Montaža plinskih batov: opis, princip delovanja in lastnosti vgradnje

Načelo proizvodnje soproizvodnje potrošnikom omogoča, da z minimalnimi stroški zagotovijo več vrst energije. Na takih platformah delujejo postaje, ki oskrbujejo podjetja s toploto, hladom, paro in elektriko. Obseg proizvodnje in načini distribucije energije so odvisni od zasnove in lokalne inženirske podpore. Tipična izvedba tega koncepta je plinska batna enota (GPU), ki vključuje motor z notranjim zgorevanjem. Kljub tradicionalni metodi konstrukcijske izvedbe so takšne enote učinkovite, funkcionalne in trajne. Vendar pa jih ne prizadenejo pomanjkljivosti.

Naprava GPU

Zasnova temelji na masivnem motorju z notranjim zgorevanjem, ki zagotavlja zgorevalno komoro in pomožno infrastrukturo za izvajanje procesov mešanja in vžiga. Preostali del tehničnega dela je določen s tem, katere specifične vrste energije je treba pridobiti med prehodom gorilnih ciklov. Na primer, povezava gredi je običajna, zahvaljujoč mehansko delo ki proizvaja električno energijo. Mehansko gred deluje na račun motorja z notranjim zgorevanjem. Neposredno toplotna energija, ki je že proizvedena v prvem ciklu, se lahko porazdeli ali akumulira v kotlih s tokokrogi. Enako velja za paro, ki bo odjemalcem posredovala plinsko batnico. Naprava sodobne GPU ne brez brez varnostnih sistemov, vključno s senzorji regulatorji temperature nadzorna plošča za detonacijo in nadzor. Hkrati pa taki generatorji ne delujejo vedno kot samostojni objekti proizvodnje energije. Pogosto so že vključeni v inženirsko infrastrukturo velikih podjetij v fazi gradnje. V tem primeru so le sestavni del plinskih kompresorjev, črpalnih pogonov ali hladilnih enot. Seveda govorimo o industrijski opremi, ki zahteva povezavo velikih energetskih tokov.

Splošno načelo dela

Ne glede na algoritem proizvodnje, transformacije in nadaljnje distribucije energije, na osnovni ravni, GPU generirajo energetski potencial v procesu gorenja plinskega goriva. Po izračunih strokovnjakov toplotna energija na takšnih postajah omogoča proizvodnjo električne energije z izkoristkom okoli 40%. Z drugimi besedami, večina proizvedene toplote gre v okolje in skoraj polovica se akumulira in usmerja potrošnike. V tem kontekstu se lahko spomnimo koncepta, ki je vgrajen v tovarniško konstrukcijo tovarne - ta shema bo omogočila učinkovitejšo rabo „lokalne“ toplotne energije za ogrevanje prostorov itd. za segmentirano proizvodnjo energije različnih vrst v ločenih blokih. To so kogeneracijske in trigeneracijske postaje, ki omogočajo uporabo primarno proizvedene energije z izkoristkom okoli 90%. Treba jih je obravnavati ločeno.

Načelo soproizvodnje

Najprej je treba poudariti, da je proizvodnja električne energije v številnih obratih „privzeto“. To je najpogostejši tip ciljnih produktov GPU postaj. Toda poleg njega se lahko toplotna energija pretvori v sredstvo za ogrevanje vode in pare. Hlajenje ICE se izvaja v zaprtem krogu, v katerem kroži hladna voda. Vzemi toplotno energijo iz motorja, nato pa jo pošlje v prenosnik toplote. V zadnjem ciklu hladilno sredstvo vstopi v kotel, ki izkorišča toploto. Ta infrastruktura omogoča uporabo naprav za soproizvodnjo plinskih batov skupaj z montažnimi modularnimi zgradbami ali v kontejnerjih. Nahajajo se v podjetjih ali blizu njih. Načelo delovanja soproizvodnje zagotavlja potrošnikom oskrbo z električno energijo, toplo vodo ali paro.

Načelo trigeneracije

Trigeneracija pomeni razširitev funkcionalnosti običajnega hcp z dodajanjem naloge generiranja hladu. Ta funkcija je precej zahtevna tudi med podjetji iz različnih industrij. Tehnično se trigeneracija doseže v postopku istega postopka rekuperacije toplote, vendar v velikih količinah. Za neposredno nabiranje hladnih tokov in njihovo distribucijo se uporabljajo absorpcijske ali kompresorske klimatske naprave. Poleg tega hladilne naprave za hlajenje, ki temeljijo na absorpciji, uporabljajo že proizvedeno vročo vodo ali paro iz GPU. Plinska batna instalacija s kompresorsko kondenzacijo deluje na račun končne električne energije. To je v vsakem primeru za hladilne napeljave potreben sekundarni proizvod za njihovo delovanje.

Gorivo

Bistvena značilnost GPU, ki se razlikuje od drugih elektrarn, je delovanje zaradi izgorevanja plina. Posebna uporaba tega goriva je posledica povečanih varnostnih zahtev za obrat in strogih okoljskih predpisov. Najpogosteje se zemeljski plin, butan, propan, piroliza, les in koksarniški plini uporabljajo za napajanje takšnih objektov. V nekaterih primerih se zaradi cenejših postopkov za proizvodnjo motorjev z notranjim zgorevanjem plini plin. rafiniranje nafte kot tudi pline odplak in odlagališča. Kakovostne lastnosti goriva se določajo s parametri vsebnosti žvepla, stopnjo detonacije, vsebnostjo metana, toploto zgorevanja itd.

Možnosti namestitve namestitve

Razstavljene postaje se dostavljajo na mesto namestitve s posebno opremo. V tem času je treba na delovnem mestu pripraviti temelje, ki ustreza velikosti in masi GPU. Na naslednji stopnji je izdelan agregat - elementi motorja z notranjim zgorevanjem, hladilniki, dovodi zraka, cisterne, kotli in drugi deli delovne infrastrukture so sestavljeni v eno samo strukturo. Nato se vezava izvede z lokalnimi inženirskimi komunikacijami, to je omrežji, s katerimi bo postaja med delovanjem delovala. Ti kanali se bodo uporabljali za distribucijo toplote, tople vode, elektrike, pare itd. Sistem, skozi katerega se krmili plinska enota, bo organiziran v ločenem vrstnem redu. Namestitev v tem delu obsega organizacijo napajalnih omrežij na kraju samem, postavitev dispečerskih in avtomatizacijskih točk ter vgradnjo strelovodne zaščite in ozemljitve. Najbolj odgovorno delo z modularnimi strukturami, ki jih je mogoče integrirati v podjetje kot zgradbo. V tem primeru se prvotno razvije zasnova naprave, njena priključitev na komunikacije in sistem oskrbe z energijo.

Vzdrževanje postaje

Takoj po namestitvi se izvede prvo testiranje z nastavitvijo opreme. Seznam dejavnosti zagona vključuje preverjanje funkcionalnih komponent, omrežij, vezij, merilnih instrumentov in senzorji. Tovrstne operacije se lahko v prihodnje izvedejo po rekonstrukciji ali modernizaciji postaje. Kar zadeva popravilo, je lahko plinska enota predmet načrtovane in kapitalske revizije, zaradi katere bo glavni inženir razvil projekt tehnične podpore. Osebje za vzdrževanje mora redno spreminjati potrošne dele komponent, posodabljati delovne tekočine in spremljati temperaturne parametre.

Caterpillarjeve instalacije

Caterpillar je eden največjih proizvajalcev inženirske in industrijske opreme na svetu. Segment plinskih batnih enot predstavljajo modeli, katerih moč se giblje med 20 in 10.000 kW. Največje povpraševanje je v spektru od 360 do 2.000 kW. V zvezi z konstrukcijsko zmogljivostjo podjetje ponuja tako konfekcijske bloke kot tudi modularne velike postaje, katerih velikost lahko doseže 1400x340x340 cm. Tipična Caterpillarjeva plinska batna enota z električno močjo 1.000 kW lahko deluje brez potrebe po večjih popravilih približno 50.000 ur. Poleg tega je treba dodati napredne funkcije inženirske in komunikacijske povezljivosti ter nizko raven hrupa.

Nastavitve MWM

Manj znana blagovna znamka, ki proizvaja plinske batne postaje, pa tudi svoje kupce najde na različnih področjih. Prvič, modeli MWM imajo koristi od progresivnega sistema upravljanja. Njena posebnost je v tem, da se spremljajo in nadzirajo ne le vsi sestavni deli postaje od motorja do sosednjih kotlov in dovodov zraka, ampak tudi interakcijski elementi kompleksa. To vam omogoča, da pod nadzorom prenosnih kanalov električne energije, vode in pare. Razlikuje namestitev plinskih batov MWM in sposobnost delovanja na specializiranih plinih. Za dolivanje goriva so poleg običajnih plinov na voljo tudi bioplin, rudnik in piroliza. Posebej za ruske delovne razmere podjetje ponuja tudi nadgrajene obrate, ki omogočajo ogrevanje zraka, ki odhaja v zgorevalno komoro. V zimskem času ta rešitev v povprečju prihrani 10% goriva.

Naprave GE Jenbacher

Proizvajalec Jenbacher je specializiran za srednji segment GPU, ki deluje na težko gorivo. Povprečni energetski potencial takšne opreme je 300–4 000 kW. Med tehnološkimi značilnostmi takih postaj je opaziti edinstven sistem zgorevanja goriv LEANOX. Zahvaljujoč temu so plinski motorji lahko izravnali vsebnost metana in tako odpravili padec moči. Inženirji podjetja skrbijo tudi za nadzorni sistem, ki jim omogoča izdelavo funkcionalnih in ergonomskih plinskih batnih enot. Cena takšnih modelov je v povprečju 1-1,5 milijona rubljev. Vendar to zadeva enote z majhno zmogljivostjo, ki so primerne za uporabo v malih podjetjih.

Prednosti in slabosti GPU

Prednosti plinske batne opreme so očitne - sestavljene so iz poceni goriva in skromnih finančnih stroškov za servisiranje postaj. Prav tako so precej preprosta, tiho in stabilno. Tudi pod pogojem, da gre za glavno napajanje, so generatorji plinskih batov še vedno najbolj nevarno sredstvo za proizvodnjo energije. Nevarnosti, povezane s prevozom in uporabo plinskih mešanic, so predvsem izražene s tveganjem požara in eksplozije. Poleg tega ostajajo okoljske nianse in problemi s toksično varnostjo, saj je širok spekter uporabljenih mešanic škodljiv za ljudi, če niso ustrezno izolirani v postajnih vezjih.

Izračun plinskega bata

Pred izbiro določenega modela namestitve je treba narediti nekaj izračunov. Na prvem mestu upoštevati stroške mešanice plinov. Če je moč enote približno 1.000 kW, potem s polno obremenitvijo 278 Nm3 na uro se sprosti približno 1 rub. na 1 kWh Z enakimi podatki o konstrukciji in moči bo količina nafte približno 230 litrov, kar bo k stroškom prispevalo okoli 0,04 rubljev. na 1 kWh Prav tako ne pozabite na potrošni material in rezervne dele. Upoštevajoč, da se lahko najbližje resno popravilo pojavi po približno 40-50 tisoč urah, potem pa 1 kWh. plinska batna instalacija s povprečnimi karakteristikami bo zahtevala približno 0,37 rubljev.

Zaključek

Postaje na osnovi plinskega batnega motorja so optimalna rešitev za podjetja, ki si prizadevajo za energetsko neodvisnost. Uporaba plina kot glavnega goriva omogoča zmanjšanje stroškov oskrbe z energijo, konstrukcijske značilnosti in načelo delovanja pa omogočajo hkratno ustvarjanje več vrst energije. Hkrati je cena enote za plinsko batnico, ki znaša v povprečju 1-2 milijona, precej visoka za povprečno podjetje. Velike industrijske komplekse in sploh uporabljajo zmogljive instalacije, katerih cena lahko presega 5 milijonov, to so že večnamenske trigeneracijske postaje, seznam nalog pa vključuje tudi hlajenje ciljnega objekta.