Gāzes elektrostacijas: autonoms enerģijas avots plašā enerģijas diapazonā

Gāzes virzuļa portatīvās spēkstacijas ir kļuvušas par lielisku vienību, kas darbojas ar dīzeļdegvielu un benzīnu, analogu. Cik rentabla ir šādu elektrības avotu izmantošana, kā ar tiem aprīkot savu māju un kādas nianses jums jāņem vērā, tos lietojot, pastāstīs šis raksts.

Gāzes virzuļa spēkstacijas

Elektroenerģijas cenu pieaugums rada jaunus priekšlikumus autonomu enerģijas piegādes avotu tirgū. Jauns vārds šajā jomā ir termoelektrostacijas, kuras darbina ar dabasgāzi. Pēdējo 15 gadu laikā šādu iekārtu ražošana ir gandrīz dubultojusies, un pati vietējās enerģijas ražošanas tehnoloģija ir kļuvusi tik sarežģīta, ka saražotās elektroenerģijas vienas kilovates izmaksas ir lētākas nekā tad, ja tās patērē no pilsētas tīkliem. Vairāk par ieguvumiem, ko sniedz ar gāzi darbināmas elektrostacijas:

  1. Izvietojuma daudzpusība. Gāzes elektrostacijām nav nepieciešami īpaši ģeoloģiski vai klimatiski apstākļi. Relatīvi mazā izmēra un svara dēļ patstāvīgas stacijas uzstādīšanai ir nepieciešama tikai sagatavota betona pamatne. Liela ūdens daudzuma trūkums viņiem arī nav kritisks..
  2. Izturība. Dažādi ražotāji garantē atšķirīgu kalpošanas laiku. Parasti stacijas darbojas bez lieliem remontiem 30 gadus, un, aizstājot vairākas izpildvienības, – līdz 100 gadiem.
  3. Pilnībā automātisks darba režīms. Iebūvētais elektroniskais vadības bloks, kas atrodams gandrīz visās instalācijās, automātiski regulē degvielas padevi un reālā laikā uzrauga ierīces veselību. Apkalpojošā personāla loma tiek samazināta līdz operāciju pārslēgšanai, parametru uzraudzībai un kontrolei.
  4. Plašs jaudas diapazons. Gāzes mini spēkstacijas var piegādāt elektrību gan energoietilpīgiem uzņēmumiem, gan nelielai lauku mājai. Atkarībā no versijas, tie garantē elektroenerģijas ražošanu no 5 kW līdz vairākiem megavatiem..
  5. Iespēja izmantot kā rezerves avotu. Gandrīz jebkuru spēkstaciju var aprīkot ar ATS un automātisko palaišanas vienību. Daudzi ražotāji ražo standarta moduļus iepriekš instalētu ģeneratoru modernizēšanai.
  6. Zemas saražotās elektroenerģijas izmaksas. No pilsētas tīkliem patērētās elektroenerģijas izmaksas ietver izmaksas par tās transportēšanu pa elektrolīnijām un apakšstaciju uzturēšanu. Gāzes enerģijas nesēja transportēšana ir daudz lētāka, tāpēc gāzes elektrostacijās saražotās elektroenerģijas izmaksas ir mazākas par diviem rubļiem par kilovatu.
  7. Degvielas izvēles brīvība. Elektrostacijas darbojas ar jebkura veida gāzveida kurināmo, ieskaitot biogāzi. Tas attiecas uz lopkopības saimniecībām: apvienojot metāna reaktoru, bagātināšanas iekārtu un spēkstaciju vienā enerģijas kompleksā, ražošana tiks padarīta neatkarīga no enerģijas piegādēm..

Gāzes elektrostaciju darbības princips

Saskaņā ar ierīces principu, spēkstacijas ir sadalītas divos veidos: gāzes turbīna un gāzes virzulis. Pēdējiem ir vienkāršāka konstrukcija, tiem ekspluatācijas laikā nav nepieciešama dārga apkope, un tie ir ekonomiskākais variants gāzes instalācijai. Turklāt tiem gandrīz nav ierobežojumu attiecībā uz maksimālo jaudu. Gāzturbīnu spēkstacijas ir tehnoloģiski modernākas un sarežģītākas konstrukcijā, bet mazāk ekonomiskas: to izmantošana ir pamatota tikai rūpnieciskā mērogā. To galvenā priekšrocība ir augsta agregātu nodilumizturība un pilnīga nepretenciozitāte degvielas veidam: dažos gadījumos var izmantot pat ogļu putekļus, taču ir nepieciešams īpašs modulis degvielas maisījuma sagatavošanai..

Gāzturbīnu elektrostacijas (GTE)

GTE pamats ir gāzes turbīna, kas sakārtota pēc lidmašīnas reaktīvā dzinēja principa. Tā ir cilindriska sadedzināšanas kamera, kurā atrodas galvenais gāzes turbīnas lāpstiņritenis. Augsta spiediena gaisa un degvielas tvaiki nonāk kamerā, kur tie aizdegas. Kurināmā sadegšanas laikā veidojas karstu gāzu plūsma, kuras dēļ turbīna griežas. Tas, savukārt, pārraida griešanos uz kompresoru un ģeneratoru, tādējādi nodrošinot enerģijas ražošanu..

Gāzes virzuļa spēkstacijas

Ir raksturīgi, ka turbīnu elektrostacijas saražo gandrīz divreiz vairāk siltuma enerģijas nekā elektrība. Tādēļ tos bieži izmanto kā koģenerācijas stacijas sastāvdaļu, izplūdes sistēmā uzstādot atkritumu siltuma katlu, tādējādi nodrošinot ne tikai elektroenerģijas ražošanu, bet arī siltuma piegādi lielos apjomos un ar minimālām izmaksām..

Gāzes virzošās spēkstacijas (GGE)

Gāzes virzuļa spēkstacijās kinētiskās enerģijas avots ir mašīnas bloks, kas darbojas pēc iekšdedzes dzinēja principa. Degvielas padevi veic inžektors, un to kontrolē elektroniska vadības iekārta, kuras dēļ virzuļu spēkstacijām ir pietiekami augsta efektivitāte. Gāzes virzuļu sistēmas būtisks trūkums ir augsts trokšņu un vibrācijas līmenis darbības laikā, jo tajā ir liels skaits kustīgu detaļu. Šo motoru priekšrocība ir to augstā pielāgošanās spēja dažādiem režīmiem un slodzes līmeņiem, ko nevar sasniegt gāzes turbīnu rūpnīcās, kas darbojas ar gandrīz nemainīgu jaudu..

Gāzes virzuļa spēkstacijas

Gāzes virzuļa spēkstaciju izmantošanas priekšrocība individuālā saimniecībā

Autonomi gāzes ražotāji ļoti interesē gan individuālos uzņēmējus, gan privātā sektora, kotedžu un mazu aglomerāciju iedzīvotājus. Praksē ar gāzi darbināmas spēkstacijas pilnībā attaisno to izmantošanu, un to atmaksāšanās ir iespējama ļoti paredzamā laikā. Vienīgais trūkums ir nopietnu ieguldījumu nepieciešamība, turklāt ir šādas nianses:

  1. Galvenokārt tiek izmantotas gāzes virzuļa vienības.
  2. Jo atmaksāšanās periods ir mazāks, jo lielāka ir rūpnīcas faktiskā jauda.
  3. Uzstādīšanai nepieciešams atsevišķs zemes gabals.
  4. Dalītas izmantošanas gadījumā ir nepieciešama attīstīta infrastruktūra.
  5. Iekārtu darbība nav iespējama bez kvalificētas apkopes.

Autonomas gāzes un koģenerācijas stacijas var iedalīt trīs grupās.

Mazjaudas gāzes ģeneratori

Ārēji tie ir līdzīgi benzīna degvielām, tiem ir līdzīgs darbības princips un visaugstākās saražotās elektroenerģijas izmaksas. Tos var aizsargāt jebkura laika apstākļu apvalka veidā vai arī tiem ir nepieciešama īpaša telpa. Tos ar galveno izņēmumu neizmanto kā galveno elektroenerģijas avotu. Šādu ģeneratoru izvēli izvēlas privātās mājsaimniecības un ražošanas darbnīcas, kurām nepieciešams rezerves elektroenerģijas avots un kurām objektam ir piegādāta dabasgāze. Paredzēts degvielai pudelēs, taču šī funkcija tiek reti izmantota. Atšķirībā no jaudīgākām instalācijām, tām ir ievērojams ierobežojums nepārtrauktai darbībai (no 6 līdz 10 stundām). Negatīvi ir arī saražotās elektroenerģijas zemā kvalitāte.

Gāzes virzuļa spēkstacijas

Galvenās īpašības:

  1. Dzinēja tips: viena cilindra četrtaktu karburators ar piespiedu dzesēšanu.
  2. Ģeneratora tips: parasti asinhronais vienfāzes vai trīsfāzu pašsajūtas ģenerators.
  3. Jauda: līdz 20 kW.
  4. Degviela: dabasgāze, propāns-butāns.
  5. Vadība: lielākajā daļā modeļu ir analogā vadības ierīce, releja aizsardzība, automātiskās pārsūtīšanas slēdzis.
  6. Ekspluatācijas uzsākšana: mazāk nekā viena minūte.
  7. Izmaksas: no 2000 USD līdz 10000 USD.

Tas ir vienīgais gāzes ģeneratora tips, kuru var pārvietot bez piepūles. To bieži izmanto tajos būvlaukumos, kur nav barošanas avota, vai lauka pasākumu laikā. Mobilo ierīču lietošana ir saistīta ar augstu pārnēsājamās elektrostacijas cenu, kas šajā gadījumā padara racionālāku benzīna degvielas izmantošanu..

Vidējas jaudas modulāra tipa elektrostacijas

Tie ir lielu izmēru mašīnu bloki, tos var atvērt vai ierobežot ar aizsargājošu skaņu absorbējošu apvalku. Tos galvenokārt izmanto kā galvenos vai rezerves elektroenerģijas avotus piepilsētas mājokļu kooperatīviem, biroju un maziem ražošanas un tirdzniecības centriem, noliktavām. Šādu elektrostaciju produktivitāte ir diezgan augsta, un saražotās elektroenerģijas izmaksas ir salīdzināmas ar elektroenerģiju no pilsētas tīkla..

Gāzes virzuļa spēkstacijas

Galvenās īpašības:

  1. Dzinēja tips: V tipa karburators vai iesmidzināšanas motors ar 6-16 cilindriem, augšējiem vārstiem un ūdens dzesēšanu.
  2. Ģeneratora tips: asinhronais trīsfāzu bez suku ģenerators ar pašiz ierosinājumu.
  3. Izejas jauda: līdz 1 MW.
  4. Degviela: dabasgāze, biometāns, propāns-butāns.
  5. Vadība: digitālais kontrolieris, kombinētā daudzlīmeņu aizsardzība, automātiskās pārsūtīšanas slēdzis, pašdiagnostika. Darbs ir pilnībā automatizēts.
  6. Izeja ar nominālo jaudu: līdz vienai stundai.
  7. Izmaksas: no USD 10 000 līdz USD 250 000.

Šīs klases gāzes virzuļierīces ir racionālākā autonomās energoapgādes metode dzīvojamiem rajoniem un energoietilpīgiem uzņēmumiem. Noteiktais motora stundu ierobežojums ļauj tos izmantot pastāvīgi, apstājoties divas reizes gadā uz vienu dienu. Elektrostacijas ir aprīkotas ar atsevišķām vienībām gāzveida kurināmā sagatavošanai un iekštelpu sadales iekārtām primārajai komutācijai.

Šis aprīkojums ir pilnīgi nekustīgs, un, uzstādot to, ir vajadzīgas speciāli aprīkotas vietas vai ēkas, kas aprīkotas ar sagatavotu betona pamatni, lai kompensētu vibrāciju, degvielas tvertnes, gāzes noņemšanas un ventilācijas sistēmas. Pateicoties automātiskai degvielas piegādes regulēšanai, saražotās elektroenerģijas izmaksas ir ievērojami zemākas nekā tīklā.

Enerģijas kompleksi un mini-CHP

Lai arī ar gāzi darbināmas elektrostacijas ietver iespēju darboties koģenerācijas režīmā, sākot no 100 kW elektroenerģijas, vislielākā efektivitāte jāgaida no enerģijas kompleksiem, kuru potenciāls ir vairāki megavati. Šīs iekārtas ir miniatūras kombinētās siltuma un elektrostacijas, kas aprīkotas ar karstā ūdens vai tvaika katliem vai siltumsūkņiem. Vismodernākās enerģijas sistēmas, kas vērstas uz resursu taupīšanu, vienlaikus izmanto vairākus siltuma noņemšanas līmeņus: atkritumu siltuma katlu, ekonomaizeru un zema potenciāla siltuma noņemšanas ķēdi..

Gāzes virzuļa spēkstacijas

Galvenās īpašības:

  1. Motora tips: 12 vai vairāk cilindru ar piespiedu gaisa iesmidzināšanu, divlīmeņu dzesēšanas kontūru un siltummaini uz izplūdes kolektora.
  2. Ģeneratora tips: Asinhrons trīsfāžu ģenerators bez suku.
  3. Jauda: virs 1 MW.
  4. Degviela: dabasgāze, biodegviela, propāns-butāns, saistīta naftas gāze.
  5. Vadība: pilnībā automatizēta operatīvā darbība.
  6. Pilnas jaudas sasniegšana: 4-5 stundas.

Enerģētisko kompleksu projektēšana, izgatavošana un uzstādīšana tiek veikta individuāli. Katra projekta uzdevums ir vislielākā objekta siltuma un elektriskās slodzes saskaņošana ar kompleksa ražošanas jaudu. Elektrostaciju celtniecību parasti veic pēc kārtas. Galvenie patērētāji ir dzīvojamie kompleksi, energoietilpīgi uzņēmumi, datu centri un maiņu nometnes. Izmaksas par 1 kW saražotās enerģijas – ne vairāk kā pusotrs rublis.

Neliela mēroga koģenerācija

Mini-koģenerācijas stacijas, kas darbojas ar gāzveida kurināmo, Krievijā sāka parādīties salīdzinoši nesen, bet tomēr ir pierādījušas izcilu efektivitāti. Mūsdienās Krievijas Federācijas teritorijā darbojas vairāk nekā 200 instalāciju, no kurām lielākā daļa atrodas attālos reģionos. Galvenais arguments mini-koģenerācijas stacijas uzstādīšanai objektā ir pilnīgas autonomijas prasība vai neiespējamība pieslēgties galvenajām barošanas līnijām. Šajā gadījumā jautājums par ekonomisko iespējamību tiek ņemts vērā..

Mini-CHP priekšrocība ir tā, ka stacija ražo elektrisko enerģiju, kas ir gandrīz puse no tīkla cenas. Siltumenerģiju ražo pilnīgi bez maksas, un tāpēc tās patērētāja vērtību veido tikai aprīkojuma uzturēšanas un transportēšanas izmaksas nelielos attālumos..

Gāzes virzuļa spēkstacijas

Iespēja visur izmantot mini-koģenerācijas stacijas ir tikai laika jautājums. Tātad, veidojot jaunas paaudzes dzīvojamos kompleksus, jautājums par pieslēgšanos centralizētiem siltuma un elektrības avotiem nemaz nav tā vērts. Tā kā šo resursu kvalitāte un piegādes veids atstāj daudz vēlamo, jaunās ēkas ir aprīkotas ar savām energosistēmām, no kurām labumu gūst gan īpašuma īpašnieki, gan to lietotāji..

Komunālo līniju rekonstrukcija mini-CHP izmantošanai ir saistīta ar vairākām grūtībām. Pirmkārt, tas ir jautājums par apjomīgiem ieguldījumiem. Maza uzņēmuma ar 2 MW siltuma un elektrisko slodzi energoapgādes nozares pārstrukturēšana administrācijai izmaksās 20 miljonus rubļu. Otrais zemās sadales iemesls ir sava inženierkomunikāciju tīkla trūkums: ja tiek pamesti centrālie siltuma un elektroapgādes avoti, uzņēmumam būs vai nu jāizpērk visa esošā infrastruktūra, vai arī jāizveido sava. Tas ir izdevīgi tikai tad, ja enerģijas resursus pārdod trešo personu patērētājiem..

Ģeneratoru telpas ierīce GGE

Montāžas un nodošanas ekspluatācijā darbus nebūs iespējams veikt paši, ar visu vēlmi, ja vien mēs nerunāsim par mazjaudas ģeneratoriem. Bet ir diezgan reāli sagatavot istabu vai vietni spēkstacijas uzstādīšanai: tas palīdzēs daļēji ietaupīt uz dārgiem uzstādīšanas organizāciju pakalpojumiem.

Atvērtā izvietošana. Uzstādot instalāciju ar elektrisko jaudu vairāk nekā 500 kW, būs jāuzstāda betona platforma, kas aprīkota ar pasīvās vibrācijas slāpēšanas līdzekļiem. Galvenā energobloka atvērtās atrašanās vietas priekšrocība ir efektīva siltuma noņemšana un nepieciešamība pēc dūmu izvades sistēmas. Lai palielinātu apkalpojošā personāla ērtības, virs vadības paneļiem un mehāniskā bloka tiek uzbūvēts nojume.

Gāzes elektrostacijas

Iekštelpu uzstādīšana. Nepieciešamība pēc pilnīgas elektrostacijas izolācijas ir atkarīga no iekārtas klimatiskā dizaina. Telpā jābūt uzlabotai pieplūdes un izplūdes ventilācijai un ugunsdzēšanas sistēmai. Dūmu izplūdes sistēmu attēlo dūmu nosūcēji, kas ir savienoti pārī ar kopēju galveni. Būs jāuzstāda skurstenis, kura caurlaidspēja un augstums tiek izvēlēts saskaņā ar aprīkojuma ražotāja ieteikumiem. Prasības termoelektrostaciju ēkām regulē SNiP II-58-75.

Savienojums un darbība

Elektrostaciju darbina vai nu no cilindra caur īpašu reduktoru, vai arī ar galveno gāzi, kuras spiediens atbilst nepieciešamajiem parametriem. Lai izveidotu savienojumu ar elektrotīklu, elektrostacija jāreģistrē kā papildu gāzes iekārta, kas tiek veikta saskaņā ar standarta procedūru, ieviešot izmaiņas mājas gāzes piegādes projektā.

Gāzes ģenerators ir savienots ar elektrisko tīklu caur divu pozīciju slēdzi, ja pati instalācija neieslēdz ATS vienību, vai caur jaudas ierobežotāju, ķēdes pārtraucēju vai līnijas atdalītāju ar RZAiT kompleksu. Ir ļoti noderīgi organizēt iekšēju dozēšanas vienību tiešai ģeneratora līnijas vai strāvas transformatoru ieslēgšanai – tas palīdzēs kontrolēt saražotās elektroenerģijas izmaksas un ātri izsekot degvielas patēriņam..

Gāzes elektrostacijas

Darbības laikā ir svarīgi ievērot noteikto darbības režīmu, kas izteikts motora stundu skaitā dienā. Elektrostacijām ar jaudu virs 100 kW ir pastāvīgs darbības režīms 361 dienu gadā, mazāk jaudīgām var darboties no 6 līdz 20 stundām dienā. Darbības laikā gandrīz visi parametri tiek automātiski uzraudzīti, nepareizas darbības gadījumā motors apstājas vai ģenerators izslēdz sprieguma padevi. Turpmāka diagnostika tiek veikta saskaņā ar lietošanas instrukciju.

Uzturēšana un uzņemšana

Lielākajai daļai gāzes virzuļu rūpnīcu ar jaudu līdz 5 MW nav nepieciešama pastāvīga apkalpojošā personāla klātbūtne. Parametru uzraudzību un kontroli var izveidot, izmantojot bezvadu saiti, bet periodiska pārbaude jāveic personīgi. Stacijas tehniskā apkope sastāv no servisa kompāniju speciālistu plānota remonta veikšanas un normāla eļļas līmeņa uzturēšanas motorā. Garantijas apkalpošanas noteikumi neatļauj patstāvīgu iejaukšanos stacijas projektēšanā. Viss, kas tiek prasīts no īpašnieka, ir apturēt ģeneratora darbību plānoto remontu laikā vai, ja nepieciešams, transportēt mazjaudas staciju uz servisa centru..

Secinājums

Vietējā elektroenerģijas un siltuma ražošanas nozare tiek uzskatīta par attīstības potenciālu globālā līmenī. Šādi saražota enerģija ir nozīmīgs ieguldījums pasaules fosilā kurināmā uzkrājumu taupīšanā un dos pietiekami daudz laika pilnīgai pārejai uz elektroenerģijas un siltuma ieguvi no atjaunojamiem avotiem..

Galvenā elektrostaciju vietējās izmantošanas problēma ir vides drošības saglabāšana pilsētas teritorijā. Bet pat šo trūkumu ir ļoti viegli novērst, izmantojot iekārtas, kas absorbē dabasgāzes sadegšanas produktus.

Parastiem pilsoņiem gāzes elektrostacijas sniedz lielisku iespēju samazināt elektroenerģijas cenu gandrīz uz pusi un nepieciešamības gadījumā izmantot gandrīz bezmaksas centralizētu apkuri..

Novērtējiet šo rakstu
( Vēl nav neviena vērtējuma )
Pievienojiet komentārus

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: