Газопоршневые установки: Газопоршневые установки, электростанции, станции

Газопоршневые установки, электростанции, станции

Газопоршневая установка представляет собой эффективную систему генерации, которая преобразовывает внутреннюю энергию топлива в электричество. Механическое вращение вала позволяют генератору вырабатывать ток. Силовые агрегаты отличаются простотой и надежностью конструкции. Уровень электрического КПД является высоким. Установки немецкого производства типа MWM, MAN имеют КПД на уровне 41-44%.

Газопоршневые установки: первичные сведения о системе для потребителя

Когенерация представляет собой процесс совместной выработки электричества и тепла. Именно в таком энергоэффективном режиме эксплуатируется большинство моделей газопоршневых установок. На выходе теплоэлектростанции температура выхлопных газов достигает +290ºС. Получаемую через специальные теплообменники, данную энергию можно использовать для обогрева жилых, промышленных и складских помещений.

При стандартной работе ГПУ пропорция между двумя видами полученной энергии по выдаче имеет коэффициент примерно 1 к 1. То есть на 5 МВт электрической мощности получается 5 МВт (4,3 Гкал/час) тепла. Если есть необходимость в производстве промышленного пара, то устанавливается дополнительное оборудование.

В большинстве случаев система охлаждения газопоршневой установки является жидкостной. Если для охлаждения газопоршневой установки используется вода, то ее необходимо подготовить согласно ТУ.

Дешевле всего использовать уже готовую воду.

Уровень расхода моторного масла лежит в диапазоне 0,29 – 0,94 кг/ч на 1 МВт произведённого электричества. Конечный показатель совпадает с равномерностью нагрузки энергокомплекса. Для ГПУ важно поддерживать оптимальный уровень масла в моторе. Газопоршневые установки с небольшой мощностью (примерно до 10 кВт) нередко имеют простое воздушное охлаждение. ГПУ такого типа активно используются в качестве аварийных и резервных систем энергоснабжения.

Средняя цена качественного моторного масла на рынке составляет 1,5-4,5 долларов за литр. В структуре всех затрат на работу установки, расходы на синтетическое вещество для двигателя составляет 0,03-0,05 рубля за 1 кВт энергии. Общие затраты на эксплуатацию ГПУ в полной мере перекрываются экономичным расходом природного газа и его низкой стоимостью в РФ. Затраты на природный газ и моторное масло, с расходными комплектующими являются основными при работе электростанции. ГПУ является лучшим вариантом для потребителя по критериям «цена-затраты на приобретение-качество».

Газопоршневые установки в полной мере соответствуют экологическим стандартам качества и европейским сертификатам. Проектирование дымовой трубы зависит от ряда технических параметров. Во-первых, это предельная концентрация вредных веществ в окружающей среде. Во-вторых, уровень генерации вредных веществ конкретной модели ГПУ. В большинстве случаев высота трубы составляет примерно 20-30 метров. Степень шумов составляет 70-80 дБ. При необходимости степень шумов может быть снижена. Работа поршневой установки на некоторых режимах сопряжена с возникновением вибраций. С целью устранения такого эффекта, как правило, рекомендована установка виброопор

Газопоршневые установки и актуальные цены на них

Конечная цена газопоршневых установок привязана к бренду и стране изготовителю. Также на стоимость модели влияет ее мощность, уровень комплектации и качество сборки. Газопоршневые электростанции находятся в ценовом диапазоне от 400 до 2000 евро за 1 МВт установленной электрической мощности. Специализированные инжиниринговые компании выполняют проекты по строительству газопоршневой электростанции любого уровня сложности «под ключ». Львиную долю в структуре затрат на электростанцию на базе ГПУ занимают силовые агрегаты (50-60%). Остальные средства уходят на комплектацию дополнительными устройствами, выполнение проектных и пуско-наладочных работ.

При помощи инжиниринговой компании можно спроектировать и привязать газопоршневые установки к объекту энергоснабжения. Такие сертифицированные организации разработают качественные чертежи, обеспечат объект генерации проектом подвода газового топлива и, в конечном итоге, введут ГПУ в эксплуатацию. Далее квалифицированные инженеры обучат рабочий персонал и организуют систему поставок расходных материалов по оптимальным ценам. Компания, специализирующаяся на предоставлении инженерно-технических услуг, не всегда привязана к одному бренду или марке электрической станции. Подбор оборудования осуществляется с учетом потребностей клиентов. Заказчик, в конце концов, может самостоятельно выбрать определенный бренд.

Заключение сделки между компанией и потребителем сопровождается многократными встречами и консультациями специалистов. При возведении электростанции наиболее оптимален вариант строительства «под ключ». Такой подход к делу сэкономит не только средства, но и драгоценное время. Клиент всегда может рассчитывать на внешний экспертный контроль ценообразования поставок и строительства.

Вариативность используемого топлива

Современный рынок предлагает большое количество моделей газопоршневых станций (ГПС), которые эффективно работают на нескольких разновидностях топлива. Природный газ – основное сырье для питания силовых агрегатов электростанций в России.

Работа ГПУ на нефтяных газах требует специальной подготовки данного топлива. Не слушайте специалистов, утверждающих, что в очистке ПНГ нет необходимости. Для потенциального клиента это типичный ввод в заблуждение с целью быстрого заключения дорогостоящей сделки. Эффективность и надёжность функционирования газопоршневых установок на попутном газе непосредственно из скважины значительно падает. Силовой агрегат работает некорректно и перегревается. Иногда наблюдается детонация смеси, которая приводит к поломке рабочих элементов. Капитальное восстановление рабочей системы газопоршневой установки достигает 30% от стоимости нового оборудования. При грамотной же эксплуатации ремонт техники осуществляется минимум через 8 лет. Для функционирования двухтопливной установки на газе задействуют небольшое количество дизельного топлива.

Отдельного внимания заслуживает минимальное давление для подачи газа. Показатель на входе в ГПС должен составлять 0,049 – 5,49 бар. Точный параметр коррелирует с мощностью устройства и особенностями модели. ГПУ имеют ряд преимуществ перед турбинами:

• возможность функционирования при низком давлении газа;

• нет необходимости в приобретении дорогостоящего компрессора;

• значительная экономия на топливе, благодаря КПД силового агрегата и ценовой доступности газа.

Подобрать газопоршневые установки можно любой мощности, от 5 кВт до 20 МВт (имеется ввиду единичная мощность агрегата). Все зависит от конкретных потребностей заказчика. Природный газ (метан) является наиболее экономически обоснованным типом топлива для данного типа машин.

Сроки поставок для клиентов ГПУ

Срок строительства электростанции на базе газопоршневых агрегатов зависит от ряда факторов. Как правило, данный период составляет около одного года после заключения договора и поступления оплаты. Учитывать следует также время на доставку устройств на транспорте. Монтаж всех рабочих элементов занимает 30-90 дней. Многое зависимости от сложности проекта и его особенностей.

Уже построенная ГПЭС мощностью до 50 МВт вводятся в эксплуатацию в течение 4-8 недель. Для возведения и запуска систем от 120 МВт потребуется большее время. Первоклассные инжиниринговые компании вводят электростанцию средней мощности в коммерческую эксплуатацию примерно через 11-15 месяцев. Чтобы правильно выбрать газопоршневые установки, следует учитывать большое количество факторов. Отдавайте предпочтение известным моделям. Лучшими брендами технического оборудования выступают:

1. MWM (МВМ).

2. Cummins (Камминз).

3. MAN (МАН).

4. Jenbacher (Йенбахер).

Газопоршневые электростанции по доступной цене

Объект выработки электрической и тепловой энергии, укомплектованный, компактный и эффективный, называется газопоршневой электростанцией от компании “Энергодеталь” в Москве и СПб. ГПЭС функционирует на основе газопоршневого ДВС и генератора переменного тока – так называемой ГПУ. Основным отличием от других электростанций является вид топлива, на котором работает газопоршневая установка (ГПУ) – это газ, который в cd. Он может быть природным, попутным и биогаз.

Купить газопоршневую электростанцию

Двигатель работает на природном газе или другом аналогичном топливе. Принцип работы станции, вырабатывающей сразу 2 ресурса: электроэнергию и тепло, – называется когенерацией. У газопоршневой станции есть возможность получения другого дополнительного ресурса – холода. Этот процесс получил название тригенерация. В основе газопоршневой электростанции – газовый двигатель, который соединен на одном валу и установлен на одной раме с источником переменного тока – генератором. Установка оснащена дополнительными элементами для нормальной работы. При конструировании установок применяются последние научные открытия, поэтому стоит купить газопоршневую электростанцию у нас с доставкой не только в Москве и СПб, но и в другие регионы России. Газопоршневая электростанция, цена газопоршневой электростанции в комплекте, по требованию заказчика, монтируется внутри контейнера или в помещении, стационарно. Чтобы обеспечить необходимые условия работы ГПУ и требования нормативно-технических документов, электростанцию снабжают дополнительными системами и оборудованием, но это не сильно сказывается на цене газопоршневой электростанции. Для инженерного обеспечения и безопасности применяются системы:

  • снабжения топливом;
  • удаления дыма;
  • вентиляции;
  • утилизации тепла;
  • автоматики;
  • электромеханики;
  • пожарной сигнализации и тушения пожара и т. д.

Стоимость меняется от этого несильно.

Заказать газопоршневую электростанцию

Рассмотрим, как работает газопоршневая электростанция. Горючий газ нужной консистенции поступает в двигатель. При сжигании топлива появляется механическая энергия, передаваемая через общий вал и преобразуемая в электроэнергию обычных параметров, посредством генератора. Через кабельные линии электроэнергия поступает в распределительную систему предприятия того, кто заказал газопоршневую электростанцию. Газопоршневые электростанции (ГПЭС) – это комплектные, компактные, и энергоэффективные установки, позволяющие вырабатывать электрическую и тепловую энергию. На 1 кВт выработанного электричества ГПЭС позволяет получит 1,2 кВт тепла. Вы можете заказать ГПУ в компании «Энергодеталь». Для ГПЭС используется топливо: трубопроводный природный газ, сжиженный природный газ, пропан-бутан, биогаз. ГПУ могут работать на двух видах топлива. На основе ГПЭС проектируются когенерационные системы (два вида энергии: электричество и тепло) и установки тригенерации (электричество, тепло, холод). Мы можем поставить для нашего заказчика, как стационарную, так и блочно-модульную (контейнерную) мини-ТЭС любой мощности. Единичная мощность одного газопоршневого агрегата от 300 до 2000 кВт. Энергодеталь является официальным дистрибьютором компании SIEMENS и предлагаем заказчикам большой ассортимент ГПЭС различной электрической и тепловой мощности от этого производителя.

Производство газопоршневых электростанций

Производство газопоршневых электростанций является одним из направлений компании «Энергодеталь». Заказать ГПЭС всегда можно на нашем сайте. Мы можем собрать для нашего заказчика, блочно-модульную газопоршневую электростанцию любой мощности из отдельных транспортабельных блоков полной заводской готовности. Единичная мощность одного блока,от 300 до 2000 кВт по электрической мощности. Для ГПЭС используется топливо: трубопроводный природный газ, сжиженный природный газ, пропан-бутан, биогаз. Газопоршневые установки могут работать на двух видах топлива. Все оборудование для ГПЭС сертифицировано.  Качество двигателей и взаимозаменяемость узлов позволяет обеспечить длительную и надежную работу по обеспечению электричеством и теплом различных объектов. Покупая газопоршневые установки у компании «Энергодеталь», вы получите:

  • оптимальные цены;
  • короткие сроки поставки;
  • консультации профессионалов;
  • монтаж и обслуживание;
  • гарантийное и плановое сервисное обслуживание.

Одним из наиболее выгодных и надежных вариантов решения вопроса автономного энергоснабжения являются ГПЭС Siemens. На основе этих ГПЭС проектируются когенерационные системы (два вида энергии: электричество и тепло) и установки тригенерации (электричество, тепло, холод). Показания для применения газопоршневой электростанции на Вашем объекте:

  • Нет центральных электрических сетей. Доступно газовое топливо.
  • Дорогостоящие технические условия на присоединение к электрическим сетям. Рядом есть газопровод.
  • Производство с высокой долей энергоносителей в себестоимости продукции. Есть техническая возможность подачи газа.

В зависимости от режима загрузки оборудования мини-ТЭС, ее срок окупаемости может быть не более 3 лет. Если нет возможности построить газопоршневую электростанцию за счет собственных средств, компания «Энергодеталь» рассчитает лизинг газопоршневой электростанции. Если вам необходимо купить газопоршневую электростанцию, обращайтесь к нам. Оставляйте заявку на сайте компании «Энергодеталь» или звоните по телефонам: +7 (812) 209-08-50 по СПб, +7 (495) 558-26-60 по Москве, 8 (800) 505-21-07 по России (бесплатно).

Работа

Работа

Работа

Определение работы Тепло и работа Сохранение энергии Внутренняя энергия
Взаимное превращение тепла и работы Функции состояния Калориметр

Определение работы

Работа может быть определена как произведение силы, используемой для перемещения объект, умноженный на расстояние, на которое перемещается объект.

w = F x d

Представьте себе систему, состоящую из образца аммиака, запертого в поршне и цилиндре, как показано на рисунке ниже. Предположим, что давление газа, давит на поршень просто уравновешивает вес поршня, так что объем газа остается постоянным. В настоящее время считать, что газ разлагается с образованием азота и водорода, увеличивая количество газа частицы в контейнере. Если температура и давление газа остаются постоянными, это означает, что объем газа должен увеличиться.

2 NH 3 ( г ) N 2 ( г ) + 3 Н 2 ( г )

Объем газа можно увеличить, частично вытолкнув поршень из цилиндра. Совершаемая работа равна произведению силы, действующей на поршень, на расстояние, на которое перемещается поршень.

ш = F x г

Давление ( P ), которое газ оказывает на поршень, равно силе (F) с которой он давит на поршень, деленную на площадь поверхности ( A ) поршень.

Таким образом, сила, действующая на газ, равна произведению его давления на площадь поверхности поршня.

F = P x A

Подстановка этого выражения в уравнение, определяющее работу, дает следующее результат.

w = ( P x A ) x d

Произведение площади поршня на расстояние, на которое перемещается поршень, равно изменение объема системы при расширении газа. Условно, изменение объема представлено символом В .

В = А х г

Таким образом, величина работы, совершаемой при расширении газа, равна произведению давление газа, умноженное на изменение объема газа.

| с | = П В

Джоуль – измерение теплоты и работы

По определению, один джоуль — это работа, совершаемая при приложении силы в один ньютон для перемещения объект один метр.

1 Дж = 1 Н·м

Поскольку работа может быть преобразована в теплоту и наоборот, система СИ использует джоуль для измерять энергию в виде теплоты и работы.

Первый закон термодинамики: сохранение Энергия

Первый закон термодинамики гласит, что энергия не может быть создана или уничтожен. Система может получать или терять энергию. Но любое изменение энергии системы должно сопровождаться эквивалентным изменением энергии его окружения, потому что полная энергия Вселенной постоянна. Первый закон термодинамики можно описать следующим уравнением.

E унив = E сис + E доп. = 0

(Индексы univ , sys и surr обозначают вселенную, системы и ее окружения.)

Внутренняя энергия

Энергию системы часто называют ее внутренней энергией , потому что она представляет собой сумму кинетической и потенциальной энергий частиц, образующих систему. Потому что отсутствие взаимодействия между частицами, единственный вклад во внутреннюю энергию идеального газа есть кинетическая энергия частиц. Внутренняя энергия идеального газа равна следовательно, прямо пропорциональна температуре газа.

(В этом уравнении R — постоянная идеального газа, а T — температура газа в единицах Кельвина.)

Хотя трудно, если не невозможно, написать уравнение для более сложных системы, внутренняя энергия системы по-прежнему прямо пропорциональна ее температура. Поэтому мы можем использовать изменения температуры системы для мониторинга. изменение его внутренней энергии.

Величина изменения внутренней энергии системы определяется как разница между начальным и конечным значениями этой величины.

Е сис = E окончательный – E начальный

Поскольку внутренняя энергия системы пропорциональна ее температуре, E положительна при повышении температуры системы.

Первый закон термодинамики: взаимопревращение тепла и работы

Энергия может передаваться между системой и ее окружением до тех пор, пока энергия энергия, полученная одним из этих компонентов Вселенной, равна энергии, потерянной Другой.

Е сис = – E исп.

Энергия может передаваться между системой и ее окружением в виде либо тепло ( q ) или рабочий ( w ).

Е сис = ч + ш

Когда тепло поступает в систему, это может привести к повышению температуры системы или Работа.

q = E сис – с

Правило знаков для отношения между внутренней энергией системы и задано теплоты , пересекающей границу между системой и ее окружением. на рисунке ниже.

  • Когда тепло, поступающее в систему, увеличивает температуру системы, внутренний энергия системы увеличивается, и E положительный.
  • Когда температура системы снижается из-за выхода тепла из системы, E отрицательно.

Соглашение о знаках для связи между работой и внутренней энергией система показана в левой части рисунка ниже.

  • Когда система воздействует на окружающую среду, энергия теряется, и E отрицательно.
  • Когда окружающая среда совершает работу над системой, внутренняя энергия системы становится равной больше, поэтому E положительный.

Соотношение между величиной работы, совершаемой системой при ее расширении, и изменение объема системы ранее описывалось следующим уравнением.

| с | = П В

На приведенном выше рисунке показано, что можно включить соглашение о знаках для работы расширения. записав это уравнение следующим образом.

w = – P В

Функции состояния

Когда уравнения связывают два или более свойств, описывающих состояние системы, они называются уравнениями состояния . Например, закон идеального газа уравнение состояния.

PV = нРТ

Функция состояния с зависит только от состояния системы, а не от путь, используемый для достижения этого состояния.

Температура является функцией состояния. Сколько бы раз мы ни нагревали, ни охлаждали, ни расширяли, сжать или иным образом изменить систему, чистое изменение температуры зависит только от на начальное и конечное состояния системы.

Т = T окончательный – T начальный

То же самое можно сказать об объеме, давлении и количестве молей газа в образец. Все эти величины являются функциями состояния.

Теплота и работа — это , а не функции состояния. Работа не может быть функцией государства, потому что она пропорциональна расстоянию, на которое перемещается объект, которое зависит от пути, по которому он двигался от начального до конечного состояния. Если работа не является функцией состояния, то теплота не может быть государственная функция либо. Согласно первому закону термодинамики изменение внутренняя энергия системы равна сумме переданной теплоты и работы между системой и ее окружением.

Е сис = ч + ш

Если Е зависит не от пути перехода от начального состояния к конечному, а от количества работы зависит от используемого пути, количество отдаваемой или поглощаемой теплоты должно зависеть на пути.

Термодинамические свойства системы, являющиеся функциями состояния обычно обозначаются заглавными буквами ( T , V , P , E и так далее на). Термодинамические свойства, не являющиеся функциями состояния, часто описываются формулой строчные буквы ( q и w ).

Практическая задача 3:

Что из следующего свойства газа являются функциями состояния?

(а) Температура, T

(б) Объем, В

(с) Давление,

P

(d) Количество молей газа, n

(e) Внутренняя энергия, E

Нажмите здесь, чтобы проверить свой ответ на практическое задание 3

Измерение тепла с помощью калориметра

Количество теплоты, выделяемой или поглощаемой в ходе химической реакции, можно измерить с помощью калориметр, как показано на рисунке ниже.

Поскольку реакция происходит в герметичном контейнере при постоянном объеме, никакая работа расширение происходит во время реакции. Теплота, выделяемая или поглощаемая в результате реакции, равна равно изменению внутренней энергии системы за время реакция:

Е сис = q V .

Количество теплоты, отдаваемое или поглощаемое водой в калориметре, может быть рассчитывается исходя из теплоемкости воды.

Практическая задача 4:

Природный газ в метан реагирует с кислородом с образованием углекислого газа и воды.

CH 4 ( г ) + 2 O 2 ( г ) CO 2 ( г ) + 2 H 2 5 г

Рассчитайте теплоту, выделяемую при взаимодействии 0,160 г метана с избытком кислорода в бомбовый калориметр, если температура 1000 кг воды в ванне, окружающей бомба увеличивается на 1,918 или С.

Нажмите здесь, чтобы проверить свой ответ на практическое задание 4

Нажмите здесь, чтобы увидеть решение практической задачи 4

Тепло – это большое количество . Наиболее распространенный способ преобразования Измерение теплоты в интенсивную величину заключается в вычислении теплоты реакции в единиц килоджоулей на моль. Результатом этого расчета является величина, известная как молярный теплота реакции . По определению, молярная теплота реакции – это теплота, выделяемая или поглощается реакцией, выраженной в килоджоулях на моль одного из реагентов в реакции.

Работа, совершаемая газом

Термодинамика — раздел физики который имеет дело с энергией и работой системы. Термодинамика занимается только широкомасштабный ответ системы, которую мы можем наблюдать и измерить в опытах. В аэродинамике мы больше всего интересует термодинамика потоки с высокой скоростью, а в двигательные установки которые создают тягу за счет ускоряющий газ. Чтобы понять, как создается тяга, полезно изучать основы термодинамики газов.

Состояние газа определяется значения некоторых измеряемых свойств как давление, температура, а также объем которую занимает газ. Значения этих переменных и состояние газа можно изменить. На этом рисунке мы показываем газ в синей банке в двух разных состояниях. Слева, в штате 1 газ находится под более высоким давлением и занимает меньший объем, чем в состоянии 2, справа. Мы можем изобразить состояние газа на графике давления по отношению к объему, который называется диаграмма p-V как показано справа. Чтобы изменить состояние газа с состояния 1 на Состояние 2, мы должны изменить условия в банке, либо нагревая газ, или физически изменяющийся объем, перемещая поршень, или изменяя давление, добавляя или удаляя вес от поршня. В некоторых из этих изменений мы действительно работаем на, или есть работа, выполненная газом, в других изменениях, которые мы добавляем, или удалить тепло. Термодинамика помогает нам определить объем работы и количество теплоты, необходимое для изменения состояния газа. Обратите внимание, что в этом примере у нас есть фиксированная масса газа. Мы можем поэтому постройте либо физический том или удельный объем, объем, деленный на массу, так как изменение одинаково для постоянной массы. На фигуре, мы используем физический том.

Ученые определяют работу W как продукт силы F , действующей на расстоянии с :

Вт = F * с

Для газа работа есть произведение давление p и громкость V во время смены громкости.

Вт = р * В

Мы можем сделать Быстрые единицы проверяют, чтобы увидеть, что давление силы / площадь умножить на объем площадь * длина дает единицы силы, умноженные на длину, которые являются единицами работы.

W = (сила / площадь) * (площадь * длина) = сила * длина

В метрической системе единицей работы является джоуль, в английской системе единицей является фут-фунт. Как правило, при изменении состояния громкость и изменение давления. Поэтому правильнее определить работу как интегрированное или суммированное переменное давление, умноженное на изменение объема из состояния 1 в состояние 2. Если мы используем символ S [ ] ds для интеграла, тогда:

W = S [p] dV

На графике зависимости давления от объема, работа – это площадь под кривой, описывает, как состояние изменяется с состояния 1 на состояние 2.

Как упоминалось выше, существует несколько вариантов изменения состояния газ из одного состояния в другое. Таким образом, мы можем ожидать, что количество работа, совершаемая газом или газом, может быть разной в зависимости от того, как именно изменен. В качестве примера на графике на рисунке изображена кривая черная линия от состояния 1 до состояния 2 нашего ограниченного газа. Эта линия представляет собой изменение, вызванное удалением весов и уменьшая давление и позволяя объему регулироваться в соответствии с по закону Бойля без подвода тепла. Линия изогнута, а количество работы, проделанной над газом, показано красным заштрихованная область ниже этой кривой. Однако мы могли бы перейти из состояния 1 в состояние 2, удерживая постоянное давление и увеличение объема на нагревание газа по закону Шарля. результирующее изменение состояния происходит из состояния 1 в промежуточное Обозначьте «а» на графике. Состояние «а» находится под тем же давлением, что и состояние 1, но с другой громкостью. Если мы затем удалим веса, удерживая постоянного объема, мы переходим к состоянию 2. Работа, выполненная в этом процесс показан желтой заштрихованной областью. Используя либо процесс меняем состояние газа с State 1 на State 2. Но работа для процесс при постоянном давлении больше, чем работа при криволинейном линейный процесс. Работа, совершаемая газом, зависит не только от начального и конечные состояния газа, но и процесс, используемый для изменения штат. Различные процессы могут создавать одно и то же состояние, но производят разный объем работы.

Добавить комментарий