Газопоршневая газотурбинная установка


МАЛЫЕ ТЭЦ. ГАЗОВЫЕ ТУРБИНЫ ИЛИ ГАЗОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ

Грицына В.П.

В связи с многократным ростом тарифов на электроэнергию в России, на многих предприятиях рассматривается вопросы строительства собственных электростанций малой мощности. В ряде регионов разрабатываются программы строительства малых или мини ТЭЦ, в частности, как замена устаревших котельных. На новой малой ТЭЦ, коэффициент использования топлива на которой достигает 90% при полном использовании тела в производстве и для отопления, стоимость получаемой электроэнергии может быть значительно ниже стоимости электроэнергии, получаемой от энергосистемы.

При рассмотрении проектов сооружения малых ТЭС энергетики и специалисты предприятий ориентируются на показатели, достигнутые в большой энергетике. Постоянное совершенствование газовых турбин (ГТУ) для применения в большой энергетике позволило увеличить их кпд до 36% и более, а применение комбинированного парогазового цикла (ПГУ) увеличило электрический кпд ТЭС до 54 %%.
Однако, в малой энергетике нецелесообразно рассматривать возможности применения сложных схем комбинированных циклов ПГУ для производства электроэнергии. Кроме того, газовые турбины в сравнении с газовыми двигателями, как приводы электрогенераторов, существенно проигрывают по кпд и эксплуатационным характеристикам, особенно при малых мощностях ( менее 10 МВт). Так как в нашей стране ни газовые турбины, ни газопоршневые двигатели пока не получили широкого распространения в малой стационарной энергетике, то выбор конкретного технического решения представляет существенную проблему.
Эта проблема актуальна и для большой энергетики, т.е. для энергосистем. В современных экономических условиях, при отсутствии средств на строительство крупных электростанций по устаревшим проектам, к которым можно уже отнести и отечественный проект ПГУ МВт, спроектированный 5 лет назад. Энергосистемы и РАО ЕЭС России должны обратить специальное внимание на развитие малой энергетики, на объектах которой могут быть опробованы новые технологии, что позволит начать возрождение отечественных турбостроительных и машиностроительных заводов и в дальнейшем перейти на большие мощности.
В последнее десятилетие за рубежом построены крупные дизельные или газомоторные ТЭС мощностью Мвт [4]. Электрический кпд дизельных или газомоторных электростанций (ДТЭС) достигает 47%, что превышает показатели ГТУ (36%%), однако уступает показателям ПГУ (51%%). Электростанции ПГУ включают большую номенклатуру оборудования: газовую турбину, паровой котел-утилизатор, паровую турбину, конденсатор, систему водоподготовки (плюс еще дожимной компрессор, если сжигается природный газ низкого или среднего давления. Дизель-генераторы могут работать на тяжелом топливе, которое в 2 раза дешевле, чем газотурбинное топливо и могут работать на газе низкого давления без применения дожимных компрессоров. По оценке фирмы S.E.M.T. PIELSTICK [4], полные затраты в течение 15 лет на эксплуатацию дизельного энергоблока мощностью 20 МВт в 2 раза меньше, чем для газотурбинной ТЭС той же мощности при использовании жидкого топлива обеими энергоустановками.
Перспективным Российским производителем дизельных энергоблоков до 22 МВт является Брянский машиностроительный завод, который предлагает заказчикам энергоблоки с повышенным кпд до 50% для работы, как на тяжелом топливе с вязкостью до сСт при 50 С и содержанием серы до 5%, так и для работы на газообразном топливе.
Вариант крупной дизельной ТЭС может оказаться предпочтительнее, чем газотурбинная энергоустановка.
В малой энергетике при мощностях агрегатов менее 10 Мвт преимущества современных дизель-генераторов проявляются еще в большей мере.
Рассмотрим три варианта ТЭС с газотурбинными установками и газопоршневыми двигателями.

  • ТЭЦ, работающая на номинальной нагрузке круглосуточно с котлами-утилизаторами для теплоснабжения или пароснабжения.
  • ТЭЦ, электрогенератор и котел-утилизатор, которой работают только днем, а ночью теплоснабжение осуществляется от бака-аккумулятора горячей воды.
  • ТЭС, производящая только электричество без использования тепла уходящих газов.
  • Коэффициент использования топлива у первых двух вариантов электростанций (при различном электрическом кпд) за счет теплоснабжения могут достигать 80%%, как в случае применения газовых турбин, так и для моторного привода.
    Экономичность всех вариантов электростанций зависит от надежности и экономичности прежде всего "первой ступени" -привода электрогенератора.
    Энтузиасты применения малых газовых турбин агитируют за их широкое применение, отмечая более высокую удельную мощность. Например, в [ 1 ] сообщается, что Elliot Energy Systems (в г.) cоздает распределительную сеть из дистрибьюторов в Северной Америке с обеспечением инжиниринговой и сервисной поддержки для продажи "микро"-газовых турбин. Энергосистема заказала изготовление 45 кВт турбины, которая должна была быть готова к поставкам в августе г. Там же указывалось, что электрический кпд турбины достигает 17%, и отмечается, что надежность газовых турбин выше, чем у дизель-генераторов.
    Это утверждение верно с точностью наоборот!
    Если взглянуть на табл. 1. то мы увидим, что в таком широком диапазоне от сотен кВт до десятков Мвт, кпд моторного привода на 13%% выше. Обозначенный ресурс моторного привода фирмы "Вяртсиля" означает гарантированный ресурс до полного капитального ремонта. Ресурс новых газовых турбин, -это расчетный ресурс, подтвержденный испытаниями, но не статистикой работы в реальной эксплуатации. По многочисленным источникам ресурс газовых турбин составляет тыс. часов с уменьшением при уменьшении мощности. Ресурс дизелей зарубежного производства составляет тысяч часов и более.


    Табл.1
    Основные технические параметры приводов электрогенераторов
    Г-газотурбинная энергоустановка, Д-газопоршневая генераторная установка Вяртсиля.
    Д [5]- дизель из каталога Газпрома
    *Минимальная величина требуемого давления топливного газа=48 ата !!
    Эксплуатационные характеристики
    Электрический кпд (и мощность) электрогенератора с приводом от газового двигателя по данным фирмы Вяртсиля при снижении нагрузки со % до 50% кпд меняется слабо.
    КПД газового двигателем практически не изменяется до 25 оС.
    Мощность газовой турбины равномерно падает от оС до +30 оС .
    При температурах выше 40 оС уменьшение мощности газовой турбины (от номинала) составляет 20%.
    Время запуска газового двигателя с 0 до % нагрузки составляет менее минуты и экстренно за 20 секунд [ ] . Для запуска газовой турбины требуется около 9 мин [ ].
    Давление подачи газа для газовой турбины должно быть бар.
    Давление газа в сети для газового двигателя может быть 4 бар (абс) и даже 1,15 бар для двигателя SG.
    Капитальные затраты на ТЭЦ мощностью около 1 Мвт, по оценке специалистов "Вяртсиля" составляют для газотурбинной $/ kВт и $/кВт для газопоршневой ЭУ.

    Применение комбинированного цикла на малых ТЭЦ, путем установки дополнительно паровой турбины нецелесообразно, так как увеличивает вдвое количество тепломеханического оборудования, площадь машзала и количество обслуживающего персонала при увеличении мощности только в раза.
    При снижении мощности ПГУ с Мвт до 22 Мвт по данным завода НПП "Машпроект" (Украина, г. Николаев) парадный кпд энергоустановки снижается с 51,5 %до 43,6%.
    КПД дизельэнергоблока (на газовом топливе) мощностью Мвт составляет 43,3 %. Отметим, что в летнее время на ТЭЦ с дизельным агрегатом горячее водоснабжение может обеспечиваться от системы охлаждения двигателя.
    Расчеты по конкурентоспособности электростанций, базирующихся на газовых двигателях [2] показали, что себестоимость электроэнергии на малых (,5 Мвт) электростанциях составляет приблизительно 4,5 цента/ кВт.ч), а на крупных Мвт с газовыми двигателями станциях 3,8 цента США/кВт.ч.
    Согласно аналогичному методу расчета электроэнергия конденсационной АЭС стоит примерно 5,5 центов США /кВт.ч. , а угольной КЭС примерно 5,9 центов. США/кВт.ч. По сравнению с угольной КЭС станция с газовыми двигателями вырабатывает электроэнергию на 30% дешевле.
    Стоимость электроэнергии, производимой микротурбинами, по другим данным [1] оценивается в пределах от $0,06 до $0,10/ кВт.ч
    Ожидаемая цена за полнокомплектный газотурбинный генератор 75 кВт (США) составляет $40,, что соответствует удельной стоимость для более крупных (более кВт) энергоустановок. Большим преимуществом энергоблоков с газовыми турбинами являются меньшие габариты, в 3 и более раз меньший вес.
    Отметим, что удельная стоимость электрогенераторных установок российского производства на базе автомобильных двигателей мощностью КВт может оказаться в несколько раз меньше, чем упомянутые турбоблоки (США), учитывая серийность производства двигателей и меньшую стоимость материалов.
    Приведем мнение датских специалистов [3], оценивающих свой опыт внедрения малых энергоустановок.
    "Инвестиции в завершенную, построенную под ключ ТЭЦ, работающую на природном газе, мощностью 0, Мвт составляют 6,,5 млн. датских крон на 1 МВт ( 1 крона была примерно равна 1 рублю летом г.). ТЭЦ комбинированного цикла мощностью ниже 50 Мвт достигнет электрического кпд= %.
    Эксплуатационные расходы на смазочные масла, техническое обслуживание и содержание персонала на ТЭЦ достигают 0,02 дат кроны за 1 кВт.ч , производимого на газовых турбинах. На ТЭЦ с газовыми двигателями эксплуатационные расходы составляют около 0,06 дат. крон на 1 кВт.ч. При текущих ценах на электроэнергию в Дании высокая производительность газовых двигателей более, чем компенсирует их более высокие эксплуатационные расходы.
    Датские специалисты считают, что большинство ТЭЦ мощностью ниже 10 Мвт в ближайшие годы будут оснащены газовыми двигателями".

    Выводы
    Приведенные оценки, казалось бы, однозначно показывают преимущества моторного привода при малых мощностях энергоустановок.
    Однако, в настоящее время мощность предлагаемого моторного привода российского производства на природном газе не превышает мощность кВт кВт (завод РУМО, Н-Новгород и Коломенский машзавод), а турбоприводы большей мощности могут предложить несколько заводов.
    Два завода в России: з-д им. Климова (С-Петербург) и Пермские Моторы готовы поставлять полнокомплектные энергоблоки мини-ТЭЦ с котлами-утилизаторами.
    В случае организации регионального сервисного центра вопросы техобслуживания и ремонта малых турбин турбин могут решаться путем замены турбины на резервную за часа и ее дальнейшим ремонтом в заводских условиях техцентра.

    КПД газовых турбин в настоящее время может быть повышен на % путем применения энергетического впрыска пара в газовую турбину (цикл STIG или парогазовый цикл в одной турбине). Это техническое решение в предыдущие годы было проверено в полномасштабных натурных испытаниях энергетической установки "Водолей" в г. Николаеве (Украина) НПП "Машпроект" и ПО "Заря", что позволило увеличить мощность турбоагрегата с 16 до 25 Мвт а кпд был увеличен с 32,8 %до 41,8%.
    Ничего не мешает перенести этот опыт на меньшие мощности и реализовать, таким образом, ПГУ в серийной поставке. В этом случае электрический кпд сравнивается с кпд дизелей, а удельная мощность возрастает настолько, что капитальные затраты могут быть на 50% ниже, чем на ТЭЦ с газомоторным приводом, что весьма привлекательно.

    Данное рассмотрение проведено с целью показать: что при рассмотрении вариантов строительства электростанций в России, а тем более направлений создания программы строительства энергоустановок, необходимо рассматривать не отдельные варианты, которые могут предлагать проектные организации, а широкий перечень вопросов с учетом возможностей и интересов отечественных и региональных производителей оборудования.


    Литература

    1. Power Value, Vol.2, No.4, July/August , USA, Ventura, CA.
    The Small Turbine Marketplace
    Stan Price, Northwest Energy Efficiency Council, Seattle, Washington and Portland, Oregon
    2. Новые направления энергопроизводства Финляндии
    АСКО ВУОРИНЕН, доц. техн. наук, АО Вяртсила NSD Corporation, "ЭНЕРГЕТИК" стр
    3. Централизованное теплоснабжение. Исследование и разработка технологии в Дании. Министерство энергетики. Управление энергетики, г.
    4. DIESEL POWER PLANTS. S.E.M.T. PIELSTICK. Проспект выставки POWERTEK , марта г.
    5. Электростанции и электроагрегаты, рекомендованные к применению на объектах ОАО "ГАЗПРОМ". КАТАЛОГ. Москва г.
    6. Дизельная электрическая станция. Проспект ОАО "Брянский машиностроительный завод". г. Проспект выставки POWERTEK /
    7. НКЭ Блочно-модульная теплоэлектростанция. ОАО Самарский научно-технический комплекс им. Н.Д. Кузнецова. Проспект выставки POWERTEK

    ЗАО «Профессиональные аудиторские консультации», mks-group.ru

    Грицына В.П., Малые ТЭЦ. Газовые турбины или газовые двигатели

    Источник: ЗАО "Профессиональные аудиторские консультации", mks-group.ru

    Похожие статьи:




    Газопоршневая газотурбинная установка



    Главная / Продукция по брендам / Статьи /

    Сравнение газопоршневых и газотурбинных установок

    В диапазоне мощностей от 20 до 30 МВт(э) газопоршневые когенерационные установки стабильно показывают лучшие по сравнению с другими технологиями результаты. Более того, для мощностей кВт(э) ничто не может с ними конкурировать. Возникает вполне логичный вопрос: почему? Какие технические характеристики позволяют им быть настолько результативными.

    Во-первых, следует отметить высокий показатель электрического КПД.

    Наивысших значений электрического КПД (у газовой турбины до 30 %, а у газопоршневого двигателя около 40 % ) оборудование достигает только при работе со %-ной нагрузкой (Рис. ). Снижение нагрузки даже до 50%, уменьшает электрический КПД используемой газовой турбины почти в 3 раза. В то время как, в случае использования газопоршневого двигателя такие изменения режима нагрузки ни на общий, ни на электрический КПД практически не влияют.

    Pиc. 1. Графики зависимости КПД от нагрузки:

    Приведенные графики позволяют нагляно убедиться, что газовые двигатели отличаются более высоким электрическим КПД, показатели которого почти не изменяются при нагрузке от 50 до %.

    Вторым важны показателем являются условия размещения.

    Номинальная мощность, как газовой турбины, так и газопоршневого двигателя находится в прямой зависимости от температуры воздуха и высоты используемой площадки относительно уровня моря. На графике (рис. 2) ясно видно, что повышение температуры с °С до +30°С приводит к падению электрического КПД газовой турбины примерно на %. При дальнейшем повышении температуры выше +30°С, КПД у газовой турбины становится еще ниже. И в этом случает газопоршневой двигатель выгодно отличается от газовой турбины, имея не только постоянный, но и более высокий электрический КПД на всем интервале температур вплоть до +25°С.

     

    Рис. 2. График зависимости электрического КПД газовой турбины от температуры окружающего воздуха

    Третий, но не менее важный показатель: условия работы.

    Количество запусков: газопоршневой двигатель можно запускать и останавливать неограниченное количество раз, и это не повлияет на общий заявленный моторесурс двигателя, в то время как запусков газовой турбины уменьшат её ресурс примерно на часов.

    Время запуска: промежуток времени необходимый для принятия полной нагрузки с момента запуска у газовой турбины составляет примерно минут, а у газопоршневого двигателя всего минуты.

    К четвертым важным показателям относятся: проектный срок службы и интервалы техобслуживания.

    Ресурс газовой турбины до первого капитального ремонта составляет от 20 до 30 рабочих часов. Ресурс же газопоршневого двигателя значительно больше и равен 60 рабочих часов (табл. 1). Кроме того и затраты на капитальный ремонт газовой турбины, учитывая стоимость запчастей и материалов, значительно выше.

    Полный капремонт газовой турбины - значительно более сложный процесс, чем капремонт необходимый газовому двигателю. Ремонт газовой турбины можно выполнить только на заводе-изготовителе. Более того, для ремонта газовой турбины требуются довольно дорогие запчасти, что увеличивает его стоимость. Все эти факторы увеличивают время простоя газовой турбины по сравнению с газовым двигателем. Затраты на материалы и запчасти необходимые для выполнения капитального ремонта при использовании газового двигателя также заметно ниже.

    Таблица №1: Интервалы техобслуживания

    Ремонтные работы, интервал (часы) Турбины, авиационные и малые промышленные Турбины, промышленные Газопоршневой двигатель
    Ремонт камеры сгорания 5 10 -
    Средний ремонт Ремонт турбины и камеры сгорания Ремонт головок цилиндров
    10 15 30
    Капитальный ремонт 20 30 60

    В-пятых, необходимо упомянуть довольно низкие капиталовложения.

    Опираясь на данные расчётов видно, что удельные капиталовложения (Евро/кВт) для производства тепловой и электрической энергии с использованием газопоршневых двигателей ниже. Это их явное преимущество неоспоримо применительно к мощностям до 30 МВт. Таким образом, ТЭЦ мощность которой 10 МВт, оборудованная газопоршневыми двигателями обойдется примерно в 7,5 миллионов ?, если же использоват газовые турбины, то затраты возрастут до 9,5 миллионов ? (рис. 3).

    Также важно учитывать, что давление газа в газопроводной сети, как правило, не превышает 4-х атмосфер, что вполне достаточно для работы газового двигателя. А для работы газовой турбины давление подаваемого газа должно быть не меньше атмосфер. Таким образом, в случае использования на станции газовой турбины в роли силового агрегата возникает необходимость в установке еще и газовой компрессорной станции, что приводит к дополнительному увеличению капиталовложений.

    Рис. 3. Объемы капитальных вложений в ТЭЦ с разными силовыми агрегатами.

    Таблица №2: Преимущества и недостатки газовой турбины и поршневого двигателя

    Характеристики газовая турбина поршневой двигатель
    Мощность единичной машины — МВт (э) — 20 МВт (э)
    Общий КПД % %
    Преимущества Отсутствие водяной системы охлаждения.
    Гибкость в выборе топлива.
    Низкая эмиссия вредных веществ.
    Работа установки на нескольких видах топлива.
    Солидный ресурс.
    Достаточно большая возможная единичная мощность.
    Наивысшая производительность.
    Эффективная работа при малой нагрузке (от 30% до %).
    Относительно низкий уровень начальных инвестиций за 1 кВт(э).
    Широкая линейка моделей по выходной мощности (от 4 кВт).
    Возможность автономной работы.
    Быстрый запуск (от 15 с, газовым турбинам требуется ч).
    Настоящая гибкость в выборе топлива.
    Преобладание производства электроэнергии.
    Малые размеры — низкие инвестиционные затраты.
    Работа с малым давлением газа (ниже 1 бара).
    Относительно простой капитальный ремонт.
    Солидный ресурс.
    Возможность кластеризации (параллельная работа нескольких установок).
    Работа установки на нескольких видах топлива.
    Недостатки Нижний порог эффективного применения (от 5 МВт электроэнергии).
    Производительность ниже, чем у поршневых двигателей.
    Высокий уровень шума.
    Требуется подготовка топлива (очистка, осушка, компрессия).
    Низкая эффективность при неполной загрузке.
    Длительный период запуска ( -2 часа).
    Сложный и дорогой капитальный ремонт.
    Если тепло не используется, то требуется охлаждение.
    Высокий уровень (низкочастотного) шума.
    Высокое соотношение вес/выходная мощность.
    Относительно малая мощность единичной машины.

    14 Декабря  г.




    Газопоршневая газотурбинная установка



    Силовыми агрегатами - приводами электрических генераторов для автономных малых тепловых электростанций являются дизельные, газопоршневые, и газотурбинные двигатели. О преимуществах тех или иных генерационных установок и технологий написано немало статей, сложено много мифов, сломано немало копий. Как правило, в спорах, «в загоне» всегда оставались газотурбинные установки. Попробуем разобраться почему.

    Определяющими критериями для будущих владельцев автономных электростанций являются вопросы расхода топлива, уровень эксплуатационных затрат, а также срок окупаемости оборудования электростанции. А эти вопросы связанны с выгодами и проблемами, которые может иметь владелец автономной электростанции.

    МИФ №1. Газопоршневые установки против газотурбинных двигателей: эксплуатационные затраты

    Эксплуатационные затраты на мини-ТЭС с поршневыми машинами ниже, чем на электростанцию с газовыми турбинами!

    Прежде всего, эта байка объясняется тем, что затраты на капитальный ремонт газотурбинного двигателя выше, чем на ремонт поршневой установки – миф №1. На самом деле стоимость капитального ремонта газопоршневого двигателя может достигать % от первоначальной стоимости (при капремонте осуществляется полная замена поршневой группы), а цена ремонта газотурбинной установки составляет всего % от начальных вложений.

    Миф основан на информации тридцатилетней давности, когда «на земле», в приводе электростанций, использовались «нежные» авиационные турбины, взятые «с крыла». Сегодня на электростанциях применяются турбины промышленного, индустриального типа, рассчитанные на непрерывную работу с различными нагрузками. Причем нижний предел минимальной электрической нагрузки, официально заявляемый заводом-производителем для индустриальных турбин, составляет всего %.

    А вот выдержка из технической документации компании Jenbacher GE – всемирно известного производителя газопоршневых двигателей:

    Минимальная продолжительность эксплуатации: 12 часов после каждого запуска, за исключением ввода в эксплуатацию, техобслуживания и работы на аварийном питании. Этот срок не обязателен, но на нём основана периодичность проведения работ по ТО, указанная в инструкциях. Несоблюдение минимального срока службы деталей не отражается на гарантийных обязательствах, однако значительно влияет на срок службы различных узлов.

    Холостой ход газопоршневого двигателя электростанции: ограничение времени осуществляется через системы управления агрегатом (холостой ход должен быть как можно более коротким, за исключением работ по техобслуживанию и настройке).

    Работа с частичной нагрузкой газопоршневого двигателя электростанции: Работа с частичными нагрузками без ограничений – но не менее 40% номинальной нагрузки. Соблюдение уровня эмиссий гарантируется только при нагрузках выше 50%.

    Длительная работа газопоршневого двигателя электростанции: Наиболее желательна работа двигателя с номинальной нагрузкой.

    Обособленная работа газопоршневого двигателя электростанции: При работе в обособленном (автономном) режиме допускается работа с частичной нагрузкой от 20% до 40% номинальной, но не чаще 6-ти раз в год, и на срок до 24 часов. Работа в автономном режиме с нагрузкой ниже 50% номинальной допускается не чаще одного раза в сутки на срок не более 4 часов».

    Для газопоршневых агрегатов жизненно важным является соблюдение правила N+1 – количество необходимых агрегатов плюс еще один – для резерва. Это обусловлено тем, что регламентные и ремонтные работы для газопоршневых агрегатов имеют весьма частые и продолжительные временные интервалы. Именно поэтому большинство производителей газопоршневых установок до продажи оборудования покупателю, как правило, предоставляют только коммерческую литературу общего плана и крайне редко – сведения о полных эксплуатационных расходах и производимых технических регламентах.

    В части эксплуатации газопоршневого двигателя в приводе электростанции особо следует обратить внимание на количество используемого моторного масла – - литров на 1 МВт. Само собой, масло должно быть рекомендованным для данной газопоршневой установки, а значит оно не может быть дешевым. Использование не рекомендованного моторного масла ведет к потере заводских гарантий и непредсказуемым последствиям для самого газопоршневого двигателя. Замена моторного масла должна производиться один раз в месяца. По регламенту технического обслуживания сроки замены масла на поршневых агрегатах определяются на основании анализов его фактического состояния.

    Основными параметрами, по предельному изменению которых принимается решение о смене масла, являются вязкость и основное число (TBN - total base number).

    По правилам, масло отбирается каждые моточасов и подвергается анализам, в соответствии с заводскими инструкциями, в лаборатории. Простой контроль уровня механических загрязнений, вязкости, содержания воды, щелочного числа, кислотного числа проводится лабораториями еженедельно или даже чаще. Такое диагностирование позволяет определить повышенный износ какого либо узла заранее.

    Износ основных узлов газопоршневого двигателя происходит из-за некачественной сборки или нарушений правил эксплуатации, таких как:

    частые пуски;

    перегревы;

    «холодные» пуски;

    работа в зоне детонации

    работа с перегрузкой

    быстрый набор нагрузки непрогретым двигателем.

    По результатам лабораторных анализов случается, что масло на газопоршневых двигателях требует замены уже через часов работы.

    Фактический расход моторного масла на 1 МВт установке «Jenbacher GE» может достигать литров в год. Одним из рекомендованных моторных масел для газопоршневых машин является Pegasus (MOBIL). Оптовая цена составляет рублей за литр, а специальное моторное масло для газовых поршневых двигателей марки Mysella 15W (Shell)– стоит рублей за бочку объемом в литров.

    Соответственно подлежат замене все масляные фильтры или картриджи в них. Угар моторного масла составляет грамма на один произведенный киловатт в час. Угар всегда высок при снижении нагрузки. Как правило, в комплект газопоршневого двигателя входит специальный резервуар для непрерывного долива масла, и мини-лаборатория для проверки его качества и определения срока замены.

    Так как моторное масло выгорает в значительных объемах, поршневые агрегаты имеют повышенный уровень вредных выбросов в атмосферу. Для соответствия требованиям по экологии, при использовании поршневых машин, необходимо строить дорогостоящие высокие дымовые трубы (до метров), с учетом уже имеющегося уровня ПДК в окружающей среде.

    Отработанное масло газопоршневых установок нельзя просто вылить на землю - литров на 1 МВт требуют утилизации – это также постоянные расходы для владельцев электростанции.

    Примечание: В современных газотурбинных установках замена турбинного масла производится в среднем 1 раз в 5 лет.

    Для проведения нормального сервиса в комплект мощной газопоршневой установки должна входить кран-балка. При помощи кран-балки снимают тяжелые детали поршневых двигателей для текущих осмотров и ремонтов. Наличие кран-балки вынуждает строить гораздо более высокие помещения для машинных залов поршневой электростанции.

    Токарный станок, входящий в комплект поставки (MAN B&W), служит для периодической расточки клапанов поршневого двигателя.

    Один раз в месяца требуется замена дорогостоящих свечей зажигания ( евро 1 шт.). На 6 МВт электростанции на базе 4 газопоршневых агрегатов «Cummins», единовременной замены потребуют сразу 80 специальных свечей зажигания. Выполнение этого простого периодического регламента потребует внушительной суммы ~ евро. Периодической замене подлежат высоковольтные провода и воздушные фильтры поршневых установок.

    К примеру, стоимость расходных материалов на год эксплуатации для 1 МВт агрегата «GE Jenbacher» JMS - GS составляет евро. Поршневые агрегаты, в отличие от газотурбинных установок, имеют жидкостное охлаждение, соответственно персоналу необходимо постоянно следить за уровнем охлаждающей жидкости и осуществлять периодическую замену, а если это вода, то требуется обязательно осуществлять ее химическую подготовку. Объемы охлаждающей жидкости исчисляются в десятках или сотнях литрах – все зависит от мощности поршневого агрегата.

    Не следует забывать и о запасных частях – стоят они очень дорого, также требуется длительная процедура заказа на заводе и последующая доставка.

    В некоторых случаях сроки доставки запасных частей могут растянуться до месяцев. Простои столь дорогостоящего оборудования – прямые убытки потребителей энергии.

    Примечание: вышеперечисленные затратные особенности эксплуатации поршневых агрегатов отсутствуют у более технологичных газотурбинных установок.

    В газотурбинных установках не используется такие расходные материалы и компоненты, как:

    моторное масло;

    свечи зажигания;

    масляные фильтры

    охлаждающая жидкость

    наборы высоковольтных проводов.

    МИФ №2. Газопоршневые или газотурбинные установки? Как соотносятся мощность и температура окружающей среды

    Да, действительно, при значительном повышении температуры окружающей среды мощность газотурбинной установки падает. Но при понижении температуры электрическая мощность наоборот, растет. Параметры электрической мощности газотурбинных установок, по существующим стандартам ISO, измеряются при t +15°C.

    Например, при этой температуре официально заявленная мощность газотурбинной установки равна кВт. С учетом среднегодовой температуры в Московской области +3,1°C фактическая среднегодовая мощность будет равна кВт. То есть на кВт больше заявленной и оплаченной. При стоимости 1 кВт - $ такой бонус нельзя сбрасывать со счетов, ведь он равен $! Выигрывает от этого только потребитель, так как по контракту он оплатит только кВт.

    Мы взяли для примера Московскую область, а если это будет Западная Сибирь? В городе Сургут среднегодовая температура -1,9 C°, выигрыш будущего владельца газотурбинной установки составит $, а в Якутии, при среднегодовой температуре -9,3 °C бонус составит $ Мы живем в холодной стране – это не миф.

    При этом нельзя не отметить возможные трудности запуска газопоршневой установки при низких температурах. Минимальная температура запуска без подогрева +7°C. При меньших температурах необходим предварительный подогрев охлаждающей жидкости и моторного масла, что увеличивает время старта газопоршневого агрегата из «холодного резерва».

    Важным экономическим фактором является и то, что газотурбинная установка способна отдать в 2 раза больше бесплатной тепловой энергии, нежели поршневой агрегат аналогичной мощности.

    При высоком уровне тарифов на тепловую энергию и природный газ эта особенность газотурбинного агрегата принесет немалые деньги владельцам.

    В отличие от газопоршневых установок выхлопные газы турбин имеют более высокую температуру. Это позволяет получать промышленный пар в больших объемах с гораздо меньшими затратами.

    Высокая температура на выходе газотурбинных установок позволяет использовать в составе электростанции паровую турбину. Это оборудование бывает востребованным, если потребителю необходимо получить максимальное количество электрической энергии при одном и том же объеме потраченного газового топлива, и таким образом достичь высокого электрического КПД - до 59%.

    МИФ №3. Газопоршневые установки против газотурбинных двигателей: расход топлива

    Средний удельный расход топлива на 1 выработанный кВт/ час несколько меньше у газопоршневой установки, причем при любом режиме нагрузки (хотя нагрузки менее 30% являются разрушительными для поршневых двигателей). КПД поршневых машин составляет %, а газовых турбин — % (в парогазовом цикле турбина способна выдать КПД равный 59%).

    Если Вам надо сделать, построить локомотив, самолет или морское судно, то можно считать одним из определяющих показателей коэффициент полезного действия (КПД) силовой установки. Тепло, которое получается в процессе работы двигателя локомотива, самолета (или судна) не используется и выбрасывается в атмосферу. КПД силовой установки более чем актуален – ведь он влияет на расход топлива.

    Но мы строим не локомотив, а электростанцию и при выборе типа силовых агрегатов для автономной электростанции, в этом случае, подход несколько иной – здесь необходимо говорить о полноте использования сгораемого топлива — коэффициенте использования топлива (КИТ).

    Сгорая, топливо производит основную работу – вращает генератор электростанции. Вся остальная энергия сгорания топлива - это тепло, которое можно и нужно использовать. В этом случае так называемый, «общий КПД» электростанции будет порядка 90%.

    Если потребитель рассчитывает использовать тепловую энергию автономной электростанции, коэффициент полезного действия (КПД) автономной электростанции не имеет практического, прикладного значения.

    При снижении нагрузки до 50 % электрический КПД газовой турбины снижается. В таком режиме газопоршневые двигатели также теряют КПД, который при 50% нагрузке становится меньше на 10–12 %. Но не будем забывать о нагрузках ниже 50% - ведь они губительны, а порой и разрушительны для поршневых установок.

    Эксплуатация поршневых установок на низких нагрузках приводит к наступлению капитального ремонта не через 6 лет, а через года. Его стоимость может составлять до % от первоначальной цены газопоршневой установки. Это очень высокая цена за несущественный выигрыш в КПД на малой нагрузке.

    Примечание: Сравнение газотурбинных установок и газопоршневых двигателей в составе мини-ТЭЦ показывает, что установка газовых турбин выгодна и полностью оправдана на любых объектах, которые имеют равномерные электрические и тепловые нагрузки больше 3 МВт.

    МИФ №4. Газопоршневые установки против газотурбинных двигателей: давление газа

    Мифом №4 является то, что наличие газопровода высокого давления, в случае применения газовых турбин, требуется обязательно. Для всех типов современных силовых агрегатов давление подводимого газа не имеет практического значения, так как в комплекте газотурбинной установки всегда имеется газовый компрессор, входящий в стоимость электростанции.

    Компрессор обеспечивает более стабильные рабочие характеристики газового топлива. Современные компрессоры являются чрезвычайно надежными и малообслуживаемыми агрегатами. В мире современных технологий, как для газопоршневых двигателей, так и для газовых турбин важно лишь наличие должного объема газового топлива для обеспечения нормальной работы автономной электростанции.

    МИФ №5. Газопоршневые двигатели против газотурбинных агрегатов: двухтопливные установки

    Часто пишут и говорят, что двухтопливные установки бывают только поршневыми. Это не соответствует действительности. Все известные производители газовых турбин имеют в своей гамме двухтопливные агрегаты. Основной особенностью работы двухтопливной установки является ее возможность работы, как на природном газе, так и на дизельном топливе. Благодаря применению в двухтопливной установке двух видов топлива, можно отметить ряд ее преимуществ по сравнению с монотопливными установками:

    при отсутствии природного газа установка автоматически переходит на работу на дизельном топливе;

    во время переходных процессов установка автоматически переходит на работу на дизельном топливе. При выходе на рабочий режим осуществляется обратный процесс перехода на работу на природном газе и дизельном топливе;

    Не стоит забывать и о том факте, что первые турбины долгое время работали на жидком топливе.

    МИФ №6. Газопоршневые установки против газотурбинных: количество пусков

    Количество пусков: газопоршневой двигатель может запускаться и останавливаться неограниченное число раз, что не отражается на его моторесурсе. Но частые пуски - остановки газопоршневых агрегатов, с потерей питания собственных нужд, могут повлечь за собой повреждения наиболее нагруженных узлов (подшипников турбонагнетателей, клапанов и т.д.).

    Газотурбинную установку из-за резких изменений термических напряжений, возникающих в наиболее ответственных узлах и деталях горячего тракта ГТУ при быстрых пусках агрегата из холодного состояния, предпочтительнее использовать для постоянной, непрерывной работы. Число пусков газотурбинной установки составляет раз в год без малейшей потери ресурса.

    МИФ №7. Газопоршневые двигатели электростанций против газотурбинных установок: ресурс до капитального ремонта

    Ресурс до капитального ремонта составляет у газовой турбины – рабочих часов. При правильной эксплуатации и своевременном проведении регламентных работ у газопоршневого двигателя этот показатель также равен – рабочих часов. Правда у газопоршневых моторов есть еще так называемые «промежуточные» ремонты, которые порой мало чем отличаются от капитальных. Например, замена вкладышей, по регламенту, должна производиться через часов. Однако бывают иные ситуации, когда капремонт наступает гораздо раньше.

    Стоимость капитального ремонта газовой турбины с учётом затрат на запчасти и материалы ниже, чем стоимость ремонта газопоршневой установки, на %.

    МИФ №8. Газопоршневые установки против газотурбинных двигателей: капитальные вложения и цены

    Как показывают расчёты, капиталовложения (доллар/кВт) в строительство тепловой электростанции с газопоршневыми двигателями приблизительно равны с газотурбинными установками. Финская тепловая электростанция WARTSILA мощностью 9 МВт обойдется заказчику ориентировочно в 14 миллионов евро. Аналогичная газотурбинная тепловая электростанция на базе первоклассных агрегатов полностью «под ключ» будет стоить 15,3 миллионов долларов.

    Но с повышением мощности цена газотурбинных установок снижается – тепловая электростанция 25 МВт «под ключ» обойдется в 21 миллион евро, то есть один кВт – евро

    МИФ №9. Газопоршневые моторы против газотурбинных установок: экология

    Надо отметить, что газопоршневые установки значительно уступают газотурбинным агрегатам по уровню выбросов NOx. Так как моторное масло выгорает в значительных объемах, поршневые агрегаты имеют уровень вредных выбросов в атмосферу в раз больший, чем у газотурбинных агрегатов. Содержание СО (при 15% О2) для газопоршневых двигателей находится на уровне мг/м3, и это несмотря на наличие в выхлопном тракте «Йенбахер» дорогостоящей каталитической очистки уходящих газов. Для соответствия требованиям по ПДК, при использовании поршневых машин необходимо строить высокие дымовые трубы (до метров), а они, как известно, стоят отнюдь не копейки.

    Жидкости системы охлаждения, отработанное масло газопоршневых установок в огромных объемах требуют утилизации, а это тоже эксплуатационные затраты.

    Поршневые установки при работе имеют вибрации и низкочастотный шум, распространяющийся на значительное расстояние. Доведение шума до стандартных значений возможно, но требует более дорогостоящих решений.

    Всех вышеперечисленных недостатков нет у газотурбинных установок.

    Примечание: Уровень вредных выбросов от многих современных газотурбинных установок не превышает значение 20 ppm, этот важный экологический параметр позволяет снизить стоимость и объемы строительства, а, следовательно, и сроки ввода газотурбинной ТЭЦ-ТЭС в эксплуатацию.

    Газопоршневые установки против газотурбинных двигателей: выводы

    Серьезной переоценки требует изначальное представление о газопоршневой установке, как об агрегате бесперебойного питания, позволяющего защитить потребителя при отключении питающей электрической сети.

    Если быть точнее, в принципе обеспечение бесперебойности электроснабжения реально при возможности автоматического перехода, через АВР, на питание от общей электросети. То есть уйти полностью от внешнего электроснабжения потребителю не удастся.

    С учетом высоких эксплуатационных затрат поршневые установки целесообразно применять в качестве резервных или аварийных источников электроэнергии.

    Следует отметить, что при линейных нагрузках и строгом соблюдении правила- допустимо применение газопоршневых двигателей в качестве основного источника энергоснабжения.

    В диапазоне электрической мощности до 3 МВт использование поршневых моторов может быть все же оправданным. На это влияют ограниченность предложений рынка и крайне высокие цены ближайших конкурентов поршневых установок – газовых микротурбин. Цены на различные марки газовых микротурбин составляют ~ $ за 1 кВт установленной мощности.

    Особо следует обратить внимание на то, что все затратные особенности эксплуатации поршневых агрегатов практически отсутствуют у более технологичных газотурбинных установок, мощность которых начинается от МВт.

    Сравнение газотурбинных установок и газопоршневых двигателей в составе мини-ТЭЦ показывает, что установка газовых турбин выгодна и полностью оправдана на любых объектах, которые имеют электрические нагрузки более МВт.

    Газотурбинную установку можно безбоязненно использовать для постоянной, непрерывной работы.

    Пример: установленную на промышленном предприятии города Новосибирска 5 МВт газотурбинную электростанцию, на базе японской газовой турбины Kawasaki непрерывно эксплуатировали в течение пяти лет, без проведения каких либо сервисных работ и замены комплектующих. Турбина не подвела и с честью выдержала столь суровое испытание.

    Для многих современных газотурбинных установок моточасов эксплуатации не является критической величиной и при соблюдении графика планового технического обслуживания и поэтапной замены частей турбины, подверженных износу: лопатки, подшипники, инжекторы, различное вспомогательное оборудование (насосы, вентиляторы) дальнейшая эксплуатация газотурбинной установки остается экономически целесообразной.

    Это подтверждается современной практикой использования газотурбинных установок во всем мире.

    При выборе силовых агрегатов автономной электростанции необходимы консультации специалистов, образованных как технически, так и экономически.

    Консалтинг необходим при строительстве автономных электростанций. Консалтинг позволяет компетентно, непредвзято и объективно определиться с выбором основного и вспомогательного оборудования для подбора оптимальной конфигурации – комплектации вашей будущей электростанции.

    Консалтинг при строительстве электростанций оправдан экономически. Квалифицированный консалтинг позволяет сберечь значительные денежные средства заказчика, а это % от общей суммы контракта.

    Также, компетентный консалтинг от профессионалов в сфере энергетики, позволяет избежать дорогостоящих ошибок в проектировании и в выборе поставщиков оборудования.

    Назад




    Газопоршневая газотурбинная установка

    Ссылки по теме: м б инжиниринг, отзывы электростанции maxcut, дизельная электростанция комацу частные объявления, баг инжиниринг отзывы, кст инжиниринг, купить дизельную электростанцию москва
    Статьи
    Мини-ТЭС «ПОД КЛЮЧ», СТРОИТЕЛЬСТВО ОБЪЕКТОВ МАЛОЙ ГЕНЕРАЦИИ
    Мини-ТЭС – выгодный подход к построению современных систем электро- и теплоснабжения зданий и сооружений
    Стоимость строительства Мини-ТЭЦ / газопоршневой ТЭС
    Строительство газопоршневых Мини-ТЭЦ
    Газовый электрогенератор: устройство, виды, преимущества
    Газогенераторная электростанция: описание, назначение, преимущества
    Газопоршневая электростанция: принцип работы. Эксплуатация и обслуживание газопоршневой электростанции
    Газопоршневые электростанции компании MWM (Deutz Power Systems)
    Двигатель MWM TCG 2016
    Запасные части MWM
    Мини-ТЭС – энергоэффективное решение для Вашего бизнеса
    Электроэнергия для предприятий
    Газовые двигатели MWM
    Газопоршневые двигатели, установки, станции
    Газопоршневые установки MWM
    Газопоршневые электростанции — ключевые сведения для покупателей оборудования
    антипирены
    Offset: 0

    Форма заявки на запрос цены

    Наименование товара*
    Ваши Ф.И.О.*
    Контактный телефон*
    Контактный e-mail*
    Название вашей организации
    Ваша должность
    Сообщение
    Поля, отмеченные * - обязательны для заполнения

    Имя*
    Фамилия*
    E-mail*
    Телефон*
    Страна
    Компания
    Почтовый индекс |Город
    Область

    Сообщение*



    1
    Нажав кнопку «Отправить», я подтверждаю свое согласие на получение дальнейшей
    информации от ГК «МКС» по телефону или электронной почте.

    * обязательное для заполнения поле


    Мы в социальных сетях
    FACEBOOK
    ВКОНТАКТЕ
    YOUTUBE
    GOOGLE+
    Информация о нас
    Презентация ГК «МКС»
    Коммерческое предложение ГК «МКС»
    просмотр    |    скачать просмотр    |    скачать

    — Буклет Группы компаний «МКС»
    — Коммерческое предложение по оборудованию
    — Бизнес-предложение. Производство и продажа электроэнергии
    — Презентационный видеоролик
    — Предложения для инностранных потребителей

    Посмотреть полный список

    Не хватает прав доступа к веб-форме.

             
    сайт обновляется
    2-5 лет
    окупаемость объекта
    1-100 МВт
    строим мини-тэс «под ключ»
    Группа компаний МКС

    X
    ВИДЕО ПРЕЗЕНТАЦИЯ

    Одним из устойчивых трендов мировой экономики последнего десятилетия
    является динамичное развитие рынка малой генерации. Наиболее наглядным
    подтверждением этому является Челябинская область– «индустриальное сердце»
    России, где объемы производства энергии «малым способом» достигли 350 МВт,
    а к 2020 году прогнозируется двойной рост – до 700 МВт.

    Успешная деятельность Группы компаний "МКС" доказывает: собственная
    генерация – не только эффективный, но подчас и жизненно необходимый
    инструмент, позволяющий предприятиям снизить затраты на электроэнергию,
    обеспечить бесперебойность ее подачи и удовлетворить растущие потребности в
    новых мощностях.

      ГРУППА КОМПАНИЙ «МКС» В ЦИФРАХ




    ГРУППА КОМПАНИЙ «МКС» - ЭТО:

    • Инжиниринг энергообъектов
    • Мини-ТЭС «под ключ»
    • Комплексные решения
    • Команда производственников
    • Узловое производство
    • Индивидуальный подход к заказчику
    • Автоматизированное производство
    • 3D проектирование
    • Инновационное оборудование
    • EPC-контракты



      ПОЛНЫЙ ЦИКЛ УСЛУГ

    Энергоаудит
    проектирование
    согласование
    производство
    строительство
    Монтаж
    наладка
    диспетчеризация
    обучение
    Сервис

      НАШИ ПРЕЗЕНТАЦИИ

    ПРЕЗЕНТАЦИЯ
    "ГРУППЫ КОМПАНИЙ МКС"

    Просмотрите презентацию сейчас или скачайте для просмотра позднее.

    СмотретьСкачать

    КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ

    собственного производства

    Выберите товар в каталоге продукции или закажите товар по индивидуальным расчетам.

    СмотретьСкачать

    ПРЕДЛОЖЕНИЕ

    на сервисное обслуживание

    Специалисты компании в кратчайшие сроки выявят и исправят проблемы любой сложности.

    СмотретьСкачать



      НАШИ КЛИЕНТЫ

    • 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
    • 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

    X