Когенераційна установка Sokratherm CHP Unit GG 530

Компактна когенераційна установка з синхронним генератором для генерації трифазного струму 400 В, 50 Гц, нагріву води до температури 90/70 °C та низькотемпературного тепла 40/44,9 °C (LT-тепло). Працює на природному газі, з окислювальним каталізатором для низьких викидів при регульованій злиденній експлуатації, значення викидів відповідають BImSchG § 22. Технічні характеристики діють для висоти до 100 м над рівнем моря та температури повітря до 25 °C з температурою зворотного потоку LT до 40 °C.

*) без зовнішніх споживачів, попередній запобіжник у окремому живленні (якщо потрібно): 63 А

Конструкція та комплектація

Двигун з аксесуарами

• Тип двигуна: MAN E3262 LE202
• Метод згоряння: Газовий двигун
• Цикл: 4-тактний
• Кількість/розташування циліндрів: 12 / V-образне розташування
• Діаметр/хід поршня: 132/157 мм
• Об'єм: 25,78 дм³
• Швидкість обертання: 1500 об/хв
• Середня швидкість поршня: 7,85 м/с
• Середній ефективний тиск: 17,07 бар
• Ступінь стиснення: 12:1
• ISO-стандарт за DIN ISO 3046-1: 550 кВт
• Специфічне споживання повного навантаження: 2,38 кВт⋅год/кВт⋅год
• Споживання при повному навантаженні Hi (нижня теплота згоряння) = 10 кВт⋅год/нм³: 131,0 нм³/год
• Середнє споживання синтетичної олії (оцінка): 150 г/год

Опис двигуна:

• Картер: з циліндровим блоком з цільного чавуну, закритий знизу масляним піддоном, закритий ззаду кришкою маховика, змінні, мокрі циліндрові гільзи, двічі ущільнені.
• Одиночна головка циліндрів: з інтегрованими каналами для охолоджувальної води та олії, відлитими спіральними всмоктувальними каналами і змінними напрямними клапанів.
• Клапани: розташовані підвісно, два клапани на вихід, стрижні клапанів виготовлені з карбідного металу, розподільні вали з 7 підшипниками.
• Поршні: легкосплавні, охолоджуються струменем масла під тиском через масляні форсунки.
• Колінчастий вал: з сімома підшипниками і прикрученими противагами, підшипники зі сталевою задньою частиною, бронзовою прокладкою і трикомпонентною поверхнею.
• Подвійний потік всмоктувальної суміші: один водоохолоджуваний колектор вихлопних газів на кожну лаву циліндрів.
• Водоохолоджуваний вихлопний трубопровід: веде до теплообмінника вихлопних газів.
• Масляний насос: для примусової мастила, тандемний масляний фільтр у головному потоці, охолодження масляним охолоджувачем, автоматична система доливання олії і резервуар для масла.
• Система впуску повітря: через сухий фільтр з машинного приміщення.
• Кришка картера: з масловідділювачем і з’єднанням до повітряного впуску.
• Охолоджувальний контур: закритий, з електричним трифазним циркуляційним насосом 400 В, запобіжним клапаном і розширювальним баком з манометром для охолодження двигуна.
• Електричний стартер: 24 В, 7 кВт.
• Система запалювання: мікропроцесорна, з однією котушкою запалювання на циліндр.

Газопостачання

Безпечна газова лінія згідно з DVGW-VP 109, монтаж клієнта над установкою, що складається з кульового клапана з термічним відключенням, фільтра, манометра з кнопковим клапаном, двох електромагнітних клапанів, регулятора тиску і гнучкої з'єднувальної трубки, сертифікованої DVGW. Регульований, керований кроковим двигуном газо/повітряний змішувач, електронний регулятор швидкості.

Газопостачання та каталізатор

Автоматичне регулювання співвідношення повітря/палива відповідно до навантаження і температури суміші, каталізатор для зниження викидів відповідно до стандартів німецького BImSchG, побудований як окислювальний каталізатор для регульованої злиденної експлуатації з природним газом у поєднанні з низько-зольними та низько-легованими оливами для газових двигунів. Корпус виготовлений зі спеціально покритого металу. Значення викидів після каталізатора при сталому режимі роботи відносяться до 5 % кисню у вихлопних газах при номінальній потужності (у новому стані):

• NOx / CO: < 500 / 300 мг/нм³
• HC total / HCHO: < 1,3 г/нм³ / 20 мг/нм³

Глушник вихлопу

Первинний та вторинний глушник вихлопу з нержавіючої сталі для зниження рівня шуму вихлопу, рекомендований аксесуар для монтажу на місці.

Генератор

Синхронний генератор з внутрішнім полюсом, повітряним охолодженням, класом захисту IP 23, виконання B3/B14 згідно з VDE 0530, радіоприглушення класу N. Синхронний генератор з інтегрованою польовою котушкою, абсорбуючою кліткою та сполукою, безщітковий, двошарове намотування, низький рівень гармонік, клас ізоляції H.

• Номінальна потужність: 760 кВА
• Номінальний струм (ном. потужність, cos φ 0,8): 960 А
• Коефіцієнт корисної дії (ном. потужність): 96,7 %
• Cos φ: 1,0
• Режим роботи: Зірка
• Температура навколишнього середовища, макс.: 40 °C
• Напруга: 400/231 В
• Частота / швидкість обертання: 50 Гц / 1500 об/хв

Муфта

Двигун і генератор з'єднані жорстко за допомогою корпусу SAE і міжфланцевого з'єднання. Гнучке з'єднання між маховиком двигуна і валом генератора. Заміну гнучкого проміжного кільця можна здійснити без розбирання двигуна і генератора.

Основна рама і трубопроводи

Основна рама як жорстка профільна конструкція використовується для розміщення двигуна/генератора та наступних компонентів блоку ТЕЦ:

• насос для охолоджувального контуру двигуна,
• теплообмінники для охолоджувального контуру двигуна та вихлопу.

Встановлені готовими до роботи в основній рамі з повним трубопроводом і ізоляцією за необхідністю. Всі лінії конденсату об'єднані в один загальний вихід. Якщо потрібно для встановлення в зворотному контурі нагрівальної води: циркуляційний насос нагрівальної води і 3-х ходовий клапан для підняття температури зворотного потоку, призначені для робочих даних згідно з п. 3.5.

Звукоізоляційний корпус

Корпус з порошковим покриттям зі сталі з високоефективним звукоізоляційним шаром з еластичним кріпленням та керованим вентилятором для вентиляції кожуха. Легко доступний завдяки знімним кришкам з усіх боків з швидкозамикальними механізмами. Основна рама розділена з кожухом за допомогою стрічок Sylomer.

Шафа управління

Інтегрована шафа управління з силовою частиною згідно з VDE AR-N 4110:2018, на запит VDE AR-N 4105:2018 (контроль мережі, синхронізація, контактор генератора та силовий вимикач із захистом додаткового шунта, беззносний стартер мережі), iPC для управління та моніторингу установки (з кольоровим TFT сенсорним екраном 10,1'' (опція 15,6''), включаючи управління "MiniManager", опційна система дистанційного моніторингу "RemoteManager"), готова до використання та підключення.

Теплообмінник для охолоджувальної води, включаючи перший ступінь змішувача інтеркулера (HT-тепло)

Тепло охолоджувальної води двигуна передається воді для нагрівання через пластинчастий теплообмінник.

• Матеріал: 1.4401
• Теплова потужність від охолодження двигуна (8 % допуск): 356 кВт
• Температура нагрівальної води на вході/виході: 70/82 °C
• Перепад тиску (нагрівальний контур): 370 мбар
• Температура охолоджувальної води на вході/виході (у новому стані): 80/86 °C
• Об'єм потоку (охолоджувальний контур двигуна): 44,3 м³/год
• Навантаження насоса охолоджувальної води: 3,8 кВт

Теплообмінник вихлопних газів

Тепло від вихлопних газів передається воді для нагрівання через трубчастий теплообмінник.

• Матеріал: 1.4571 / P235
• Теплова потужність (8 % допуск): 254 кВт
• Температура вихлопних газів вхід/вихід (у новому стані): 405/120 °C
• Температура нагрівальної води на вході/виході: 82/90 °C
• Перепад тиску (вихлопна сторона): 15 мбар
• Перепад тиску (нагрівальний контур): 230 мбар

Якщо потрібно, доступний додатковий теплообмінник вихлопних газів для використання конденсаційного тепла, встановлюваний на стороні замовника. Додаткова теплова потужність цього теплообмінника (компоненти, що контактують з вихлопними газами, виготовлені з нержавіючої сталі 1.4571) до 115 кВт.

Другий ступінь змішувача інтеркулера (LT-тепло)

Тепло LT змішувача повинно бути інтегроване в низькотемпературний контур нагріву клієнтом або усунуте через окремий охолоджувач. У цьому випадку температура на вході повинна бути постійно контрольована, і мінімальний обсяг потоку повинен бути забезпечений. Трубчастий теплообмінник, матеріал Cu

• Теплова потужність (8 % допуск): 42 кВт
• Температура охолоджувальної води на вході/виході: 40/44,9 °C
• Перепад тиску охолоджувальної води: 450 мбар

Опція: комплект з'єднання, що складається з циркуляційного насоса, 3-х ходового клапана з управлінням і вибухозахищеного охолоджувача для змішувача.

Технічні дані та пояснення для планування і експлуатації

Паливо

Природний газ нормального складу, без фосфору, сірки, галогенів, арсену і важких металів, а також твердих і рідких часток, з постійною теплотою згоряння і тиском та відповідно до правил DVGW лист G260.

• Нижня межа нижчої теплотворної здатності (Hi): 10 кВт⋅год/нм³
• Метанове число: > 80
• Допустимий вміст водню в природному газі (суміш): макс. 20 об.%
• Діапазон тиску газу (надлишковий, постійний): 20 - 100 мбар
• Температура газу: 10 - 30 °C

Робочі значення для інших складів палива та умов на запит. Ми рекомендуємо використовувати систему попередження газу в робочому приміщенні (на стороні замовника).

Повітря для згоряння та вентиляція

• Потреба у повітрі для згоряння: 2048 нм³/год
• Загальний обсяг подачі повітря: приблизно 9450 м³/год
• Температура вхідного повітря мін./макс.: 10/30 °C
• Теплове випромінювання від поверхні кожуха: приблизно 7 кВт
• Теплова вентиляція всередині кожуха: приблизно 41 кВт
• Обсяг витяжного повітря: приблизно 7400 м³/год
• Температура витяжного повітря: 50 °C
• Вільне натискання вентилятора витяжного повітря на робочій точці (макс.): 250 (1110) Па
• Електричне навантаження вентилятора на робочій точці (макс.): 2710 (4700) Вт

Високоефективний радіальний вентилятор (відповідно до ErP2015) з EC-мотором та температурно-керованим регулюванням, якщо потрібно з розподільчою коробкою. Система вентиляції, що працює вище стандартних умов, неможлива та призводить до збільшення споживання енергії, рівня шуму та робочої температури.

Вихлопні гази

• Обсяг вихлопних газів при 120 °C: 3140 м³/год
• Допустимий зворотний тиск після блоку: 20 мбар

Необхідно встановити безперервний злив конденсату в підключеній системі вихлопних газів. Для багатоблокових систем кожен блок має бути обладнаний окремою системою вихлопних газів.

Рівні шуму

• Рівень шуму двигуна (з/без звукоізоляційного корпусу): 74/89 дБ(A)
• Рівень шуму вихлопу після додаткового глушника: 78 дБ(A)
• Рівень шуму вихлопу після додаткового вторинного глушника: 60 дБ(A)
• Рівень шуму вентиляційного повітря після вентилятора (робоча точка): 90 дБ(A)

Значення звукового тиску на відкритому просторі на відстані 1 м. Потрійне амортизаційне зниження блоку ТЕЦ зводить до мінімуму передавання ударного звуку. Фундамент для встановлення ТЕЦ не потрібний, якщо підлога машинного приміщення може витримати навантаження блоку ТЕЦ і блок встановлений на фундаментну плиту будівлі.

Виробництво тепла

HT-тепло (охолодження двигуна, вихлоп та змішувач охолодження) та LT-тепло мають бути використані клієнтом у всіх робочих точках. Дані для розрахунку:

• LT Нагрівання
• Температура зворотного потоку до блоку (мін./макс.): 40 °C 60/70 °C
• LT: мін. / нагрівання: стандартний обсяг потоку: 7,4 м³/год 26,3 м³/год
• LT: макс. / нагрівання: макс./стандартне підвищення температури: 4,9 K 30/20 K
• Перепад тиску: 0,45 бар 0,60 бар
• Робочий тиск (мін./макс.): 1,5/6 бар 1,5/6 (опціонально 10) бар

Зворотні з'єднання мають бути обладнані сітчастим фільтром з розміром осередку 0,25 мм.

Об’єми заповнення та вимоги до якості

• Об’єм масляного піддону: 90 літрів
• Об’єм резервуару для масла: 105 літрів
• Об’єм охолоджувальної рідини двигуна та теплообмінника: 105 літрів

(Мастильна олива та охолоджувальна рідина повинні відповідати окремим спискам допусків.)

• Об’єм нагрівальної води: 170 літрів

Обробка вмісту, додаткової та циркуляційної нагрівальної води згідно з директивою VDI 2035 (група 4) з наступними обмеженнями:

• Загальна жорсткість: < 0,02 моль/м³ / < 0,1 °dH
• pH-значення: 9 - 10,5
• Молекулярна провідність (при 25 °C): < 250 мкС/см
• Вміст кисню: < 0,02 мг/л
• Вміст хлоридів: < 20 мг/л
• Фільтруючі речовини: < 2 мг/л

Зовнішній вигляд: безбарвний, прозорий та вільний від механічних домішок. Використання кисневих зв'язувальних речовин слід уникати, якщо це можливо.

Розміри, з'єднання та вага

• Довжина (базові виміри): 4000 мм
• Ширина: 1500 мм
• Висота: 2600 мм
• Робоча вага: 8120 кг
• Суха вага: 7670 кг
• Вхід/вихід нагрівальної води: DN 80 (PN 10)
• Змішувач охолодження потоку/звороту: R 2" (внутрішня різьба)
• Газовий регулювальний блок (фланець): DN 65 (PN 16)
• Конденсат: R ½" (зовнішня різьба)
• Вихлоп (фланець): DN 250 (PN 10)