Gasstempelinstallationsprincip for drift. Modulære kraftværker med medium effekt. Funktioner ved gasstempelinstallationskølesystemet

Centraliserede systemer meget højt i disse dage. Det samme gælder for generel varmekommunikation. Derfor bliver mini-CHP'er stadig mere populære blandt ejere af virksomheder med forskellige specialiseringer. Det er ret dyrt at installere en sådan station, men det betaler sig meget hurtigt. Hovedelementet i enhver mini-CHP er en gasstempelenhed.

Designfunktioner

Moderne gasstempelenheder fungerer på forbrændingsmotorer. I dette tilfælde kan ikke kun propan eller butan bruges som brændstof, men også:

• blusse;

  spildevand gas;

  tilfældig;

  koks osv.

Ud over motoren inkluderer designet af gasstempelinstallationen:

en generator designet til at omdanne den mekaniske rotationsenergi af motorakslen til elektrisk energi;

varmt vand eller dampkedel;

radiator, som er en del af motorens kølesystem;

pumper, termostater, varmevekslere.

Et sådant system kan også omfatte aircondition. Oftest bruges snydere i minikraftvarmeværker.

Driftsprincip

Den største fordel ved gasstempelenheder er høj effektivitet til en relativt lav pris. Hvis udstyret kører på gas leveret gennem russiske rørledninger, vil dets elektriske komponent være omkring 43%. Men i de fleste tilfælde kan gasstempelenheder fungere i kraftvarmetilstand. I dette tilfælde bruges også den varme, der frigives af forbrændingsmotoren. Kølevæsken, der varmes op under motordrift, kommer ind i en speciel veksler. Her overfører den varme til vand eller frostvæske, der cirkulerer gennem varmesystemets ledninger. I dette tilfælde opstår der yderligere varme i en speciel spildvarmekedel på grund af varmen fra forbrændingsmotorens udstødningsgasser.

Når du bruger denne ordning for drift af en mini-CHP, kan effektiviteten af ​​installationen stige til 90%. I dette tilfælde er forholdet mellem motoreffekt og energi genereret af installationen 1x1. Hvilket er en meget god indikator. For 1 kW motoreffekt er der trods alt 1 kW samlet (termisk og elektrisk) energi genereret.

Trigenerationsmodeller

Gasstempelgeneratortypen er den mest bekvemme at bruge, men samtidig det dyreste udstyr. I dette tilfælde kan varmen, der genereres af motoren, ikke kun bruges til opvarmning af værksteder og virksomhedens produktionslokaler om vinteren, men også til at airconditionere dem i sommertid. Dette mål kan opnås ved at inkludere en chiter, der arbejder ved hjælp af absorptionsteknologi, i mini-CHP-systemet. Sådanne enheder bruger damp eller varmt vand.

Nogle gange er designet af en gasstempelenhed suppleret med et kompressor klimaanlæg. Dog brugen lignende enhed i de fleste tilfælde anses det for upraktisk, da det kører på elektricitet. Og det medfører til gengæld ekstra unødvendige udgifter.

Valgmuligheder

Effekten af ​​udstyr såsom en gasstempelenhed kan svinge inden for meget vide grænser. Når du vælger dette udstyr, skal du selvfølgelig først være opmærksom på denne indikator. På moderne marked Der er installationer, hvis effekt kan variere fra snesevis af kW til MW. Men det mest populære udstyr anses for at være 100-2000 kW. Selvom en virksomhed kræver stor kapacitet, køber den normalt ikke én stor installation, men flere små. Dette giver en masse fordele. Disse omfatter:

Mere pålidelig drift systemer. Hvis en af ​​installationerne fejler, kan arbejdet midlertidigt fortsætte med at bruge de resterende. Som følge heraf vil værkstederne ikke stå ledige.

Mulighed for mere rationel brug systemer. For eksempel om vinteren, hvor der ikke er behov for opvarmning, kan nogle af installationerne slukkes. Det samme gælder toppene og lavpunkterne i selve produktionen.

Et kendetegn ved gasstempelenheder er, at de ikke kan bruges ved en belastning på mindre end 30 %. Stor enhed Det er ret svært at bruge på fuld kapacitet hele tiden. Når du bruger flere installationer, forsvinder dette problem også.

Beregning af gasstempelinstallation

Omkostningerne på 1 kW i timen genereret af udstyr af denne type er ret vanskelige at beregne uafhængigt. Det er nemmere at bruge en specialiseret online lommeregner eller software. I programformularen skal du blot indtaste følgende data:

motor model;

antal installationer;

gastakst i dette særlige område;

el-takst.

Du skal også angive, om stationen bruger kraftvarme- og trigenereringstilstande.

Gasstempelenheder, hvis pris afhænger af kraft og funktionalitet (fra 100 tusind til 15-16 millioner rubler), viser sig i de fleste tilfælde at være udstyr, der er meget rentabelt at bruge. Nogle modeller kan betale sig selv på få måneder. Den maksimale tilbagebetalingstid er 4 år.

Installationsfunktioner

Ved montering af en minikraftvarmeproduktion skal lovens standarder overholdes. Gasstempelenheden kan monteres enten udvendigt produktionslokaler og direkte på dets territorium. Sådanne enheder er også nogle gange installeret i udvidelser.

Ved udendørs installation er minikraftvarmeværker normalt placeret i en afstand af mindst 5 meter fra bygningen. Hvis det er placeret i en separat bygning, skal sidstnævnte placeres i en afstand af 10-20 m fra værkstederne. industribygning mini-CHP bør adskilles af særlige tekniske lokaler fra alle sider. Samtidig skal folk ikke være i sådanne lokaler hele tiden. De samme regler gælder, når stationen ligger i en tilbygning.

Gasstempelenheder fra russiske producenter

Udstyr af denne type, produceret i indenlandske virksomheder, er i de fleste tilfælde af god kvalitet og pålidelighed. Og selvom det i nogle henseender kan være ringere end europæisk fremstillet udstyr, anses det for at være ret egnet til brug i mini-CHP. Desuden er sådanne enheder normalt billigere end dem, der fremstilles for eksempel i Europa.

Moderne indenlandske virksomheder kan bruge mest forskellige mærker udstyr såsom gasstempelenheder. Producenter: Energo-status LLC, Zorya-Mashproekt, NPO im. Frunze, Altai-Dizelenergo og mange andre producerer ret pålidelige enheder af denne type. Meget populære blandt ejere af virksomheder, der opererer fra mini-kraftvarmeværker, er også Russiske modeller AGP-linjer produceret af Rybinskcomplex-virksomheden.

Tekniske egenskaber for AGP-100

Parametre for gasstempelinstallationer russiske producenter kan have forskellige afhængigt af linje og formål. AGP-kraftværker er ingen undtagelse i denne henseende. Der er mange modifikationer af dette udstyr. En af de mest populære modeller på hjemmemarkedet er AGP-100. Den er designet til at give forbrugerne trefaset vekselstrøm ved 50 Hz og 400 V. Afhængig af kvaliteten af ​​den gas, der bruges til drift, kan den generere energi ved 70-100% af sin egen Om nødvendigt kan den også være bruges til varmegenvinding. Nedenfor præsenterer vi for klarhedens skyld en tabel med de tekniske egenskaber for denne enhed.

Omkostningerne ved elektricitet genereret af denne installation er omkring 0,7 rubler per 1 kW/h ved maksimal belastning.

europæiske installationer

Sådant udstyr bruges også ret ofte af indenlandske virksomheder. Et af de mest populære mærker importerede modeller er Caterpillar. Gasstempelenheder fra denne producent vurderes primært til:

høj effektivitet;

mulighed for brug bredt udvalg ekstra udstyr;

nem installation;

besparelser i form af brændstofforbrug;

fremragende ydeevne egenskaber;

Mulighed for brug uden behov for større reparationer lang tid(op til 100.000 driftstimer).

Således er en moderne gasstempelinstallation faktisk meget praktisk og pålideligt udstyr. Med sådanne fremragende effektivitets- og ydeevneindikatorer kan den naturligvis bruges ikke kun i produktionsværksteder, men også på forskellige slags sociale faciliteter: hospitaler, skoler, børnehaver mv.

Hvor hurtigt betaler en GPU sig selv?

Tilbagebetalingsperioden for GPU'en afhænger af flere faktorer, såsom energicentrets kraft, dets omkostninger, prisen på gas, prisen på el og varme osv. Men i gennemsnit tjener en gasstempelinstallation sig selv tilbage i en periode på et til tre år, med konstant brug. Vi tilbyder at beregne tilbagebetalingen af ​​en gasstempelinstallation med dine parametre.

Hvor meget koster en kW, når du bruger en GPU?

Omkostningerne til en kilowatt elektricitet modtaget fra GPU'en kan beregnes ved hjælp af en forenklet formel: Omkostninger = Omkostninger til gas / GPU-forbrug pr. 1 kW + Vedligeholdelsesomkostninger for perioden / Antal genereret kilowatt for denne periode; (eksklusive termisk energi).

Lad os se på denne formel ved hjælp af flere rigtige eksempler:

Papirfabrik, s. Chaltyr, Tedom D1200 GPU med MWM TCG2020V12 motor

Gasomkostninger (6,23 rubler) x GPU-forbrug pr. 1 kW (0,242 kubikm 3) + Vedligeholdelsesomkostninger for perioden (135.000 rubler pr. måned) / Antal genereret kilowatt for denne periode (691.200 kW) = 1 gnid. 70 kopek

Kasino Shambhala, s. Shcherbinovskaya, GPU Tedom D800 x 2 med MWM TCG2016V16 motor

Gasomkostninger (7,68 RUB) x GPU-forbrug pr. 1 kW (0,246 m 3) + Vedligeholdelsesomkostninger for perioden (166.400 RUB pr. måned) / Antal genererede kilowatt i denne periode (921.600 kW) = 2 gnid. 07 kop.

Du kan få mere nøjagtige værdier under hensyntagen til de angivne parametre ved hjælp af GPU-tilbagebetalingsberegningen - beregn.

Er det muligt at afbryde forbindelsen til netværket med din GPU?

Kan. Men det er nødvendigt at beregne strømmen af ​​energicentret, der opererer på øen, korrekt og sørge for redundans i tilfælde af nødsituationer. For eksempel, hvis kapaciteten af ​​et objekt i den tredje kategori er 1,5 MW, hvoraf den første kategori er 89 kW, så anbefales det at installere to 1 MW maskiner og en 100 kW dieselgenerator.

Hvad er garantien for gasstempelenheder?

Standardgarantiperioden er fireogtyve måneder i denne periode, alle tilfælde af fabrikationsfejl og defekter identificeres normalt. Hvis kunden har yderligere ønsker om at forlænge garantiperioden, er dette muligt, vi kan tilbyde udvidede garantibetingelser for vores udstyr.

Hvad er levetiden for GPU'en?

GPU'ens samlede levetid er 240.000 m/t (30 år), mens motoren for hver 80.000 m/t (10 år) eftersynes med udskiftning af alle hovedkomponenter.

Gasstempel eller gasturbineenhed?

I øjeblikket er mulige generatordrev til decentraliserede minikraftvarmeværker gasstempelmotorer (GPE) og turbinemotorer (GTE).

Meget vigtigt for fremtidige stationsejere er spørgsmålene om brændstofforbrug og driftsomkostninger, som er direkte relateret til de fordele, som ejeren vil modtage, og tilbagebetalingsperioden for stationsudstyret.

Figur 1.

Det specifikke brændstofforbrug pr. produceret kWh er lavere for en gasstempelinstallation og ved enhver belastningstilstand. Dette forklares med, at effektiviteten af ​​stempelmaskiner er 36...45%, og gasturbiner - 25…34%.

Figur 2.

Driftsomkostningerne for et kraftværk med stempelmaskiner er lavere end for et kraftværk med gasturbiner. Skarpe hop i gasturbinemotorgrafen indikerer større motoreftersyn. GPD driftsomkostninger har ikke sådanne hop større reparationer kræver væsentligt færre økonomiske og menneskelige ressourcer.

Indikator	Gasstempeldrev (GPA)	Gasturbinedrev (GTE)
Holdbarhed	240.000 m/t underlagt drifts- og vedligeholdelsesregler	120.000 m/t underlagt drift- og vedligeholdelsesregler
Vedligeholdelse	reparationer udføres på stedet reparationer kræver mindre tid	reparationer udføres på specielle fabrikker omkostninger til tid og penge til transport, opretning, balancering mv.
Økonomisk	Effektiviteten ændres ikke ved belastning fra 100 % til 50 % effekt
Specifikt brændstofforbrug ved 100 % og 50 % belastning	9,3…11,6 MJ/kWh 0,24…0,26 m 3 /kWh	13,2…17,7 MJ/kWh 0,375…0,503 m 3 /kWh
Spændingsfald og genopretningstid efter 50 % belastningsstigning
Effekt af variabel belastning	langtidsdrift ved belastninger mindre end 50 % er ikke tilrådeligt, med mindre enhedseffekt på enheden, mere fleksibelt arbejde kraftværker generelt og højere pålidelighed af strømforsyningen	drift ved dellast (mindre end 50%) påvirker ikke møllens tekniske tilstand ved høj enhedsstyrke på enheden reduceres enhedens ressource kraftigt, hvis den tændes/slukkes
Indkvartering i bygningen	Lavere lydtrykniveau, kræver ikke en kompressor for at booste gas, arbejdstryk gasindtag - 0,02…0,35 bar	med en kraftværkseffekt på 5 MW er gevinsten ved en mindre rumstørrelse ikke væsentlig det mindste driftsgastryk ved indløbet er 12 bar højtryksgas eller en boosterkompressor er påkrævet, samt udstyr til at starte turbinen
Service	nedlukning efter hver 2000 timers (MWM - op til 5000 timer) drift, olieskift baseret på analyseresultater kasket. reparation efter 80.000 timer, udført på stedet	stop efter hver 2000 timer (data fra Iskra) kasket. reparation efter 25.000 timer, udført på et særligt anlæg

En sammenligning af turbine- og stempelmotorer til brug i minikraftvarme viser, at installationen af ​​gasturbiner er mest rentabel i store industrivirksomheder, der har betydelige (mere end 20 MW) elektriske belastninger. Verdenserfaring viser gasturbinekraftværkers uegnethed lav effekt til små energibehov.

Hvor meget strøm skal jeg bruge fra min GPU? Hvor mange GPU'er har du brug for? Hvor kan jeg installere GPU'en?

Korrekt valg af GPU, bestemmelse af installationssted, bestemmelse af effekt mv. kan kun udføres af kvalificerede specialister, der har driftserfaring og forstår de generelle principper for drift af deres egen generation, derfor tilbyder vi dig at lave en pre-design undersøgelse gratis, vi vil give konsultationer og hjælp til at vælge udstyr. For at gøre dette, start med at udfylde spørgeskemaet.

Hvad sker der, når belastningen overstiger GPU-kapaciteten? (netværk, belastningsreduktion)

Hvis forbrugsbelastningen stiger over GPU'ens effekt (for eksempel under opstartsbelastninger af produktionsudstyr), gør automatisering det muligt at kompensere for den manglende strøm fra netværket.

Derudover er GPU-automatiseringen i stand til, i ø-tilstand, at udføre en trinvis forøgelse af belastningen for at sikre mere stabil drift af motoren, mens GPU'en selv bestemmer tidsintervallerne for at tænde grupper af belastninger (på indledende fase indstillinger angiver prioriteten af ​​belastningsgrupper) og tænd/sluk-algoritmer. Dette gør det muligt i tilfælde af strømmangel ikke at stoppe strømforsyningen på grund af en nødoverbelastningsbegivenhed, men at slukke for de mindst signifikante forbrugere.

Hvad sker der, hvis forbruget er mindre end beregnet?

Automatisk installation vælger optimal tilstand betjening af udstyret, og hvornår parallelt arbejde to eller flere maskiner anvendes styrealgoritmer, der sikrer optimal og ensartet belastning af enhederne, deres rotation i drift og samme driftstimer.

Er det muligt at sælge overskudsvarme og el?

Ja, i de fleste tilfælde er det ikke engang nødvendigt at indhente en takst for salg af el og godkendelse fra den regionale ekspeditionstjeneste. Mere detaljerede oplysninger Du kan få det ved at kontakte vores specialister.

Gasstempel-bærbare kraftværker er blevet en fremragende analog til enheder, der kører på diesel og benzin. Hvor rentabel er brugen af ​​sådanne kilder til elektricitet, hvordan du udstyrer dit hjem med dem, og hvilke nuancer der skal tages i betragtning, når du bruger dem, vil denne artikel fortælle dig.

Stigende priser på el genererer nye tilbud på markedet Et nyt ord på dette område - termiske kraftværker, drevet af naturgas. I løbet af de sidste 15 år er produktionen af ​​installationer af denne art næsten fordoblet, og selve teknologien til lokal elproduktion er blevet så avanceret, at prisen på en kilowatt produceret elektricitet er billigere, end når den forbruges fra bynetværk. Læs mere om fordelene ved gaskraftværker:

1. Alsidig placering. Gaskraftværker kræver ikke særlige geologiske eller klimatiske forhold til installation. Tak vedr små størrelser og vægt, installation af en autonom station kræver kun en forberedt betonbase. Manglen på en stor forsyning af vand er heller ikke kritisk for dem.
2. Holdbarhed. Forskellige producenter garanterer anden periode operation. I almindelig sag stationer fungerer uden større reparationer i 30 år, og med udskiftning af en række udøvende enheder - op til 100 år.
3. Fuldautomatisk drift. Indbygget enhed elektronisk styring, som forekommer i næsten alle installationer, regulerer automatisk brændstoftilførslen og overvåger enhedens sundhed i realtid. Vedligeholdelsespersonalets rolle er reduceret til at udføre operationelle koblinger, overvågning og overvågningsparametre.
4. Bredt effektområde. Gasminikraftværker kan levere elektricitet til både energiintensive virksomheder og små landsted. Afhængigt af designet garanterer de produktion af elektricitet i mængder fra 5 kW til flere megawatt.
5. Mulighed for brug som backupkilde. Næsten ethvert kraftværk kan udstyres med en AVR-enhed og automatisk start. Mange producenter producerer standardmoduler til opgradering af tidligere installerede generatorer.
6. Lav pris på produceret elektricitet. Omkostningerne til elektricitet, der forbruges fra bynetværk, inkluderer omkostningerne ved transport langs elledninger og vedligeholdelse af transformerstationer. Det er meget billigere at transportere gasenergi, så prisen på elektricitet produceret af gaskraftværker er mindre end to rubler per kilowatt.
7. Frihed til at vælge brændstof. Kraftværker opererer fra enhver form for gasformigt brændstof, herunder biogas. Dette er relevant for husdyrbrug: At kombinere en metanreaktor, berigelsesanlæg og kraftværk i ét energikompleks vil gøre produktionen uafhængig af energiforsyningen.

Driftsprincip for gaskraftværker

Baseret på designprincippet er kraftværker opdelt i to typer: gasturbine og gasstempel. Sidstnævnte har et enklere design, kræver ikke dyr vedligeholdelse under drift og er de mest økonomisk mulighed gas installation. De har dog næsten ingen begrænsninger i maksimal effekt. Gaso turbinekraftværker De er mere teknologisk avancerede og komplekse i deres design, men mindre økonomiske: deres brug er kun berettiget på skalaen af ​​industriel produktion. Deres største fordel er komponenternes høje slidstyrke og fuldstændig uhøjtidelighed over for brændstoftypen: i nogle tilfælde kan endda kulstøv bruges, men et specielt modul til fremstilling af brændstofblandingen er påkrævet.

Gasturbinekraftværker (GTE)

Grundlaget for GTE er en gasturbine, designet efter princippet om en jetflymotor. Det er et cylindrisk forbrændingskammer, hvori gasturbinens hovedløbehjul er placeret. Luft- og brændstofdampe kommer ind i kammeret under højt tryk, hvor de antændes. Under forbrændingen af ​​brændstof dannes en strøm af varme gasser, som får turbinen til at rotere. Det overfører til gengæld rotation til kompressoren og generatoren, og sikrer dermed produktionen af ​​elektricitet.

Det er typisk, at turbinekraftværker producerer næsten dobbelt så meget termisk energi som elektrisk energi. Derfor bruges de ofte som en del af termiske kraftværker ved at installere dem i udstødningssystem spildvarmekedel, hvilket giver ikke kun elproduktion, men også varmeforsyning i stort volumen og til en minimal pris.

Gasstempelkraftværker (GPP)

I gasstempelkraftværker er kilden til kinetisk energi en maskinenhed, der fungerer efter princippet om en forbrændingsmotor. Brændstofforsyningen udføres af en injektor og styres af en elektronisk styreenhed, på grund af hvilken stempelkraftværker har en ret høj effektivitet. En væsentlig ulempe ved gasstempelsystemet er højt niveau støj og vibrationer under drift på grund af tilstedeværelsen stort antal bevægelige dele. Fordelen ved disse motorer er deres høje tilpasningsevne til forskellige tilstande og belastningsniveauer, som ikke kan opnås i gasturbineanlæg, der kører med næsten konstant effekt.

Fordelen ved at bruge gasstempelkraftværker i individuelle husholdninger

Autonome gasgeneratorer er af stor interesse for både individuelle iværksættere og beboere i private sektorer, sommerhuse og små byområder. I praksis retfærdiggør gaskraftværker fuldt ud deres brug, og deres tilbagebetaling kan opnås inden for en meget overskuelig periode. Den eneste ulempe er behovet for seriøs kapitalinvestering. Derudover er der følgende nuancer:

1. Gasstempelenheder bruges hovedsageligt.
2. Jo højere tilbagebetalingstid, jo lavere faktisk magt stationer.
3. Der kræves en separat grund til installation.
4. Ved kollektiv brug kræves en udviklet infrastruktur.
5. Drift af installationerne er umulig uden kvalificeret vedligeholdelse.

Autonome gaskraftværker og termiske kraftværker kan opdeles i tre grupper.

Laveffekt gasgeneratorer

Eksternt ligner de benzin, har et lignende driftsprincip og de højeste omkostninger ved genereret elektricitet. De kan have beskyttelse i form af et hylster til al slags vejr eller kræve et særligt rum. Ikke brugt som hovedkilde til elektricitet med meget sjældne undtagelser. Sådanne generatorer vælges af private husholdninger og industriværksteder, der har brug for en backup-kilde til elektricitet og har en naturgasforsyning til anlægget. Designet til brændstof på flaske, men denne funktion bruges sjældent. I modsætning til mere kraftfulde installationer har de en betydelig begrænsning på kontinuerlig drift (fra 6 til 10 timer). De har også den ulempe, at lav kvalitet produceret elektricitet.

Nøglefunktioner:

1. Motortype: 1-cylindret 4-takts karburator med tvungen køling.
2. Generatortype: sædvanligvis selvaktiverende asynkron enkelt- eller trefaset generator.
3. Udgangseffekt: op til 20 kW.
4. Brændstof: naturgas, propan-butan.
5. Styring: analog styreenhed, relæbeskyttelse, automatisk omskifter i de fleste modeller.
6. Idriftsættelse: mindre end et minut.
7. Pris: fra $2000 til $10000.

Dette er den eneste type gasgenerator, der kan flyttes ubesværet. Det bruges ofte på byggepladser, hvor der ikke er strømforsyning, eller under arrangementer udenfor stedet. For mobil brug skal du betale den høje pris for et bærbart kraftværk, hvilket gør brugen af ​​benzin i dette tilfælde mere rationel.

Modulære kraftværker med medium effekt

De er maskinblokke store størrelser, kan være åben eller begrænset af et beskyttende støjabsorberende kabinet. Anvendes hovedsageligt som hoved- eller backup-kilder til elektricitet til forstæders boligforeninger, kontorer og små industri- og indkøbscentre, varehuse. Produktiviteten af ​​sådanne kraftværker er ret høj, og prisen på den genererede elektricitet er sammenlignelig med elektricitet fra bynettet.

Nøglefunktioner:

1. Motortype: V-formet karburator eller indsprøjtningsmotor med 6–16 cylindre, overliggende ventiler og vandkøling.
2. Generatortype: asynkron trefaset børsteløs generator med selvmagnetisering.
3. Udgangseffekt: op til 1 MW.
4. Brændstof: naturgas, biomethan, propan-butan.
5. Kontrol: digital controller, kombineret multi-level beskyttelse, automatisk overførselskontakt, selvdiagnose. Arbejdet er fuldautomatisk.
6. Opnå nominel effekt: op til en time.
7. Pris: fra $10.000 til $250.000.

Gasstempelenheder af denne klasse er de fleste rationel metode selvstændig levering af elektricitet til boligområder og energiintensive virksomheder. Den etablerede grænse for motortimer gør det muligt at bruge dem løbende, og stoppe dem to gange om året i en dag til vedligeholdelse. Kraftværker er udstyret med separate enheder til forberedelse af gasformigt brændstof og koblingsudstyr til primær kobling.

Dette udstyr er fuldstændig stationært og, når det er installeret, kræver det specielt udstyrede steder eller bygninger udstyret med forberedte betonbund, vibrationskompensation, brændstofbunkers, gasfjernelse og ventilationssystemer. Takket være automatisk regulering af brændstofforsyningen er omkostningerne ved produceret elektricitet væsentligt lavere end netværksomkostningerne.

Energikomplekser og minikraftvarmeværker

Selvom gasstempelkraftværker inkluderer evnen til at fungere i kraftvarmetilstand fra 100 kW elektrisk effekt, bør den største effektivitet forventes fra energikomplekser med et potentiale på flere megawatt. Disse installationer er miniature kraftvarmeværker udstyret med varmtvands- eller dampkedler eller varmepumper. De mest avancerede energikomplekser, der fokuserer på ressourcebesparende drift, bruger flere niveauer af varmefjernelse samtidigt: en spildvarmekedel, en economizer og et lavpotentiale varmefjernelseskredsløb.

Nøglefunktioner:

1. Motortype: 12 eller flere cylindre, tvungen luftindsprøjtning, kølekreds i to niveauer og varmeveksler på udstødningsmanifolden.
2. Generatortype: Asynkron trefaset børsteløs generator.
3. Udgangseffekt: over 1 MW.
4. Brændstof: naturgas, biobrændstof, propan-butan, tilhørende petroleumsgas.
5. Kontrol: fuldautomatisk operationspost.
6. Opnåelse af fuld effekt: 4-5 timer.

Design, fremstilling og installation af energikomplekser udføres individuelt. Målet for hvert projekt er den største harmonisering af anlæggets termiske og elektriske belastninger med kompleksets produktionskapacitet. Opførelsen af ​​kraftværker udføres normalt på nøglefærdig basis. De vigtigste forbrugere er boligkomplekser, energiintensive virksomheder, datacentre og rotationslejre. Omkostningerne ved 1 kW produceret energi er ikke mere end halvanden rubel.

Lille kraftvarmeproduktion

Mini-CHP'er, der opererer på gasformigt brændstof, begyndte at dukke op i Rusland relativt for nylig, men viste ikke desto mindre fremragende effektivitet. I dag er der mere end 200 installationer, der opererer i Den Russiske Føderation, hvoraf de fleste er placeret i fjerntliggende regioner. Hovedargumentet for at installere en mini-CHP på et sted er kravet om fuldstændig autonomi eller umuligheden af ​​at forbinde til hovedstrømforsyningslinjerne. I dette tilfælde er spørgsmålet om økonomisk gennemførlighed henvist til baggrunden.

Fordelen ved en minikraftvarmeproduktion er, at stationen producerer elektrisk energi, hvilket er næsten halvdelen af ​​prisen på netenergi. Termisk energi er helt gratis i produktionen, og derfor består dens forbrugeromkostninger udelukkende af omkostningerne til udstyrsvedligeholdelse og transport over korte afstande.

Udsigten til at bruge minikraftvarme overalt er blot et spørgsmål om tid. Altså under byggeriet boligkomplekser ny generation, opstår spørgsmålet om tilslutning til centraliserede varme- og elektricitetskilder slet ikke. Da kvaliteten og leveringsmåden af ​​disse ressourcer lader meget tilbage at ønske, er nye bygninger udstyret med deres egne energisystemer, hvilket kommer både ejendomsejere og deres brugere til gode.

Genopbygning af forsyningsledninger til brug af minikraftvarme er forbundet med en række vanskeligheder. Først og fremmest er dette et spørgsmål om volumetriske kapitalinvesteringer. Omstrukturering af energiforsyningsindustrien til en lille virksomhed med en varme- og elektrisk belastning på 2 MW vil koste administrationen 20 millioner rubler. Den anden grund til den lave distribution er problemet med manglen på sit eget netværk af ingeniørkommunikation: Hvis det nægter centrale kilder til varme- og elforsyning, bliver virksomheden enten nødt til at købe hele den eksisterende infrastruktur ud eller skabe sin egen. Det er kun rentabelt, hvis energiressourcer sælges til tredjepartsforbrugere.

Indretning af generatorrum til GGE

Montering og idriftsættelsesarbejde Det vil ikke være muligt at udføre det på egen hånd, uanset hvor meget du ønsker, medmindre vi taler om laveffektsgeneratorer. Men at forberede et værelse eller et sted til installation af et kraftværk er ganske muligt: ​​dette vil hjælpe delvist med at spare på de dyre tjenester fra installationsfirmaer.

Åben placering. Ved installation af en installation med en elektrisk effekt på mere end 500 kW kræves en betonplatform udstyret med passivt vibrationsdæmpningsudstyr. Den største fordel ved den åbne placering af kraftenheden er effektiv varmefjernelse og fraværet af behovet for røgfjernelsessystemer. For at forbedre bekvemmeligheden ved arbejde for vedligeholdelsespersonale er der bygget en baldakin over betjeningspanelerne og den mekaniske enhed.

Indendørs installation. Behov for fuldstændig isolation kraftværk afhænger af udstyrets klimatiske design. Rummet skal have et avanceret system indblæsning og udsugning og brandslukning. Røgfjernelsessystemet er repræsenteret af røgudsugere parret med en fælles opsamler. Der skal installeres et udstødningsrør gennemløb og hvis højde er valgt i overensstemmelse med udstyrsproducentens anbefalinger. Krav til termiske kraftværksbygninger er reguleret af SNiP II-58-75.

Tilslutning og drift

Kraftværket drives enten fra en cylinder gennem en speciel reduktionsanordning eller af hovedgas, hvis tryk svarer til de nødvendige parametre. For at tilslutte til hovedledningen skal du tilmelde kraftværket som ekstra gasapparat, hvilket sker efter standardproceduren med ændringer af hjemmegasforsyningsprojektet.

TIL elektrisk netværk gasgeneratoren tilsluttes via en to-positionskontakt, hvis selve installationen ikke omfatter en ATS-enhed, eller gennem en effektbegrænser, afbryder eller linjeafbryder med et relæbeskyttelsessystem. Det er meget nyttigt at organisere en intern måleenhed på generatorlinjen direkte forbindelse eller på nuværende transformere - dette vil hjælpe med at kontrollere omkostningerne ved genereret elektricitet og hurtigt overvåge brændstofforbruget.

Under drift er det vigtigt at overholde den foreskrevne driftstilstand, udtrykt i antal motortimer pr. dag. Kraftværker over 100 kW har en konstant driftstilstand i 361 dage om året, mindre kraftfulde kan fungere fra 6 til 20 timer om dagen. Under drift styres næsten alle parametre automatisk i tilfælde af en funktionsfejl, enten stopper motoren eller generatoren slukker for spændingsforsyningen. Yderligere diagnostik udføres i overensstemmelse med betjeningsvejledningen.

Vedligeholdelse og godkendelse

De fleste gasstempelinstallationer med en effekt på op til 5 MW kræver ikke konstant tilstedeværelse af driftspersonale. Overvågning og kontrol af parametre kan etableres gennem linjen trådløs kommunikation, Men periodisk eftersyn skal ske personligt. Opretholdelse station består i at udføre planlagte reparationer af specialister fra servicevirksomheder og opretholde et normalt olieniveau i motoren. Uafhængig indgriben i stationens design er ikke tilladt i henhold til betingelserne for garantiservice. Det eneste, der kræves af ejeren, er at stoppe generatoren i et stykke tid planlagte reparationer eller transportere et lavkraftværk til servicecenter om nødvendigt.

Konklusion

Industrien med lokal produktion af elektrisk og termisk energi anses for at have potentiale for udvikling på globalt plan. At producere energi på denne måde er et væsentligt bidrag til at bevare verdens fossile brændselsreserver og vil give tilstrækkelig tid til en fuldstændig overgang til produktion af elektricitet og varme fra vedvarende kilder.

Hovedproblemet ved lokal brug af kraftværker er opretholdelse af miljøsikkerheden i byområder. Men denne ulempe er meget let at eliminere, når du bruger installationer, der absorberer naturgasforbrændingsprodukter

For almindelige borgere giver gaskraftværker en glimrende mulighed for at reducere elprisen med næsten det halve og om nødvendigt bruge næsten gratis centralvarme.

Redrick Shewhart (Adlynx), rmnt.ru

Kraftvarmeprincippet gør det muligt at forsyne forbrugerne med flere typer energi på minimumsomkostninger. På sådanne platforme er der stationer, der forsyner virksomheder med varme, kulde, damp og elektricitet. Mængden af ​​genereret energi, og hvordan energien fordeles, afhænger af designet og lokal ingeniørstøtte. En typisk implementering af dette koncept er en gasstempelenhed (GPU), som inkluderer en forbrændingsmotor. Trods traditionel måde strukturelt design, sådanne enheder er effektive, funktionelle og holdbare. De er dog ikke fri for mangler.

GPU enhed

Designet er baseret på en massiv forbrændingsmotor, som indeholder et forbrændingskammer og en ekstra infrastruktur til at udføre processerne med blandingsdannelse og antændelse. Resten af ​​den tekniske del er bestemt af, hvilke specifikke energityper der skal opnås under forbrændingscyklusserne. For eksempel er det almindeligt at forbinde en aksel, takket være den mekaniske drift, som elektrisk energi genereres af. Akslen udfører den mekaniske handling på grund af forbrændingsmotoren. Direkte termisk energi, som genereres allerede i den første cyklus, kan fordeles eller akkumuleres i kedler med kredsløb. Det samme gælder for damp, som vil blive overført til forbrugerne af en trigenerationsgasstempelenhed. Designet af moderne GPU'er er ikke komplet uden sikkerhedssystemer, herunder temperatursensorer, detonationsregulatorer og kontrolpaneler. Samtidig fungerer sådanne generatorer ikke altid som selvstændige energiproduktionsanlæg. De er ofte integreret i store virksomheders tekniske infrastruktur allerede på byggestadiet. I dette tilfælde fungerer de kun som en komponent i gaskompressorer, pumpedrev eller køleenheder. Selvfølgelig vi taler om om industrielt udstyr, der kræver tilslutning af store energistrømme.

Generelt driftsprincip

Uanset algoritmen til generering, konvertering og yderligere distribution af energi, genererer GPU'er på det grundlæggende niveau energipotentiale i processen med at brænde gasbrændstof. Ifølge specialisternes beregninger gør termisk energi på sådanne stationer det muligt at generere elektricitet med en effektivitet på omkring 40%. Med andre ord går det meste af den genererede varme ind miljø, og næsten halvdelen akkumuleres og sendes af forbrugerne. Og i denne sammenhæng kan vi huske konceptet indbygget i stationsvirksomhedens tekniske struktur - denne ordning vil gøre det muligt mere effektivt at bruge den udgående "lokale" termisk energi til rumopvarmning osv. Derudover spredes multifunktionelle gasstempelenheder aktivt, hvis driftsprincip er fokuseret på segmenteret generering af energi af forskellige typer i separate blokke. Det er kraftvarme- og trigenerationsanlæg, som tillader brug af primær genereret energi med en effektivitet på omkring 90 %. De er værd at overveje separat.

Kraftvarmeprincippet

Til at begynde med er det værd at understrege, at elproduktion i mange installationer udføres "som standard". Dette er den mest almindelige type målprodukt for GPU-stationer. Men udover det kan termisk energi omdannes til et middel til opvarmning af vand og damp. Køling af forbrændingsmotoren udføres iflg lukket kredsløb, hvori koldt vand cirkulerer. Den tager termisk energi fra motoren, hvorefter den sendes til varmeveksleren. Ved den sidste cyklus kommer kølevæsken ind i kedlen, som genvinder varmen. Denne infrastruktur tillader brugen af ​​gasstempelkraftvarmeenheder i forbindelse med præfabrikerede modulbygninger eller i færdige containere. De er placeret i selve virksomhederne eller i nærheden. Kraftvarmeprincippet om drift sikrer forsyningen af ​​elektricitet til forbrugerne, varmt vand eller færge.

Trigenerationsprincip

Trigeneration involverer udvidelse af funktionaliteten af ​​konventionelle GPU'er ved at tilføje opgaven med at generere kulde. Denne funktion er også meget efterspurgt blandt virksomheder fra forskellige brancher. Teknisk set opnås trigenerering gennem samme varmegenvindingsprocedure, men i større mængder. Absorptions- eller kompressorklimaanlæg bruges til direkte at akkumulere kolde strømme og distribuere dem. Desuden bruger kølekølere baseret på absorption allerede produceret varmt vand eller damp fra gasturbineenheden. En gasstempelenhed med kompressorklimaanlæg fungerer til gengæld ved hjælp af færdiglavet elektricitet. Det vil sige, at køleenheder under alle omstændigheder kræver et sekundært forarbejdningsprodukt for deres funktion.

Brændstofmateriale

Et væsentligt træk ved GPU'en, som adskiller den fra andre kraftværker, er drift på grund af gasforbrænding. Den specifikke anvendelse af dette brændstof skyldes både øgede installationssikkerhedskrav og strenge miljøstandarder. Oftest bruges naturgas, butan, propan, pyrolyse, træ- og koksovnsgasser til at drive sådanne faciliteter. For at reducere omkostningerne ved produktionsprocesser fyldes forbrændingsmotorer i nogle tilfælde med tilhørende gas fra olieraffinering samt gasser fra spildevand og lossepladser. Brændstoffets kvalitative egenskaber bestemmes af parametrene for svovlindhold, detonationsgrad, metanindholdskoefficient, brændværdi osv.

Installationsfunktioner

Stationer i adskilt form leveres til installationsstedet ved hjælp af specialudstyr. På dette tidspunkt skal der udarbejdes et fundament på arbejdspladsen, der matcher størrelsen og vægten af ​​GPU'en. På næste trin udføres aggregatsamling - forbrændingsmotorelementer, kølere, luftindtag, tanke, kedler og andre dele af arbejdsinfrastrukturen samles i en enkelt struktur. Derefter oprettes forbindelsen med lokale ingeniørkommunikation, det vil sige de netværk, som stationen vil interagere med under drift. Varme vil blive distribueret gennem disse kanaler, varmt vand, elektricitet, damp osv. Der er organiseret et separat system, hvorigennem gasstempelinstallationen styres. Installation i denne del består af organisering af elektriske forsyningsnetværk på stedet, installation af ekspeditions- og automatiseringspunkter og installation af lynbeskyttelse og jordforbindelse. Det vigtigste arbejde er med modulære strukturer, der kan integreres i virksomheden som bygningskonstruktion. I dette tilfælde udvikles et projekt til installation af en station, dens forbindelse til kommunikation og et energiforsyningssystem i første omgang.

Stationsvedligeholdelse

Umiddelbart efter installationsarbejde Den første test og justering af udstyret udføres. Listen over idriftsættelsesaktiviteter omfatter kontrol af funktionelle komponenter, netværk, kredsløb, måleinstrumenter og sensorer. I fremtiden kan lignende operationer udføres efter genopbygning eller modernisering af stationen. Hvad angår reparationsaktiviteter, kan gasstempelinstallationen blive genstand for en planlagt og større revision, baseret på resultaterne af hvilken maskinchefen vil udvikle et teknisk støtteprojekt. Vedligeholdelsespersonale skal regelmæssigt omgående skifte forbrugsdele af stationskomponenterne, opdatere arbejdsvæsker og overvåge temperaturparametre.

Caterpillar enheder

Caterpillar er en af ​​de største producenter af industrielt udstyr i verden. Segmentet af gasstempelenheder er repræsenteret af modeller, hvis effekt varierer fra 20 til 10.000 kW. Størst efterspørgsel noteret i spektret fra 360 til 2.000 kW. Hvad angår det strukturelle design, tilbyder virksomheden både brugsklare containerblokke og modulære og sammenklappelige store stationer, hvis dimensioner kan nå 1400x340x340 cm Brugere af installationer af dette mærke noterer deres høje levetid, produktivitet (i gennemsnit 90 % effektivitet) og holdbarhed. En typisk Caterpillar gasstempelenhed med en elektrisk effekt på 1.000 kW er i stand til at fungere i omkring 50.000 timer uden behov for større reparationer. Hertil kommer de udvidede muligheder for ingeniør- og kommunikationsforbindelser og lav støj.

MWM installationer

Et mindre kendt mærke, der producerer benzin-stempelstationer, men som også finder sine kunder i de fleste forskellige områder. Først og fremmest drager MWM-modeller fordel af et progressivt kontrolsystem. Dets ejendommelighed ligger i det faktum, at ikke kun alle komponenter i stationen fra motoren til tilstødende kedler og luftindtag, men også de interagerende elementer i komplekset er underlagt kontrol og overvågning. Dette giver dig mulighed for at styre transmissionskanalerne for el, vand og damp. MWM-gasstempelenheden er kendetegnet ved dens evne til at operere på specialiserede gasser. Til påfyldning er der udover de sædvanlige gasser biogas, mine- og pyrolyseblandinger tilgængelige. Specielt for russiske driftsforhold tilbyder virksomheden også moderniserede installationer, der giver mulighed for at opvarme luften, der sendes til forbrændingskammeret. Om vinteren giver denne løsning dig mulighed for at spare på brændstof med i gennemsnit 10%.

GE Jenbacher enheder

Producenten Jenbacher har specialiseret sig i mellemsegmentet af gasturbineenheder, der kører på tungt brændstof. Det gennemsnitlige effektpotentiale for sådant udstyr er 300-4.000 kW. Blandt de teknologiske funktioner ved sådanne stationer er det unikke LEANOX brændstofforbrændingssystem bemærket. Takket være det var gasmotorer i stand til at udjævne metanindholdet, samtidig med at et fald i kraften blev elimineret. Virksomhedens ingeniører tager sig også af styresystemet, som giver dem mulighed for at producere funktionelle og ergonomiske gasstempelenheder. Prisen på sådanne modeller er i gennemsnit 1-1,5 millioner rubler. Men det gælder enheder, der er små i kraft og egnet til brug i små virksomheder.

Fordele og ulemper ved GPU

Fordelene ved gasstempeludstyr er indlysende - de består i lave brændstofomkostninger og beskedne finansielle omkostninger til stationsvedligeholdelse. De er også ganske enkle at betjene, støjsvage og stabile. Selv med en hovedforsyning er gasstempelgeneratorsæt dog det farligste middel til at generere energi. Farerne forbundet med transport og brug af gasblandinger er primært udtrykt ved risikoen for brand og eksplosion. Derudover forbliver miljønuancer og giftige sikkerhedsproblemer, siden bredt udvalg de anvendte blandinger er skadelige for mennesker, hvis de ikke er ordentligt isoleret i stationskredsløbene.

Beregning af gasstempelinstallation

Før du vælger specifik model installation skal der laves nogle beregninger. Først og fremmest tages der hensyn til omkostningerne ved gasblandingen. Hvis enhedens effekt er cirka 1.000 kW, vil det med en fuld belastning på 278 nm3 i timen koste cirka 1 gnidning. pr. 1 kW*h. Med samme design og effektdata vil olievolumen være omkring 230 liter, hvilket vil tilføje omkring 0,04 rubler til omkostningerne. pr. 1 kW*h. Glem heller ikke forbrugsvarer og reservedele. Under hensyntagen til, at den næste alvorlige reparation kan forekomme i omkring 40-50 tusinde motortimer, derefter med 1 kWh. en gasstempelinstallation med gennemsnitlige egenskaber vil kræve omkring 0,37 rubler.

Konklusion

Stationer baseret på en gasstempelmotor er optimal løsning for virksomheder, der stræber efter energiuafhængighed. Brugen af ​​gas som hovedbrændstof gør det muligt at reducere energiforsyningsomkostningerne, og designfunktionerne og driftsprincippet gør det muligt at generere flere typer energi på én gang. Samtidig er prisen på en gasstempelenhed, som er i gennemsnit 1-2 millioner, ret uoverkommelig for en gennemsnitlig virksomhed. Store produktionskomplekser bruger endda kraftfulde installationer, hvis pris kan overstige 5 millioner. Disse er multifunktionelle trigenerationsstationer, hvis opgaver også omfatter afkøling af målanlægget.

Gasstempelinstallationer / kraftværker / stationer designet til produktion af elektricitet og billig termisk energi Blandt typerne af kraftenheder. gas stempel enheder kendetegnet ved enkelhed, pålidelighed af design og den højeste elektriske effektivitet. Elektrisk effektivitet af moderne gasstempelenheder, type MWM, når den kører på russisk naturgas (gas betragtes som meget god) er ~ 41-44 %

Omkostningerne til det vigtigste elproduktionsudstyr i prisstrukturen for et gasstempelkraftværk er kun 50-60%. Resten af ​​pengene bruges på en masse ekstra udstyr, design, konstruktion og installation (CEM) og præ-idriftsættelsesarbejde (PPR).

For at undgå meget store og uplanlagte udgifter anbefales det kraftigt at bygge nøglefærdige kraftværker. Den mest rimelige handling fra den fremtidige ejer af et autonomt kraftværk er at kontakte et ingeniørfirma, som begynder opførelsen af ​​kraftværket med udviklingen af ​​projektet, opnår betingelser for levering af gasbrændstof og slutter med dets idriftsættelse, med efterfølgende service, personaleuddannelse og levering af forbrugsvarer.

Derudover skal det tilføjes, at ingeniørvirksomheder i modsætning til officielle forhandlere er ikke forpligtet til noget mærke, mærke eller type kraftværk. Udvælgelsen af ​​gasstempel og hjælpeudstyr udføres upartisk og optimalt under hensyntagen til alle kundebehov. Eller en ingeniørvirksomhed kan specialisere sig i at levere et eller to gennemprøvede mærker, hvilket i sidste ende også er en gunstig faktor for kunden.

Ved indgåelse af en transaktion for køb af komplekst teknisk udstyr, såsom gasstempelenheder, kræves konsultation med specialister.

Når du bygger et nøglefærdigt kraftværk, er tredjeparts og uafhængig eksperttilsyn ønskeligt, hvilket vil give dig mulighed for at spare betydelige penge.

brændstof muligheder

Der er mere komplekse og dyrere på markedet gas stempel stationer / installationer, der opererer på to typer brændstof. Dette kan markant forbedre sikkerheden og pålideligheden af ​​autonom strømforsyning. Som brændstof i sådan gas stempel enheder der anvendes naturgas og diesel.

Når man arbejder på en forbikørsel olie gas dets forberedelse er påkrævet, som faktisk for ethvert andet kraftværk.

Hvis du nogensinde hører eller læser, at forberedelse af APG ikke er nødvendig, så er dette højst sandsynligt en inkompetent udtalelse eller endnu værre, blot et bedrag af forbrugerne. Kvalitet af arbejdet gas stempel installationer, der bruger tilhørende gas uden forberedelse, er ikke altid korrekte, nogle gange observeres detonationer og overophedning af kraftenheder, hvilket kan føre til svigt af individuelle komponenter. Omkostningerne ved eftersyn af gasstempelenheder er ~30% af de oprindelige omkostninger ved at købe strømudstyr. Sådanne reparationer er nødvendige efter 7-8 års kontinuerlig drift.

I nogle tilfælde, når de opererer på gasformigt brændstof, bruger designere af gasstempelenheder 10-15% af pilot (pilot) flydende brændstof (diesel).

Minimum brændstofgasforsyningstryk ved indløbet gas stempel station, for at undgå derating er ~ 0,05-5,5 bar, afhængigt af effekt og producent GPES.

Gasstempelenheders evne til at fungere med lavt gastryk adskiller dem gunstigt fra mikroturbiner og gasturbiner, hvis drift kræver en kraftig, dyr kompressor, som igen forbruger betydelige mængder energi og brændstof.

Gas stempel installationer er præsenteret i en bred vifte af single-fuel dieselmotorer med en enhed elektrisk effekt fra 0,05 MW til 17-20 MW, der opererer på dieselbrændstof, fuelolie og råolie. Det bliver relevant at bruge i gasstempelkraftværker, som et billigt brændstof til andre typer gas.

Gasstempelinstallationer / kraftværker / stationer -
leveringstider

Produktionstid gasstempelenheder på anlægget, er ikke mere end 8-10 måneder fra datoen for underskrivelse af kontrakten. Det tager lidt tid at transportere udstyret gas stempel station og toldprocedurer, og installation og idriftsættelse tager fra 1 til 3 måneder.

Gas stempel stationer med en kapacitet på op til 50 MW kan sættes i drift inden for 14-16 måneder - det hele afhænger af kundens specifikke forhold. For gasstempelkraftværker med en kapacitet på 120-150 MW vil konstruktion og opsendelse tage omkring to år. Som regel leveres sådanne kraftige stempelkraftværker til tredjeverdenslande.

I dag, de fleste førsteklasses producenter af gasstempelstationer den samlede tid til at starte i kommerciel drift er 12-16 måneder.