Montáž plynového pístu: popis, princip činnosti a funkce instalace
Princip výroby kogenerace umožňuje spotřebitelům poskytovat několik typů energie za minimální cenu. Na takových plošinách provozují stanice dodávky tepla, chladu, páry a elektřiny. Objemy výroby a metody distribuce energie závisí na návrhu a místní technické podpoře. Typickou implementací této koncepce je plynová pístová jednotka (GPU), která zahrnuje spalovací motor. Navzdory tradiční metodě konstrukčního provedení jsou tyto jednotky efektivní, funkční a trvanlivé. Nicméně, nejsou z nedostatků ušetřeni.
Zařízení GPU
Návrh je založen na masivním spalovacím motoru, který zajišťuje spalovací komoru a pomocnou infrastrukturu pro realizaci procesů míchání a zapálení. Zbytek technické části je určen podle toho, jaké konkrétní typy energie musí být dosaženo během průchodu spalovacích cyklů. Například hřídelové připojení je běžné díky mechanická práce které generovaly elektrickou energii. Mechanická hřídel působí na úkor spalovacího motoru. Přímo tepelná energie, která se již vyrábí v prvním cyklu, může být distribuována nebo nahromaděna v kotlích s obvody. Totéž platí pro páru, která přenáší spotřebiteli instalaci spouštěcího plynového pístu. Zařízení moderního grafického procesoru nepracuje bez zabezpečovacích systémů, včetně senzorů regulátory teploty detonační ovládací panel a řízení. Současně se tyto generátory vždy neřídí jako samostatné objekty výroby energie. Často jsou již ve fázi výstavby integrovány do inženýrské infrastruktury velkých podniků. V tomto případě jsou pouze součástí plynových kompresorů, pohonů čerpadel nebo chladicích jednotek. Samozřejmě mluvíme o průmyslových zařízeních, které vyžadují spojení velkých energetických toků.
Obecná zásada práce
Bez ohledu na algoritmus generování, přeměny a další distribuce energie na základní úrovni GPU rozvíjí energetický potenciál v procesu spalování plynového paliva. Podle výpočtů specialistů umožňuje tepelná energie na takových stanicích generovat elektrickou energii s účinností cca 40%. Jinými slovy, většina vyrobeného tepla přichází do životního prostředí a téměř polovina je nahromaděna a řízena spotřebiteli. A v této souvislosti můžeme připomenout koncepci zakotvenou v konstrukční struktuře závodu - tato schéma umožní efektivnější využití "místní" tepelné energie pro vytápění prostorů apod. Navíc jsou aktivně distribuovány multifunkční plynové pístové jednotky, jejichž princip je orientován pro segmentovou výrobu energie různých typů v samostatných blocích. Jedná se o kogenerační a trigenerační stanice, které umožňují využití primární generované energie s účinností asi 90%. Měly by být posuzovány samostatně.
Princip kogenerace
Nejprve je třeba zdůraznit, že výroba elektřiny v mnoha instalacích se provádí "ve výchozím nastavení". Jedná se o nejběžnější typ cílového produktu stanic GPU. Kromě toho může být tepelná energie přeměněna na prostředky ohřevu vody a páry. Chlazení ICE se provádí v uzavřeném okruhu, ve kterém cirkuluje studená voda. Vyjímá tepelnou energii z motoru a poté je odesílána do výměníku tepla. V posledním cyklu vstoupí chladicí kapalina do kotle, která využívá teplo. Tato infrastruktura umožňuje použití kogeneračních jednotek s plynovými písty s dokončenými modulárními budovami nebo v hotových kontejnerech. Jsou umístěny v podnicích nebo blízko. Kogenerační princip provozu zajišťuje dodávku elektřiny, horké vody nebo páry spotřebitelům.
Zásada trigenerace
Trigenerace předpokládá rozšíření funkčnosti konvenčního hcp tím, že přidá úlohu generování chladu. Tato funkce je také velmi žádaná mezi podniky z různých odvětví. Technicky se trigenerace dosahuje v procesu stejného postupu rekuperace tepla, ale ve velkých objemech. Pro přímou akumulaci studených proudů a jejich distribuci se používají absorpční nebo kompresorové klimatizační jednotky. Navíc chladící chladiče založené na absorpci používají již vyrobenou horkou vodu nebo páru z GPU. Instalace plynového pístu s úpravou kompresoru na oplátku funguje na úkor hotové elektřiny. To znamená, že chladicí zařízení v každém případě vyžadují pro svoji funkci sekundární produkt.
Palivový materiál
Základní charakteristikou GPU, která se odlišuje od ostatních elektráren, je provoz způsobený spalováním plynu. Konkrétní použití tohoto paliva je způsobeno zvýšenou bezpečnostní náročností zařízení a přísnými environmentálními předpisy. Nejčastěji se k napájení těchto objektů používají zemní plyn, butan, propan, pyrolýza, dřevo a koksárenské plyny. V některých případech je kvůli levnějším procesům generování spalovacích motorů plyn doplněn příslušným plynem. rafinace ropy stejně jako plyny kanalizace a skládky. Kvalitní charakteristiky paliva jsou určeny parametry obsahu síry, stupně detonace, obsahu metanu, spalovacího tepla atd.
Instalace Funkce instalace
Nesmontované stanice jsou dodávány na místo instalace pomocí speciálního zařízení. Tehdy by měl být na pracovišti připraven základ, který odpovídá velikosti a hmotnosti GPU. V další fázi je sestaven agregát - prvky spalovacího motoru, chladiče, přívody vzduchu, nádrže, kotle a další části pracovní infrastruktury jsou sestaveny do jediné konstrukce. Pak se vazba provádí pomocí místní technické komunikace, tj. Sítí, se kterými bude stanice pracovat během provozu. Tyto kanály budou využívány k distribuci tepla, horké vody, elektřiny, páry apod. Systém, kterým se řídí plynová pístová jednotka, bude uspořádán v samostatném pořadí. Instalace v této části spočívá v organizaci napájecích sítí na místě, instalaci dispečerských a automatizačních míst a instalace ochrany před bleskem a uzemnění. Nejodpovědnější práce s modulárními strukturami, které mohou být integrovány do podniku jako stavební struktura. V tomto případě se nejdříve vyvine návrh instalace elektrárny, její napojení na komunikaci a napájecí systém.
Údržba stanice
Bezprostředně po instalaci se provádí první testování s nastavením zařízení. Seznam činností při uvedení do provozu zahrnuje ověření funkčních komponent, sítí, obvodů, měřicí přístroje a čidel. V budoucnu mohou být takové operace provedeny po rekonstrukci nebo modernizaci stanice. Pokud jde o opravná opatření, může být jednotka s plynovým pístem podrobena plánovanému a kapitálovému auditu, v jehož důsledku hlavní technik vypracuje projekt technické podpory. Pravidelně by personál údržby měl okamžitě měnit spotřební díly součástí, aktualizovat provozní kapaliny a sledovat teplotní parametry.
Instalace Caterpillar
Caterpillar je jedním z největších výrobců strojírenských a průmyslových zařízení na světě. Segment plynových pístových jednotek představuje modely, jejichž výkon se pohybuje v rozmezí od 20 do 10 000 kW. Největší poptávka je zaznamenána ve spektru od 360 do 2 000 kW. Co se týče konstrukčního výkonu, firma nabízí oba kontejnery připravené k použití a modulární velké stanice, jejichž rozměry mohou dosahovat 1400x340x340 cm. Uživatelé instalací této značky zaznamenávají vysokou životnost, produktivitu (průměrná účinnost 90%) a trvanlivost. Typická jednotka plynového pístu Caterpillar s elektrickým výkonem 1000 kW je schopna provozu bez nutnosti rozsáhlých oprav přibližně 50 000 hodin. Navíc stojí za to přidávat pokročilé funkce inženýrského a komunikačního připojení a nízké úrovně šumu.
Nastavení MWM
Méně známá značka, která vyrábí plynové pístové stanice, ale také najde své zákazníky v různých oblastech. Za prvé, modely MWM mají prospěch z progresivního systému řízení. Jeho zvláštnost spočívá ve skutečnosti, že nejen monitorování a sledování všech složek stanice z motoru do přilehlých kotlů a přívodů vzduchu, ale také interakční prvky komplexu. To vám umožní udržet pod kontrolou přenosové kanály elektřiny, vody a páry. Rozlišuje instalaci plynového pístu MWM a schopnost provozu na speciálních plynech. Pro doplňování paliva jsou kromě obvyklých plynů k dispozici bioplynové, minové a pyrolýzní směsi. Zvláště pro ruské provozní podmínky nabízí firma i vylepšené závody, které zajišťují možnost ohřevu vzduchu pro spalovací komoru. V zimě toto řešení šetří v průměru o 10% na palivu.
Instalace GE Jenbacher
Výrobce Jenbacher se specializuje na středový segment GPU, který běží na těžkém palivu. Průměrný výkonový potenciál takového zařízení je 300-4 000 kW. Mezi technologickými vlastnostmi těchto stanic je zaznamenán jedinečný spalovací systém LEANOX. Díky tomu byly plynové motory schopné vyrovnat obsah methanu a eliminovaly tak pokles výkonu. Inženýři společnosti se také starají o řídící systém, který jim umožňuje vyrábět funkční a ergonomické plynové pístové jednotky. Cena těchto modelů je v průměru 1-1,5 milionu rublů. Jedná se však o malé kapacity, které jsou vhodné pro malé podniky.
Výhody a nevýhody GPU
Výhody plynově-pístového zařízení jsou zřejmé - spočívají v levné palivové a mírné finanční náklady na obsluhu stanic. Také jsou poměrně jednoduché, nízkohlučné a stabilní. Nicméně i za podmínek hlavního napájení zůstávají soubory generátorů plynových pístů nejnebezpečnějším prostředkem pro výrobu energie. Nebezpečí spojená s přepravou a používáním plynových směsí jsou primárně vyjádřena rizikem požáru a výbuchu. Navíc zůstávají environmentální nuance a problémy s toxickou bezpečností, neboť široká škála použitých směsí je pro lidi škodlivá, pokud nejsou řádně izolovány v obvodech stanic.
Výpočet instalace plynového pístu
Před výběrem konkrétního modelu instalace je třeba provést některé výpočty. V první řadě vzít v úvahu náklady na směs plynu. Je-li výkon jednotky přibližně 1000 kW, pak se při plném zatížení 278 Nm3 za hodinu uvolní asi 1 rub. na 1 kWh Se stejnými konstrukčními a výkonovými daty bude objem oleje asi 230 litrů, což přinese asi 0,04 rublů na náklady. na 1 kWh Nezapomeňte také na spotřební materiál a náhradní díly. Vzhledem k tomu, že nejbližší závažná oprava se může objevit po cca 40 až 50 tisíc hodin, pak 1 kWh. instalace plynových pístů s průměrnými charakteristikami bude vyžadovat zhruba 0,37 rublů.
Závěr
Stanice na bázi plynového pístového motoru jsou optimálním řešením pro podniky, které usilují o energetickou nezávislost. Používání plynu jako hlavního paliva umožňuje snížit náklady na dodávku energie a konstrukční vlastnosti a princip činnosti umožňují vytvářet více druhů energie najednou. Současně jsou náklady na jednotku plynového pístu, která činí v průměru 1-2 miliony, poměrně vysoká pro průměrný podnik. Velké průmyslové komplexy a v každém případě používají výkonné instalace, jejichž cena může přesáhnout 5 milionů. Jedná se již o multifunkční trigenerační stanice, jejichž seznam úkolů zahrnuje také chlazení cílového objektu.