ГПЭС

Газопоршневая установка (ГПУ, ГПЭС) на базе VMAN DT22

Модель ОЗЭУ: ОЗЭУ-ГПУ-VMAN-DT22

Топливо: Природный газ

Модель двигателя: VMAN DT22A

Длительная мощность (COP), кВт: 350

Напряжение, кВ: 0,4

Получить расчёт Скачать опросный лист

Вернуться к подбору ГПЭС

Синий газовый двигатель и зелёный генератор, вид сбоку.

Основные параметры

Общие

Бренд ГПУ ОЗЭУ

Обозначение модели VMAN P350GF

Электрическая мощность ГПУ, кВт 350

Полезная тепловая мощность ГПУ, кВт 413,1

Количество фаз, шт. 3

Коэффициент мощности 0,8

Бренд двигателя VMAN

Модель двигателя DT22A

Частота, Гц 50

Частота вращения, об/мин 1500

Электрический КПД ГПУ, % 38,1

Тепловой КПД ГПУ, % 44,9

Общий КПД ГПУ, % 83,0

Двигатель

Серия двигателя DT22

Производитель двигателя VMAN

Модель двигателя DT22A

Модификация A

Число цилиндров 12

Компоновка цилиндров V-образное

Тактность 4-тактный

Клапаны 2

Диаметр цилиндра, мм 130

Ход поршня, мм 142

Рабочий объём, л 22,61

Степень сжатия 12,5:1

Порядок работы цилиндров 1-12-5-8-3-10-6-7-2-11-4-9

Тип сгорания W

Контроллер Woodward PG+

Номинальная частота вращения, об/мин 1500

Частота, Гц 50

Направление вращения Против часовой стрелки, если смотреть на маховик

Масса, кг 1575

Момент инерции, кг·м² 2,9

Маховик, дюйм 14

Картер маховика SAE 1

Максимальный поток воздуха, кг/ч 1926

Давление масла на ХХ, кПа >160

Давление масла при номинале, кПа 450 ± 10

Максимальная температура масла, °С ≤110

Объём масла, л 57

Рекомендованное масло Shell Rimula R3 NG 15W-40; Mobil Pegasus 805 SAE 40

Длина двигателя, мм 1552

Ширина двигателя, мм 1252,5

Высота двигателя, мм 1320

Электрическая мощность в каталожном рейтинге DT22, кВт 400

Тепловая мощность в каталожном рейтинге DT22, кВт 460

Генератор

0,4 кВ

Leroy-Somer

Производитель генератора Leroy-Somer

Модель генератора LSA 47.3 M7

Напряжение, кВ 0,4

Номинальная активная мощность, кВт 400

Номинальная полная мощность, кВА 500

Коэффициент мощности 0,8

Частота, Гц 50

Частота вращения, об/мин 1500

Номинальный ток генератора, А 722

КПД генератора, % 96,49

Температура окружающей среды, °С 40

Высота над уровнем моря, м 1000

Система возбуждения Бесщёточная, самовозбуждение, тип AREP

Регулятор напряжения Leroy-Somer D350

Класс изоляции / нагрева H / H

Шаг обмотки 2/3

Система управления

Состав газа

Вид топлива Природный газ

Максимальный поток газа двигателя, м³/ч 105

Расход газа ГПУ при нагрузке 100%, Нм³/ч 92

Расход газа ГПУ при нагрузке 50%, Нм³/ч 53

Система охлаждения

Наддув / охладитель наддувочного воздуха Турбонаддув и охладитель наддувочного воздуха; мокрые гильзы; водоохлаждаемый выпуск

Охлаждающая жидкость Этиленгликоль и вода в соотношении 1:1

Температура ОЖ на выходе, °С 95

Перепад температуры ОЖ, °С 11 ± 1

Предупреждение по температуре ОЖ, °С 97

Тепло радиатора, кВт 233

Поток ОЖ, л/мин 790

Тепло охладителя наддувочного воздуха, кВт 91

Падение давления в охладителе наддувочного воздуха, кПа 11–13

Выхлоп и экология

Максимальное противодавление выхлопа, кПа 10

Максимальная температура выхлопа двигателя после турбины, °С 480

Максимальный массовый расход выхлопа двигателя, кг/ч 2005

Метан CH₄, млн⁻¹ 1069,5

Кислород O₂, % ≤5

Азот N₂, % 73–77

Диоксид углерода CO₂, млн⁻¹ 70654,63

Оксиды азота NOₓ, мг/нм³ 500

Оксид углерода CO, млн⁻¹ 705

Диоксид серы SO₂ Зависит от содержания серы в топливе

Пыль Фоновая концентрация частиц

Температура выхлопа ГПУ при полной нагрузке, °C 387

Массовый расход выхлопа ГПУ при полной нагрузке, кг/ч 1773,1

Габариты

Длина, мм 3457

Ширина, мм 1240

Высота, мм 1376

Масса, кг 3882

Основные параметры

Общие

Бренд ГПУ ОЗЭУ

Бренд двигателя VMAN

Модель двигателя DT22B

Частота, Гц 60

Частота вращения, об/мин 1800

Электрическая мощность ГПУ, кВт 350

Вид топлива Природный газ

Обозначение модели VMAN P350GF

Двигатель

Серия двигателя DT22

Производитель двигателя VMAN

Модель двигателя DT22B

Модификация B

Число цилиндров 12

Компоновка цилиндров V-образное

Тактность 4-тактный

Клапаны 2

Диаметр цилиндра, мм 130

Ход поршня, мм 142

Рабочий объём, л 22,61

Степень сжатия 12,5:1

Порядок работы цилиндров 1-12-5-8-3-10-6-7-2-11-4-9

Тип сгорания W

Контроллер Woodward PG+

Номинальная частота вращения, об/мин 1800

Частота, Гц 60

Направление вращения Против часовой стрелки, если смотреть на маховик

Масса, кг 1575

Момент инерции, кг·м² 2,9

Маховик, дюйм 14

Картер маховика SAE 1

Максимальный поток воздуха, кг/ч 1926

Давление масла на ХХ, кПа >160

Давление масла при номинале, кПа 450 ± 10

Максимальная температура масла, °С ≤110

Объём масла, л 57

Рекомендованное масло Shell Rimula R3 NG 15W-40; Mobil Pegasus 805 SAE 40

Длина двигателя, мм 1552

Ширина двигателя, мм 1252,5

Высота двигателя, мм 1320

Электрическая мощность в каталожном рейтинге DT22, кВт 400

Тепловая мощность в каталожном рейтинге DT22, кВт 460

Система управления

Состав газа

Вид топлива Природный газ

Максимальный поток газа двигателя, м³/ч 105

Расход газа ГПУ при нагрузке 100%, Нм³/ч 92

Расход газа ГПУ при нагрузке 50%, Нм³/ч 53

Система охлаждения

Охлаждающая жидкость Этиленгликоль и вода в соотношении 1:1

Температура ОЖ на выходе, °С 95

Перепад температуры ОЖ, °С 11 ± 1

Предупреждение по температуре ОЖ, °С 97

Тепло радиатора, кВт 233

Поток ОЖ, л/мин 790

Тепло охладителя наддувочного воздуха, кВт 91

Падение давления в охладителе наддувочного воздуха, кПа 11–13

Выхлоп и экология

Максимальное противодавление выхлопа, кПа 10

Максимальная температура выхлопа двигателя после турбины, °С 480

Максимальный массовый расход выхлопа двигателя, кг/ч 2005

Метан CH₄, млн⁻¹ 1069,5

Кислород O₂, % ≤5

Азот N₂, % 73–77

Диоксид углерода CO₂, млн⁻¹ 70654,63

Оксиды азота NOₓ, мг/нм³ 500

Оксид углерода CO, млн⁻¹ 705

Диоксид серы SO₂ Зависит от содержания серы в топливе

Пыль Фоновая концентрация частиц

Габариты

Длина, мм 3457

Ширина, мм 1240

Высота, мм 1376

Масса, кг 3882

Описание

ОЗЭУ-ГПУ-VMAN-DT22 формирует 350 кВт электрической мощности при напряжении 400 В. Модель рассчитана на работу от природного газа и может использоваться в автономной энергосистеме либо параллельно с внешней сетью.

Для DT22 параметры газоснабжения напрямую влияют на состав станции. В исходных данных указан диапазон давления перед газовым редуктором 30–50 кПа и давление на входе двигателя 2–5 кПа. Если источник газа не соответствует этим значениям, проект дополняют оборудованием редуцирования, стабилизации или дожатия. Его состав определяют после получения данных по газу на площадке.

При полной электрической нагрузке паспортный расход составляет около 92 Нм³/ч. Это значение используют для расчёта газопровода и пропускной способности оборудования газовой линии. При изменении состава и теплотворной способности газа фактическое потребление и доступная мощность требуют отдельной проверки.

На объекте с постоянным потреблением около 300–350 кВт DT22 может работать как основной источник. Если та же площадка имеет внешнюю сеть и выраженные пики нагрузки, специалисты рассчитывают режим параллельной работы и распределение мощности между ГПУ и сетью.

Для охлаждения предусмотрен горизонтальный радиатор или отдельная конструкция, выбранная под проект. Температура наружного воздуха, место установки радиатора и расстояние до агрегата меняют компоновку системы охлаждения и требования к площадке. Контейнерное исполнение предусмотрено на базе 20-футового модуля.

Приведённые рабочие параметры относятся к исполнению 50 Гц. Комплектацию и характеристики выбранного исполнения согласуют при подборе установки. Размеры контейнера уточняют по проекту; внешние элементы охлаждения и газовыхлопа могут увеличивать занимаемую площадь.

Варианты исполнения

Блочно-модульное исполнение

Если шкафы и вспомогательные системы занимают сервисные зоны около VMAN DT22, станцию распределяют по помещениям. Для этого рассматривают блок-боксы ОЗЭУ в блочно-модульном исполнении; размеры силового и аппаратного отсеков задаёт компоновка.

Для 12-цилиндрового двигателя VMAN DT22 сервисные зоны определяют по чертежу и регламенту. Проходы должны сохраняться после установки генератора, газовой арматуры и трубопроводов.

Перед выбором газовой обвязки сопоставляют параметры площадки с требованиями двигателя. При необходимости подготовки топлива её состав согласуют отдельно, включая место установки и подключения к ГПУ.

Систему охлаждения VMAN DT22 увязывают с компоновкой станции по данным выбранного исполнения. Если охладитель выносят наружу, для него предусматривают отдельное место и рассчитывают соединительные трубопроводы.

Несущий каркас рассчитывают по массе оборудования, транспортным и эксплуатационным нагрузкам. Ограждения и утепление выбирают по климату и требованиям проекта. Каждый транспортный модуль должен проходить по согласованному маршруту.

Газопоршневая установка в блочно-модульном исполнении

Контейнерное исполнение

Доступно контейнерное исполнение. Ориентировочные габариты (Д × Ш × В): 6058 × 2438 × 2896 мм. Это ориентир комплектации P350GF; окончательные размеры согласуются при проектировании.

Контейнер комплектуется вентиляцией, отоплением, освещением и инженерными системами по требованиям площадки. Компоновка учитывает агрегат, проходы для обслуживания и вспомогательное оборудование.

Возможно исполнение в контейнерах «Север» / «Север-М» либо индивидуальном корпусе. Размеры корпуса определяются проектом.

Размеры указаны без внешних элементов охлаждения и газовыхлопа; они могут увеличивать занимаемую площадь.

Подробнее о контейнерах: Контейнерное исполнение.

Газопоршневая установка в контейнерном исполнении

Открытое исполнение

Доступно открытое исполнение ГПУ на раме для размещения в подготовленном машинном помещении. Ориентировочные габариты комплектации P350GF (Д × Ш × В): 3457 × 1240 × 1376 мм.

Помещение должно обеспечивать вентиляцию, отвод выхлопных газов и доступ для обслуживания. Итоговые габариты зависят от генератора, охлаждения и состава поставки.

Опции

Система утилизации тепла

При номинальной работе DT22 тепловой баланс содержит несколько потоков, которые можно учитывать при проектировании СУТ. В характеристиках указано 285 кВт тепла рубашки охлаждения, до 128,1 кВт тепла выхлопных газов и 81,2 кВт от промежуточного охлаждения. Тепловой КПД при полной нагрузке составляет 44,9 %, общий КПД указан на уровне 83,0 %.

СУТ может передавать доступную часть этой энергии в отопление, горячее водоснабжение или технологический контур. При постоянной потребности в тепле объект снижает нагрузку на отдельную котельную и соответствующий расход ее топлива.

Все указанные тепловые потоки нельзя автоматически считать полезной тепловой мощностью конкретной СУТ. Доступная мощность зависит от температурного графика и выбранной схемы отбора тепла. Для площадок без подходящего потребителя СУТ обычно не включают в состав станции.

Подготовка газа

DT22 работает на природном газе. При мощности 350 кВт расход топлива составляет около 92 Нм³/ч. В характеристиках также задано давление 30-50 кПа на входе газового редуктора и 2-5 кПа перед двигателем.

Эти параметры дают конкретные условия для формирования БПГ:

сепаратор устанавливают при наличии жидкости или конденсата;
механические фильтры предусматривают при загрязнении газа твердыми частицами;
тонкую и коалесцирующую фильтрацию применяют при соответствующем требовании к чистоте топлива;
осушку предусматривают при превышении допустимой влажности;
подогрев или охлаждение используют при отклонении температуры;
редуцирование требуется, если давление выше требуемого диапазона;
стабилизацию предусматривают при значительных колебаниях давления;
дожимной компрессор требуется, если перед газовой группой невозможно получить необходимое давление;
сероочистку применяют только при превышении допустимого содержания H₂S или других соединений;
дренаж и приборы контроля добавляют по фактической схеме газоснабжения.

Перед двигателем давление должно быть приведено к диапазону 2-5 кПа. Расчетную производительность линии принимают с учетом расхода до 92 Нм³/ч при номинальной нагрузке.

Состав БПГ определяют после анализа компонентного состава газа, параметров газоснабжения и условий площадки. Возможность работы ГПУ на конкретном виде газа подтверждают по требованиям производителя двигателя и результатам анализа топлива.

ИБП с АКБ

DT22 использует систему управления с ComAp InteliSys 2000 и операторским интерфейсом. ИБП может резервировать питание этой автоматики, ТМиС, приборов и цепей, для которых проект запрещает мгновенное отключение.

Для станции, работающей параллельно с сетью, сохранение питания контроллеров и связи после отключения генератора дает диспетчерской системе информацию о причине останова и состоянии коммутационного оборудования.

ИБП и АКБ рассчитывают по фактической мощности вспомогательных потребителей. Требуемое время автономии определяет емкость батарей. Пусковые АКБ двигателя в этот расчет не включают, если проектом не предусмотрена общая система постоянного тока.

Размещение оборудования можно предусмотреть в блочно-модульном исполнении.

Телемеханика и связь

DT22 оснащается контроллером ComAp InteliSys 2000, поэтому ТМиС может использовать данные системы управления как основу для диспетчеризации ГПУ.

В диспетчерскую систему передают электрическую мощность, параметры двигателя, состояния автоматики, предупреждения и аварии. При наличии соответствующей автоматики можно также передавать состояния системы охлаждения, газовой линии и электротехнического оборудования станции.

ТМиС размещают внутри общего блок-модуля или в отдельном отсеке. Второе исполнение применяется при большом количестве внешних линий связи либо объединении нескольких ГПУ в одну систему диспетчеризации.

Оборудование можно разместить в блок-контейнере ТМиС.

Распределительное устройство 0,4 кВ

DT22 выдаёт 350 кВт на напряжении 400 В. В характеристиках установки номинальный ток указан на уровне 631 А. Этот параметр влияет на выбор шин, вводного аппарата и кабельных присоединений РУНН.

РУ принимает мощность генератора, выполняет коммутацию и распределяет электроэнергию по выбранной схеме объекта. Если несколько ГПУ работают на общие шины, состав секций и аппаратов меняется по сравнению со станцией из одного агрегата.

Количество отходящих линий, секционирование, учет и защиты определяют по однолинейной схеме ГПЭС.

Трансформаторный отсек и РУ 6 (10) кВ

Для DT22 повышение напряжения требуется, если 350 кВт необходимо выдавать в сеть 6 или 10 кВ. Генераторное напряжение 400 В подают на повышающий трансформатор, затем на ячейки РУ среднего напряжения.

При таком решении трансформатор становится частью электрической схемы ГПЭС и влияет на потери, габариты отсека, вентиляцию и требования к фундаменту.

Количество ячеек зависит от числа вводов, отходящих линий, секций и присоединения внешней сети. Релейную защиту и коммутационную аппаратуру выбирают после расчета токов короткого замыкания и согласования схемы электроснабжения.

В составе проекта можно предусмотреть БКТП, камеры КСО или БКРУ 6 (10) кВ. Схему и параметры оборудования согласуют с напряжением генератора и сети.

Сервисное обслуживание газопоршневых электростанций

Проектирование, производство и поставка газопоршневой электростанции должны быть связаны с последующим техническим обслуживанием.

От качества сервиса зависят ресурс оборудования, стабильность выработки электроэнергии, продолжительность простоев и фактическая экономика проекта в течение всего срока эксплуатации.

ОЗЭУ располагает собственной сервисной службой и выполняет диагностику, дистанционный мониторинг, плановое техническое обслуживание и восстановительные работы на газопоршневых электростанциях.

Диагностика оборудования

Специалисты ОЗЭУ проверяют двигатель, генератор, газовую систему, охлаждение и автоматику. По итогам заказчик получает заключение и перечень рекомендованных работ.

Удалённый мониторинг

Система «ОЗЭУ.Мониторинг» показывает рабочие параметры, наработку, предупреждения и аварийные сообщения. Это помогает быстрее выявлять отклонения и планировать обслуживание.

Техническое обслуживание

Сервисная служба ОЗЭУ выполняет плановое и внеплановое обслуживание ГПУ: замену расходных материалов, проверку механических и электрических узлов, настройку систем управления и оформление сервисного отчёта.

ТО G1, первичное плановое обслуживание, моточасы 500

ТО G2, базовое плановое обслуживание, моточасы 1 000

ТО G3, расширенное плановое обслуживание, моточасы 2 000

ТО G4, среднее техническое обслуживание, моточасы 4 000

ТО G5, большое периодическое обслуживание, моточасы 8 000

ТО G6, углублённое техническое обслуживание, моточасы 16 000

ТО G7, максимальный сервисный цикл, моточасы 36 000

Файлы

Сертификат дистрибьютора VMAN PDF

Информация на странице носит справочный характер. ОЗЭУ оставляет за собой право вносить изменения в технические характеристики, комплектацию и внешний вид продукции без предварительного уведомления. Точные характеристики и состав поставки определяются технической документацией и условиями договора.