Сравнительный анализ газопоршневых установок на двигателях MTU, Jenbacher, MWM, Jichai.

Ведущие мировые производители ГПУ

Сегодня востребованы газопоршневые установки следующих производителей:

• mtu (торговая марка бренда Rolls-Royce);
• Cummins;
• Jenbacher;
• MWM;
• Jichai;
• Yuchai.

Мы часто выбираем для проектов наших клиентов именно ГПУ MTU, потому что газопоршневые установки компании Rolls-Royce превосходят по техническим возможностям модели конкурентов. Компания с почти 30 летним опытом умеет разрабатывать, производить и обслуживать экологически безопасные высокотехнологичные газовые двигатели. «Альфа Балт Инжиниринг» является официальным партнёром компании ООО «Роллс-Ройс Солюшенс». Мы поставляем ГПУ MTU и весь ассортимент запасных частей на лучших условиях, оказываем полный комплекс сервисных услуг. Поскольку мы коснулись опыта работы бренда на рынке, остановимся кратко на истории и продукции MTU.

Преимущества ГПУ серии 4000 MTU

Газопоршневые установки MTU обеспечат объекту экономичный, устойчивый и надежный источник энергии. ГПУ работает с большей мощностью в меньшем пространстве и сниженными расходами на топливо и обслуживание. Генераторная установка оптимизирована для максимальной производительности и низкого уровня выбросов закиси азота. Она подойдет независимым производителям электроэнергии и комбинированным ТЭЦ.

ГПУ может работать непрерывно со сниженной до 35% нагрузкой, что существенно увеличивает срок ее эксплуатации. Установка запускается за 30 секунд. Мощность двигателя в среднем на 30% выше, чем у ГПУ-конкурентов. КПД установки достигает 44,4%, при когенерационном исполнении КПД составляет 87,8%. Запрос о расчёте КПД ГПУ для Вашего предприятия можно прислать на почту sale@abespb.ru 

Конструкция компактная и занимает небольшую площадь. ГПУ может эксплуатироваться при высоких температурах и влажности. Низкая стоимость технического обслуживания достигается за счет длительных интервалов между ТО и легких в обслуживании компонентов. У серии 4000 MTU низкий расход масла, доступные запчасти. Всё это также помогает сократить расходы.

Функциональные особенности ГПУ серии 4000 MTU

• Система зажигания обеспечивает эффективную работу цилиндров;
• Блок рекуперации тепла оптимально подходит для генераторной установки, он автоматизирован, безопасен и сертифицирован;
• Генератор идеально настроен под двигатель и обеспечивает надежную и эффективную работу;
• Регистратор данных обеспечивает доступ к удаленному мониторингу и дополнительной функциональности: прогнозирование, предотвращение сбоев, оптимизация работы установки;
• Интерфейсная панель двигателя (MIP) с автономным модулем управления mtu (MMC) обеспечивают управление системой;
• Двигатель имеет защиту от негативного влияния высокой влажности и температуры.

Во всех этих преимуществах мы убедились на собственном опыте. Мы разработали проект энергоцентра на базе газопоршневой электростанции MTU 20V4000 GS, общей мощностью 19.3 МВт для бесперебойной выработки электроэнергии на попутном нефтяном газе для снабжения электропотребителей укрупненного нефтепромысла месторождения.

Энергоцентр работает параллельно с сетью газотурбинной электростанции. Он представляет собой единый энергокомплекс, включающий в себя, кроме основных электрических агрегатов, системы и вспомогательные сооружения, обеспечивающие полный цикл приема газа, преобразование и передачу электроэнергии в электрическую сеть месторождения.

Сравним технические возможности газопоршневой установки ГПУ MTU и других производителей.

Мы сравнили газопоршневую электростанцию Cummins C200N5C HV10.5 и MTU 20V4000L33.

Результаты сравнения

Сходства моделей

MTU 20V4000L33 и Cummins C200N5C - оба производителя используют надежные и долговечные генераторы от европейского бренда Stamford. Обе модели достаточно востребованы на рынке, находятся в одном ценовом сегменте и успешно используются на разных объектах с различными условиями и задачами по энергообеспечению. У обеих моделей есть возможность контейнеризации, благодаря контейнерам полностью заводского исполнения. Обслуживать каждую ГПУ придется через 3000 часов. Они могут работать параллельно с сетью или в островном режиме.

Отличия установок

На этом сходства моделей заканчиваются. MTU мощнее, с более высоким КПД - 42/9%. ГПУ MTU 20V4000L33 расходует на 0,2 г/кВтч меньше масла. Газопоршневая электростанция от Rolls-Royce легче более, чем на 2 кг, имеет меньшие габариты и подойдет для эксплуатации в условиях ограниченного пространства. Установить ее проще: не нужен воздуховод, на двигателе предусмотрены воздушные фильтры. Не понадобятся и пружинные виброопоры под раму. А вот чтобы установить Cummins воздуховод нужен. Переборка и капремонт ГБЦ потребуются MTU на три моточаса позже. В отличие от модели MTU, ГПУ Cummins нужен Oxi-катализатор, но он обычно включен в поставку. Мы часто выбираем ГПУ MTU для проектирования и строительства энергоцентров из-за очевидных преимуществ, описанных выше.

На что обратить внимание при выборе марки ГПУ и почему мы рекомендуем ГПУ MTU?

Качественная газопоршневая установка (ГПЭС) надежная и долговечная, имеет высокие технические характеристики и эксплуатационные параметры, учитывающие интересы разных потребителей электрической и тепловой энергии: строительство, ЖКХ, промышленные объекты, предприятия, хозяйства, нефтегазовые объекты. Чтобы выбрать качественную ГПУ, нужно учитывать:<>/p

1. Мощность электростанции. Ее выбирают, в зависимости от потребностей объекта. В технических характеристиках ГПУ указана номинальная мощность. Лучше выбирать установки с запасом мощности 20% и нижним пределом нагрузки 40-50%.
2. КПД. Чем выше КПД, тем меньше газа израсходует электростанция для производства одного и того же объема электроэнергии в единицу времени — за час. Оптимальный расход газа ГПУ — 0,3 куб. м на кВт/ч. Но этот показатель установка демонстрирует только на максимальном уровне загрузки. Важно учитывать, что, если его снизить — энергии будет вырабатывается меньше, а вот топлива будет затрачиваться столько же на поддержание работы мотора. Чтобы этого избежать, выбирайте такую ГПУ, которая может работать большую часть времени с максимальным КПД. ГПУ MTU 20V4000L33 общий КПД с когенерационной установкой составляет 87,8%, электрический — 42,9%.
3. Расход масла. Оптимальные показатели современных ДВС — 0,2-0,3 г на кВт-ч. Более высокий расход масла неоправданно завышает себестоимость электроэнергии и снижает выгоду от установки. ГПУ MTU расходует 0,2 г масла на кВт-ч.
4. Режим работы ГПУ. Если газопоршневая установка будет единственным источником электроэнергии на объекте — лучше выбрать оборудование с жидкостной системой охлаждения, чтобы эксплуатировать его без остановок. Необходимо учитывать экономическую составляющую: если ГПУ работает непрерывно, то вырабатываемое тепло можно использовать для отопления или горячего водоснабжения. Это повысит КПД установки и снизит затраты на содержание объекта.
5. Ресурс. Гарантия качества от производителя может выражаться не только в сроке службы оборудования, но и в моточасах. Если он указал, что гарантийный срок равен 12 месяцам, но не превышает 2000 моточасов, то при ежемесячной выработке, например, 720 моточасов он составит меньше трех месяцев. Если, к примеру, одна установка дешевле другой в два раза, но ее ресурс 9000 моточасов, а у более дорогой — 60 000, то очевидно, что первая проработает гораздо меньше и, скорее всего, владельцу придется поменять ГПУ. Ресурс ГПУ MTU 20V4000L33 — 63 000 моточасов.
6. Стоимость технического обслуживания. Этот показатель не менее важен, чем цена ГПУ. Выгодная стоимость станции нивелируется высокими расходами на ТО уже в первый год эксплуатации. При покупке важно обратить внимание, предоставляет ли производитель подробную расшифровку затрат на сервис и сравнить по этому параметру модели. Сервисное обслуживание обязательно должно включать расходы на регулярную замену масла, его угар и работу обслуживающего персонала. Если расшифровки нет — скорее всего, расходы на ТО удивят неприятно. Следует учитывать, что некоторые производители указывают максимальный интервал замены масла, а на деле его приходится менять в два раза чаще. Интервал между техническими обслуживаниями модели MTU 20V4000L33 составляет 3000 часов, а без капремонта и переборки ГБЦ газопоршневая установка проработает 63 000 моточасов.
   Некоторые предприятия предпочитают справляться своими силами, чтобы сэкономить на профессиональных услугах по техническому обслуживанию. На самом деле в этом случае расходы будут выше. Сотрудникам придется пройти обучение у производителя, получить допуски и овладеть программным обеспечением. После чего для них нужно закупить дорогостоящее оборудование и инструмент: газоанализатор, пирометр, осциллограф, мультиметр и др.
7. Количество выбросов вредных веществ в окружающую среду. Законодательство устанавливает предел допустимой эмиссии, в случае превышения которого компанию (объект) ждут немалые штрафные санкции, размер которых постоянно растет. При этом предел допустимой эмиссии вредных веществ в атмосферу регулярно снижается из-за ужесточения экологических программ. Важно выбрать ГПУ, которая не выбрасывает в окружающую среду такое количество оксида азота (NOx), углерода (CO), формальдегида (HCHO), летучих органических соединений (VOC), которое превышает или граничит с допустимым пределом. У ГПУ MTU эти параметры снижены и составляют: NOx – 500 (250) мг/нм3, CO – 965 мг/нм3, формальдегид – 60-75 мг/нм3. Благодаря низкой эмиссии вредных веществ с газопоршневой установкой MTU компании застрахованы от экологических штрафов, плюс на некоторых объектах можно отказаться от Oxi-катализатора, а это дополнительная экономия средств.

Сравнение ГПУ MTU 16V4000L33FN и ГПУ MWM TCG2020V16

Сравним технические характеристики моделей ГПУ GE JenbacherJ620 GS-F01 (3354кВТ) и ГПУ MWM TCG 2032 V12

Почему мы отдельно рассматриваем ГПУ GE Jenbacher?

У данного производителя линейка моделей отличается от других производителей - есть модели с единичной мощностью более 4034 кВт. Поэтому сравнить данные серии моделей J624 с аналогичными по электрической мощности других производителей не представляется возможным.

Отдельно рассмотрим описание и технические характеристики GE JENBACHER на примере модели J624 GS-G01 (4034кВТ).

Технические характеристики ГПУ J624 GS-G01 (4034кВТ)

Описание GE JENBACHER J624 (4034 кВт)

Газовые (газопоршневые) электростанции GE Jenbacher J624 производства GE Energy Jenbacher (Австрия), номинальной электрической мощностью 4034 кВт и частотой 50 Гц, изготавливаются на основе газопоршневого мотора Jenbacher J624 GS-G01 и предназначены для производства 3-хфазного электрического тока, тепла, холода, СО2. Использование надежного и ремонтопригодного газопоршневого мотора Jenbacher в суровых условиях эксплуатации, является наиболее правильным и обдуманным решением для обеспечения основного и резервного электроснабжения потребителей.

В качестве топлива применяются: природный газ, попутный газ, пропан, биогаз, газ мусорных свалок, газ сточных вод, а также особые газы, такие как шахтный газ, коксовый газ, древесный газ, пиролизный газ. Клапан с электронным управлением GE Jenbacher J624, расположенный после нагнетателя, обеспечивает регулировку мощности с помощью дроссельной заслонки и поддерживает целенаправленный возврат топливной смеси.

В результате газопоршневые ТЭЦ получают высокую степень управления в режиме автономной работы, резервы в отношении увеличения и сброса нагрузок повышаются. Возрастает адаптация электростанций GE Jenbacher J624 к различным внешним условиям (высоте, температуре на входе и др.). Отдельные головки цилиндров охлаждаются поперечным потоком газов, что увеличивает срок их службы до 30 тысяч рабочих часов и облегчает доступ к коллектору, позволяет разделить холодную подаваемую смесь и горячие отработавшие газы. Благодаря индивидуальной конструкции головок GE Jenbacher J624 снижается цена на их обслуживание.

Стандартная комплектация GE JENBACHER J624 (4034 кВт)

• клапан с электронным управлением, расположенный после нагнетателя, обеспечивает регулировку мощности с помощью дроссельной заслонки и поддерживает целенаправленный возврат топливной смеси. В результате газопоршневые ТЭЦ получают высокую степень управления в режиме автономной работы, резервы в отношении увеличения и сброса нагрузок повышаются. Возрастает адаптация электростанций к различным внешним условиям (высоте, температуре на входе и др.).
• четырехклапанная головка цилиндров. Геометрия канала обеспечивает оптимальное распределение газа.
• отдельные головки цилиндров охлаждаются поперечным потоком газов, что увеличивает срок их службы до 30 тысяч рабочих часов и облегчает доступ к коллектору, позволяет разделить холодную подаваемую смесь и горячие отработавшие газы.
• дозирующий клапан газа TecJetTM с электронным управлением и высокой точностью регулирования.
• усовершенствованный смеситель, работающий по принципу неизменного давления, имеет оптимальную конфигурацию и быстро регулируется. Газопоршневые установки отвечают требованиям по нормам выбросов NOx и бесперебойно функционируют на альтернативных видах газов (снижается цена киловатта вырабатываемой энергии). При полной нагрузке агрегата его КПД остается высоким, потери давления уменьшаются. Газопоршневые двигатели надежнее запускаются при использовании в качестве топлива смеси с высокой степенью однородности.
• результате возрастает удельная мощность электростанции, ее электрический КПД и уменьшаются цены на выработку электроэнергии.
• благодаря индивидуальной конструкции головок GE Jenbacher J624 снижается цена на их обслуживание.
• расщепленный шатун.
• серийный компактный промышленный газовый мотор GE Jenbacher J624 GS-G01 (Австрия).
• полный ресурс двигателя не менее 240 000 моточасов.
• базовая стальная сварная рама.
• распределительный шкаф с системой программного управления и блоком управления.
• разработанный компанией GE Jenbacher особый сплав и геометрия электродов свечей зажигания увеличивают срок их эксплуатации до 15 тысяч рабочих часов. При необходимости снизить уровень выбросов газопоршневые станции продолжают стабильно работать на обедненной смеси.
• для предотвращения отложения масляного нагара на кромках рабочих поверхностей поршней и стабилизации потребления масла в гильзу цилиндра вмонтировано скребковое кольцо. В результате электростанция работает с требуемой мощностью при частичной нагрузке, уменьшается износ и риск прихвата поршня.
• комплект документов для ГПУ (паспорт на ГПУ, руководство по эксплуатации, схемы).

Основные составляющие GE Jenbacher J624 (4034 кВт):

Первичный газопоршневой двигатель GE Jenbacher J624 GS-G01: двадцатичетырехцилиндровый с V60o – образным расположением цилиндров, турбокомпрессор выхлопных газов, промежуточный охладитель, четырехклапанная головка цилиндров, отдельные головки цилиндров охлаждаются поперечным потоком газов, дозирующий клапан газа TecJetTM, особый сплав и геометрия электродов свечей зажигания, скребковое кольцо в гильзе цилиндра.

Стандартизованные, собранные и прошедшие испытания на заводе GE, контейнерные электростанции состоят из двигателя, генератора и дополнительного оборудования. Такое решение позволяет обеспечить ввод энергоцентра в эксплуатацию в короткие сроки.

Решения в модульном исполнении состоят из двигателя и генератора на раме, системы утилизации тепла и системы управления, а также дополнительного оборудования, индивидуально подобранного под задачи вашего проекта. Данное решение предназначено для установки в здании.

Подведем итоги

Учитывая показатели эффективности КПД, эксплуатационные характеристики, параметры технического, гарантийного и сервисного обслуживания, с нашей субъективной точки зрения, ГПУ MTU — лучшее в своём классе оборудование. Именно поэтому нашей команде нравится работать с ГПУ MTU:

• ГПУ MTU мощнее, с более высоким КПД;
• расходует меньше масла - 0,2 г/кВтч;
• легче более, чем на 2 кг, имеет меньшие габариты и подойдет для эксплуатации в условиях ограниченного пространства;
• установить ее проще: не нужен воздуховод, на двигателе предусмотрены воздушные фильтры;
• не понадобятся и пружинные виброопоры под раму;
• переборка и капремонт ГБЦ потребуются MTU на три моточаса позже;
• у MTU сниженные показатели по выбросам в атмосферу.

Для каждого объекта, энергоцентра рассматриваются все модели ГПУ и подбирается оптимальная модель и производитель двигателя.

Мы готовы проконсультировать Вас и сделать подбор модели ГПУ по оптимальной мощности для обеспечения электроэнергией предприятия, показателям экономии и надёжности.

Заказать подбор решения и расчёт стоимости ГПУ можно заполнив форму запроса ниже.