Генерация электрической и тепловой энергии

Когенерация. Совместное производство энергии разных видов на едином оборудовании.

Когенерация представляет собой процесс комбинированного производства тепловой и электрической энергии посредством единой энергетической установки.

Практическая реализация заключается в использовании тепла, снимаемого с тепловых двигателей – турбин либо газо-поршневых двигателей внутреннего сгорания.

При оценке целесообразности применения того или иного вида когенерационной установки следует учитывать основные показатели эффективности:
   • общий коэффициент использования энергии топлива,
   • электрический КПД, как показатель наиболее дорогого вида энергии –
      МВт*ч электроэнергии в среднем на 35-40% дороже тепловой энергии.
   • эксплуатационные расходы и срок службы агрегатов.

По эффективности генерации электроэнергии наилучшие показатели имеют газопоршневые машины. Электрический КПД достигает 45%. При этом общий КПД когенерационной установки доходит до 89%. Газопоршневые машины являются оптимальным выбором для работы на быстро меняющуюся нагрузку.

Газотурбинные установки имеют электрический КПД около 33% и общий до 60%.

Для повышения электрического КПД можно дополнительно использовать паровые турбины. При этом общий КПД газотурбинной когенерационной станции возрастает до 80%

Применение когенерационных технологий.

Основными объектами для внедрения электростанций на базе газопоршневых двигателей выступают нефтяная отрасль, использующая ПНГ, промышленные и аграрные производства, объекты социальной, бытовой, жилищной и других энергоемких сферах.

Применение когенерационных установок позволяет эффективно дополнять рынок энергоснабжения без реконструкции сетей, при этом автономная работа когенерацонной установки позволяет обеспечить потребителей электроэнергией и теплом со стабильными параметрами.

Отдельным направлением использования когенерационных систем является комплексное энергообеспечение тепличных хозяйств. Их применяют для повышения урожайности в теплицах, используя CO2 в качестве удобрения.

Также, эффективно применение в тригенерационых системах (для совместной выработки электроэнергии, тепла и холода).

«GE Jenbacher» – австрийский производитель газовых электростанций и когенерационных установок, один из мировых лидеров, уже более 50 лет специализирующийся исключительно на технологиях производства газовых двигателей.

На базе газопоршневых двигателей «GE Jenbacher» создаются газовые электростанции и когенерационные установки и широкого диапазона мощности - от 250 кВт до 9000 кВт.

Электростанции «GE Jenbacher» могут работать на природном и попутном газе, пропане, биогазе, газе мусорных свалок, газе сточных вод, особых газах (например, шахтном, коксовом, древесном, пиролизном газах).

Особенности генерирующего оборудования «GE Jenbacher»:
   • наиболее высокий электрический и общий КПД в отрасли;
   • беспрецендентно высокий ресурс и жизненный цикл оборудования;
   • низкие эксплуатационные затраты;
   • уникальная гарантийная и сервисная поддержка.

Все двигатели «GE Jenbacher» разработанны по единой концепции, в которой реализованы

   • минимизация выбросов вредных веществ (NOx, СО, NMHC) с помощью запатентованной системы контроля сгорания обедненной смеси LEANOX®

   • длительные периоды работы между плановыми обслуживаниями: срок службы свечей зажигания до 15 000 ч., головок цилиндров до 30 000 ч., наработка до капитального ремонта 60 000 ч. (при продлении контракта, на момент переборки агрегата потребителю поставляется взамен новая установка).

   • новейшая система DIA.NE® XT3 сочетает мощные устройства центрального управления производственным процессом, мастер-контроль и управление установкой с обратной связью, а также визуализацию информации на русском языке, графическое отображение трендов в режиме реального времени, архивацию данных, передачу данных по различным протоколам в систему управления верхнего уровня.

   • ориентированная на удобство эксплуатации и ремонта конструкция двигателя: неохлаждаемый внешний  выпускной коллектор обеспечивает максимальный подвод энергии отработавших газов к турбонагнетателю, поперечное охлаждение отдельных головок газового двигателя (система подачи смеси, находящаяся в развале цилиндров для V-образного исполнения, позволяет вынести наружу выпускной коллектор), компактные габариты и низкая масса, безщеточный генератор.

   • организация процесса сгорания по циклу Миллера, в совокупности с системой контроля детонации OLGA и системой LEANOX®, способствуют повышению КПД и устойчивости работы установки, при изменении состава газа и метанового индекса, датчики используются в некритических точках измерений.

Сервис «GE Jenbacher» следует отметить особо. В отличие от других производителей, компания «GE Jenbacher» продает не оборудование, как таковое, а технологический цикл производства энергии.

Закупая генерирующие мощности «GE Jenbacher», заказчик получает материально-технический, сервисный и гарантийный комплекс следующего состава:

   • Газопоршневый двигатель-генератор с системой утилизации тепла, собранный и настроенный
      на заводе-изготовителе под целевой объект с учетом всех влияющих факторов:
      параметров газа, высоты установки над уровнем моря, температуры окружающей среды, и др.

   • Постоянный мониторинг состояния установки и сервисная настройка специалистами «GE Jenbacher».

   • Внедрение новых технологических решений на протяжении всего жизненного цикла установки.

   • В случае заводского брака - замена детали независимо от истечения гарантийного срока.

   • Высокая готовность диллеров «GE Jenbacher» по складскому обеспечению и аварийным работам.

   • Возможность страхования нерегламентного простоя установки.

 


Основные модельные ряды когенерационного оборудования «GE Jenbacher».

Модельный ряд 2

Тип двигателя: J208 GS
Мощность электрическая: 312-330 кВт
Мощность тепловая: 351-361 кВт
Подробнее...
Тип двигателя: J208 GS
Конфигурация: Рядный двигатель
Число цилиндров: 8
Рабочий объем (л): 16,6
Диаметр цилиндра (мм): 135
Ход поршня (мм): 145
Рабочий объем цилиндра (л): 2,08
Частота вращения (об./мин): 1'500 (50 Гц)
Виды используемых газов: Природный, попутный, пропан, биогаз, мусорный газ, газ сточных вод.
Особые газы (шахтный, коксовый, древесный, пиролизный)
Вид исполнения Габариты ДxШxВ (мм) Вес (кг)
Генераторная установка: 4'900 x 1'700 x 2'000 5'000
Когенерационная система: 4'900 x 1'700 x 2'000 5'700
20-футовый контейнер
(генераторная установка):
6'100 x 2'500 x 2'600 13'200
40-футовый контейнер
(генераторная установка)
12'200 x 2'500 x 2'600 17'100
Мощность и КПД (при 1500 об/мин | 50 Гц)
NOx <ТипP эл. (кВт)КПД эл. (%)P тепл. (кВт)КПД тепл. (%)КПД общий (%)
Природный газ
500 mg/Nm3J20833038,736142,381,0
250 mg/Nm3J20831237,735142,380,0
Биогаз
500 mg/Nm3J20824939,129946,986,0
500 mg/Nm3J20833038,740547,586,2
Пропан
500 mg/Nm3J20823134,433750,284,6
250 mg/Nm3J20823133,334549,883,1

Модельный ряд 3

Тип двигателя: J312 GS, J316 GS, J320 GS
Мощность электрическая: 526-1064 кВт
Мощность тепловая: 640-1200 кВт
Подробнее...
Тип двигателя: J312 GS, J316 GS, J320 GS
Конфигурация: V 70°
Число цилиндров: J312GS - 12,     J316GS - 16,     J320GS - 20
Рабочий объем (л): J312GS - 29,2,  J316GS - 38,9,  J320GS - 48,7
Диаметр цилиндра (мм): 135
Ход поршня (мм): 170
Рабочий объем цилиндра (л): 2,43
Частота вращения (об./мин): 1'500 (50 Гц)
Виды используемых газов: Природный, попутный, пропан, биогаз, мусорный газ, газ сточных вод.
Особые газы (шахтный, коксовый, древесный, пиролизный)
Вид исполнения Габариты ДxШxВ (мм) Вес (кг)
Генераторная установка
     J312 GS:
     J316 GS:
     J320 GS:
 
4'700 x 1'800 x 2'300
5'200 x 1'800 x 2'300
5'700 x 1'700 x 2'300
 
  8'000
  8'900
10'500
Когенерационная система
     J312 GS:
     J316 GS:
     J320 GS:
 
4'700 x 2'300 x 2'300
5'300 x 2'300 x 2'300
5'700 x 1'900 x 2'300
 
  9'400
10'000
11'000
Контейнерное исполнение
     J312 GS:
     J316 GS:
     J320 GS:
 
12'200 x 2'500 x 2'600
12'200 x 2'500 x 2'600
12'200 x 2'500 x 2'600
 
19'400 (ген.),   20'800 (когенерац.)
22'200 (ген.),   23'300 (когенерац.)
26'000 (ген.),   26'500 (когенерац.)
Мощность и КПД (при 1500 об/мин | 50 Гц)
NOx <ТипP эл. (кВт)КПД эл. (%)P тепл. (кВт)КПД тепл. (%)КПД общий (%)
Природный газ
500 mg/Nm3J312526 39,4 64048,087,4
J312625 39,8 74647,687,4
J316835 39,9 99747,787,6
J320106440,8120046,086,8
250 mg/Nm3J312526 38,6 66448,787,3
J312601 38,9 73347,486,3
J316802 39,0 97547,486,4
J320106439,9124846,786,6
350 mg/Nm3J312601 39,1 74148,287,3
J316802 39,2 99148,487,6
J320106440,1123246,486,5
Биогаз
500 mg/Nm3J312526 40,4 56643,583,9
J312625 39,7 70244,784,4
J316835 39,9 93444,684,5
J320106440,8110442,483,2
Пропан
500 mg/Nm3J31240736,0580 51,287,2
J31654436,1773 51,387,4
J32068136,1965 51,287,3
250 mg/Nm3J31240733,9 63452,886,7
J31654434,0 84652,886,8
J32068134,0105652,786,7

Модельный ряд 4

Тип двигателя: J420 GS
Мощность электрическая: 1416 кВт
Мощность тепловая: 1455-1498 кВт
Подробнее...
Тип двигателя: J420 GS
Конфигурация: V 70°
Число цилиндров: 20
Рабочий объем (л): 61,1
Диаметр цилиндра (мм): 145
Ход поршня (мм): 185
Рабочий объем цилиндра (л): 3,06
Частота вращения (об./мин): 1'500 (50 Гц)
Виды используемых газов: Природный, попутный, пропан, биогаз, мусорный газ, газ сточных вод.
Особые газы (шахтный, коксовый, древесный, пиролизный)
Вид исполнения Габариты ДxШxВ (мм) Вес (кг)
Генераторная установка:   7'100 x 1'900 x 2'200 14'700
Когенерационная система:   7'100 x 1'800 x 2'200 15'300
Контейнерное исполнение: 12'200 x 3'000 x 2'600 32'500 (ген.),   33'100 (когенерац.)
Мощность и КПД (при 1500 об/мин | 50 Гц)
NOx <ТипP эл. (кВт)КПД эл. (%)P тепл. (кВт)КПД тепл. (%)КПД общий (%)
Природный газ
500 mg/Nm3J420141642,5149844,987,4
J420141643,0145544,287,2
350 mg/Nm3J420141641,4158046,287,6
250 mg/Nm3J420141641,4155645,687,0
J420141642,0151745,087,0
Биогаз
350 mg/Nm3J420141642,0147943,885,8

Модельный ряд 6

Тип двигателя: J612 GS, J616 GS, J620 GS, J624 GS
Мощность электрическая: 1820-4034 кВт
Мощность тепловая: 1808-3683 кВт
Подробнее...
Тип двигателя: J612 GS, J616 GS, J620 GS, J624 GS
Конфигурация: V 60°
Число цилиндров: J612GS - 12,      J616GS - 16,     J620GS - 20,       J624GS - 24
Рабочий объем (л): J612GS - 74,9,  J616GS - 99,8,  J620GS - 124,8,  J624GS - 149,7
Диаметр цилиндра (мм): 190
Ход поршня (мм): 220
Рабочий объем цилиндра (л): 6,24
Частота вращения (об./мин): 1'500 (50 Гц)
Виды используемых газов: Природный, попутный, пропан, биогаз, мусорный газ, газ сточных вод.
Особые газы (шахтный, коксовый, древесный, пиролизный)
Вид исполнения Габариты ДxШxВ (мм) Вес (кг)
Генераторная установка
     J612 GS:
     J616 GS:
     J620 GS:
     J624 GS:
 
  7'600 x 2'200 x 2'800
  8'300 x 2'200 x 2'800
  8'900 x 2'500 x 2'800
  9'600 х 2'200 х 2'600
 
19'300
22'700
27'900
41'400
Когенерационная система
     J612 GS:
     J616 GS:
     J620 GS:
     J624 GS:
 
  7'600 x 2'200 x 2'800
  8'300 x 2'200 x 2'800
  8'900 x 2'500 x 2'800
12'100 x 2'200 x 2'900
 
19'800
23'200
28'500
42'000
Мощность и КПД (при 1500 об/мин | 50 Гц)
NOx <ТипP эл. (кВт)КПД эл. (%)P тепл. (кВт)КПД тепл. (%)КПД общий (%)
Природный газ
500 mg/Nm3J612182043,3180843,186,4
J616243343,4242043,286,6
J620304143,0304743,186,1
J624403445,4368341,586,9
250 mg/Nm3J612182042,6185943,686,2
J616243342,9244143,186,0
J620304142,3309743,185,4
Биогаз
500 mg/Nm3J612145839,8167145,685,4
J616194639,8222645,685,4
J620242539,7278445,685,3
250 mg/Nm3J612145839,2166844,884,0
J616194639,2222444,884,0
J620242539,1278144,883,9

Внимание! Технические параметры могут быть изменены производителем и не соответствовать представленным.

Написать нам

Написать нам

Copyright © 2015 «Энерго Альянс»
Copyright © 2015 «Энерго Альянс»
  • Александр Новак: «Проект Энергостратегии до 2035 года получился актуальным и компактным»
  • ЕЭС России Руководители технологического блока Системного оператора обсудили актуальные вопросы управления электроэнергетическим режимом ЕЭС России
  • «Теплоснабжение 2015: Антикризисное реагирование» Самым дешевым и технологичным топливом остается природный газ, но с ним могут конкурировать древесная щепа и торф