Меню Рубрики

Газовый двигатель для генераторных установок

Газовые генераторы (газопоршневые электростанции), Газовые электростанции (когенерационные установки) системы утилизации тепла

Газопоршневая электростанция (газовый генератор), когенерационная газопоршневая электростанция (когенерационная установка), в открытом и блочно-контейнерном исполнении от завода-производителя

Газопоршневая электростанция (когенерационная установка) — это система генерации, созданная на основе газопоршневого двигателя российского производства (прайс-лист), позволяющая преобразовывать внутреннюю энергию топлива (газа) в энергию электричества. Возможно получение двух видов энергии, (тепло и электричество) и этот процесс называется «когенерация». В случае если в газопоршневых электростанциях используется технология, позволяющая получать ещё и холод (очень актуально для вентиляции, холодоснабжения складов, промышленного охлаждения), то данная технология будет назваться «тригенерация». Перейти к спецификации на блок-контейнер.

Конструкция газовых (газопоршневых) двигателей (ГПД)

ГПД представляет собой ДВС с внешним смесеобразованием и искровым зажиганием горючей смеси в камере сгорания, использующий в качестве топлива газ и работающий по циклу Отто. Энергия, выделившаяся при сгорании топлива, в газовом двигателе производит механическую работу на валу, которая используется для выработки электроэнергии генератором электрического тока. Газовые двигатели используются для работы в составе генераторных установок, предназначенных для постоянной и периодической работы (пиковые нагрузки) с комбинированной выработкой электроэнергии и тепла, а также в качестве аварийных источников энергии. Кроме того, они могут работать как в составе холодильных установок, так и для привода насосов и газовых компрессоров.

Перейти к подробному описанию газопоршневой электростанции ГПУ (АГП) ГПЭС мощностью 30-350 кВт (двигатель ЯМЗ):

Перейти газогенераторной установки на древесных отходах номинальной мощностью 60-200 кВт (в базовой комплектации по бюджетной цене: открытого типа в вертикальном исполнении, с механической подачей сырья), расход щепы газгена 1-1,2 кг/ч х 1 кВт (видеоролик):

Виды газового топлива

Природный газ, сжиженный, сжатый, магистральный, попутный нефтяной, синтез-газ, пары больших дыханий резервуаров, промышленный, пиролизный, коксовый, биогаз, шахтный, газ сточных вод и т. д.

Природный газ

Основную часть природного газа составляет метан (CH4) — от 70 до 98 %. Чистый природный газ не имеет цвета и запаха. Температура самовозгорания: 650 °C. Природный газ может существовать в виде газовых залежей, находящихся в пластах некоторых горных пород, в виде газовых шапок (над нефтью), а также в растворенном или кристаллическом виде.

Биогаз

Биогаз — газ, получаемый метановым брожением биомассы (навоз, птичий помет, различные отходы и др.). Метановое разложение биомассы происходит под воздействием трёх видов бактерий. В цепочке питания последующие бактерии питаются продуктами жизнедеятельности предыдущих. Первый вид — бактерии гидролизные, второй — кислотообразующие, третий — метанообразующие. В производстве биогаза участвуют не только бактерии класса метаногенов, а все три вида.

Сжиженый газ

Сжиженный природный газ, СПГ — природный газ (преимущественно метан, CH4), искусственно сжиженный путём охлаждения до минус 160 °C для удобства хранения или транспортировки. Для хозяйственного применения преобразуется в газообразное состояние на специальных регазификационных терминалах.
СПГ рассматривается как приоритетная или важная технология импорта природного газа целым рядом стран.

Попутный нефтяной газ

Попутный нефтяной газ ПНГ — смесь различных газообразных углеводородов, растворенных в нефти, выделяющихся в процессе добычи и подготовки нефти. Это, прежде всего, метан — главный компонент природного газа — а также более тяжелые компоненты: этан, пропан, бутан и другие. Попутный нефтяной газ является побочным продуктом нефтедобычи, получаемым в процессе сепарации нефти.

Свалочный газ

Газ из органических отходов, выделяющийся из мусора — биогаз, образующийся в результате анаэробного разложения органических отходов (пищевые отходы, бумага и картон и т. д.). Свалочный газ собирают, предотвращая загрязнение атмосферы (к тому же, метан обладает сильным парниковым эффектом), и используют в качестве топлива для производства электроэнергии, тепла или пара.

Фото газопоршневой электростанции

Газовая электростанция 60 кВт (ГПУ-60 ЯМЗ-236)

Газовая электростанция 100 кВт (ГПУ-100 ЯМЗ-238)

Газовая электростанция 150 кВт (ГПУ-150 ЯМЗ-238)

Газовая электростанция 200 кВт (ГПУ-200 ЯМЗ-7514)

Газовая электростанция 250 кВт (ГПУ-250 ТМЗ-8435)

Газовая электростанция 315 кВт (ГПУ-315 ЯМЗ-8503)

Газовая электростанция 350 кВт (ГПУ-350 ЯМЗ-8503)

Топливо газопоршневой электростанции (газового генератора)

Газовые двигатели российского производства могут использовать различные виды газа: природный, газы с низкой теплотворной способностью, невысоким содержанием метана и низкой степенью детонации или газы с высокой теплотворной способностью- факельный, пропан, бутан, а также приспособлены к перестройке для работы с одного вида газа на другой.

Читайте также:  Снятие и установка двигателя тойота калдина

Кроме того, имеется возможность применения двутопливных двигателей (газодизель), работающих одновременно на жидком и газообразном видах топлива.

  • пропан-бутановые смеси;
  • природный (сжиженный, сжатый, магистральный);
  • попутный нефтяных скважин и пары больших дыханий резервуаров;
  • промышленный (пиролизный, коксовый, биогаз, шахтный, газ сточных вод и т. д.).

Области использования: буровые платформы и скважины, шахты, очистные сооружения, в качестве резервного, вспомогательного или основного источника электроэнергии на предприятиях, в строительстве, административных и медицинских учреждениях, аэропортах, гостиницах, узлах связи, системах жизнеобеспечения и т.п. в автономном режиме или совместно с централизованными системами электроснабжения и тепла.

Преимущества газовой электростанций российского производства

Надёжность и экономичность – это основные критерии, которыми руководствуется наша компания при производстве газовых электростанций.

  • стоимость ниже импортных аналогов в 2-2,5 раза
  • простота эксплуатации
  • быстрая окупаемость
  • лёгкий пуск в условиях низких температур
  • минимальный уровень шума
  • различные варианты исполнения: на раме, в капоте, в кожухе, в утеплённом контейнере
  • быстрый ввод в эксплуатацию
  • низкие тарифы на электроэнергию
  • наличие всех запасных частей и расходных материалов в любом регионе РФ и их низкая стоимость
  • минимальные сроки монтажа

На газовых электростанциях внедрена система автоматической регулировки газовой смеси. В результате достигнута стабильная работа двигателя газовых электростанций на различных составах газа.

Данные электростанции — газовые генераторы являются на 90% ремонтопригодными в полевых условиях, запчасти и расходные материалы для данных двигателей имеются в свободной продаже. Эти немаловажные факторы позволяют легко эксплуатировать газовые генераторы непосредственно как на объектах нефтедобычи, так и в других отраслях.

Синхронизированная генераторная группа

Синхронизированная генераторная группа — это система из синхронизированных газовых генераторных установок одинаковой или разных мощностей, которые работают одновременно или попеременно через специальный блок (щит) распределения нагрузки. Генераторы при синхронизации могут устанавливаться рядом или на небольшом расстоянии друг от друга. Наибольшим преимуществом перед ГПУ (АГП) КГУ с одним двигателем синхронизированные газовые генераторные установки обладают, когда потребление электроэнергии существенно меняется в пределах дня, недели или сезона. В чём особенность работы ГПУ (ЭГП) КГУ с одним двигателем. Он должен работать всегда вне зависимости от реальной нагрузки, даже если она меньше четверти от максимальной — например, ночью или в выходные. Генератор при малой нагрузке неэффективно расходует моторесурс, потребляет больше топлива и машинного масла. Кроме того, ремонт или вывод единственного генератора на техобслуживание означает полное прекращение подачи электроэнергии. При этом при наличии нескольких генераторов в синхронизированной группе при ТО обычно выводится один генератор, тогда как все остальные продолжают давать электричество. При параллельной работе в синхронизации генераторы постепенно и автоматически вводятся в работу при увеличении нагрузки и так же поэтапно выводятся при её снижении. При такой схеме работы в часы ночного минимума или в выходные дни может работать один генератор из группы, расходуя менее дорогой, относительно однодвигательной установки, моторесурс. При увеличении нагрузки свыше общей мощности синхронизированная группа может подключать мощности основной сети.
Очерёдность ввода и вывода генераторов автоматически меняется в зависимости от моторесурса каждого из них. Техобслуживание и ремонт можно проводить поочерёдно в пределах рабочего дня, снижая генерацию на величину мощности только одного генератора, а не на всю.

Читайте также:  Установка турбины на волгу 406 двигатель

Наша компания предлагает генераторные установки (газопоршневые, когенерационные и дизельные) с возможностью параллельной работы с централизованной сетью и синхронизация между собой до 11 МВт.

СУТ системы утилизации тепла (когенерация тепла) — Тепловой модуль ТМ утилизации тепла ГПУ (АГП) ГПЭС:

Когенерационные установки КГУ: к тепловым модулям (ТМ), установленным на единой раме также можно отнести тепловые модули крышного исполнения, когда оба утилизатора тепла (по контуру антифриза и по контуру дымовых газов) монтируются на единой раме в составе одного модуля. Такая компоновка используется для размещения ТМ на крыше контейнера, в котором находится генератор. Тепловые модули подобного исполнения обшиваются кожухом с соблюдением естественной вентиляции. При подобном формате организации системы утилизации тепла внутри контейнера устанавливается часть датчиков и трубопроводной арматуры, а также шкаф управления тепловым модулем.

Техническое описание когенерации тепла (СУТ):

В состав теплового модуля ТМ (СУТ) входит:

  • Утилизатор тепла антифриза (УТА)
  • Утилизатор тепла уходящих газов (УТГ) — также называемый «котел- утилизатор»
  • Байпасный трубопровод
  • Переключатель потоков дымовых газов (в едином корпусе либо в составе двух заслонок с единым электроприводом и рычажным механизмом)
  • Рамное основание
  • Трубопроводная обвязка утилизаторов по трассам антифриза и сетевого теплоносителя
  • Комплект КИПиА
  • Шкаф автоматического управления

Тепловой модуль (ТМ) — основной элемент системы утилизации тепла (СУТ). Главная задача ТМ — отбор тепла из тепловой энергии, выделяемой в двигателе внутреннего сгорания, при выработке электричества. ТМ позволяет в значительной степени повысить суммарный коэффициент использования топлива, доведя его значение до 80-85%. На многих объектах все затраты на установку системы утилизации тепла окупаются за 4-7 месяцев. Во время работы двигателя внутреннего сгорания тепловая энергия утилизируется в ТМ следующим образом:

  • УТА снимает тепло антифриза двигателя- вместо охлаждения антифриза на радиаторе охлаждения (градирне) антифриз отдает свою тепловую энергиэ на нагрев воды потребителя.
  • УТГ снимает тепло с уходящих выхлопных газов двигателя: температура уходящих дымовых газов на выходе из двигателя составляет порядка 450-550 С, температура газов на выходе из ENU составляет 120-180 С. Данное понижение температуры позволяет обеспечить существенный нагрев воды потребителя.
  • Общая величина утилизируемой тепловой энергии сопоставима с вырабатываемой электроэнергией — в среднем на 100 % кВт полученной электроэнергии вырабатывается 110%-130% кВт тепла.

Когенерация тепла

Метод когенерации позволяет сократить затраты топлива примерно на 40%, то есть, при получении одинакового объема электрической и тепловой энергии, предприятие оплачивает всего 60% ее стоимости, налицо экономия средств при покупке топлива. Среди преимуществ индивидуальных газовых электростанций следует отметить их непосредственную близость к производству. Данная особенность позволяет сократить затраты при распределении электроэнергии, а также свести к минимуму потери при передаче тепловой и электрической энергии по магистрали. Использование газовых электростанций является экологически чистым, не требует дополнительных затрат на утилизацию отходов производства. Исходя из вышеописанных преимуществ, можно сказать, что когенерация ныне является одним из наиболее перспективных методов развития энергетической сферы. Современная газовая или дизельная электростанция позволяет получить выгодную тепловую и электрическую энергию (относительно приобретаемой из сети). Отпадает необходимость в установке дорогих подстанций, ЛЭП.
В состав модуля когенерации входят:
• 2 циркуляционных насоса
• переключатель потока выхлопных газов с электроприводом
• глушитель на байпасной линии
• трубопроводная арматура на воду и антифриз
• аварийный радиатор охлаждения
• автоматическая система регулирования режимов работы
• Задача системы утилизации тепла – отбор тепловой энергии, выделяемой в двигателе внутреннего сгорания, при выработке электричества.

Читайте также:  Установка китайского двигателя на лодочный мотор ветерок

источник

Газовый двигатель для генераторных установок

Газопоршневые генераторные установки (ГПГУ) представляют собой конструкцию из газопоршневого двигателя и синхронного генератора, размещенных соосно на одной общей раме. Как правило, агрегаты поставляется укомплектованной системами охлаждения, впуска воздуха, выхлопным коллектором, панелью управления, системой подачи топлива, системой пуска и т.д. Электростанции на базе ГПГУ служат для постоянного энергоснабжения потребителя в течение длительного промежутка времени (нескольких лет или даже десятков лет) и требуют коротких остановок лишь для планового сервисного обслуживания и ремонта. Обычно это составляет не более 1,5-2% от времени эксплуатации.

Основные отличительные особенности:

Электрический КПД может достигать 50%, в то время как КПД (эл.) газотурбинных установок или микротурбин не превышает 35-37%. Поэтому, если для Вас приоритетным является выработка электричества, то использование ГПГУ будет предпочтительным. Известно, что на производство 1 кВт электрической энергии газопоршневая генераторная установка расходует на треть меньше газа, чем агрегат с турбинным приводом.

Оборудование, по сути, является двигателем внутреннего сгорания (ДВС), использующим в качестве топлива газообразное топливо. Для эксплуатации и технического обслуживания требуется высококвалифицированные инженеры.

Большинство генерирующего оборудования изготавливаются на заказ. Производители стараются учесть предполагаемые условия эксплуатации (высота над уровнем моря, средняя температура, состав газа, давление газа и т.д.). Обычно невозможно купить устройства нужной спецификации сразу со склада. Цикл изготовления жестко регламентирован производителем и обычно составляет 7-8 месяцев. Установки с газотурбинным приводом изготавливаются в 1,5 — 2 раза дольше.

Для работы обычно не требуется компрессор топливного газа, а у некоторых производителей, двигатели могут работать на давлении газа 0,2 бар.

Большинство производителей регламентируют наработку до первого капремонта в 50 000 — 60 000 моточасов. Некоторые агрегаты большой мощности требуют капитального ремонта через 120 000 часов эксплуатации. Допускается проведение до 3 капитальных ремонтов. Таким образом, средний срок эксплуатации составляет 25-30 лет.

Капитальный ремонт может быть проведен на месте эксплуатации оборудования без перемещения агрегата на площадку завода-изготовителя или дилера. ROLT power systems осуществляет продажу ЗИП и инструмента для технического обслуживания.

КПД в малой степени зависит от температуры окружающего воздуха. В то время как КПД турбины начинает существенно снижаться уже при 300 С.

  • Высокий электрический КПД
  • Простая и понятная конструкция
  • Время изготовления
  • Работа на газе низкого давления
  • Высокий ресурс
  • Капитальный ремонт на месте эксплуатации
  • Слабая зависимость от температуры внешней среды

Стоимость газопоршневых генераторов

Одним из главных конкурентных преимуществ является сравнительно низкая стоимость. Цена в большой степени определяется ее мощностью. Как правило, производители энергетического оборудования оперируют параметром «стоимость установленной мощности». Для оценки этой стоимости можно воспользоваться следующими данными:

  • для ГПЭС — 400-600 $/кВт;
  • для турбин – 800-1200 $/кВт;
  • для микротурбин – 1500-2000 $/кВт.

Данные цифры получены опытным путем и не учитывают затрат на приобретение дополнительного инженерного оборудования, пэкидж, логистику, шеф-монтажные и пусконаладочные работы.

Для оценки полной стоимости реализации проектов, просим направить свой запрос в удобной для вас форме на электронный адрес info@rolt.ru или заполнить заявку (опросный лист). Наши специалисты в течение 1,5-2 часов направят в Ваш адрес технико-коммерческое предложение (ТКП) в четком соответствии с вашим техническим заданием. В ТКП подробно описаны:

  • Устройство электростанции:
  • Основные инженерные системы;
  • Электрическая и тепловая схема;
  • Габаритный установочный чертеж и т.д.

Коммерческая часть, в том числе:

  • Объем и условия поставки;
  • Сроки поставки и сроки действия предложения;
  • Гарантийные обязательства.

Если Вы испытывайте сложности при оформлении заявки на изготовление, позвоните по телефону 8 800 775 06 95 (бесплатно по России) и наши инженеры проведут подробную консультацию по процедуре заказа энергетического оборудования под маркой ROLT.

источник