«Работа газового генератора» в промышленной энергетике — это работа газопоршневой установки (ГПУ, ГПЭС): газовый поршневой двигатель вращает электрический генератор. Речь здесь об энергетических установках, не о видеокартах (GPU) и не о бытовых генераторах. Ниже — устройство, топливо, режимы, тепло, автоматика и модели NV.
Из чего состоит ГПУ и как энергия превращается в электричество
Принцип тот же, что у автомобильного двигателя, но в промышленном исполнении:
- Газ смешивается с воздухом и подаётся в цилиндры.
- Смесь поджигается искрой, поршни двигают коленчатый вал.
- Вал вращает ротор синхронного генератора, который вырабатывает трёхфазный ток 50 Гц.
- Система управления следит за параметрами и защищает установку.
Основные узлы: двигатель, генератор, система охлаждения, газовая и воздушная системы, выхлоп, контроллер. У моделей NV двигатель Weichai — 4-тактный, с турбонаддувом и промежуточным охлаждением воздуха, искровым зажиганием, электронным управлением (ECU) и жидкостным охлаждением закрытого контура. Двигатели NV30–NV400 — рядные, NV500–NV1520 — V-образные (12 и 16 цилиндров). Установка работает на сверхобеднённой смеси: избыток воздуха снижает температуру сгорания и выброс вредных компонентов.
Двигатели моделей NV
| Модель | Мощность, кВт | Двигатель | Цил. | Объём, л | Цена |
|---|---|---|---|---|---|
| NV50, NV60 | 50, 60 | WP4D77E300NG | 4 | 4,52 | от 1 796 000 ₽ |
| NV100 | 100 | WP6D132E300NG | 6 | 6,75 | от 2 231 000 ₽ |
| NV150 | 150 | WP10D200E300NG | 6 | 9,73 | от 2 915 000 ₽ |
| NV200, NV250 | 200, 250 | WP13D317E300NG | 6 | 12,54 | от 3 376 000 ₽ |
| NV400 | 400 | 6M33D450E310NG | 6 | 19,6 | от 10 828 000 ₽ |
| NV500 | 500 | 12M26D605E300NG | 12 | 31,8 | от 16 565 000 ₽ |
| NV800 | 800 | 12M33D900E310NG | 12 | 39,2 | от 26 746 000 ₽ |
| NV1200 | 1 200 | 16M33D1280NG10 | 16 | 52,3 | от 41 039 000 ₽ |
| NV1520 | 1 520 | 12M55D1588A0NG | 12 | 65,65 | от 64 223 000 ₽ |
Прокрутите таблицу вбок
Топливо и режимы работы
ГПУ NV работают на природном газе (метан): трубопроводный газ; требования к составу газа указаны в паспорте двигателя. Класс газовых установок в целом работает также на биогазе, шахтном газе, метане угольных пластов, попутном нефтяном газе и других горючих газах — для них подготавливают газ и настраивают двигатель; подробно: ГПУ на попутном газе, на биогазе, на шахтном газе, для животноводства.
Режимы:
- основной источник — постоянная нагрузка, например на предприятии с газом;
- дополнительный источник — вместе с сетью или другой установкой (параллельная работа);
- резерв — для важных потребителей при отключениях.
Основная и резервная мощности различаются: у двигателя NV100 основная мощность 102 кВт, резервная — 120 кВт при 1 500 об/мин.
Тепло, автоматика и ограничения
Часть энергии газа уходит в тепло. Его используют — это когенерация: тепло берут из контуров охлаждения и выхлопа, общий КПД при рекуперации достигает 85–95 %.
Автоматика отслеживает напряжение, частоту, температуру, давление масла и другие параметры; при отклонениях подаёт предупреждения или выполняет защитную остановку. Системы управления поддерживают автоматический и ручной режимы и удалённый мониторинг — так работают установки в проектах NV100 и NV500.
Условия применения:
- нужен газ нужного качества и давления;
- монтаж и пусконаладка ГПУ сложнее, чем у ДГУ;
- для краткого резерва выбирают дизель — сравнение в статье как выбрать ГПУ или ДГУ;
- максимальная температура окружающей среды в карточках: 40 °C (NV50, NV100), 45 °C (NV250);
- сервисный интервал двигателей NV30–NV250 — 500 моточасов, капитальный ремонт — через 24 000 моточасов (регламент ТО).
Расход газа, КПД и выбросы
Расход газа, электрический КПД, тепловая мощность и выбросы NOx и CO указаны в паспорте установки, который выдаётся с поставкой. Они нужны для расчёта себестоимости кВт·ч, оценки когенерации и проекта выхлопа.
| Параметр паспорта | Для чего нужен |
|---|---|
| Расход газа при 50, 75 и 100 % нагрузки | себестоимость кВт·ч |
| Электрический КПД и тепловая мощность | оценка когенерации |
| Выбросы (NOx, CO) | проект и согласования |
| Метановое число и давление газа | подключение к газопроводу |
| Температура и вентиляция | исполнение и охлаждение |
Прокрутите таблицу вбок
Газопоршневые и газотурбинные станции: в чём отличие
В газотурбинной станции работает турбина, в ГПУ — поршневой двигатель. Для диапазона от десятков до полутора тысяч киловатт, который покрывает линейка NV30–NV1520 (каталог ГПУ), применяют поршневые установки: несколько модулей объединяют по мере роста нагрузки, обслуживание выполняют по узлам. Турбины ставят на больших мощностях. В ассортименте Innovagas все ГПУ — поршневые.
Исполнения
ГПУ поставляют на открытой раме, в шумозащитном кожухе и в контейнере. В проектах: NV100 — во всепогодном шумопоглощающем кожухе, NV60 — моноблок на общей раме. Выбор исполнения — контейнерные ГПУ и ДГУ и кожух: когда нужен.
Выбрать модель
Откройте каталог ГПУ или диапазоны ГПУ 300–1 000 кВт и 1000+ кВт. Примеры поставок — NV60, NV100, NV500. Опишите нагрузку, наличие газа и режим в форме подбора или позвоните: +7 (960) 458-19-69. Доставка — по всей России, гарантия — до 5 лет, сервисная поддержка — 24/7. Цена — по запросу. Остальные материалы — в статьях.
Вопросы и ответы
Как работает газовый генератор промышленного типа?
Газовый поршневой двигатель сжигает смесь газа и воздуха, поршни вращают вал, а генератор превращает вращение в трёхфазный ток 50 Гц.
На каком топливе работают ГПУ Innovagas?
На природном газе; требования к составу газа указаны в паспорте двигателя. Установки класса также работают на биогазе, шахтном газе, метане угольных пластов и попутном газе после подготовки газа.
Что означает ГПЭС?
Газопоршневая электростанция — то же, что ГПУ: электростанция на газовом поршневом двигателе.
Какой КПД у газопоршневой электростанции?
Электрический КПД указан в паспорте модели. При рекуперации тепла общий КПД достигает 85–95 %.
Чем ГПУ отличается от газотурбинной станции?
В ГПУ работает поршневой двигатель, в станции на газовой турбине — турбина. Для мощностей от десятков до 1 520 кВт Innovagas поставляет поршневые ГПУ.
Какая температура допустима для работы ГПУ?
В карточках: до 40 °C для NV50 и NV100 и до 45 °C для NV250.
Можно ли использовать ГПУ как дополнительный источник?
Да, ГПУ используют как основной или дополнительный источник питания; схемы с несколькими установками описаны в статье о параллельной работе и резервировании.
