Plynové generátory (plynové pístové elektrárny), Plynové elektrárny (kogenerační elektrárny – Mini-CHP) systémy rekuperace tepla

Plynová pístová elektrárna (plynový generátor), kogenerační plynová pístová elektrárna (kogenerační jednotka Mini-CHP), v otevřeném a blokovém provedení od výrobce

Plynová pístová elektrárna (kogenerační zařízení) je generační systém vytvořený na základě ruského plynového pístového motoru (ceník), který umožňuje přeměnu vnitřní energie paliva (plynu) na elektrickou energii. Je možné získat dva druhy energie (teplo a elektřinu) a tento proces se nazývá „kogenerace“. Pokud plynové pístové elektrárny využívají technologii, která umožňuje i výrobu chladu (velmi důležité pro větrání, zásobování chladem skladů, průmyslové chlazení), pak se tato technologie bude nazývat „trigenerace“. Přejděte na specifikace pro blokový kontejner.

Konstrukce plynových (plynových pístových) motorů (GPA)

GPA je spalovací motor s vnější tvorbou směsi a jiskrovým zapalováním hořlavé směsi ve spalovací komoře, využívající jako palivo plyn a pracující podle Ottova cyklu. Energie uvolněná při spalování paliva v plynovém motoru vytváří mechanickou práci na hřídeli, kterou generátor elektrického proudu využívá k výrobě elektřiny. Plynové motory se používají k provozu jako součásti generátorových soustrojí určených pro nepřetržitý a periodický provoz (špičkové zatížení) s kombinovanou výrobou elektřiny a tepla i nouzových zdrojů energie. Navíc mohou pracovat jak jako součást chladicích jednotek, tak pro pohon čerpadel a plynových kompresorů.

Přejděte na podrobný popis plynové pístové elektrárny GPU (AGP) GPES s elektrickým výkonem 30-3000 kW, v ostrovním režimu, motor YaMZ, TMZ, MMZ, Weichai Baudouin „KAMAZ-VEICHAI“:

Přejděte do generátoru plynu na dřevní odpad o elektrickém výkonu 60-200 kW (v základní konfiguraci za výhodnou cenu: otevřený typ ve vertikálním provedení, s mechanickým přívodem surovin), spotřeba plynové štěpky 1-1,2 kg/h x 1 kW

Druhy plynových paliv

Zemní plyn, zkapalněný, stlačený, hlavní, metan, propan-butan (LPG), související ropa, syntézní plyn, pára z velkých zásobníků, průmyslový, pyrolýzní, koksárenský, bioplynový, důlní, odpadní plyn atd.

Zemní plyn

Hlavní část zemního plynu tvoří metan (CH4) – od 70 do 98 %. Čistý zemní plyn je bezbarvý a bez zápachu. Teplota samovznícení: 650 °C. Zemní plyn může existovat ve formě plynových ložisek umístěných v určitých horninových vrstvách, ve formě plynových uzávěrů (nad ropou) a také v rozpuštěné nebo krystalické formě.

Bioplyn

Bioplyn je plyn vyrobený metanovou fermentací biomasy (hnůj, ptačí trus, různé odpady atd.). K rozkladu biomasy metanem dochází vlivem tří druhů bakterií. V potravním řetězci se následné bakterie živí odpadními produkty těch předchozích. První typ jsou hydrolytické bakterie, druhý kyselinotvorný, třetí metanotvorný. Na produkci bioplynu se podílejí nejen bakterie třídy metanogenů, ale všechny tři druhy.

Zkapalněný plyn

Zkapalněný zemní plyn, LNG – zemní plyn (hlavně metan, CH4), propan-butan (LPG), uměle zkapalněný ochlazením na minus 160 °C pro snadné skladování nebo přepravu. Pro ekonomické využití se na speciálních regasifikačních terminálech převádí do plynného skupenství.
Řada zemí považuje LNG za prioritní nebo důležitou technologii pro dovoz zemního plynu.

Přidružený ropný plyn

Associated petroleum gas (APG) je směs různých plynných uhlovodíků rozpuštěných v ropě, které se uvolňují během procesu výroby a úpravy ropy. Jedná se především o metan – hlavní složku zemního plynu – a také o těžší složky: etan, propan, butan a další. Přidružený ropný plyn je vedlejší produkt při výrobě ropy získaný během procesu separace ropy.

Skládkový plyn

Skládkový plyn je bioplyn produkovaný anaerobním rozkladem organického odpadu (potravinářský odpad, papír a lepenka atd.). Skládkový plyn se shromažďuje, čímž se zabrání znečištění ovzduší (a metan má silný skleníkový efekt), a používá se jako palivo k výrobě elektřiny, tepla nebo páry.

Fotografie plynové pístové elektrárny Diesel-System

Plynová elektrárna 60 kW (GPU-60 YaMZ-236)

Plynová elektrárna 100 kW (GPU-100 YaMZ-238)

Plynová elektrárna 150 kW (GPU-150 YaMZ-238)

Plynová elektrárna 200 kW (GPU-200 YaMZ-7514)

Plynová elektrárna 250 kW (GPU-250 TMZ-8435)

Plynová elektrárna 315 kW (GPU-315 YaMZ-8503)

Plynová elektrárna 350 kW (GPU-350 YaMZ-8503)

Rekuperace výfukových plynů a chladicí okruh motoru

Palivo plynové pístové elektrárny (plynový generátor)

Plynové motory ruské výroby mohou používat různé druhy plynu: zemní, plyny s nízkou výhřevností, nízkým obsahem metanu a nízkým stupněm detonace nebo plyny s vysokou výhřevností – světlice, propan, butan, a jsou také přizpůsobeny k přeměně na pracovat z jednoho druhu plynu na druhý.

Kromě toho je možné použít dvoupalivové motory (plyn-diesel) pracující současně na kapalná a plynná paliva.

• směsi propan-butan;
• přírodní (zkapalněné, stlačené, hlavní);
• přidružené ropné vrty a dvojice velkých otvorů v nádržích;
• průmyslové (pyrolýza, koks, bioplyn, důlní, odpadní plyn atd.).

Oblasti použití: vrtné plošiny a studny, doly, čistírny odpadních vod, jako záložní, pomocný nebo hlavní zdroj elektrické energie v podnicích, ve stavebnictví, ve správních a zdravotnických zařízeních, na letištích, v hotelech, komunikačních centrech, systémech podpory života atd. v samostatném režimu nebo ve spojení s centralizovaným napájením a tepelnými systémy.

Výhody plynových elektráren vyrobených Diesel-System (Rusko)

Spolehlivost a efektivita jsou hlavními kritérii, kterými se řídí naše společnost při výrobě plynových elektráren.

• náklady jsou 2-2,5krát nižší než dovážené analogy
• snadnost použití
• rychlá splatnost
• snadné startování při nízkých teplotách
• minimální hladina hluku
• různé možnosti provedení: na rámu, v kapotě, v plášti, v izolované nádobě
• rychlé zprovoznění
• nízké tarify elektřiny
• dostupnost všech náhradních dílů a spotřebního materiálu v jakémkoli regionu Ruské federace a jejich nízké náklady
• minimální doba instalace

U plynových elektráren je zaveden systém automatického řízení směsi plynu. V důsledku toho bylo dosaženo stabilního provozu motoru plynových elektráren využívajících různé složení plynu.

Tyto elektrocentrály – plynové generátory jsou z 90% opravitelné v terénu, náhradní díly a spotřební materiál pro tyto motory jsou volně dostupné. Tyto důležité faktory usnadňují provoz plynových generátorů přímo jak v zařízeních na těžbu ropy, tak v jiných průmyslových odvětvích.

Skupina synchronizovaných generátorů

Synchronizovaná generátorová skupina je systém synchronizovaných plynových generátorových soustrojí stejného nebo různého výkonu, které pracují současně nebo střídavě prostřednictvím speciální jednotky pro distribuci zátěže (panelu). Při synchronizaci mohou být generátory instalovány vedle sebe nebo v krátké vzdálenosti od sebe. Soupravy synchronizovaných plynových generátorů mají největší výhodu oproti GPU (AGP) CGU s jedním motorem, kdy spotřeba elektřiny během dne, týdne nebo sezóny výrazně kolísá. Jaká je zvláštnost provozu GPU (EGP) KGU s jedním motorem. Fungovat by měl vždy bez ohledu na skutečnou zátěž, i když je menší než čtvrtina maxima – například v noci nebo o víkendu. Při nízké zátěži generátor využívá zdroje motoru neefektivně a spotřebovává více paliva a motorového oleje. Oprava nebo vyřazení jediného generátoru z důvodu údržby navíc znamená úplné odstavení napájení. Navíc, pokud je v synchronizované skupině několik generátorů, během údržby se obvykle jeden generátor vypne, zatímco všechny ostatní nadále dodávají elektřinu. Při paralelním synchronizovaném provozu jsou generátory postupně a automaticky uváděny do provozu při zvýšení zátěže a také jsou vyřazovány při jejím snižování. S tímto provozním schématem může jeden generátor ze skupiny pracovat během minimálních nočních hodin nebo o víkendech, přičemž spotřebovává méně nákladné zdroje motoru ve srovnání s instalací s jedním motorem. Když se zatížení zvýší nad celkovou kapacitu, synchronizovaná skupina může připojit napájení hlavní sítě.
Pořadí vstupu a výstupu generátorů se automaticky mění v závislosti na životnosti každého z nich. Údržbu a opravy lze provádět střídavě během pracovního dne, čímž se výroba snižuje o množství energie pouze jednoho generátoru, nikoli všech.

Naše společnost nabízí generátorová soustrojí (plynová pístová, kogenerační a dieselová) s možností paralelního provozu s centralizovanou sítí a vzájemnou synchronizací až do 11 MW.

SUT systému rekuperace tepla (kogenerace tepla) – Tepelný modul TM pro rekuperaci tepla GPU (AGP) GPES:

Kogenerační jednotky KGU (Mini-CHP): tepelné moduly (TM) instalované na jednom rámu mohou zahrnovat i střešní tepelné moduly, kdy jsou obě rekuperační jednotky (na nemrznoucím okruhu a na okruhu spalin) namontovány na jednom rám jako součást jednoho modulu. Toto uspořádání slouží k umístění TM na střechu kontejneru, ve kterém je umístěn generátor. Tepelné moduly tohoto provedení jsou opláštěny pláštěm v souladu s přirozenou ventilací. U tohoto formátu pro organizaci systému rekuperace tepla je uvnitř kontejneru instalována část čidel a potrubních armatur a také ovládací skříň tepelného modulu.

Technický popis kogenerace tepla (CHC):

Tepelný modul TM (SUT) obsahuje:

• Nemrznoucí směs s rekuperací tepla (UTA)
• Jednotka zpětného získávání tepla spalin (FHT) – také nazývaná „rekuperační kotel“
• Obtok potrubí
• Spínač průtoku spalin (v jednom pouzdře nebo jako součást dvou klapek s jedním elektrickým pohonem a pákovým mechanismem)
• Rámová základna
• Potrubí jednotek na likvidaci odpadu podél nemrznoucích a síťových chladicích tras
• Přístrojová a automatizační souprava
• Automatická ovládací skříň

Tepelný modul (TM) je hlavním prvkem systému rekuperace tepla (HRS). Hlavním úkolem TM je odebírat teplo z tepelné energie uvolněné ve spalovacím motoru při výrobě elektřiny. TM umožňuje výrazně zvýšit celkový faktor využití paliva, čímž se jeho hodnota dostane na 80-85%. Na mnoha místech se všechny náklady na instalaci systému rekuperace tepla vrátí za 4–7 měsíců. Během provozu spalovacího motoru se tepelná energie využívá v TM následovně:

• UTA odebírá teplo z nemrznoucí směsi motoru – místo ochlazování nemrznoucí směsi na chladiči (chladicí věži) odevzdává nemrznoucí směs svou tepelnou energii k ohřevu vody spotřebitele.
• UTG odebírá teplo z výfukových plynů motoru: teplota výfukových spalin na výstupu motoru je cca 450-550 C, teplota plynů na výstupu z ENU je 120-180 C. Tento pokles teploty umožňuje pro významný ohřev vody spotřebitele.
• Celkové množství využité tepelné energie je srovnatelné s vyrobenou elektřinou – na 100 % kW vyrobené elektřiny se v průměru vyrobí 110%-130% kW tepla.

Kogenerace tepla

Kogenerační metoda umožňuje snížit náklady na palivo přibližně o 40 %, to znamená, že při odběru stejného objemu elektrické a tepelné energie podnik zaplatí pouze 60 % svých nákladů a dochází k úsporám při nákupu paliva. Mezi výhody jednotlivých plynových elektráren je třeba poznamenat jejich blízkost k výrobě. Tato funkce umožňuje snížit náklady při distribuci elektřiny a také minimalizovat ztráty při přenosu tepelné a elektrické energie po hlavním vedení. Používání plynových elektráren je šetrné k životnímu prostředí a nevyžaduje dodatečné náklady na likvidaci výrobního odpadu. Na základě výše popsaných výhod můžeme říci, že kogenerace je nyní jednou z nejslibnějších metod rozvoje energetického sektoru. Moderní plynová nebo naftová elektrárna umožňuje získat výhodnou tepelnou a elektrickou energii (ve srovnání s nakupovanou ze sítě). Není potřeba instalovat drahé rozvodny a elektrické vedení.
Kogenerační modul obsahuje:
• 2 oběhová čerpadla
• elektricky ovládaný spínač průtoku výfukových plynů
• tlumič na obtokovém vedení
• potrubní armatury pro vodu a nemrznoucí směsi
• chladič nouzového chlazení
• automatický řídicí systém pro provozní režimy
• Účelem systému rekuperace tepla je odebírat tepelnou energii uvolněnou ve spalovacím motoru při výrobě elektřiny.

• Plynové generátory (plynové pístové elektrárny), Plynové elektrárny (kogenerační elektrárny – Mini-CHP) systémy rekuperace tepla
  • Plynové pístové elektrárny EGP (Gas generators AGP), plynové generátory (kogenerace tepla – Mini-CHP)