в том числе на мини-ТЭЦ, не только на природном газе, но и биогазе. Вы-рабатываемая электроэнергия может передаваться в централизованные электроэнергетиче-ские системы. Реализация процесса получения биогаза в составе единого локального генери-рующего комплекса осуществляется на собственном энергообеспечении. Например, в Гер-мании успешно работает биогазопоршневая мини-ТЭЦ фирмы Nawaro Kletkamp GmbH & Co. KG (Kletkamp biogas CHP plant – англ.) с двигателем TCG 2016 B V12 компании MWM GmbH, имеющая электрическую мощность 568 кВт. На ней ежедневно утилизируется около 20 т зернового силоса (corn silage – англ.), а тепловой энергией обеспечивается часть потре-бителей соседнего германского города Лютьенбург (Lütjenburg – нем.). Используется эта те-пловая энергия и для сушки зерна, а также запасается в теплоаккумулирующем сооружении. Побочный продукт, образуемый в процессе анаэробной ферментации исходного для получе-ния биогаза сырья, представляет собой остатки субстрата и используется как органическое удобрение, вырабатываемое таким методом в годовом количестве около 7 тыс. т.

Рис. 1. Газопоршневой двигатель-генераторный агрегат компании MWM GmbH (Германия)

Специально для работы на биогазе адаптированы и рассчитаны детали и узлы соот-ветствующих газопоршневых двигателей компании MWM GmbH. Например, конструкция поршня приспособлена для работы с повышенной степенью сжатия. Для обеспечения высо-ких ресурсных показателей деталей и узлов двигателей используются, в частности, гальвани-ческие покрытия. Высокие энергетические параметры биогазопоршневых генераторных ус-тановок этой компании (табл. 2) достигаются, в том числе за счет исключения процесса предварительного сжатия биогаза.

Таблица 2

 Номинальные параметры электроагрегата компании MWM GmbH с двигателем типа TCG 2016 V08 C для мини-ТЭЦ

Наименование,

единица измерения

Значение при работе на топливе

Биогаз

(60 % СН4, 32 % СО2)

Природный

газ

Электрическая мощность, кВт

400

Род тока

Переменный, трехфазный

Напряжение, В

400

Частота тока, Гц

50

Частота вращения вала двигателя и генератора, об/мин

1500

Среднее эффективное давление, бар

19

Тепловая мощность, кВт

398

427

КПД по низшей теплоте сгорания, %:

электрический

тепловой

общий

 

42,5

42,3

84,8

 

42,2

45,0

87,2

Сухая масса, кг

4 650

Примечание. По информационным проспектам компании MWM GmbH (Германия).

Старший модельный ряд в линейке газопоршневых двигателей компании MWM GmbH представлен серией TCG 2016. Данные двигатели могут работать с весьма высокими значениями КПД, как видно из табл. 2, что достигается и за счет применения оптимизиро-ванных конструкций распределительного вала, камеры сгорания и свечей зажигания. Фир-менная «общая электронная система управления» под зарегистрированным товарным знаком TEM (Total Electronic Management – англ.) обеспечивает координацию и работу всей двига-тель-генераторной установки. Предусмотрен температурный мониторинг для каждого из ци-линдров. Функционирует также система, благодаря которой двигатель может эффективно работать при колебаниях и изменениях газового состава топливовоздушной смеси. Это осо-бенно важно, когда в качестве топлива предполагается использовать такие «проблематич-ные» газы, как, например, каменноугольные или из отходов органического происхождения.

Революционная конфигурация

Инновационные газопоршневые двигатели с мировой известностью под маркой Jen-bacher (рис. 2) разрабатывает и выпускает австрийская компания GE Jenbacher, входящая в состав подразделения GE Energy компании General Electric. Установки децентрализованного энергоснабжения на базе таких двигателей приспособлены для работы как на природном га-зе, так и других газообразных топливах, в число которых входит и биогаз. Особенно положи-тельный экономический эффект от внедрения таких установок достигается при их работе по когенерационному или тригенерационному циклу. Во многих развитых странах, например, Австрии и Германии успешно эксплуатируются газопоршневые электростанции с двигатель-генераторными агрегатами Jenbacher в комплексе с биогазовыми установками, в частности, при электрических и тепловых мощностях от порядка трех сотен до полутора-двух тысяч ки-ловатт.

Рис. 2. Газопоршневой двигатель Jenbacher в составе электроагрегата

Революционная, как называют ее сами разработчики, трехмодульная конфигурация современных электроагрегатов Jenbacher и инженерная концепция достижения цели повы-шения эффективности функционирования двигателей через повышение их КПД, надежности работы и снижение эмиссии вредных выбросов в атмосферу привели к созданию нового га-зопоршневого двигателя J920 с двухступенчатым турбонаддувом и наивысшим в классе га-зопоршневых двигателей электрическим КПД (табл. 3). Трехмодульная компоновка элек-троагрегата с этим двигателем включает в себя следующие последовательно расположенные элементы: модуль с синхронным электрогенератором, оснащенным воздушным охлаждени-ем и цифровой системой управления; двадцатицилиндровый газопоршневой силовой модуль собственно на базе двигателя J920; вспомогательный модуль с двухступенчатым турбонад-дувным агрегатом. Благодаря такой компоновке отдельные элементы могут быть заменены без разборки электроагрегата в целом.

Двигатель J920 имеет секционированный распределительный вал, что допускает удобную его замену через эксплуатационное окно, расположенное в верхней части картера. К другим базовым деталям и узлам двигателя тоже предусмотрен удобный доступ. Обшир-ный накопленный опыт разработки и практики эксплуатации системы сжигания топлива для газопоршневых двигателей Jenbacher типа 6 позволили оборудовать рассматриваемый двига-тель передовой форкамерной системой сгорания с искровым зажиганием, допускающей дли-тельную эксплуатацию. Кроме этого, предусмотрен оперативный контроль функционирова-ния системы с использованием специальных датчиков для каждого из цилиндров, что позво-ляет добиваться оптимальных характеристик при сгорании топлива. Система зажигания – электронная, обеспечивающая подбор момента времени зажигания с адаптацией к составу и (или) разновидности используемого газообразного топлива.

Таблица 3

Номинальные параметры электроагрегата с двигателем Jenbacher J920 для мини-ТЭЦ на природном газе (метановое число MN > 80)

Наименование, единица измерения

Значение

Электрическая мощность, кВт

9500

Род тока

Переменный, трехфазный

Частота тока, Гц

50

Частота вращения вала двигателя и генератора, об/мин

1000

Тепловая мощность, кВт

8100

КПД по низшей теплоте сгорания, %:

электрический

общий

 

48,7

90,0

Габаритные размеры (ориентировочно), мм:

длина

ширина

высота

 

16 580

6490

3410

Сухая масса (ориентировочно), кг

163 894

Примечание. По информации компании GE Energy (www.ge-energy.com).

Из выхлопного коллектора часть отработавших в газопоршневом двигателе газов ис-пользуется для привода турбокомпрессорного (турбонаддувного) агрегата. Последний при своей работе обеспечивает прирост удельной мощности двигателя, а, следовательно, в ко-нечном итоге, и электрического КПД двигатель-генераторного агрегата. Применение в дви-гателе фирменной запатентованной технологии под зарегистрированным товарным знаком LEANOX (Lean mixture combustion – англ.) дало возможность реализовать процесс эффек-тивного управления соотношением содержания компонентов «воздух/газовое топливо» в то-пливовоздушной смеси с целью минимизации эмиссии вредных для экологии выхлопных га-зов в атмосферу. Такой экологический эффект достигается за счет функционирования двига-теля на обедненной топливной смеси (соотношение «воздух/газовое топливо» корректирует-ся ниже границы всех рабочих величин) до тех пор, пока он работает устойчиво.

Фирменная двухступенчатая технология турбонаддува дает возможность обеспечи-вать двигателю более значительный прирост удельной мощности, чем это реализуется при одноступенчатом турбонаддуве. Кроме этого, если речь идет о когенерационных установках, то при реализации данной технологии турбонаддува повышается и общий КПД электроагре-гата, достигая величины 90 %, что практически на 3 % выше, чем у газопоршневых электро-агрегатов с одноступенчатым турбонаддувом.

Система управления двигателем J920 от компании General Electric всесторонне отла-жена и оборудована, в частности, программируемым логическим блоком, панелью управле-ния и отображения информации. Помимо всего этого, двигатели J920 разработаны с учетом допускаемой возможности их эксплуатации в составе многодвигательных электроагрегатов, в том числе, на ТЭЦ. Многодвигательная структура электростанций делает их более адап-тивными к нагрузкам – от базовых до циклических и пиковых. Время пуска двигателя до вы-хода на номинальный режим составляет 5 мин.

Рекордная энергоэффективность

Германская компания MTU Onsite Energy GmbH тоже занимается разработкой и про-изводством высокоэффективных современных газопоршневых агрегатов (рис. 3), в том числе предназначенных для работы в составе мини-ТЭЦ. Весьма интересно, что ее специалисты создали газопоршневой энергетический агрегат типа GC 849 N5 (табл. 4), с использованием которого в Германии на Фаубанской мини-ТЭЦ (Vauban HKW) удалось достичь действи-тельно рекордного показателя по преобразованию первичной энергии сгорания топлива (природного газа) в электрическую и полезно утилизируемую тепловую энергию: коэффици-ент полезного использования теплоты сгорания топлива составил около 96 %! Такой высо-кий показатель обеспечивается за счет использования на мини-ТЭЦ, помимо самого газо-поршневого агрегата, и оборудования для глубокой утилизации теплоты от выхлопных газов и смазочно-охлаждающих систем двигателя. Кроме этого, теплота от двигателя и еще син-хронного генератора утилизируется с помощью электрического теплового насоса, обеспечи-вающего, по крайней мере, охлаждение пространства вокруг когенерационного агрегата. С учетом всех ступеней и контуров теплоутилизации, при номинальных режимах работы по электрической и тепловой нагрузкам мини-ТЭЦ, отмеченный коэффициент и достигает ре-кордного значения – вплоть до 96 %.

Рис. 3. Газопоршневой агрегат компании MTU Onsite Energy GmbH (Германия)

Таблица 4

Номинальные параметры агрегата типа GC 849 N5 компании MTU Onsite Energy GmbH для мини-ТЭЦ на природном газе (расчетное метановое число MN ≥ 80

Наименование, единица измерения

Значение

Электрическая мощность, кВт

849

Род тока

Переменный, трехфазный

Напряжение, В

400

Частота тока, Гц

50

aqua-therm.ru

Газопоршневые и газотурбинные установки

 
График работы ГК «Газовик» в период новогодних праздников

Определен режим работы группы компаний «Газовик» на время новогодних праздников 2019-2020 года.
27 Декабря 2019 г.

Принимаем заказы на изготовление индивидуальных тепловых пунктов ИТП

Теплораспределительный или тепловой пункт — это комплекс оборудования и контрольно-измерительных приборов, предназначенный для распределения тепла, поступающего от внешней тепловой сети (котельных или ТЭЦ), между системам отопления, горячего водоснабжения или вентиляции промышленных и жилых объектов, коттеджей, офисов, гаражей или других строений с учетом установленных параметров.
05 Декабря 2019 г.

Управление отоплением со смарфона

Преимущества этого очевидны: закрыть дверь и всегда быть уверенным, что по возвращении в Вашем доме будет комфортная температура, а в кране – горячая вода.
02 Ноября 2019 г.

Автономное отопление дома. Современные отопительные системы

Автономное отопление становится все более популярнее и практичнее, причем размышления об отоплении и горячем водоснабжении актуальны не только в зимний период, когда, собственно, отопление и требуется, но и летом.
03 Декабря 2019 г.

Тепловые пункты

Устройство, принцип работы, оборудование и виды тепловых пунктов для обеспечения потребителей тепловой энергией
05 Февраля 2019 г.

Крышные котельные: плюсы и минусы.

В настоящее время, решая вопрос теплопункта, заказчики все чаще останавливают свой выбор на крышной котельной, мотивируя это их высокой эффективностью.
12 Июля 2018 г.

ГОСТ 30735-2001 Котлы отопительные водогрейные теплопроизводительностью от 0,1 до 4,0 МВт. Общие технические условия


17 Августа 2016 г.

ГОСТ 27590-2005 Подогреватели кожухотрубные водо-водяные систем теплоснабжения. Общие технические условия


24 Июня 2016 г.

ГОСТ 31840-2012 Насосы погружные и агрегаты насосные. Требования безопасности


06 Июня 2016 г.

 

Версия для печати

В диапазоне мощностей от 20 до 30 МВт(э) газопоршневые когенерационные установки стабильно показывают лучшие по сравнению с другими технологиями результаты. Более того, для мощностей 3-5 кВт(э) ничто не может с ними конкурировать. Возникает вполне логичный вопрос: почему? Какие технические характеристики позволяют им быть настолько результативными.

Во-первых, следует отметить высокий показатель электрического КПД.

Наивысших значений электрического КПД (у газовой турбины до 30 %, а у газопоршневого двигателя около 40 % ) оборудование достигает только при работе со 100%-ной нагрузкой (Рис. 2.1). Снижение нагрузки даже до 50%, уменьшает электрический КПД используемой газовой турбины почти в 3 раза. В то время как, в случае использования газопоршневого двигателя такие изменения режима нагрузки ни на общий, ни на электрический КПД практически не влияют.

Pиc. 1. Графики зависимости КПД от нагрузки:

Графики зависимости КПД от нагрузки

Приведенные графики позволяют нагляно убедиться, что газовые двигатели отличаются более высоким электрическим КПД, показатели которого почти не изменяются при нагрузке от 50 до 100 %.

Вторым важны показателем являются условия размещения.

Номинальная мощность, как газовой турбины, так и газопоршневого двигателя находится в прямой зависимости от температуры воздуха и высоты используемой площадки относительно уровня моря. На графике (рис. 2) ясно видно, что повышение температуры с -30°С до +30°С приводит к падению электрического КПД газовой турбины примерно на 15-20%. При дальнейшем повышении температуры выше +30°С, КПД у газовой турбины становится еще ниже. И в этом случает газопоршневой двигатель выгодно отличается от газовой турбины, имея не только постоянный, но и более высокий электрический КПД на всем интервале температур вплоть до +25°С.

 

Рис. 2. График зависимости электрического КПД газовой турбины от температуры окружающего воздуха

График зависимости

Третий, но не менее важный показатель: условия работы.

Количество запусков: газопоршневой двигатель можно запускать и останавливать неограниченное количество раз, и это не повлияет на общий заявленный моторесурс двигателя, в то время как 100 запусков газовой турбины уменьшат её ресурс примерно на 500 часов.

Время запуска: промежуток времени необходимый для принятия полной нагрузки с момента запуска у газовой турбины составляет примерно 15-17 минут, а у газопоршневого двигателя всего 2-3 минуты.

К четвертым важным показателям относятся: проектный срок службы и интервалы техобслуживания.

Ресурс газовой турбины до первого капитального ремонта составляет от 20 000 до 30 000 рабочих часов. Ресурс же газопоршневого двигателя значительно больше и равен 60 000 рабочих часов (табл. 1). Кроме того и затраты на капитальный ремонт газовой турбины, учитывая стоимость запчастей и материалов, значительно выше.

Полный капремонт газовой турбины — значительно более сложный процесс, чем капремонт необходимый газовому двигателю. Ремонт газовой турбины можно выполнить только на заводе-изготовителе. Более того, для ремонта газовой турбины требуются довольно дорогие запчасти, что увеличивает его стоимость. Все эти факторы увеличивают время простоя газовой турбины по сравнению с газовым двигателем. Затраты на материалы и запчасти необходимые для выполнения капитального ремонта при использовании газового двигателя также заметно ниже.

Таблица №1: Интервалы техобслуживания

Ремонтные работы, интервал (часы) Турбины, авиационные и малые промышленные Турбины, промышленные Газопоршневой двигатель
Ремонт камеры сгорания 5 000 10 000
Средний ремонт Ремонт турбины и камеры сгорания Ремонт головок цилиндров
10 000 15 000 30 000
Капитальный ремонт 20 000 30 000 60 000

В-пятых, необходимо упомянуть довольно низкие капиталовложения.

Опираясь на данные расчётов видно, что удельные капиталовложения (Евро/кВт) для производства тепловой и электрической энергии с использованием газопоршневых двигателей ниже. Это их явное преимущество неоспоримо применительно к мощностям до 30 МВт. Таким образом, ТЭЦ мощность которой 10 МВт, оборудованная газопоршневыми двигателями обойдется примерно в 7,5 миллионов ?, если же использоват газовые турбины, то затраты возрастут до 9,5 миллионов ? (рис. 3).

Также важно учитывать, что давление газа в газопроводной сети, как правило, не превышает 4-х атмосфер, что вполне достаточно для работы газового двигателя. А для работы газовой турбины давление подаваемого газа должно быть не меньше 6-10 атмосфер. Таким образом, в случае использования на станции газовой турбины в роли силового агрегата возникает необходимость в установке еще и газовой компрессорной станции, что приводит к дополнительному увеличению капиталовложений.

Рис. 3. Объемы капитальных вложений в ТЭЦ с разными силовыми агрегатами.

Объемы капитальных вложений

Таблица №2: Преимущества и недостатки газовой турбины и поршневого двигателя

Характеристики газовая турбина поршневой двигатель
Мощность единичной машины 0.25 — 300 МВт (э) 0.2 — 20 МВт (э)
Общий КПД 65-87% 70-92%
Преимущества Отсутствие водяной системы охлаждения.
Гибкость в выборе топлива.
Низкая эмиссия вредных веществ.
Работа установки на нескольких видах топлива.
Солидный ресурс.
Достаточно большая возможная единичная мощность.
Наивысшая производительность.
Эффективная работа при малой нагрузке (от 30% до 100%).
Относительно низкий уровень начальных инвестиций за 1 кВт(э).
Широкая линейка моделей по выходной мощности (от 4 кВт).
Возможность автономной работы.
Быстрый запуск (от 15 с, газовым турбинам требуется 0.5-2 ч).
Настоящая гибкость в выборе топлива.
Преобладание производства электроэнергии.
Малые размеры — низкие инвестиционные затраты.
Работа с малым давлением газа (ниже 1 бара).
Относительно простой капитальный ремонт.
Солидный ресурс.
Возможность кластеризации (параллельная работа нескольких установок).
Работа установки на нескольких видах топлива.
Недостатки Нижний порог эффективного применения (от 5 МВт электроэнергии).
Производительность ниже, чем у поршневых двигателей.
Высокий уровень шума.
Требуется подготовка топлива (очистка, осушка, компрессия).
Низкая эффективность при неполной загрузке.
Длительный период запуска (0.5 -2 часа).
Сложный и дорогой капитальный ремонт.
Если тепло не используется, то требуется охлаждение.
Высокий уровень (низкочастотного) шума.
Высокое соотношение вес/выходная мощность.
Относительно малая мощность единичной машины.

14 Декабря 2016 г.

 

gazovik-teplo.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *