Kombinovaná výroba elektriny a tepla

Súprava plynového generátora CHP

Súprava generátora s plynovým motorom nakonfigurovaná na kombinovanú prevádzku tepla a energie, zachytáva vodu z plášťa motora a výfukové teplo prostredníctvom integrovaných rekuperačných obvodov na dodávanie elektrickej energie a využiteľnej tepelnej energie z jedného palivového vstupu.

až 90 % Celková energetická účinnosť

40 – 45 % Elektrická účinnosť

40 – 50 % Tepelná účinnosť

Predstavenie produktu

Súprava plynového generátora CHP je generátor plynového motora nakonfigurovaný na kombinovanú prevádzku tepla a elektriny, v ktorej motor poháňa alternátor na výrobu elektrickej energie, zatiaľ čo voda z plášťa a výfukové teplo sa rekuperujú prostredníctvom výmenníkov tepla na dodávanie využiteľnej tepelnej energie. Súprava integruje plynový motor, alternátor, kotol na spätné získavanie tepla alebo výmenník tepla, obvod plášťovej vody, ovládací panel a hydraulické a elektrické príslušenstvo ako zmontovanú jednotku. V závislosti od konfigurácie je tepelný výkon dodávaný ako horúca voda s teplotou 80 až 95 stupňov Celzia, nízkotlaková para alebo termálny olej na procesný ohrev. Celkové využitie energie dosahuje až 90 percent príkonu paliva pri plnom využití elektrického aj tepelného výkonu. Výkon sa pohybuje od 100 kW do 4 000 kW, pričom otáčky motora sú nastavené na 1500 ot./min. pri 50 Hz alebo 1800 ot./min. pri 60 Hz. Ovládací panel riadi štart a zastavenie motora, reguláciu prívodu plynu, budenie alternátora, synchronizáciu, monitorovanie tepelného okruhu a ochranné funkcie. Zostava sa aplikuje v zariadeniach so súčasnou elektrickou a tepelnou potrebou, kde výroba na mieste s rekuperáciou tepla zlepšuje celkové využitie energie v porovnaní so samostatným nákupom elektriny a paliva na vykurovanie.

Hlavné výhody pre B2B operácie

Navrhnuté pre zariadenia so súčasným elektrickým a tepelným dopytom, kde sa náklady na energiu a uhlíková intenzita riadia na úrovni lokality.

Celkové využitie energie

Až 90 percentná palivová účinnosť

Zachytením elektrického výkonu aj odpadového tepla motora využívajú konfigurácie CHP až 90 percent vstupnej energie paliva v porovnaní s približne 40 až 45 percentami pri výrobe iba energie. To priamo znižuje náklady na palivo na jednotku užitočnej energie dodanej do zariadenia.

Tepelný výkon

Viaceré formáty dodávky tepla

Tepelná energia môže byť dodávaná ako horúca voda, nízkotlaková para alebo termálny olej v závislosti od požiadaviek procesu. Okruhy rekuperácie tepla sú konfigurované vo fáze návrhu tak, aby zodpovedali profilu tepelného zaťaženia zariadenia, úrovni teploty a podmienkam spiatočky.

Riadenie nákladov

Znížené náklady na energiu na vyrobenú jednotku

Výroba na mieste s rekuperáciou tepla súčasne znižuje nakúpenú elektrickú energiu a spotrebu kotlového paliva. Pre zariadenia s trvalou potrebou tepla sú kombinované náklady na elektrinu a teplo na jednotku výkonu nižšie ako samostatný nákup elektrickej energie zo siete a paliva do kotlov.

Uhlík

Nižšia uhlíková intenzita na jednotku energie

Vyššie celkové využitie paliva znižuje emisie oxidu uhličitého na jednotku dodanej užitočnej energie. Pre zariadenia prevádzkované v rámci vykazovania emisií uhlíka alebo cieľov znižovania emisií poskytujú konfigurácie CHP merateľné zníženie emisií v rozsahu 1 a rozsahu 2 v porovnaní so samostatným zásobovaním energiou a teplom.

Interakcia mriežky

Znížená závislosť od siete a poplatky za dopyt

Výroba na mieste znižuje elektrické zaťaženie odoberané zo siete, čím sa znižujú poplatky za dopyt a vystavenie sa kolísaniu cien elektriny. Tam, kde je pripojenie do siete obmedzené, kapacita CHP môže byť dimenzovaná tak, aby pokryla časť záťaže zariadenia pri zachovaní spoľahlivosti dodávky.

Súlad

Podpora pre požiadavky na účinnosť a emisie

Prevádzka kogenerácie môže podporovať súlad s požiadavkami na energetickú účinnosť zariadení, programami znižovania priemyselných emisií a normami energetickej hospodárnosti budov. Riadiaci systém poskytuje prevádzkové údaje pre podávanie správ o príkone paliva, elektrickom výkone, tepelnom výkone a celkovej účinnosti.

Charakteristika produktu

Typ paliva

Zemný plyn, bioplyn, skládkový plyn, uhoľný banský plyn alebo súvisiaci ropný plyn

Výstupná kapacita

100 kW až 4 000 kW elektrického výkonu

Elektrická účinnosť

40 až 45 percent, v závislosti od motora

Tepelná účinnosť

40 až 50 percent, v závislosti od konfigurácie

Celková účinnosť

Až 90 percent s plnou rekuperáciou tepla

Typ motora

Štvortaktný zážihový plynový motor, preplňovaný turbodúchadlom

Otáčky motora

1500 ot./min pre 50 Hz, 1800 ot./min. pre 60 Hz

Typ alternátora

Bezkefkový synchrónny alternátor, izolácia triedy H

Výstupné napätie

400 V, 480 V, 6300 V, alebo vlastné hodnoty na vyžiadanie

Formát rekuperácie tepla

Horúca voda, nízkotlaková para alebo termálny olej

Teplota horúcej vody

80 až 95 stupňov Celzia, v závislosti od konfigurácie

Okruh rekuperácie tepla

Plášťový vodný okruh, výfukový výmenník tepla alebo kombinovaná konfigurácia

Ovládací panel

Riadiaca jednotka na báze PLC s HMI, automatickým štartom a zastavením, synchronizáciou, monitorovaním tepelného okruhu, ochrannými funkciami

Inštalačný formulár

Otvorená šmykľavka, zvukotesná strieška alebo kontajnerový kryt

Paralelná prevádzka siete

Synchronizácia a zdieľanie záťaže so sieťou alebo inými výrobnými jednotkami

Monitorovanie a podávanie správ

Vstup paliva, elektrický výstup, tepelný výstup, zaznamenávanie údajov o účinnosti

Aplikačné scenáre

Vykurovanie priemyselných procesov

Zariadenia vyžadujúce elektrickú energiu aj procesné teplo pre výrobné operácie, kde sa teplo motora získava na sušenie, tavenie alebo procesné zahrievanie.

Diaľkové vykurovanie a chladenie

Komunitné alebo kampusové energetické systémy dodávajúce elektrickú aj tepelnú energiu na vykurovanie alebo absorpčné chladenie prostredníctvom okresných sietí.

Obchodné a inštitucionálne budovy

Nemocnice, hotely, nákupné centrá a dátové centrá so súčasným odberom elektriny a tepla, kde kogenerácia na mieste znižuje náklady na nakupovanú energiu.

Čistiarne odpadových vôd

Zariadenia pracujúce na bioplyne z anaeróbnej digescie, využívajúce rekuperované teplo na vykurovanie vyhnívacieho kotla a zároveň dodávajú elektrickú energiu pre prevádzku elektrárne.

Spracovanie potravín a nápojov

Spracovateľské zariadenia s trvalou potrebou tepla na pasterizáciu, čistenie alebo sušenie v kombinácii s potrebou elektrickej energie pre výrobné zariadenia.

Skleníkové a poľnohospodárske prevádzky

Skleníky a poľnohospodárske spracovateľské miesta, kde sa rekuperované teplo používa na vykurovanie priestorov, zatiaľ čo elektrina sa používa na osvetlenie, čerpadlá a reguláciu klímy.

Často kladené otázky a riešenia

01 Tepelný výkon pod požadovanou teplotou

Overte návrh okruhu rekuperácie tepla v porovnaní so skutočnými požiadavkami na teplotu tepelného zaťaženia, skontrolujte nastavenú hodnotu teploty vody v plášti, skontrolujte, či nie je znečistený výmenník tepla výfukových plynov, a potvrďte, že prietoky zodpovedajú špecifikácii návrhu.

02 Nízka celková účinnosť v porovnaní s konštrukčnou hodnotou

Skontrolujte tepelnú stratu alebo obtok v okruhu rekuperácie tepla, overte, či sa tepelný výkon skutočne využíva a nie vypúšťa, skontrolujte výmenník tepla výfukových plynov, či nie je znečistený, a potvrďte, že motor pracuje blízko menovitého zaťaženia.

03 Znečistenie výmenníka tepla výfuku

V plánovaných intervaloch kontrolujte povrch výfukového výmenníka tepla, čistite ho podľa postupu údržby a overte stav spaľovania motora, pretože nedokonalé spaľovanie zvyšuje zaťaženie výmenníka sadzami.

04 Tepelná záťaž sa počas dňa výrazne mení

Nakonfigurujte tepelnú akumulačnú nádrž alebo vyrovnávaciu pamäť tak, aby zodpovedala profilu potreby tepla prevádzkovému bodu generátora a overte, či riadiaci systém môže podľa potreby modulovať rekuperáciu tepla alebo obtok výfukových plynov.

05 Paralelná prevádzka siete a zdieľanie záťaže

Overte nastavenia synchronizácie, skontrolujte konfiguráciu riadenia účinníka, potvrďte parametre zdieľania záťaže medzi generátorom a rozvodnou sieťou alebo inými jednotkami a overte koordináciu ochrany s miestnym prevádzkovateľom siete.

06 Požiadavky na podávanie správ o emisiách a účinnosti

Potvrďte parametre hlásenia požadované pre príslušný program, overte záznam údajov riadiaceho systému, ktorý zahŕňa vstup paliva, elektrický výstup, tepelný výkon a účinnosť, a naplánujte testovanie emisií podľa príslušných regulačných požiadaviek.

07 Únik systému rekuperácie tepla alebo strata tlaku

Skontrolujte tesnosť okruhu rekuperácie tepla na prírubách a spojoch, v plánovaných intervaloch overte tlak v okruhu a skontrolujte funkciu expanznej nádoby a systému prídavnej vody.

Prevádzkové poznámky

Pred naštartovaním motora skontrolujte tlak prívodu plynu a zloženie paliva; zmena zloženia ovplyvňuje stabilitu a výkon spaľovania.

Na začiatku každej zmeny skontrolujte hladinu motorového oleja a chladiacej kvapaliny.

V plánovaných intervaloch skontrolujte tlak v okruhu rekuperácie tepla, prietok a teplotu.

Skontrolujte výfukový výmenník tepla, či nie je znečistený a vyčistite ho podľa postupu údržby.

Skontrolujte funkciu expanznej nádrže a systému prídavnej vody pre okruh rekuperácie tepla.

Overte nastavenia synchronizácie a zdieľania záťaže pri paralelnej prevádzke so sieťou alebo inými výrobnými jednotkami.

Vykonávajte analýzu oleja v pravidelných intervaloch, aby ste sledovali opotrebovanie kovov a na základe výsledkov upravovali intervaly výmeny oleja.

Potvrďte, že inštalačný priestor spĺňa požiadavky na vetranie, voľný priestor a tepelnú izoláciu.

Zaznamenajte prevádzkové parametre vrátane prívodu paliva, elektrického výstupu, tepelného výkonu a účinnosti pre hlásenie a diagnostiku porúch.

Súpravy dieselových generátorov pre každú aplikáciu