Когенерационная установка Sokratherm CHP Unit GG 710

Компактная когенерационная установка с синхронным генератором для генерации трехфазного тока 400 В, 50 Гц, нагрева воды до температуры 90/70 °C и низкотемпературного тепла 40/44,4 °C (LT-тепло). Работает на природном газе, с регулируемой бедной эксплуатацией с системой каталитического нейтрализатора SCR, значения выбросов ниже предельных значений 44-го BImSchV. Технические характеристики действуют для высоты до 100 м над уровнем моря и температуры воздуха до 25 °C с температурой обратного потока LT до 40 °C.

*) без внешних потребителей, предварительный предохранитель в отдельной линии питания (если требуется): 63 А

Конструкция и комплектация

Двигатель с аксессуарами

• Тип двигателя: MAN E3872 LE201
• Метод сгорания: Газовый двигатель
• Цикл: 4-тактный
• Количество/расположение цилиндров: 12 / V-образное расположение
• Диаметр/ход поршня: 138/165 мм
• Объем: 29,6 дм³
• Скорость вращения: 1500 об/мин
• Средняя скорость поршня: 8,3 м/с
• Среднее эффективное давление: 19,86 бар
• Степень сжатия: 13,3 : 1
• ISO-стандарт по DIN ISO 3046-1: 735 кВт
• Специфическое потребление при полной нагрузке: 2,27 кВт⋅ч/кВт⋅ч
• Потребление при полной нагрузке Hi (нижняя теплота сгорания) = 10 кВт⋅ч/нм³: 167,1 нм³/ч
• Среднее потребление синтетического масла (оценка): 200 г/ч

Описание двигателя:

• Картер: с цилиндровым блоком из цельного чугуна, закрытый снизу масляным поддоном, закрытый сзади крышкой маховика, сменные, мокрые цилиндровые гильзы, дважды уплотненные.
• Одиночная головка цилиндров: с интегрированными каналами для охлаждающей воды и масла, отлитыми спиральными всасывающими каналами и сменными направляющими клапанов.
• Клапаны: расположены подвесно, два клапана на выход, стержни клапанов изготовлены из карбидного металла, распределительные валы с 7 подшипниками.
• Поршни: легкосплавные, охлаждаются струей масла под давлением через масляные форсунки.
• Коленчатый вал: с семью подшипниками и прикрученными противовесами, подшипники со стальной задней частью, бронзовой прокладкой и трехкомпонентной поверхностью.
• Двойной поток всасывающей смеси: один водоохлаждаемый коллектор выхлопных газов на каждую лаву цилиндров.
• Водоохлаждаемый выхлопной трубопровод: ведет к теплообменнику выхлопных газов.
• Масляный насос: для принудительной смазки, тандемный масляный фильтр в главном потоке, охлаждение масляным охладителем, автоматическая система долива масла и резервуар для масла.
• Система впуска воздуха: через сухой фильтр из машинного помещения.
• Крышка картера: с масловодяным клапаном и соединением с воздухозаборником.
• Охлаждающий контур: замкнутый, с электрическим трехфазным циркуляционным насосом 400 В, предохранительным клапаном и расширительным баком с манометром для охлаждения двигателя.
• Электрический стартер: 24 В, 7 кВт.
• Система зажигания: микропроцессорная, с одной катушкой зажигания на цилиндр.

Газоснабжение

Безопасная газовая линия согласно DVGW-VP 109, монтаж клиента над установкой, состоящая из шарового клапана с термическим отключением, фильтра, манометра с кнопочным клапаном, двух электромагнитных клапанов, регулятора давления и гибкой соединительной трубки, сертифицированной DVGW. Регулируемый, управляемый шаговым двигателем газо/воздушный смеситель, электронный регулятор скорости.

Газоснабжение и катализаторная система

Система каталитического нейтрализатора SCR с окислительным катализатором для снижения выбросов в соответствии со стандартами 44-го BImSchV, корпус каталитического нейтрализатора изготовлен из керамического полного экструдата. Бедная эксплуатация, формирование смеси на основе нагрузки и температуры смеси. Дозировочный блок с контролем, инжектором, смешивающим блоком (внутренний), корпусом каталитического нейтрализатора и дневным баком для мочевины (внешний). Значения выбросов после каталитической системы в стационарном режиме работы при 5 % кислорода в выхлопных газах при номинальной мощности (в новом состоянии):

• NOx / CO: < 0,1* / 0,25 г/нм³ *до 31.12. 2024 года установлено до < 0,25 г/нм³
• HC всего / HCHO: < 1,3 г/нм³ / 20 мг/нм³

Потребление мочевины при номинальной нагрузке: примерно 2,4 л/ч

Глушитель выхлопа

Первичный и вторичный глушитель выхлопа из нержавеющей стали для снижения уровня шума выхлопа, рекомендованный аксессуар для монтажа на месте.

Генератор

Синхронный генератор с внутренним полюсом, воздушным охлаждением, классом защиты IP 23, исполнение B3/B14 согласно VDE 0530, радиоподавление класса N. Синхронный генератор с интегрированной полевой катушкой, абсорбирующей клеткой и компаундом, бесщеточный, двуслойное намотка, низкий уровень гармоник, класс изоляции H.

• Номинальная мощность: 1125 кВА
• Номинальный ток (ном. мощность, cos φ 0,8): 1281 А
• Коэффициент полезного действия (ном. мощность): 96,6 %
• Cos φ: 1,0
• Режим работы: Звезда
• Температура окружающей среды, макс.: 40 °C
• Напряжение: 400/231 В
• Частота / скорость вращения: 50 Гц / 1500 об/мин

Муфта

Двигатель и генератор соединены жестко с помощью корпуса SAE и межфланцевого соединения. Гибкое соединение между маховиком двигателя и валом генератора. Замена гибкого промежуточного кольца возможна без разборки двигателя и генератора.

Основная рама и трубопроводы

Основная рама как жесткая профильная конструкция используется для размещения двигателя/генератора и следующих компонентов блока ТЭЦ:

• насос для охлаждающего контура двигателя,
• отдельный насос для первого этапа смеси интеркулера,
• теплообменники для охлаждающего контура двигателя и выхлопа.

Установлены готовыми к работе в основной раме с полным трубопроводом и изоляцией по необходимости. Если требуется для установки в обратном контуре нагревательной воды: циркуляционный насос нагревательной воды и 3-х ходовой клапан для повышения температуры обратного потока, предназначенные для рабочих данных согласно п. 3.5.

Шумоизолирующий корпус

Корпус с порошковым покрытием из стали с высокоэффективным звукопоглощающим слоем с эластичным креплением и управляемым вентилятором для вентиляции кожуха. Легко доступен благодаря съемным крышкам со всех сторон с быстрозамковыми механизмами. Основная рама разделена с кожухом при помощи лент Sylomer.

Шкаф управления

Интегрированный шкаф управления с силовой частью согласно VDE AR-N 4110:2018, по запросу VDE AR-N 4105:2018 (контроль сети, синхронизация, контактор генератора и силовой выключатель с защитой дополнительного шунта, безызносный стартер сети), iPC для управления и мониторинга установки (с цветным TFT сенсорным экраном 10,1'' (опция 15,6''), включая управление "MiniManager", опционная система дистанционного мониторинга "RemoteManager"), готовая к использованию и подключению.

Теплообменник для охлаждающей воды, включая первый этап смеси интеркулера (HT-тепло)

Тепло охлаждающей воды двигателя передается воде для нагрева через пластинчатый теплообменник.

• Материал: 1.4401
• Тепловая мощность от охлаждения двигателя (8 % допуск): 407 кВт
• Температура нагревательной воды на входе/выходе: 70/82 °C
• Перепад давления (нагревательный контур): 370 мбар
• Температура охлаждающей воды на входе/выходе (в новом состоянии): 80/86 °C
• Объем потока (охлаждающий контур двигателя): 44,2 м³/ч
• Нагрузка насоса охлаждающей воды: 3,8 кВт

Теплообменник выхлопных газов (поставляется отдельно)

Тепло от выхлопных газов передается воде для нагрева через трубчатый теплообменник для установки на месте в выхлопную и нагревательную водяную трубу.

• Материал: 1.4571 / P235
• Тепловая мощность (8 % допуск): 300 кВт
• Температура выхлопных газов на входе/выходе (в новом состоянии): 370/120 °C
• Температура нагревательной воды на входе/выходе: 82/90 °C
• Перепад давления (выхлопная сторона): 15 мбар
• Перепад давления (нагревательный контур): 230 мбар

Если требуется, доступен дополнительный теплообменник выхлопных газов для использования конденсационного тепла, устанавливаемый на стороне заказчика. Дополнительная тепловая мощность этого теплообменника (компоненты, контактирующие с выхлопными газами, изготовлены из нержавеющей стали 1.4571) до 147 кВт.

Второй этап смеси интеркулера (LT-тепло)

Тепло LT смеси должно быть интегрировано в низкотемпературный контур нагрева клиентом или устранено через отдельный охладитель. В этом случае температура на входе должна быть постоянно контролируемая, и минимальный объем потока должен быть обеспечен. Трубчатый теплообменник, материал Cu

• Тепловая мощность (8 % допуск): 48 кВт
• Температура охлаждающей воды на входе/выходе: 40/44,4 °C
• Перепад давления охлаждающей воды: 300 мбар

Опция: комплект соединения, состоящий из циркуляционного насоса, 3-х ходового клапана с управлением и взрывозащитного охладителя для смеси.

Технические данные и пояснения для планирования и эксплуатации

Топливо

Природный газ нормального состава, без фосфора, серы, галогенов, мышьяка и тяжелых металлов, а также твердых и жидких частиц, с постоянной теплотой сгорания и давлением и согласно правилам DVGW лист G260.

• Нижняя граница низшей теплотворной способности (Hi): 10 кВт⋅ч/нм³
• Метановое число: > 80
• Допустимое содержание водорода в природном газе (смесь): макс. 20 об.%
• Диапазон давления газа (избыточное, постоянное): 20 - 100 мбар
• Температура газа: 10 - 30 °C

Рабочие значения для других составов топлива и условий по запросу. Мы рекомендуем использовать систему предупреждения газа в рабочем помещении (на стороне заказчика).

Воздух для сгорания и вентиляция

• Потребность в воздухе для сгорания: 2819 нм³/ч
• Общий объем подачи воздуха: приблизительно 14720 м³/ч
• Температура входного воздуха мин./макс.: 10/30 °C
• Тепловое излучение от поверхности кожуха: приблизительно 9 кВт
• Тепловая вентиляция внутри кожуха: приблизительно 66 кВт
• Объем вытяжного воздуха: приблизительно 11900 м³/ч
• Температура вытяжного воздуха: 50 °C
• Свободное нажатие вентилятора вытяжного воздуха на рабочей точке (макс.): 250 (835) Па
• Электрическая нагрузка вентилятора на рабочей точке (макс.): 2710 (4700) Вт

Высокоэффективный радиальный вентилятор (согласно ErP2015) с EC-мотором и температурно-контролируемым регулированием, если требуется с распределительной коробкой. Система вентиляции, работающая выше стандартных условий, невозможна и приводит к увеличению потребления энергии, уровня шума и рабочей температуры.

Выхлопные газы

• Объем выхлопных газов при 120 °C: 4300 м³/ч
• Допустимое обратное давление после блока: 20 мбар

Необходимо установить непрерывный слив конденсата в подключенной системе выхлопных газов. Для многоблоковых систем каждый блок должен быть оснащен отдельной системой выхлопных газов.

Уровни шума

• Уровень шума двигателя (с/без шумоизолирующего корпуса): 75/91 дБ(A)
• Уровень шума выхлопа после дополнительного глушителя: 78 дБ(A)
• Уровень шума выхлопа после дополнительного вторичного глушителя: 60 дБ(A)
• Уровень шума вентиляционного воздуха после вентилятора (рабочая точка): 92 дБ(A)

Значения звукового давления на открытом пространстве на расстоянии 1 м. Тройное амортизационное снижение блока ТЭЦ сводит к минимуму передачу ударного звука. Фундамент для установки ТЭЦ не требуется, если пол машинного помещения может выдержать нагрузку блока ТЭЦ и блок установлен на фундаментную плиту здания.

Производство тепла

HT-тепло (охлаждение двигателя, выхлоп и смесь охлаждения) и LT-тепло должны использоваться клиентом во всех рабочих точках. Данные для расчета:

• LT Нагревание
• Температура обратного потока к блоку (мин./макс.): 40 °C 60/70 °C
• LT: мин. / нагревание: стандартный объем потока: 9,5 м³/ч 30,4 м³/ч
• LT: макс. / нагревание: макс./стандартное повышение температуры: 4,54 K 30/20 K
• Перепад давления: 0,30 бар 0,60 бар
• Рабочее давление (мин./макс.): 1,5/6 бар 1,5/6 (опционально 10) бар

Обратные соединения должны быть оборудованы сетчатым фильтром с размером ячейки 0,25 мм.

Объемы заполнения и требования к качеству

• Объем масляного поддона: 90 литров
• Объем резервуара для масла: 105 литров
• Объем охлаждающей жидкости двигателя и теплообменника: 120 литров

(Смазочное масло и охлаждающая жидкость должны соответствовать отдельным спискам допусков.)

• Объем нагревательной воды: 200 литров

Обработка содержимого, дополнительной и циркуляционной нагревательной воды согласно директиве VDI 2035 (группа 4) с следующими ограничениями:

• Общая жесткость: < 0,02 моль/м³ / < 0,1 °dH
• pH-значение: 9 - 10,5
• Молекулярная проводимость (при 25 °C): < 250 мкС/см
• Содержание кислорода: < 0,02 мг/л
• Содержание хлоридов: < 20 мг/л
• Фильтрующие вещества: < 2 мг/л

Внешний вид: бесцветный, прозрачный и свободный от механических примесей. Использование кислородных связывающих веществ следует избегать, если это возможно.

Размеры, соединения и вес

• Длина (базовые размеры): 4200 мм
• Ширина: 1700 мм
• Высота: 2600 мм
• Рабочий вес: 8160 кг
• Сухой вес: 7670 кг
• Вход/выход нагревательной воды: DN 80 (PN 10)
• Смеситель охлаждения потока/обратки: R 2" (внутренняя резьба)
• Газовый регулировочный блок (фланец): DN 65 (PN 16)
• Конденсат: R ½" (наружная резьба)
• Выхлоп (фланец): DN 250 (PN 10)