الجمع بين الحرارة والطاقة

مجموعة مولدات الغاز CHP

تم تكوين مجموعة مولدات محرك الغاز للعمل المشترك بين الحرارة والطاقة، والتقاط مياه غلاف المحرك وحرارة العادم من خلال دوائر الاسترداد المتكاملة لتوفير الطاقة الكهربائية والطاقة الحرارية القابلة للاستخدام من مدخل وقود واحد.

ما يصل إلى 90% إجمالي كفاءة الطاقة

40-45% الكفاءة الكهربائية

40-50% الكفاءة الحرارية

مقدمة المنتج

مجموعة مولدات الغاز CHP عبارة عن مولد محرك غاز تم تكوينه للعمل المشترك بين الحرارة والطاقة، حيث يقوم المحرك بتشغيل مولد كهربائي لإنتاج الطاقة الكهربائية بينما يتم استرداد مياه الغلاف وحرارة العادم من خلال المبادلات الحرارية لتوفير طاقة حرارية قابلة للاستخدام. تدمج المجموعة محرك الغاز، ومولد التيار المتردد، وغلاية استعادة حرارة العادم أو المبادل الحراري، ودائرة مياه السترة، ولوحة التحكم، والمساعدين الهيدروليكيين والكهربائيين كوحدة مجمعة. اعتمادًا على التكوين، يتم تسليم الإخراج الحراري كماء ساخن بدرجة حرارة 80 إلى 95 درجة مئوية، أو بخار منخفض الضغط، أو زيت حراري لعملية التسخين. يصل إجمالي استخدام الطاقة إلى ما يصل إلى 90 بالمائة من مدخلات الوقود عندما يتم استخدام كل من الإنتاج الكهربائي والحراري بالكامل. يتراوح خرج الطاقة من 100 كيلووات إلى 4000 كيلووات، مع ضبط سرعة المحرك على 1500 دورة في الدقيقة لـ 50 هرتز أو 1800 دورة في الدقيقة لإخراج 60 هرتز. تدير لوحة التحكم تشغيل وإيقاف المحرك، وتنظيم إمداد الغاز، وإثارة المولد، والتزامن، ومراقبة الدائرة الحرارية، ووظائف الحماية. يتم تطبيق المجموعة في المنشآت ذات الطلب الكهربائي والحراري المتزامن، حيث يؤدي التوليد في الموقع مع استعادة الحرارة إلى تحسين الاستخدام الإجمالي للطاقة مقارنة بالشراء المنفصل للكهرباء والوقود للتدفئة.

المزايا الأساسية لعمليات B2B

تم تصميمها للمنشآت ذات الطلب الكهربائي والحراري المتزامن، حيث تتم إدارة تكلفة الطاقة وكثافة الكربون على مستوى الموقع.

إجمالي استخدام الطاقة

كفاءة في استهلاك الوقود تصل إلى 90 بالمائة

من خلال التقاط كل من الخرج الكهربائي والحرارة المهدرة للمحرك، تستخدم تكوينات CHP ما يصل إلى 90 بالمائة من مدخلات طاقة الوقود، مقارنة بحوالي 40 إلى 45 بالمائة لتوليد الطاقة فقط. وهذا يقلل بشكل مباشر من تكلفة الوقود لكل وحدة من الطاقة المفيدة التي يتم تسليمها إلى المنشأة.

الإخراج الحراري

تنسيقات توصيل الحرارة المتعددة

يمكن توصيل الطاقة الحرارية كمياه ساخنة أو بخار منخفض الضغط أو زيت حراري حسب متطلبات العملية. يتم تكوين دوائر استعادة الحرارة في مرحلة التصميم لتتناسب مع ملف تعريف الحمل الحراري للمنشأة ومستوى درجة الحرارة وظروف العودة.

إدارة التكاليف

انخفاض تكلفة الطاقة لكل وحدة منتجة

يؤدي التوليد في الموقع مع استعادة الحرارة إلى تقليل استهلاك الكهرباء ووقود الغلايات المشتراة في وقت واحد. بالنسبة للمرافق ذات الطلب الحراري المستمر، تكون التكلفة المجمعة للكهرباء والحرارة لكل وحدة إنتاج أقل من الشراء المنفصل لطاقة الشبكة ووقود الغلايات.

الكربون

انخفاض كثافة الكربون لكل وحدة طاقة

يؤدي الاستخدام الإجمالي للوقود إلى تقليل ثاني أكسيد الكربون المنبعث لكل وحدة من الطاقة المفيدة التي يتم تسليمها. بالنسبة للمنشآت التي تعمل بموجب أهداف الإبلاغ عن الكربون أو خفضه، توفر تكوينات CHP تخفيضًا قابلاً للقياس في انبعاثات النطاق 1 والنطاق 2 مقارنة بإمدادات الطاقة والحرارة المنفصلة.

تفاعل الشبكة

تقليل الاعتماد على الشبكة ورسوم الطلب

يؤدي التوليد في الموقع إلى تقليل الحمل الكهربائي المسحوب من الشبكة، مما يقلل رسوم الطلب والتعرض لتقلبات أسعار الكهرباء. عندما يكون الاتصال بالشبكة محدودًا، يمكن تحديد حجم قدرة CHP لتغطية جزء من حمل المنشأة مع الحفاظ على موثوقية الإمداد.

الامتثال

دعم متطلبات الكفاءة والانبعاثات

يمكن أن تدعم عملية CHP الامتثال لمتطلبات كفاءة استخدام الطاقة في المنشأة، وبرامج تقليل الانبعاثات الصناعية، ومعايير أداء الطاقة في البناء. يوفر نظام التحكم بيانات التشغيل لإعداد التقارير حول مدخلات الوقود، والإنتاج الكهربائي، والإنتاج الحراري، والكفاءة الإجمالية.

خصائص المنتج

نوع الوقود

الغاز الطبيعي، أو الغاز الحيوي، أو غاز مدافن النفايات، أو غاز مناجم الفحم، أو غاز البترول المصاحب

سعة الإخراج

خرج كهربائي من 100 كيلو واط إلى 4000 كيلو واط

الكفاءة الكهربائية

40 إلى 45 بالمئة، حسب المحرك

الكفاءة الحرارية

40 إلى 50 بالمائة، حسب التكوين

الكفاءة الإجمالية

ما يصل إلى 90 بالمائة مع استعادة الحرارة الكاملة

نوع المحرك

محرك بنزين رباعي الأشواط يعمل بالشرارة، مزود بشاحن توربيني

سرعة المحرك

1500 دورة في الدقيقة لـ 50 هرتز، 1800 دورة في الدقيقة لـ 60 هرتز

نوع المولد

مولد كهربائي متزامن بدون فرش، عزل من الفئة H

الجهد الناتج

400 فولت، 480 فولت، 6300 فولت، أو قيم مخصصة حسب الطلب

تنسيق استرداد الحرارة

الماء الساخن أو البخار منخفض الضغط أو الزيت الحراري

درجة حرارة الماء الساخن

80 إلى 95 درجة مئوية، حسب التكوين

دائرة استعادة الحرارة

دائرة مياه السترة، أو مبادل حراري للعادم، أو تكوين مشترك

لوحة التحكم

وحدة تحكم قائمة على PLC مع واجهة HMI، التشغيل والإيقاف التلقائي، المزامنة، مراقبة الدائرة الحرارية، وظائف الحماية

نموذج التثبيت

انزلاق مفتوح، مظلة عازلة للصوت، أو حاوية

عملية الشبكة الموازية

المزامنة ومشاركة التحميل مع الشبكة أو وحدات التوليد الأخرى

الرصد والإبلاغ

إدخال الوقود، الإخراج الكهربائي، الإخراج الحراري، تسجيل بيانات الكفاءة

سيناريوهات التطبيق

تسخين العمليات الصناعية

المنشآت التي تتطلب طاقة كهربائية وحرارة عملية لعمليات التصنيع، حيث يتم استرداد حرارة المحرك للتجفيف أو الصهر أو تسخين العملية.

منطقة التدفئة والتبريد

أنظمة الطاقة المجتمعية أو الحرم الجامعي التي توفر الكهرباء والطاقة الحرارية للتدفئة أو التبريد بالامتصاص من خلال شبكات المناطق.

المباني التجارية والمؤسسية

المستشفيات والفنادق ومراكز التسوق ومراكز البيانات ذات الطلب الكهربائي والحراري المتزامن، حيث تعمل الطاقة الحرارية والحرارية الموجودة في الموقع على تقليل تكلفة الطاقة المشتراة.

محطات معالجة مياه الصرف الصحي

المرافق التي تعمل بالغاز الحيوي الناتج عن الهضم اللاهوائي، وذلك باستخدام الحرارة المستردة لتسخين الهاضم أثناء توفير الكهرباء لعمليات المصنع.

تجهيز الأغذية والمشروبات

مرافق المعالجة ذات الطلب الحراري المستمر للبسترة أو التنظيف أو التجفيف، بالإضافة إلى الطلب الكهربائي لمعدات الإنتاج.

الدفيئة والعمليات الزراعية

الدفيئات الزراعية ومواقع المعالجة الزراعية حيث يتم استخدام الحرارة المستردة لتدفئة المساحات بينما يتم استخدام الكهرباء للإضاءة والمضخات والتحكم في المناخ.

الأسئلة المتداولة والحلول

01 الإخراج الحراري أقل من درجة الحرارة المطلوبة

تحقق من تصميم دائرة استرداد الحرارة مقابل متطلبات درجة حرارة الحمل الحراري الفعلية، وتحقق من نقطة ضبط درجة حرارة ماء الغلاف، وافحص المبادل الحراري للعادم للتأكد من عدم وجود قاذورات، وتأكد من تطابق معدلات التدفق مع مواصفات التصميم.

02 انخفاض الكفاءة الإجمالية مقارنة بقيمة التصميم

افحص دائرة استعادة الحرارة بحثًا عن فقدان الحرارة أو تجاوزها، وتأكد من استخدام الخرج الحراري فعليًا بدلاً من تفريغه، وافحص المبادل الحراري للعادم للتأكد من عدم وجود قاذورات، وتأكد من أن المحرك يعمل بالقرب من الحمل المقدر.

03 تلوث مبادل الحرارة العادم

افحص سطح المبادل الحراري للعادم على فترات زمنية محددة، ونظفه وفقًا لإجراءات الصيانة، وتحقق من حالة احتراق المحرك نظرًا لأن الاحتراق غير الكامل يزيد من تحميل السخام على المبادل الحراري.

04 يختلف الحمل الحراري بشكل كبير خلال اليوم

قم بتكوين خزان تخزين حراري أو مخزن مؤقت لمطابقة ملف تعريف الطلب الحراري مع نقطة تشغيل مجموعة المولد، وتحقق من أن نظام التحكم يمكنه تعديل استرداد الحرارة أو تجاوز العادم كما هو مطلوب.

05 التشغيل المتوازي للشبكة ومشاركة الأحمال

تحقق من إعدادات المزامنة، وتحقق من تكوين التحكم في عامل الطاقة، وتأكد من معلمات مشاركة الحمل بين مجموعة المولدات والشبكة أو الوحدات الأخرى، والتحقق من صحة تنسيق الحماية مع مشغل الشبكة المحلية.

06 متطلبات الإبلاغ عن الانبعاثات والكفاءة

تأكد من معلمات إعداد التقارير المطلوبة للبرنامج المطبق، وتحقق من أن تسجيل بيانات نظام التحكم يغطي مدخلات الوقود، والإخراج الكهربائي، والإخراج الحراري، والكفاءة، وجدولة اختبار الانبعاثات وفقًا للمتطلبات التنظيمية المعمول بها.

07 تسرب نظام استعادة الحرارة أو فقدان الضغط

افحص دائرة استرداد الحرارة للتأكد من عدم وجود تسربات في الشفاه والوصلات، وتحقق من ضغط الدائرة على فترات زمنية محددة، وتحقق من وظيفة خزان التمدد ونظام مياه التركيب.

ملاحظات التشغيل

التحقق من ضغط إمداد الغاز وتكوين الوقود قبل بدء تشغيل المحرك؛ يؤثر اختلاف التركيب على استقرار الاحتراق والإنتاج.

تحقق من مستوى زيت المحرك ومستوى سائل التبريد في بداية كل نوبة.

تحقق من ضغط دائرة استرداد الحرارة ومعدل التدفق ودرجة الحرارة على فترات زمنية محددة.

افحص المبادل الحراري للعادم بحثًا عن أي قاذورات ونظفه وفقًا لإجراءات الصيانة.

تحقق من وظيفة خزان التمدد ونظام مياه التركيب لدائرة استعادة الحرارة.

تحقق من إعدادات المزامنة ومشاركة التحميل عند التشغيل بالتوازي مع الشبكة أو وحدات التوليد الأخرى.

قم بإجراء تحليل الزيت على فترات منتظمة لمراقبة تآكل المعادن وضبط فترات تغيير الزيت بناءً على النتائج.

تأكد من أن مساحة التثبيت تلبي متطلبات التهوية والتخليص والعزل الحراري.

تسجيل معلمات التشغيل بما في ذلك إدخال الوقود، والإخراج الكهربائي، والإخراج الحراري، وكفاءة إعداد التقارير وتشخيص الأخطاء.

مجموعات مولدات الديزل لكل تطبيق