Газопоршневая установка

Газопоршневая установкаГазопоршневая установка

Общее описание

Газопоршневая электростанция (ГПЭ) или газопоршневая установка (ГПУ) представляет собой автоматизированное устройство, вырабатывающее переменный ток (230/400В) с помощью генератора. Основным компонентом системы является газопоршневой двигатель внутреннего сгорания. В процессе работы на выходе образуется два вида энергии: тепло и электричество, такое преобразование называется «когенерация». В наших электростанциях также можно применить «тригенерацию», позволяющую получать ещё и холод, который можно использовать для кондиционирования, климат-контроля складов и других задачах охлаждения.

Главное отличие газопоршневых установок от дизельных в плане эксплуатации – это доступность топливоснабжения. Газ – это более дешёвое и доступное топливо в населённых пунктах по сравнению с дизелем, но в случае отсутствия газопровода более целесообразно применение дизель-генераторной установки от Челябинского завода электроооборудования.

Технические характеристики

Производитель газового двигателя Cummins Yuchai
Производитель генератора Leroy Somer, Stamford, Evotech, Engga

Основная мощность2 (Prime Power), кВт

24 – 1000 150 – 1100

Ограниченная по времени мощность1 (Standby Power), кВт

36 - 1100 180 - 1220
Напряжение на выходе генератора, В 380 – 440, 3-х фазное
Мгновенная регулировка напряжения ≤ ± 20 %
Время стабилизации напряжения, с ≤ 1
Аспирация Турбонаддув
Степень автоматизации 2
Число фаз 3
Топливо Природный газ, попутный газ, сжиженный газ

Расход газа, м3/кВт*ч

0,29 – 0,6
Расход масла г/кВт*ч ≤ 0,3 г/кВт*ч
Частота на выходе, Гц 50
Электрический КПД ≤ 40 %
Общий КПД установки ≥ 80 %
Уровень шума, дБ 75 – 85
Температура окружающей среды (без кожуха), °C + 5 ~ +40

Примечания:

1) Резервная мощность (StandbyPower) - доступна при переменной нагрузке в случае сбоя в работе основной электросети, с максимальной продолжительностью работы не более 500 часов в год. Перегрузка не допускается.

2) Основная мощность (PrimePower) - доступна при переменной нагрузке вместо основной электрической сети. Перегрузка в 10% допускается на один час каждые двенадцать часов работы.


Инженеры «Челябинского завода электрооборудования» разработают для вас оптимальное техническое решение и оперативно произведут расчет эффективности энергоцентра любой сложности. Благодаря собственному производству, богатому опыту и высоким компетенциям, мы обеспечим бесперебойную и надежную работу ГПУ.

Фотографии

Принцип работы

Поступление газового топлива в камеру сгорания двигателя приводит в движение коленчатый вал, связанный с валом генератора. Механическая энергия преобразуется в электрическую с необходимыми параметрами качества (частота, уровень напряжения). Далее полученная электроэнергия передается от генератора на ГРУ (генераторное распределительное устройство) и затем к потребителю. КПД при таком преобразования выше, чем у ДГУ и составляет 40%. При этом, в процессе преобразования высвобождается большое количество тепла, которое можно использовать для отопления, тем самым повысив КПД всей системы до 80%.

Применение

Отзывы

От лица коллектива ООО НПП «ТяжМетПром», выражаю благодарность коллективу ООО «Челябинский завод электрооборудования» за изготовленное и поставленное нам оборудование: комплектную трансформаторную подстанцию КТПН-1600 и пункт коммерческого учета ПКУ.

Читать полностью

Преимущества ГПУ от ЧЗЭО

  • Низкая стоимость топлива - повышает рентабельность установки и уменьшает затраты на электроэнергию в сравнении с городским тарифом на электроснабжение и применением ДГУ
  • Высокая эффективность благодаря применению когенерации - производительность всей системы более чем в 2 раза выше, в сравнении с дизель-генераторами
  • Взаимозаменяемость топлива - на предприятиях, где вторичным продуктом производства является попутный или промышленный газ, допускается его применение в качестве топлива для ГПУ
  • Быстрая окупаемость – включение ГПУ в состав энергоцентра уменьшает стоимость одного кВт энергии от 1,5 до 3,5 раз с учётом монтажа, обслуживания и газоснабжения. Поэтому после ввода ГПУ в эксплуатацию, она окупается, в среднем, менее, чем за 20 месяцев.

Что такое когенерация?

Когенерация в газовых электростанциях – это процесс одновременного производства электрической и тепловой энергии. В процессе работы газовый генератор выделяет большое количества тепла в атмосферу. Чтобы эффективно использовать это тепло, например, в системе отопления, выхлопную систему установки соединяют с теплообменником. Соотношение КПД на выходе генератора к общему КПД системы: 1:1,2 (то есть на 1 МВт электрической мощности производится 1,2 МВт тепловой энергии).

Конструктивные решения

ГПУ (ГПЭ) бывают в двух исполнениях:

  • Стационарное, открытое – требует строительства отдельного помещения для размещения газопоршневой установки, инженерных сетей, САУ и ОПС. При этом ГПУ становится монолитной конструкцией и обслуживается вместе со всеми помещениями предприятия.
  • Блочно-модульное – полностью укомплектованная и собранная на Челябинском заводе электрооборудования установка со всеми необходимыми встроенными системами. Такое исполнение  значительно сокращает финансовые и временные затраты на
     строительство и запуск электростанции в работу.

Расчет газо-поршневой электростанции

Для оптимального выбора газопоршневой установки необходимо учитывать следующие факторы:

  1. Доступность газовой линии: для определения типа электростанции, которая будет снабжать предприятие;
  2. Карта нагрузок: для определения мощности установки и потребления топлива;
  3. График ежедневного потребления: для разграничения постоянной и переменной нагрузки;
  4. Определить потребность в теплоснабжении с использованием ГПЭ: площадь отапливаемого помещения (для реализации технологии когенерации).

Режимы работы

Исходя из требований и возможностей заказчика, электростанции могут работать независимо или вместе с внешней энергосистемой.

  • Автономный режим (остров) – централизованная энергосеть отсутствует или отключена
  • Параллельный режим с сетью – одновременное электроснабжение от 2 источников. Газопоршневая станция синхронизирована с показателями сети

Выгоды предприятия после установки ГПУ (ГПЭ)

  • Экономия средств - сокращение бюджета, выделяемого на электроэнергию, более чем в 2 раза, и, как следствие, малый период окупаемости (в среднем 20 месяцев)
  • Независимость от городских электросетей - полный контроль расхода топлива и режима работы самим заказчиком
  • Сглаживание суточных пиков нагрузки –независимость режима работы предприятия от городского электроснабжения. Исключение незапланированных перебоев питания и создание собственной карты суточных нагрузок в зависимости от потребностей эксплуатации
  • Сервис - мы предоставляем полный спектр услуг в рамках гарантийного и постгарантийного обслуживания

Расчет себестоимости энергии газопоршневой установки

Себестоимость 1 кВт⋅ч включает в себя две составляющие:

1) Себестоимость сженного газа = удельный расход газа на 1 кВт⋅ч * стоимость одного куба газа

2) Стоимость обслуживания на 1 кВт⋅ч - зависит от вариативности обслуживания

НАПРИМЕР:
Э\Э –7,5 руб с НДС
Газ –6,58 руб с НДС
ГПУ на базе KDGH24-G 24 кВт
ТО-270 руб/моточас
Коэффициент неравномерности потребления примем = 1

Стоимость Э/Э от ГПУ = 0,39 (удельный расход газа) * 6,58 + (270/200) = 2,57 + 1,35 = 3,92 руб

Преимущества

  • Проект «под ключ». Реализуем проект от документации до запуска оборудования в работу
  • Техническая поддержка. Консультация по подбору и расчету ГПУ для решения индивидуальных задач Заказчика
  • Мощный инженерный потенциал. Умеем разрабатывать и внедрять новые технологии, увеличивающие возможности применения ГПУ и эффективность её работы
  • Сервис. Поддержка 24/7, собственный сервисный центр и наличие запчастей на складе исключат долгий простой из-за ТО или ремонта
  • Возможность реализации энергосервисного контракта.  Произведем, смонтируем и запустим оборудование на территории Заказчика без его финансовых вложений.