Электростанция с двигателем газ

Газодизельные электростанции

ГАЗОДИЗЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ АГД-315С-Т400-2Р-М11Х

Газовая аппаратура HEINZMANN (Германия)

Газодизельные электростанции — это золотая середина между дизельными и газопоршневыми электростанциями.

Газодизельные (двухтопливные) электростанции

Газодизельные электростанции мощностью до 315 кВт с двигателем ЯМЗ укомплектованы газовой аппаратурой и электронным регулятором частоты вращения для работы в газодизельном режиме. Данные электростанции могут быть использованы в качестве основных и резервных источников электроснабжения объектов (отдалённые населённые пункты, строительные площадки, месторождения, вахтовые посёлки, буровые установки и т.п.). При установке дополнительного оборудования на данные электростанции возможна параллельная работа агрегатов как с сетью так и между агрегатами.

Основные преимущества и недостатки газодизельного варианта

Достоинства:

По сравнению с дизельной электростанцией газодизельная обеспечивает:

• меньшие затраты на топливо;
• более длительную непрерывную работу со стандартным топливным баком;
• возможность использования газа с различным химическим составом, в том числе и попутного нефтяного;
• увеличение мощности двигателя на 5%.

По сравнению с газопоршневой электростанцией газодизельный вариант позволяет:

• снизить капитальные затраты на закупку и ввод в эксплуатацию оборудования (газодизельный электроагрегат в среднем в 2 раза дешевле газопоршневого);
• обеспечить ремонт установки с использованием распространенных запасных частей дизельного двигателя;
• полностью перейти на дизельный режим работы в случаи аварии системы газоснабжения без потерь эффективности и мощности установки (данный вариант эффективен для автономных резервных и аварийных источников энергии);
• в случае выхода двигателя из стоя по истечении времени, аппаратура управления переустанавливается на аналогичную модель дизельной электростанции в течении дня;
• работать на режимах резкого изменения нагрузки без потери качества электрической энергии (режим дизельной поддержки обеспечивает динамику электроагрегата на уровне дизельного с электронным регулятором частоты вращения);
• более высокую надёжность электроснабжения электропотребителей.

Недостатки:

• Необходимость покупки и подвоза дизельного топлива.

Принципы работы электростанции в газодизельном режиме

Принцип работы электростанции в газодизельном режиме основан на одновременной подачи двух видов топлива. При работе в данном режиме не требуется переработка поршневой группы приводного двигателя, дорабатываются следующие системы:

1. система управления топливной аппаратуры путём установки исполнительных механизмов и блока управления фирмы Heinzmann;
2. проводится доработка воздушного тракта путём установки камеры смешивания и дозирования газа.

Система подачи газа и электронный регулятор частоты вращения установлены на серийный дизельный двигатель ЯМЗ без изменения его конструкции. Запуск двигателя происходит на дизельном топливе с последующим переходом на газ. По мере увеличения нагрузки увеличивается подача газа, дизельное топливо используется для воспламенения газовоздушной смеси. Объем запальной дозы определяется в зависимости от теплотворной способности газа. При набросе нагрузки запальная доза кратковременно увеличивается системой управления, что уменьшает время переходного процесса и улучшает динамические характеристики агрегата по сравнению с газопоршневым агрегатом. В наиболее экономичном режиме (минимальный расход дизельного топлива) процентное соотношение дизельного топлива и газа составляет 20% дизельного топлива и 80% газа. В случаи аварии системы подачи газа электроагрегат переходит на дизельное топливо, чем обеспечивается дополнительная надёжность электропитания потребителей. Двухтопливные агрегаты не привязаны к определённому составу газа, в отличии от газопоршневых установок.

Конструктивные особенности

Система автоматики доукомплектована электронныммикропроцессорный блоком управления немецкой фирмы Heinzmann, в результате доработки был заменен механический регулятор частоты на электронный регулятор частоты. Данный блок обеспечивает оптимальное дозирование запальной дозы дизельного топлива на различных режимах работы электростанции и дозирование объёма газовоздушной смеси и обеспечивает поддержание оборотов приводного двигателя в пределах 1500 об/мин. с восстановлением при набросах нагрузки в течении 3с.

Газодизельные (двухтопливные) электростанции серии АГД соответствуют ГОСТ-13822. Климатическое исполнение — УХЛ.

Основные технические характеристики

Таблица 1

44
175

Дизельный двигатель

Наименование параметра	Значение парметра
Номинальная мощность, кВт/кВА	315
Максимальная часовая мощность в течении часа, кВт/кВА	346
Род тока	Переменный, трёхфазный
Номинальное напряжение, В	400
Номинальная частота, Гц	50
Номинальный коэффициент мощности	0,8
Номинальный ток, А	567
Частота вращения коленчатого вала двигателя, мин-1	1500
Заправочные ёмкости, л: — Топливный бак — Система охлаждения — Система смазки	600 150 65
Удельный расход топлива при номинальной мощности в дизельном режиме, г/кВ*ч	220
Удельный расход топлива при номинальной мощности в газодизельном режиме: Дизельное топливо, г/кВт*ч Газ, мл/кВт*ч
Расход масла, % от расхода топлива	0,3
Масса незаправленного агрегата, кг	4600
Габаритные размеры установки на раме, мм: — Длина — Ширина · — Высота	3340 1340 1930
Степень автоматизации по ГОСТ13822-82	до 3
Гарантийная наработка, час	3000
Ресурс до капитального ремонта, час	15000
Базовый двигатель	ЯМЗ-8503.10
Тип двигателя	V-12ТО
Мощность, кВт (л.с.)	360 (490)
Частота вращения, мин-1	1500
Удельный расход топлива, при номинальной мощности, г/кВт*ч (г/л.с.*ч)	208 (153)
Габаритные размеры, мм (длина/ширина/высота)	1910/1230/1300
Масса, кг	2050
Генератор, модель	6582.3701
ТНВД	Типа 185
Система управления	Heinzmann
Силовой генератор
Силовой генератор	MJB 315 SB4
Номинальная мощность, кВА	320
Максимальная мощность в течении 1 часа, кВА	385
Род тока	Переменный, трёхфазный
Номинальное напряжение, В	400
Номинальная частота, Гц	50
Номинальный коэффициент мощности	0,8
Частота вращения ротора генератора, мин-1	1500
Система возбуждения	Электронный корректор MARK I
Дополнительные опции
Установка ПЖД	По требованию
Установка дополнительного бака	По требованию
Пакетирование	По требованию
Контейнер Утеплённый морской Капот	По требованию

Стандартная комплектация

В стандартную комплектацию агрегата входит следующее оборудование:

1. дизельный двигатель с турбонаддувом и стартером;
2. синхронный силовой генератор мощностью 315 кВт;
3. стальная базовая рама с антивибрационными опорами;
4. система впуска с воздушными фильтрами;
5. система газовыхлопа с глушителями шума;
6. система топливопитания встроенный топливный бак емкостью 600 л. с топливными фильтрами;
7. система охлаждения с водяным радиатором, крыльчаткой вентилятора обратного тока с защитой и встроенным в двигатель охладителем надувочного воздуха типа «вода-воздух»;
8. система смазки со встроенным в двигатель водомасляным радиатором (ВМР), масляным фильтром и шестеренчатым масляным насосом;
9. электронный регулятор частоты вращения;
10. газовая аппаратура;
11. заслонки аварийного останова по воздуху;
12. система электрооборудования 24 В с зарядным генератором с аккумуляторными батарями и комплектом проводов;
13. устройство подрегулировки ТНВД;
14. комплект ЗИП;
15. комплект эксплуатационной документации.

Дополнительная комплектация оговаривается при заказе установки. Срок поставки2-3 месяца.Гарантия 1 год. При заключении дополнительного договора возможно техническое обслуживание установки.

Расчёт окупаемости

Расход дизельного топлива двухтопливной установки зависит от теплотворной способности газового топлива. Для устойчивой работы агрегата необходима запальная доза дизельного топлива, объём которой вирируется в зависимости от теплотворной способности газа автоматически системой управления от 20% до 100%. При условии использования сетевого природного газа и отбора номинальной мощности расчёт приведён в табл.2.

Таблица 2

Дизельный двигатель	Газодизельный двигатель
Дизельное топливо	Дизельное топливо	Газ
Расход топлива	69 л/ч	13.8 л/ч	55.2 м 3 /ч
Стоимость, руб/час	69*23=1587	13.8*23=317.4	55.27*5=276.35
Итог, руб/час	1587	593.75
Стоимость 1кВт/час	5.03 рубля	1.89 рубля
Расходы на топливо за сутки (75% нагрузка)	28 520 рублей	10 716 рублей
Средняя стоимость электростанции базовая комплектация, двигатель ЯМЗ	1 800 000 рублей	3 000 000 рублей
Окупаемость по расходу топлива в сравнении с дизельной электростанцией	0	Разница в стоимости покупки 3 000 000 — 1 800 000 = 1 200 000 Экономия на топливе в сутки 28 520 — 10 716 = 17 804 Срок окупаемости газового оборудования 1 200 000 / 17 804 = 67,4 (суток) или 1618 моточасов.

Из таблицы видно, что переплата за газодизельную электростанцию (газовое оборудование) окупается уже через 2 месяца эксплуатации. Спустя 67 дней затраты на топливо будут по прежнему минимальны, что значительно снижает затраты на выработку электроэнергии. Одним из преимуществ данного подхода — является возможность переустановки газового оборудования на новый двигатель без дополнительных затрат.

Источник статьи: http://www.power-plant.su/stati/gazodizelnye-elektrostantcii