ГАЗОПОРШНЕВАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ — это промышленное оборудование, для получения не дорогой электрической и тепловой энергии. Каждая газопоршневая когенерационная электростанция использует газопоршневой двигатель, работающий на различных видах газа с содержанием метана от 50%. Компания «АГТ» производит строительство электростанций, пакетирование и предлагает газопоршневые электростанции всех производителей: России, Китая, Европы. В разделе расписан принцип работы, преимущества, информация с производства газопоршневых станций.
Содержание
Работа газопоршневых электростанций заключается в сжигании газа и получении электрической и тепловой энергии. Для получения не дорогой электроэнергии и бесплатного тепла во время работы газопоршневых электростанций должна быть подключена система утилизации тепла. Практически все существующие модели газопоршневых установок могут работать в режиме когенерации. Это обстоятельство дает возможность использовать их как основу для создания мини-ТЭЦ. При этом мощности выдаваемой газопоршневыми установками электрической и тепловой энергии приблизительно равны. Газопоршневые станции размещаются в контейнерах или специальных помещениях предназначенных для их эксплуатации в непрерывном режиме. Работа газопоршневых электростанций с системой когенерации является самой эффективной и выгодной на сегодняшний день.
Производство газопоршневых электростанций — это установка на единую фундаментную раму газопоршневого двигателя и синхронного генератора переменного тока, которые позволяют получить 3 кВт электрической энергии из 1 м³ при одинаковой стоимости последних.
Газопоршневые электростанции производства компании «АГТ» включают в себя пакетирование, изготовление контейнера или быстровозводимого здания, электрических шкафов с автоматикой, систем охлаждения и сопутствующего оборудования:
Производя качественные, надежные и недорогие газопоршневые станции, компания «АГТ» учитывает потребность покупателей в современном обслуживании. Высокая культура обслуживания, гибкость в принятии решений, продуманный механизм оплаты и оказание широкого ряда дополнительных услуг, включая оперативную доставку и консультирование по вопросам выбора оптимальной модели электростанции, дают возможность максимально плодотворно реализовать эту задачу.
Производители газопоршневых электростанций представлены на рынке России в большом количестве. Ведь на изготовлении газопоршневых станций специализируются многие современные мировые производители. Они выпускают множество вариантов исполнения такого оборудования, ориентируясь на потенциальные потребности рынка. Газопоршневые электростанции российского производства отличаются не высокой стоимостью и дешевыми расходными материалами. Компания «АГТ» является партнером завода-изготовителя НПП Энергия (Россия). Газопоршневые станции производители, которых находятся в Европе и Америки отличаются высоким качеством и надежностью, Китая и Кореи низкой ценой. В настоящее время установки широко используются для обеспечения электрической и тепловой энергией таких объектов, как промышленные предприятия или небольшие населенные пункты, самые популярные бренды:
Газопоршневые электростанции произведенные в Китае по качеству с каждым днем приближаются к европейским аналогам. Надо учитывать, что стоимость самой электростанции, запасных частей и расходных материалов ниже любых аналогов. Газопоршневая станция из Китая в качестве топлива может использовать магистральный природный газ-метан низкого или среднего давления, попутный нефтяной газ, пиролизный газ, угольный газ.
ГПУ Googol 160 - 1500 кВт 
ГПУ Cummins 20 - 500 кВт Газопоршневые электростанции из Европы – это самое качественное и надежное оборудование, которое поставляется в Россию. Газопоршневые станции европейских производителей имеют высокую стоимость по сравнению с Китайскими аналогами, но они на деле доказали свою безотказную работу и долгую эксплуатацию на многих предприятиях в России.
ГПУ Jenbacher 330 - 4034 кВт 
ГПУ Cummins 315 - 1750 кВт 
ГПУ Guascor 143 - 1204 кВт 
ГПУ Waukesha 149 - 3605 кВт 
ГПУ MTU 119 – 2145 кВт 
Компания «АГТ» предлагает газопоршневые электростанции российского производителя НПП «Энергия». а сегодняшний день ГПУ производства Россия, набирают высокую популярность, ведь их стоимость значительно ниже европейских и азиатских аналогов. Компания НПП «Энергия», производит электростанции открытого типа на раме, контейнерного исполнения и в шумопоглащающем корпусе. За основу берутся газопоршневые двигатели следующих брендов ВАЗ 10-35 кВт, ЯМЗ 50-250 кВт, ММЗ 50 кВт, TOYOTA, HEMI 40-150 кВт, DEUTZ 150-400 кВт.
ГПУ Deutz 50 - 400 кВт 
Компания «АГТ» производит пакетирование на любые газопоршневые электростанции, согласно нормам и техническим условиям контролирующих органов. Пакетирование газопоршневых станций – это не простая задача, ведь в нее входит целый комплекс следующих работ:
Компания «АГТ» занимается проектированием, непосредственно по нормативом, где будет располагаться энергетический объект. Производит строительство под ключ, согласование и подключения к центральной энергосети с последующей сдачей контролирующим органам, исходя из технических условий.
В принципе действия газопоршневых электростанций заложен метод получения электрической энергии из тепловой, путем сгорания топлива. Современные газопоршневые электростанции работают по следующему принципу: в камере силового агрегата сгорает топливная смесь, образуя энергию, которая доходит до поршневой группы. При помощи коленчатого вала энергия передается на генераторный блок, который отвечает за вырабатывание электричества. Силовые агрегаты таких электростанций демонстрируют одинаковую эффективность работы на попутном газовом топливе и на природном газе. При функционировании газопоршневого электрогенератора можно получить два типа энергии: электрическую и тепловую. Этот процесс известен как когенерация. При эксплуатации подобных электростанций их владельцы получают качественное отопление помещений и горячую воду для использования в быту, производственных целях. Отдельные модели генераторов оснащены технологией для получения холода. Функция тригенерации необходима для поддержания низких температур в складских помещениях, цехах.
Многолетний опыт эксплуатации газопоршневых станций выявляет их преимущества и недостатки. Что бы минимизировать продажу неисправного оборудования компания «АГТ» проводит приемку электростанций на производственных площадках заводов-изготовителей. В которую включается многочасовое испытание ГПУ под нагрузкой и предпродажная подготовка. Каждая газопоршневая электростанция имеет сертификаты и разрешения на применение в РФ. Представленные в каталоге фирмы газопоршневые электростанции являются продукцией лучших зарубежных и российских производителей. Эти установки изготавливаются в условиях высокоавтоматизированного производства с использованием передовых технологий на базе оригинальных конструкторских решений. Важный аргумент в пользу приобретения установок в нашей компании наличие гарантийных обязательств заводов-изготовителей. Цена на современную газопоршневую электростанцию зависит от ее производителя, характеристик. Газопоршневая электростанция способна обеспечить непрерывное функционирование любого объекта. В составе такой электростанции предусмотрен производительный генераторный блок синхронного типа. Характерными преимуществами газопоршневых станций являются:
Компания ООО «АГТ» предлагает купить газопоршневые электростанции по курсу 1$=30 рублей. В наличии более 30 установок, новых (на консервации), без наработки.Со всеми вариантами вы можете ознакомиться в разделе Специальные предложения.
agt-generator.ru
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.
.jpg)
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
Срок окупаемости ГПУ зависит от нескольких факторов, таких как мощность энергоцентра, его стоимость, стоимость газа, стоимость электро,- и тепловой энергии и т.д. Но в среднем газопоршневая установка окупается в срок от одного года до трех лет, при постоянном использовании.
Стоимость одного киловатта электроэнергии от ГПУ можно рассчитать по упрощенной формуле: Стоимость = Стоимость газа / Расход ГПУ на 1кВт + Стоимость обслуживания за период / Количество выработанных киловатт за этот период; (без учета тепловой энергии).
Рассмотрим эту формулу на нескольких реальных примерах:
Бумажная фабрика, с. Чалтырь, ГПУ Tedom D1200 с двигателем MWM TCG2020V12
Стоимость газа (6,23 руб.) х Расход ГПУ на 1 кВт (0,242 куб. м3) + Стоимость обслуживания за период (135 000 руб. в месяц) / Количество выработанных киловатт за этот период (691 200 кВт) = 1 руб. 70 коп.
Казино Шамбала, с. Щербиновская, ГПУ Tedom D800 х 2 с двигателем MWM TCG2016V16
Стоимость газа (7,68 руб.) x Расход ГПУ на 1 кВт (0,246 м3) + Стоимость обслуживания за период (166 400 руб. в месяц) / Количество выработанных киловатт за этот период (921 600 кВт) = 2 руб. 07 коп.
Можно. Но нужно правильно рассчитать мощность энергоцентра работающего в острове и предусмотреть резервирование в случае аварийных ситуаций. Например, если мощность объекта по третьей категории равна 1,5 МВт, из них первая категория 89 кВт, то рекомендуется установить две машины по 1 МВт и дизельный генератор на 100 кВт.
Стандартный срок гарантийных обязательств составляет двадцать четыре месяца, за этот период обычно выявляются все случаи заводских браков и недоработок. Если у заказчика есть дополнительные пожелания по продлению срока гарантии – это выполнимо, мы можем предложить условия расширенной гарантии на наше оборудование.
Общий срок службы ГПУ составляет 240 000 м/ч (30 лет), при этом каждые 80 000 м/ч (10 лет) проводится капитальный ремонт двигателя с заменой всех основных узлов.
На сегодняшний момент возможными приводами генераторов для децентрализованных мини-ТЭЦ являются газовые поршневые (ГПД) и турбинные двигатели (ГТД).
Очень важными для будущих владельцев станций являются вопросы расхода топлива и эксплуатационных затрат, которые напрямую связаны с выгодами, которые получит владелец и со сроком окупаемости оборудования станции.
Рисунок 1. Удельный расход топлива поршневой и турбинной установками
Удельный расход топлива на выработанный кВт·ч меньше у газопоршневой установки, причем при любом нагрузочном режиме. Это объясняется тем, что КПД поршневых машин составляет 36…45%, а газовых турбин - 25…34%.
Рисунок 2. Эксплуатационные затраты на электростанции мощностью 5 МВт
Эксплуатационные затраты на электростанцию с поршневыми машинами ниже, чем на электростанцию с газовыми турбинами. Резкие скачки на графике ГТД - капитальные ремонты двигателя. У эксплуатационных затрат ГПД таких скачков нет, капитальный ремонт требует значительно меньше финансовых и людских ресурсов.
Сравнение газопоршневых и газотурбинных двигателей по другим немаловажным вопросам установки и эксплуатации приведено в таблице 1.
Таблица 1.
|
Показатель |
Газопоршневой привод (ГПД) |
Газотурбинный привод (ГТД) |
|
Долговечность |
240 000 м/ч при соблюдении правил эксплуатации и обслуживания |
120 000 м/ч при соблюдении правил эксплуатации и обслуживания |
|
Ремонтопригодность |
|
|
|
Экономичность |
КПД не меняется при нагрузке от 100% до 50% мощности |
КПД резко снижается на нагрузках, меньше 70% |
|
Удельный расход топлива при 100% и 50% нагрузках |
9,3…11,6 МДж/кВт·ч 0,264…0,329 м3/кВт·ч |
13,2…17,7 МДж/кВт·ч 0,375…0,503 м3/кВт·ч |
|
Падение напряжения и время восстановления после 50% наброса нагрузки |
22% 8 с |
40% 38 с |
|
Влияние переменной нагрузки |
|
|
|
Размещение в здании |
|
|
|
Обслуживание |
|
|
Сравнение турбинных и поршневых двигателей для применения на мини-ТЭЦ показывает, что установка газовых турбин наиболее выгодна на крупных промышленных предприятиях, которые имеют значительные (больше 10 МВт) электрические нагрузки. Мировой опыт показывает не пригодность ГТЭС малой мощности для нужд малой энергетики.
Правильный подбор ГПУ, определение места установки, определение мощности и т.д. могут осуществить только квалифицированные специалисты, имеющие опыт в эксплуатации и понимающие общие принципы работы собственной генерации, поэтому мы предлагаем вам сделать предпроектную проработку бесплатно, окажем консультации и поможем в выборе оборудования. Для этого начните с заполнения опросного листа.
В случае увеличения нагрузки потребления выше мощности ГПУ (например, при пусковых нагрузках производственного оборудования) автоматика позволяет компенсировать недостающую мощность из сети.
Кроме того, автоматика ГПУ способна, в островном режиме, осуществлять ступенчатый набор нагрузки для обеспечения более стабильной работы двигателя, при этом ГПУ сама определяет временные интервалы включения групп нагрузок (на начальном этапе настройки задается приоритет групп нагрузок), и алгоритмы включения/отключения. Это позволяет при дефиците мощности не останавливать энергоснабжение по аварийному событию перегрузки, а отключить наименее значимые потребители, данный режим работы автоматики называется "load shedding".
Автоматика установки выбирает оптимальный режим работы оборудования, а при параллельной работе двух и более машин, используются алгоритмы регулирования, которые обеспечивают оптимальную и равномерную нагрузку на агрегаты, их ротацию в работе и одинаковую наработку по часам.
Да, для этого необходимо получить тариф на реализацию электроэнергии и в обязательном порядке при заказе ГПУ указать необходимость установки коммерческих узлов учёта.
www.ooopkt.ru
Данный материал предназначен специалистам, перед которыми стоит задача - провести сравнение электростанций двух и более различных производителей, каждый из которых предлагает свои стандарты и правила сравнения. Исследование не отвечает на вопрос о том, какой же из производителей лучше, однако с помощью опубликованных стандартов и подходов можно найти наиболее приемлемый вариант для каждого отдельно взятого объекта.
На рынке газопоршневых установок присутствуют предложения совершенно разного уровня исполнений. Перед тем, как начинать анализ цен на оборудование, необходимо понимать, к какой категории качества и уровня относится то или иное решение. Ни один потребитель не заинтересован в приобретении "голой" газопоршневой электростанции, в первую очередь любого заказчика интересует комплексное решение, включающее основное и вспомогательное оборудование, и именно о таких решениях пойдёт речь.
Группа №1 - "родная" заводская сборка
В настоящее время существует лишь несколько заводов, производящих комплексные решения, начиная непосредственно от газового двигателя. В такие решения включены и газопоршневые электростанции, и дополнительное оборудование, системы утилизации тепла, управление, охлаждение - словом всё то, что необходимо для работы объекта в целом. Таких заводов не так уж и много - Jenbacher, Siemens, MWM, Wartsila и некоторые другие. Именно такие компании имеют наибольший опыт в производстве комплексных решений, так как они производят их с самого начала, с газового двигателя, и наилучшим образом понимают все нюансы работы оборудования. Именно они больше всего заботятся о качестве своих решений и самых позитивных отзывах от конечного заказчика.Группа №2 - Сторонние пакетировщики
Европейские компании, которые перекупают двигатели или генераторные установки у указанных выше заводов и доукомплектовывают их на своё усмотрение. Кроме перекупки двигателей эти компании оказывают услуги пакетирования тем заводам, которые могут производить двигатели, но не имеют опыта или возможности делать полноценное решение, например, Doosan, Caterpillar, Perkins. На наш взгляд продукция этой группы уступает по качеству "родной" заводской сборке. Кроме этого нужно учитывать, что в один день пакетировщик покупает одни двигатели, а в другой - иные. Ожидать полноценной поддержки и наличия запчастей, наверное, не стоит. Рассматривая продукцию этой категории отдельно нужно учесть, что существует два типа газопоршневых двигателей:
Группа №3 - Российские сборщики
Самая спорная категория. К сожалению, в России ряд интеграторов покупают газопоршневые двигатели сомнительного происхождения - БУ или восстановленные. Далее по своему усмотрению собирают вокруг них комплексную теплоэлектростанцию на любом, по своему усмотрению, оборудовании. В ход могут идти китайские комплектующие или устройства, снятые с других электростанций. Нам известны случаи, когда клиент только после поломки ГПУ, купленной у Российского интегратора, узнавал о том, что двигатель уже был в ремонте и является восстановленным.
Казалось бы, такая большая разница делает невозможным сравнение электростанций разной категории между собой. Однако это не так - разделив стоимость на показатель качества, можно определить "приведенную цену". К примеру первую категорию разделить на 100%, вторую - на 85% а третью - на 70%. И производить сравнение уже "приведенных" цен, отражающих не только фактическую стоимость оборудования, но и учитывающих "поправку на качество".
Правило №1 - сравнение расхода топлива при одинаковой калорийности
Проводя сравнение любых производителей, на второе место выходит такой вопрос как расход газа (на первом, естественно, остаётся вопрос стоимости). Однако следует помнить, что газообразное топливо в зависимости от региона и условия поставки может иметь разную калорийность. Соответственно, чем выше калорийность (теплотворная способность) газа, тем меньший объем этого газа потребуется на производство 1 кВт*ч электроэнергии.
Калорийность газа (традиционно измеряется в килокалориях), внутренняя энергия и его теплотворная способность (традиционно измеряется в мегаджоулях) жестко связаны по формуле:
1000 kcal = 4.1868 MJ = 1.163 кВт*ч
Это означает, что 1 нм3 газа с калорийностью 1000 kcal содержит в себе 4,1868 мегаджоулей энергии, или 1,163 кВт/ч.Пропорциональным образом выясняем, что 1 нм3 газа с калорийностью 8000 kcal содержит в себе 33,4944 MJ энергии, или 9,304 кВт/ч.Внутренняя энергия 1 нм3 этого газа, равная 9, 304 кВт*ч, показывает, что если 1 нм3 этого газа (с калорийностью 8000 kcal) сгорает в камере сгорания газопоршневой электростанции, чей электрический КПД которой равен 39%, то в результате производится
9,304 * 0,39 = 3,6286 кВт*ч
Таким образом, на производство 1 кВт *ч в электростанции с электрическим КПД 39% из газа с калорийностью 8000 kcal (или с теплотворной способностью 33,5 МДж) тратится:
1 / 3,6286 = 0,2755 нм3 газа.
Как видно, зависимость между калорийностью газа (его теплотворной способностью) и расходом газа всегда имеет прямую зависимость - чем выше калорийность, тем ниже расход топлива. Имея только часть значений, например, только КПД электростанции, можно определить её расход на газе с любой калорийностью, что в свою очередь позволит провести сравнение в одинаковых исходных данных по топливу.
Правило №2– полный КПД - полный "Эффект"
Газопоршневые электростанции использующиеся для кратковременной работы в качестве резервного источника можно прекрасно использовать без дополнительных затрат на установку системы утилизации тепла (когенерации), так как стоимость этой системы не окупиться за счет редкого использования электростанции. В электростанциях, предназначенных для постоянной работы ситуация другая.Вне зависимости от желания владельца, газопоршневая электростанция будет производить тепловую энергию, так как топливо детонирует (сгорает) в камере сгорания. Это бесплатное тепло может сэкономить значительные средства, которые были бы затрачены на производство того же самого количества тепла в котельной.
Сравнивать электростанции только по электрическому КПД не правильно, так как электростанции производят не только электричества. Производить сравнение можно и нужно по сумме факторов - КПД электрическому и КПД тепловому. При проведении технико-экономического обоснования в обязательном порядке следует учитывать утилизируемое тепло, так как только при таком построении энергоцентра его окупаемость наступит скорее.
Пример:Электростанция А имеет КПД 41%, а электростанция В - 39,5% (разница 1,5 %). Однако полный КПД электростанции А составляет 87,5%, тогда как у второго участника сравнения полный КПД на 3% выше, и составляет 90,5%.
Правило №3 – быть реалистом
Одинаковая цена и одинаковый расход газа не делает электростанции одинаковыми. Существуют ещё такие параметры как ресурс и стоимость технического обслуживания. К примеру, если отечественная газопоршневая электростанция стоит в два раза дешевле чем импортная, а её ресурс в семь раз меньше (8000 моточасов против 60 000), то наверное, её цена не совсем актуальна. За тот же срок владения отечественную придётся поменять несколько (явно больше двух) раз.
Техническое обслуживание, то есть ежедневные затраты, являются не менее важными, чем первоначальная стоимость. Очень часто можно видеть, как электростанция с более дорогими запасными частями "проедает" всё своё преимущество, достигнутое за счет меньшей цены, всего лишь за первый год эксплуатации. Если же производитель не предоставляет подробных затрат на сервис, вместе с подробной программой обслуживания, то это должно вызывать определённую настороженность у квалифицированных сотрудников, проводящих технико-экономическое сравнение. Подробное сервисное обслуживание должно учитывать:
* Следует помнить, что некоторые производители лукавят, указывая максимальный интервал замены масла, который в реальности будет снижен в полтора-два раза.
** Количества масла на угар варьируется, в среднем, от 0,2 до 0,5 гр./кВт*ч для импортный производителей.
*** Самостоятельное обслуживание газопоршневой электростанции может обойтись значительно дороже, чем периодическое привлечение профессионального персонала за счет того, что самостоятельное обслуживание требует не только обучения на заводе-изготовителе, получения допусков и обладания программным обеспечением, но и покупки дорогостоящего специализированного инструмента (в том числе, дорогостоящие газоанализаторы, мультиметры, осциллографы, пирометры и т.д.).
www.esist.ru
Газопоршневой двигатель - двигатель внутреннего сгорания, изготовленный для работы на магистральном газе(метане). Газовый двигатель работает тише и имеет больший ресурс наработки на отказ.
В цилиндрах тепловая энергия преобразуется в механическую энергию вращения, которую используют для вращения вала электрического генератора для выработки электричества. Мотор и электрогенератор могут быть легко соеденены вместе в газопоршневой агрегат. В электростанции агрегат крепится на раме и оборудуется пультом управления установкой. Это образует газопоршневую установку.
Оптимальный режим работы для газопоршневого двигателя это 50 - 90% от номинала (номинальной нагрузки). В этом режиме мотор меньше изнашивается и КПД достигает максимума. При такой нагрузке газопоршневая электростанция имеет запас для скачка нагрузки, угар масла достигает минимума и масло реже требует замены, это повышает общую экономическую эффективность примененения. Нагрузка не должна повышаться сразу на 100%, нагрузка подключается поэтапно. В тоже время агрегат не должен работать при нагрузке менее 25%. Это учитывают при проектировании газопоршневой электростанции и подборе количества и единичной мощности газопоршневых установок. Газопоршневой двигатель может работать как на магистральном газе(метане), так и на сжиженном газе(смесь пропана и бутана). Перенастройка топливной аппаратуре занимает минимальное время и легко настраивается на попутный газ, генераторный газ или на биогаз.
При работе газопоршневого агрегата часть энергии газа выделяется в виде тепловой энергии, которую можно использовать. Тепло от выхлопных газов и тепло системы охлаждения собирают с использованием специальной когенерационной установки, называемой системой утилизации тепла. Система когенерации позволяет нагревать жидкость до температуры 80-95 градусов. Сначала теплоноситель (чаще всего это вода) попадает в водяной теплообменник типа Вода-Вода, где греющей средой является антифриз двигателя. Далее теплоноситель подется в газовый теплообменник типа Газ-Вода, где греющей средой является выхлопные газы. Газоми вода нагревается до окончательной температуры.
Газопоршневой двигатель представлен на рисунках №1, №2 и №3. На рисунках отмечены детали и агрегаты.
В системе зажигания используется принцип искрового зажигания электрической свечой. Использование сильно обедненной газовоздушной смеси значительно сокращает выбросы и повышает эффективность газового двигателя. Для управления зажиганием используется программируемый контроллер систем приготовления и воспламенения топлива.
Масло в газовом двигателе используется минеральное с вязкостью 15W40. Рекомендуемое масло от производителя: TOTAL LMG-405 или Mobil Delvac super GEO. Замена масла осуществляется каждые 500 рабочих часов.
Характеристики разных моделей сильно отличаются в зависимости от фирмы производителя. Основные параметры: мощность, надежность, наработка до капремонта, стоимость оборудования и стоимость обслуживания. Подобрать газопоршневую установку с определенным двигателем можно здесь.
Когда вы думаете приобрести ли генераторную установку - встает вопрос стоимости обслуживания электростанции".Конечно это зависит от многих факторов:
mvvb.ru
Газопоршневая электростанция (ГПУ) или теплоэлектростанция представляет из себя электрогенератор, который приводится в действие двигателем внутреннего сгорания, работающим на природном газе.
Кроме выработки генератором электроэнергии ГПУ также производит тепло за счет охлаждения двигателя, которое может быть использовано в производственных целях, а может просто выбрасываться в атмосферу.
В случае если двигатель, приводящий генератор в действие не является газовым, а работает на дизельном топливе, то подобная станция называется дизель-генераторной установкой (ДГУ).
Благодаря применению газопоршневой или дизель-генераторной установки можно обеспечить независимость объекта от центральных электро- и теплосетей.
ГПУ мощностью от 88 кВт до 4 МВт и полный комплекс работ предлагает российский производитель тепловых электростанций ООО "ПКТ" - www.ooopkt.ru. В результате сотрудничества вы получите готовую к работе установку полностью соответствующую вашим потребностям.
Другими преимуществами установок являются их высокий КПД, экономичность вырабатываемой электроэнергии, быстрая окупаемость (особенно на промышленных объектах) с высоким потреблением электроэнергии, низкие эксплуатационные расходы.
К минусам же можно отнести высокую стоимость оборудования. Подобные проблемы, зачастую решают приобретая теплоэлектростанции, газопоршневые установки и дизель-генераторы в лизинг или привлекая кредитные средства.
В камерах двигателя, работающего на газу, в процессе работы сгорает топливо, а полученная энергия вращая коленчатый вал двигателя передает вращение на вал генератора, который, в свою очередь, вырабатывает электроэнергию.
Когенерация в газопоршневых установкахКогда выделяемая тепловая энергия используется для отопления помещений, горячего водоснабжения или других производственных нужд газопоршневая установка называется когенерационной.
Если не использовать в теплое время года тепловую энергию, выделяемую электростанцией, можно использовать абсорбционную технологию для получения холода для кондиционирования помещений объекта.
Для преобразования тепла в холод используются абсорбционные охладители (чиллеры).
Кроме природного газа двигатели электростанций могут работать и на других видах топлива: пропан, бутан, попутный природный газ, коксовый, древесный, пиролизный газы, газы мусорных свалок и сточных вод.
Локальная выработка электроэнергии позволяет избежать потерь при транспортировки дорогой энергии на объект, которые могут составлять до 28%.
При использовании блочно-модульного варианта установки ГПУ можно использовать несколько установок вместо одной мощной и более экономично и эффективно регулировать их работу, увеличивая общий ресурс работы и экономя ресурсы.
Готовые комплексные установок предлагают многие производители оборудования. Двигатели же для газопоршневых электростанций выпускают несколько крупных мировых компаний: MWM (Германия), LiebHerr (Германия), Tedom (Чехия), CAT (США), Cummins (США), Daewoo (Корея) и д.р.
www.vseznaniya.ru
Ассортимент продукции MWM включает газопоршневые установки и генераторы электрической мощностью от 400 кВт до 4300 кВт, с расходом топлива от 94,8 до 989,1 м3/час. Частота вращения двигателя составляет 1500 и 1000 об/мин. С помощью данных генераторных установок возможно создание электростанций общей мощностью до 100 000 кВт и выше. Они могут работать на различных видах газа, включая природный, сланцевый, рудничный газ, биогаз, свалочный газ, газ сточных вод и синтез-газ. Газопоршневые установки MWM отличаются высокой эффективностью при выработке электрической и тепловой энергии, низкими эксплуатационными расходами, а также надежностью и доступностью.
| модель | Электрическая мощность, кВт | Расход топлива, м3/час | Частота вращения двигателя, Об/мин. | |||||||||||
| TCG 2016 V08 C | 400 | 94,8 | 1500 | |||||||||||
| TCG 2016 V12 C | 600 | 143,0 | 1500 | |||||||||||
| TCG 2016 V16 C | 800 | 189,1 | 1500 | |||||||||||
| TCG 2020 V12 | 1200 | 275,0 | 1500 | |||||||||||
| TCG 2020 V16 | 1560 | 360,3 | 1500 | |||||||||||
| TCG 2020 V20 | 2000 | 458,3 | 1500 | |||||||||||
| TCG 2032 V12 | 3333 | 765,7 | 1000 | |||||||||||
| TCG 2032 V16 | 4300 | 989,1 | 1000 | |||||||||||
| Генератор MWM | ||||||||||||||
Запрос цены
С помощью системы электронного управления газопоршневой установки Total Electronic Management (TEM) осуществляется контроль и мониторинг всех функций и собственных нужд агрегата — установки, периферийного и вспомогательного оборудования. Система обеспечивает эффективную нагрузку, эксплуатационную надежность, простоту и удобство в работе.
TEM мгновенно реагирует на изменения в составе газа, в каждом цилиндре измеряется температура сгорания газа, которая является одним из решающих термодинамических параметров и непосредственно влияет на соотношение компонентов газовоздушной смеси.
Основные задачи управления газопоршневой установки MWM разделены по следующим категориям: измерение, сбор, архивирование, визуализация, контроль, управление и регулирование. В системе имеются интерфейсы для соединения с АСУ ТП верхнего уровня, обеспечивающей управление работой оборудования.
С помощью устройства виртуализации системы управления газопоршневой установки, оснащенного полноцветным сенсорным дисплеем с русскоязычным интерфейсом, обеспечивается доступ ко всем функциям.
Функция архивирования обеспечивает регистрацию до 84 измеряемых значений. При этом возможен просмотр параметров работы газопоршневой установки MWM как в табулярном, так и в графическом виде, с одновременным выводом до 18 кривых на одном графике.
Система TEM-EVO фиксирует архивные данные в трех режимах:
Благодаря широкому выбору опций система TEM-EVO может быть адаптирована для различных видов топлива. Это позволяет использовать сжиженную газовую смесь пропан/бутан в качестве резерва при перебоях в поставках природного газа.
Модемная связь и соответствующее программное обеспечение позволяют контролировать и анализировать состояние агрегатов как из удаленного диспетчерского пункта, так и непосредственно с завода-изготовителя. Собственная электронная система управления станцией обеспечивает работу в параллель до 5 агрегатов. Энергоблоки имеют высшую, 4-ю степень автоматизации.
agt-generator.ru
