КГУ на базе ГПУ MTU GB1948N5 (20V4000L33)
Ибрагимов Е.Т. 11 марта 2018
Газовый двигатель внутреннего сгорания, генератор переменного тока, система газоснабжения, системы технологического и аварийного охлаждения, система отходящих газов. Даны пояснения по назначению каждого отдельного элемента.
Что такое когенерация и КГУ в целом
Когенерационная установка (далее - КГУ) – это комплекс оборудования, предназначенный для одновременного производства двух видов энергии. Например, с помощью газопоршневой установки производится электроэнергия, а тепло рубашки охлаждения и отходящих газов отдается теплоносителю системы отопления.
Любая крупная ТЭЦ (теплоэлектроцентраль) – это когенерация. ТЭС (тепловая электростанция) – нет.
Когенерационная ГПЭС в 3D-модели
Распределенной энергетике присущи малые мощности. И наиболее распространённой разновидностью генерации в данном сегменте в данный момент являются газопоршневые электростанции (далее - ГПЭС).
В информационно-справочной 3D-модели КГУ на базе ГПУ MTU GB1948N5 можно познакомиться с основными компонентами когенерационной установки:
- двигатель-генератором;
- газовыми линейками;
- охладителями;
- системой утилизации тепла (СУТ);
- системой отходящих газов.
Кроме 3D-модели предлагаем ознакомиться с тематическим фотоальбомом.
.jpg "1. Газопоршневой двигатель (ГПД)")
| Газовый двигатель внутреннего сгорания | MTU 20V4000L33 |
| Мощность ГПД | 2000 кВт (ISO 3046-1) |
| Электрическая мощность ГПУ | 1948 кВт |
| КПДэл | 42,7% (для ГПУ) |
| Модель | Cummins HVSI 804 T2 Wbg 83 |
| Частота | 50 Гц |
| Напряжение | 10,5 кВ |
| Pвх | 0,03 МПа |
| Pвх | 0,3 МПа |
| Pвых | 0,03 МПа |
| Функции | Понижение давления (редуцирование) газа перед штатной рампой ГПУ, обеспечение безопасности |
.jpg "5. Аппарат воздушного охлаждения (аварийный контур)")
АВО предназначен для сброса лишнего тепла системы охлаждения ГПУ.
Работает при недостаточном отборе вторичного тепла ГПУ на нужды теплоснабжения предприятия.
Возможны различные режимы управления вентиляторами. Например, ступенчатое включение вентиляторов
Тепловая мощность АВО: 1048 кВт. Температурный градиент: 91 / 78 °C
.jpg "6. Аппарат воздушного охлаждения (технологический контур)")
АВО предназначен для сброса лишнего тепла системы охлаждения ГПУ.
Работает постоянно, выходит на максимальную мощность при высокой температуре окружающей среды.
Возможны различные режимы управления вентиляторами. Например, управление частотой вращения вентиляторов.
Тепловая мощность: 125 кВт. Температурный градиент: 43 / 40 °C
Обеспечение циркуляции охлаждающей жидкости между теплообменником охлаждения газовоздушной смеси двигателя и аппаратом воздушного охлаждения.
Для повышения надежности системы, состоит из двух насосов – основного и резервного. Реализовано частотное регулирование насосов.
Автопереключение между насосами выполняется при аварии, а также по алгоритму выравнивания ресурса.
Обеспечение циркуляции охлаждающей жидкости между рубашкой охлаждения, встроенным теплообменником масла, ТО 1-й ступени интеркулера, сетевым ТО и АВО.
Для повышения надежности системы, состоит из двух насосов – основного и резервного. Реализовано частотное регулирование насосов.
Автопереключение между насосами выполняется при аварии, а также по алгоритму выравнивания ресурса.
.jpg "9. Теплообменник сетевой (пластинчатый)")
Сетевой теплообменник обеспечивает передачу тепла от контура двигателя (включая остаточное тепло отходящих газов) в сетевой контур теплоснабжения потребителя (к коллектору горячей воды)
Регулирование температуры охлаждающей жидкости технологического контура. Тонкая настройка температуры при переохлаждении на АВО ТК.
Охлаждение газовоздушной смеси двигателя необходимо для недопущения детонации смеси и повышения КПД двигателя.
Регулирование температуры охлаждающей жидкости аварийного контура. Тонкая настройка температуры при переохлаждении на АВО АК или сетевом контуре (путем подмеса прямой воды в обратную).
Регулирование температуры охлаждающей жидкости аварийного контура. Обеспечивает обход аппарата воздушного охлаждения при отсутствии необходимости сброса излишков тепла.
Предназначен для снижения уровня угарного газа (CO) в выхлопных газах двигателя перед сбросом в атмосферу.
Обеспечение компенсации теплового расширения охлаждающей жидкости аварийного контура.
Тип расширительного бака: мембранный.
Обеспечение компенсации теплового расширения охлаждающей жидкости технологического контура.
Тип расширительного бака: мембранный.
Авторы статьи:
Ибрагимов Евгений Тальхатович, руководитель отдела 3D-моделирования «ВВП Инжиниринг»
Поляков Виталий Викторович, генеральный директор «ВВП Инжиниринг»
Комаров Александр Алексеевич, главный инженер «ВВП Инжиниринг»