Prirodni plin naspram dizelskih generatora za proizvodnju: stvarni trošak, opterećenje i pouzdanost

Za proizvodni pogon, pravo pitanje nije koje gorivo zvuči bolje u brošuri proizvoda. Pitanje je koji će generator održati proizvodnju u radu kada mreža padne, kada proces zahtijeva kontinuirano napajanje ili kada se prekid električne energije pretvori u višesatni događaj. U većini slučajeva odgovor ovisi o tri varijable: koliko često generator radi, koliko brzo se mijenja opterećenje i koja je zaliha goriva fizički dostupna na gradilištu. Dizel generatorski set obično je sigurniji izbor za rezervno stanje i promjenjivo opterećenje. Generator prirodnog plina može biti bolji izbor za kontinuiranu proizvodnju baznog opterećenja kada je dostupan plinovod, a emisije u zrak dio su dozvole za lokaciju.

Ovaj je članak napisan za inženjere pogona, upravitelje pogona i kupce projekata koji trebaju usporediti dvije opcije imajući na umu stvarne uvjete proizvodnje. Cilj nije okruniti univerzalnog pobjednika. Cilj je dati vam okvir za odlučivanje koji smanjuje rizik nabave, izbjegava skupe neusklađenosti goriva i pomaže vam da razgovarate s dobavljačem generatora s povjerenjem. Mnogi proizvodni pogoni na kraju izaberu dizel jer je lakše opravdati napajanje za hitne slučajeve. Ali ako vaša proizvodna linija radi 24 sata dnevno i vaša opskrba plinom je pouzdana, prirodni plin može proizvesti nižu cijenu po kilovatsatu tijekom životnog vijeka imovine. Izbor se ne odnosi na prednost goriva; radi se o usklađivanju generatora s vašim proizvodnim profilom, ograničenjima lokacije i proračunom za dugoročno održavanje.

Odluka počinje vašim profilom opterećenja, a ne oznakom goriva

Proizvodna opterećenja nisu ujednačena. Radionica za žigosanje metala može imati nekoliko velikih strojeva za prešanje koji se pokreću i zaustavljaju u ciklusima. Tvornica za preradu hrane može satima raditi s rashladnim uređajima, pumpama i pokretnim trakama. Kemijska tvornica može imati kritične motore koji nikada ne smiju izgubiti snagu, čak ni za nekoliko ciklusa. Dizelski generatori i generatori prirodnog plina rade drugačije u ovim obrascima opterećenja.

Dizel motori se postavljaju u aplikacije gdje dolazi do agresivnog opterećenja blokova. Kada se veliki motor pokrene, generator mora održavati napon i frekvenciju unutar prihvatljivih granica. Dizel generatorski setovi obično mogu prihvatiti visok postotak nazivnog opterećenja u jednom koraku. Za industrijske primjene, dizelski generator može podnijeti iznenadne promjene opterećenja uz manje padove napona i brži oporavak frekvencije. Mehanički dizajn dizelskog motora i njegovog zračnog sustava s turbopunjačem pruža izravniji odgovor na iznenadna povećanja potražnje okretnog momenta.

Generatori prirodnog plina, posebno industrijski plinski motori sa siromašnom masom, često imaju manje agresivno prihvaćanje blok opterećenja. Plinski motor može zahtijevati postupni slijed punjenja kako bi se omogućila prilagodba omjera zraka i goriva. Ako vaš proizvodni proces ima velike indukcijske motore koji se pokreću istovremeno, plinski generator će možda trebati biti veći ili uparen s studijom za pokretanje motora. To mijenja kapitalni trošak i može potkopati uštedu goriva.

Zbog toga bi profil opterećenja trebao biti ispred ekonomičnosti goriva. Ako imate dugo, stabilno osnovno opterećenje, prirodni plin može pružiti izvrsnu učinkovitost i niže operativne troškove. Ako imate rezervni generator koji će raditi 50 do 100 sati godišnje za hitno stanje pripravnosti, dizel ostaje praktičniji izbor s nižom cijenom. Generator se svaki put mora uskladiti sa stvarnim opterećenjem, a izbor goriva je samo jedan dio tog procesa usklađivanja.

Što dizel generatori rade dobro u proizvodnom okruženju

Diesel generatori imaju dugu povijest u industrijskoj energiji. Princip je jednostavan: dizelsko gorivo ima visoku gustoću energije, lako se skladišti na gradilištu i daje snažno ubrzanje od praznog hoda do punog opterećenja. Što se tiče proizvodnje, to nisu samo tehnički detalji; oni izravno utječu na to hoće li se postrojenje moći oporaviti od prekida napajanja bez gubitka proizvoda, oštećenja opreme ili kašnjenja isporuka.

Jedna od najvažnijih prednosti dizel motora je neovisnost o gorivu. Dizelski generator treba samo spremnik goriva, prijenosnu pumpu i ugovor o opskrbi. Gorivo se može dopremiti kamionom i skladištiti u zatvorenom spremniku. Ne postoji ovisnost o cjevovodu koji može ili ne mora biti prisutan na granici lokacije. To čini dizel privlačnim za izolirane tvornice, sekundarne lokacije i postojeća postrojenja gdje cjevovod prirodnog plina nije dostupan ili gdje opskrba plinom nije zajamčena.

Diesel setove također je lakše pronaći u širokom rasponu snaga. Od pomoćne jedinice od 100 kVA do rezervnog bloka s više megavata, proizvođači nude kompletne dizelske pakete s kontrolnim pločama, sklopnim uređajima i sustavima za sinkronizaciju. Za proizvodni pogon koji želi dokazano rješenje s kratkim vremenom isporuke, dizel je često put najmanjeg otpora.

Učinkovitost goriva kod dizel motora također je općenito veća od one kod motora na prirodni plin pri jednakoj izlaznoj snazi. Dizelski motor može raditi s nižom potrošnjom goriva specifičnom za kočenje u širem rasponu opterećenja. To znači da čak i ako dizelsko gorivo košta više po MMBtu od prirodnog plina, dizel generator može trošiti manje Btu po kilovat-satu. Neto operativni trošak stoga nije određen samo cijenom goriva; određuje se umnoškom cijene goriva i potrošnje goriva po kWh.

Za pogone koji već imaju skladište dizelskog goriva za vozila ili mobilnu opremu, dodavanjem dizelskog generatora stvara se zajednički sustav goriva. To smanjuje složenost nabave i osigurava da se gorivom već upravlja za drugu imovinu. Kada generator podliježe državnim ili lokalnim protupožarnim kodeksima, dizajn spremnika za dizel gorivo, zadržavanje i ventilacija poznati su većini inženjerskih tvrtki i inspektora.

Diesel oprema također je fleksibilna za privremeno proširenje. Postrojenje može u početku odrediti dizelsku jedinicu s otvorenim okvirom, a kasnije dodati spremnik s prigušenom bukom ako buka postane problem. Budući da je standardno tržište dizelskih proizvoda zrelo, dostupne su prilagođene modifikacije kao što su visokonaponski izlaz, paralelno povezivanje i daljinski nadzor. Proizvođač može ponuditi a portfelj dizel agregata koji se proteže od malih rezervnih jedinica do velikih standby sustava, dajući postrojenju jednog dobavljača za mnoge zahtjeve za napajanjem.

Diesel generatorski setovi iz Jianghaoa sa širokim rasponom snage Jianghao nudi dizelske generatore snage od 3kW do 3000kW u različitim konfiguracijama, uključujući tihe i kontejnerske tipove, koristeći provjerene motore, prikladne za industrijsku pomoćnu i mobilnu energiju. Pogledajte proizvod →

Praktični kompromis je da izgaranje dizela proizvodi čestice i dušikove okside. U nedostižnim područjima, dizelski generatori mogu zahtijevati opremu za naknadnu obradu ili mogu biti ograničeni na hitnu upotrebu. To nije mali problem za tvornice koje moraju obnavljati zračne dozvole ili se nalaze u blizini stambenih granica. Ali iz čiste perspektive pouzdanosti i odziva na opterećenje, dizel ostaje zadani industrijski izbor.

Kada bi prirodni plin trebao biti u vašem užem izboru

Generatori prirodnog plina više nisu egzotična alternativa. Česti su u industrijama gdje se plin već koristi za kotlove, peći, sušare ili procesno grijanje. Ako tvornica ima komunalni plinovod i lokacija dopušta generatoru da kontinuirano troši plin, set za prirodni plin može smanjiti operativne troškove i poboljšati ekološki profil objekta.

Najveća prednost prirodnog plina je dostupnost goriva. Spajanje cjevovoda eliminira potrebu za skladištenjem goriva na licu mjesta, što smanjuje rizik od kontaminacije goriva, prodora vode i krađe dizela. Isporuka goriva je automatska nakon ugradnje plinomjera. Ovo je važno za tvornicu koja želi izbjeći operativni teret upravljanja zalihama goriva. Također je važno kada tvornica radi mnogo sati dnevno, jer se mali spremnik dizela može brzo isprazniti tijekom dužeg prekida mreže.

Prirodni plin također omogućuje čišće izgaranje u pogledu čestica. Nema čađe, nema crnih dizelskih ispušnih plinova niti ostataka goriva na opremi. Za proizvodni kampus u blizini stambenog područja ili u regiji sa strogim ograničenjima čestica, vizualne i regulatorne prednosti mogu biti značajne. Oprema za prirodni plin može se instalirati u priloženom paketu s nižim zahtjevima za dozvolom za zrak, ali ipak morate uzeti u obzir emisije NOx i proklizavanje metana ovisno o dizajnu motora i lokalnim pravilima.

U okruženju kontinuirane proizvodnje, generator prirodnog plina može se koristiti kao primarni izvor energije, a ne rezervni. Neki proizvođači koriste plinske setove za rad paralelno s mrežom i iskorištavaju niže cijene plina. To se zove aplikacija za naplatu potražnje ili distribuirana proizvodnja. Generator opskrbljuje dio opterećenja, smanjuje uvoz komunalnih usluga i može se otpremiti tijekom vršnih tarifnih sati. Ekonomija može biti privlačna ako je cijena plina niska, a lokalno komunalno poduzeće dopušta paralelni rad.

Uređaj za prirodni plin također je tiši u nekim slučajevima jer je proces izgaranja općenito mirniji u stabilnom stanju. Međutim, buku češće određuje kućište nego gorivo. Dobro dizajnirano kućište s prigušenom bukom može dovesti i dizelske i plinske jedinice do sličnih razina buke. Ako vaše proizvodno mjesto zahtijeva tiho rješenje za izmjene smjena ili noćne operacije, razmislite o a generator tihog tipa nego birati gorivo samo zbog buke.

Tihi generatorski setovi sa zvučno izoliranim kućištem Jianghao tihi generatorski setovi imaju robusno čelično kućište od 2 mm s višeslojnom zvučnom izolacijom, čime se osiguravaju niske razine buke od 70-75 dB na 1 metar, što je idealno za okruženja osjetljiva na buku. Pogledajte proizvod →

Rizik s prirodnim plinom je da vod možda neće biti dimenzioniran za generator, osobito ako je postojeća plinska usluga samo za manji grijač. Generator će imati veliku potražnju za plinom, a komunalno poduzeće mora potvrditi da su tlak i protok odgovarajući. Ako je raspoloživi tlak plina prenizak, potreban vam je plinski pojačivač ili druga konfiguracija plinskog motora. To dodaje opremu i složenost projektu.

Kada se donese odluka o korištenju prirodnog plina, asortiman proizvoda je još uvijek širok. Proizvođač koji nudi generatori prirodnog plina može isporučiti jedinicu ocijenjenu za potrebe napona i kontrole na mjestu. Ključno je odabrati plinski motor koji odgovara brzini, stupnju opterećenja i uvjetima nadmorske visine u vašoj tvornici. Plinski motori nisu svi isti; neki su izgrađeni za kontinuirano osnovno opterećenje, dok su drugi manje tolerantni na visoke temperature okoline i brze promjene opterećenja.

Generatorski setovi prirodnog plina tvrtke Jianghao za čišću energiju Jianghao proizvodi generatore prirodnog plina sa širokim rasponom snage i opcija motora, nudeći pouzdanu alternativu dizelskom gorivu za kontinuirano osnovno opterećenje i pomoćne aplikacije u hitnim slučajevima. Pogledajte proizvod →

Ukupni trošak: kapital, gorivo i operativni troškovi

Troškovi su često prvo pitanje koje postavi upravitelj tvornice. Iskren odgovor je da jednostavna izjava "dizel je jeftin" ili "plin je jeftin" nije korisna. Morate usporediti ukupne troškove vlasništva u očekivanom horizontu projekta. To uključuje početni generatorski set, infrastrukturu goriva, pomoćne sustave, instalacijski rad, godišnje održavanje i gorivo potrošeno pod stvarnim obrascima opterećenja.

Dizelski generatori općenito imaju nižu nabavnu cijenu od jedinica na prirodni plin iste nazivne snage. Dizelski motor izgrađen je oko standardnijeg ciklusa izgaranja i zrelijeg opskrbnog lanca. Plinski motor, posebno industrijski motor sa siromašnim gorivom, ima više komponenti kao što su rasplinjavanje plina, katalizator, sustav paljenja i razvijeniju upravljačku logiku. Zbog toga setovi prirodnog plina često imaju premiju na početnu ponudu opreme.

Prirodni plin može pobijediti u cijeni goriva. Prirodni plin često je jeftiniji po MMBtu od dizela, ali potrošačka cijena ovisi o lokalnim tarifama, naknadama za vršnu potražnju i energetskom sadržaju isporučenog plina. Ako tvornica već kupuje plin prema industrijskom ugovoru, inkrementalni trošak za generator može biti niži od kupnje dizelskog goriva po maloprodajnoj cijeni pumpe. Međutim, plin nije uvijek jeftin; zimi ili tijekom skokova potražnje, cijene industrijskog plina mogu značajno porasti.

Učinkovitost goriva je ono gdje dizel može pobijediti. Dizelski motor u većini slučajeva stvara kilovat-sat uz manji unos toplinske energije. Približne stope topline za velike industrijske dizel generatore često su 8500 do 9500 Btu po kWh. Skupovi generatora prirodnog plina sa siromašnim gorivom mogu biti u rasponu od 10 000 do 12 000 Btu po kWh. To znači da jedinica prirodnog plina treba više energije goriva za proizvodnju iste električne energije. Kada pomnožite veću stopu topline s potencijalno nižom cijenom goriva, rezultat je specifičan za lokaciju i ponekad nije tako jednostran kao što se očekuje.

Za usporedbu troškova goriva trebali biste koristiti vlastite lokalne cijene, a ne nacionalni prosjek. Jednostavnija metoda je zatražiti od svakog dobavljača generatora procijenjenu potrošnju goriva u radnim satima koje planirate raditi. Zatim pomnožite sa stvarnim troškom isporučenog goriva. Za tvornicu koja pokreće rezervni generator 100 sati godišnje, razlika u cijeni goriva obično je mala. Za postrojenje koje pokreće generator plina 6000 sati godišnje, čak i mala razlika u cijeni po kWh može stvoriti ozbiljan financijski učinak.

Skladištenje goriva i ograničenja lokacije: skriveni trošak

Mnoge odluke o nabavi ne uspijevaju jer se zanemaruju ograničenja lokacije. Generator može zadovoljiti kw ocjenu, ali mjesto ne podržava sustav goriva ili kućište. To je osobito istinito u starijim proizvodnim pogonima gdje je komunalna veza na stražnjoj strani posjeda, a lokalni protupožarni zakoni zahtijevaju udaljenost između spremnika goriva i zgrade.

Za dizel vam je potreban spremnik za skladištenje, prostor za zadržavanje, točka punjenja, sustav za praćenje razine i eventualno petlja za poliranje goriva. Spremnik bi trebao biti dimenzioniran za očekivano vrijeme autonomije. Ako postrojenje ima kritično procesno opterećenje od 1.000 kW i želi 24 sata rezerve, potrošnja goriva pri punom opterećenju može iznositi tisuće litara. Skladištenje tolike količine dizela zahtijeva prostor, dozvole i plan za sprječavanje izlijevanja. Upravljanje gorivom također je zadatak održavanja: dizel se može razgraditi, apsorbirati vodu i podržati rast mikroba ako se ne koristi dulje vrijeme. Redoviti program održavanja goriva nije neobavezan za kritične objekte.

Za prirodni plin, glavno ograničenje mjesta je cijev za dovod plina. Generator treba određeni protok plina i tlak na razvodnoj tračnici. Ako je cijev premale, generator može smanjiti snagu ili doći do kvara kada se opterećenje poveća. U proizvodnom pogonu procesna oprema može već trošiti plin, tako da generator mora biti spojen na odvojeni plinski vod ili namjensku granu s odgovarajućom regulacijom tlaka. To je inženjerski zadatak koji treba definirati u fazi projektiranja, a ne nakon što generator stigne.

Ako ne postoji plinovod, prirodni plin može se isporučivati ​​kao stlačeni prirodni plin ili ukapljeni prirodni plin. CNG zahtijeva visokotlačni sustav skladištenja i isparivač, a LNG zahtijeva kriogeno skladištenje. Ove opcije povećavaju značajne kapitalne troškove i zahtijevaju obuku operatera. Za većinu tvornica, CNG ili LNG su konkurentni samo kada su godišnji radni sati vrlo visoki, a ekološki učinak ili ušteda cijene goriva opravdavaju složenost.

Dizel također ima prednosti u ekstremnim postavkama. Tvornica na udaljenoj lokaciji možda nema pristup plinovodu, ali može organizirati isporuke dizela od pouzdanog dobavljača. Ako se postrojenje nalazi u području s jakim hladnim vremenom, dizel gorivo se može tretirati za rad na niskim temperaturama. Prirodni plin, s druge strane, može imati problema s tlakom plina, kondenzatom i zaleđivanjem regulatora u hladnim uvjetima osim ako je sustav za to dizajniran.

Učinkovitost pod stvarnim proizvodnim opterećenjima

Proizvodna opterećenja često su daleko ispod nazivnog kapaciteta generatora. Generator od 1000 kW može biti dimenzioniran da pokrije vršno opterećenje, ali prosječno tvorničko opterećenje može biti samo 500 do 700 kW. Generator će provesti mnogo sati pod djelomičnim opterećenjem. Razumijevanje učinkovitosti pri djelomičnom opterećenju važnije je od učinkovitosti pri punom opterećenju u mnogim primjenama.

Dizelski motori općenito imaju ravniju krivulju potrošnje goriva. Pri opterećenju od 50 posto, dizel generator može potrošiti oko 60 do 70 posto goriva koje bi potrošio pri opterećenju od 100 posto. To znači da se specifična potrošnja goriva po isporučenom kilovat-satu, iako nešto veća nego pri punom opterećenju, ne povećava dramatično. Diesel generatori su stoga praktični za promjenjiva opterećenja i za primjene gdje generator ponekad radi s malim opterećenjem.

Motori na prirodni plin, posebno neki modeli sa siromašnim motorom, manje su učinkoviti pri djelomičnom opterećenju. Kada opterećenje padne, potrebno je prilagoditi omjer zraka i goriva, a sustav upravljanja može potrošiti više goriva po kWh kako bi održao stabilno izgaranje. Za postrojenje koje dugotrajno pokreće plinski generator pri djelomičnom opterećenju, operativni trošak može biti veći nego što bi sugerirao jednostavan izračun punog opterećenja.

Zbog toga su studije profila opterećenja vrijedne. Dobra studija zabilježit će stvarne kW, kVA, faktor snage i događaje pokretanja motora tijekom reprezentativnog tjedna. Pokazat će ne samo vršno opterećenje nego i koliko često generator stoji na 30 posto, 60 posto ili 90 posto opterećenja. Ti podaci pomažu odrediti treba li generator biti dizelski set, plinski set ili par manjih paralelnih jedinica.

Ako postrojenje ima vrlo promjenjivo opterećenje, uobičajena strategija je dimenzioniranje dvaju ili više generatorskih setova i njihovo paralelno pokretanje. Pri malom opterećenju radi samo jedan set; pri velikom opterećenju, oba seta rade. Ovo poboljšava učinkovitost pri djelomičnom opterećenju jer je svaki generator bliži svom nazivnom učinku. Ovaj pristup je posebno koristan za generatore prirodnog plina kod kojih je učinkovitost djelomičnog opterećenja važna. Paralelni sustav isplativa je investicija kada će generator opsluživati ​​fluktuirajuće proizvodno opterećenje.

Emisije, izdavanje dozvola i rizik za okoliš

Propisi o zaštiti okoliša postaju sve veći dio odabira generatora u proizvodnji. Generator koji ne ispunjava uvjete dozvole za zrak može odgoditi puštanje u pogon, izazvati novčane kazne ili prisiliti na redizajn nakon kupnje. Profil emisija ovisi o vrsti motora, profilu opterećenja i opcijama naknadne obrade ispušnih plinova.

Diesel generatori imaju dobro poznati skup karakteristika emisija. Oni proizvode dušikove okside i čestice. U mnogim regijama, rezervni dizel generatori za hitne slučajeve izuzeti su od nekih zahtjeva za dozvolom ako se koriste samo za rijetke prekide. Ali još uvijek podliježu razumnim radnim ograničenjima, a neka postrojenja moraju podnijeti zahtjev za dozvolu ako se generator koristi za rad koji nije hitan. Ako planirate koristiti generator za smanjivanje vršnog opterećenja ili odgovor na potražnju, možda ćete morati instalirati naknadnu obradu ili odabrati motor s nižim emisijama.

Motori na prirodni plin proizvode znatno manje čestica. Proces izgaranja je čišći, nema vidljivog dima. Međutim, motori na prirodni plin i dalje proizvode NOx i mogu emitirati neizgoreni metan. Metan je snažan staklenički plin, a neka tijela zadužena za zaštitu okoliša počinju objašnjavati klizenje metana. Na mjestu koje prati emisije Opsega 1 ili Opsega 2, smanjenje metana moglo bi biti skrivena odgovornost.

Za proizvodna mjesta u nedostižnim područjima, prirodni plin može biti koristan izbor jer izbjegava potrebu za filtrima dizelskih čestica ili selektivnom katalitičkom redukcijom. Međutim, plinski motori s niskom emisijom NOx mogu imati drugačije potrebe za održavanjem i mogu biti osjetljiviji na kvalitetu goriva. Ovo je kompromis o kojem treba razgovarati s proizvođačem i lokalnim konzultantom za kvalitetu zraka prije kupnje generatora.

Još jedna točka koju treba uzeti u obzir je dozvola za buku. Dizelski set otvorenog okvira može proizvesti 95 do 105 dB(A) u blizini ispuha, dok visokokvalitetni prigušivač i kućište to mogu smanjiti na 65 do 75 dB(A) na udaljenosti. Uređaji na prirodni plin često se percipiraju kao tiši, ali dizajn kućišta obično je dominantan faktor. Ako je tvornica u blizini granice naselja, specifikacija buke u narudžbenici, a ne vrsta goriva, odredit će hoćete li dobiti sukladnu instalaciju.

Održavanje, životni vijek i rizik zastoja

Održavanje je ono gdje odluka o generatoru može postati skupa. Trošak jednog neplaniranog gašenja nakon kvara generatora često premašuje godišnju uštedu goriva jeftinije opcije goriva. Dakle, održavanje treba tretirati kao faktor rizika, a ne samo operativni trošak.

Održavanje dizel generatora poznato je većini industrijskih postrojenja. Zadaci uključuju izmjene filtra goriva, izmjene ulja, provjere rashladne tekućine, održavanje akumulatora, pregled mlaznica i redovito testiranje opterećenja. Dobro održavan dizel generator može biti vrlo pouzdan. U primjenama u pripravnosti, dizelski sklopovi obično se testiraju pod opterećenjem jednom mjesečno kako bi se potvrdilo da je motor spreman za hitne slučajeve. Ovo je standardna praksa za kritične objekte.

Životni vijek dizel agregata često se mjeri radnim satima. Industrijski dizelski motor za teške uvjete rada obično može raditi 20 000 do 30 000 sati prije velikog remonta, ovisno o opterećenju, brzini i kvaliteti održavanja. Poznato je da neki motori prelaze 40.000 sati u pažljivo upravljanim primjenama. Za tvornicu koja svoj generator radi samo nekoliko stotina sati godišnje, dizelski agregat može trajati desetljećima.

Održavanje generatora prirodnog plina je drugačije. Plinski motor sa siromašnim gorivom koristi svjećice, zavojnice za paljenje i plinski rasplinjač ili sustav ubrizgavanja. Ove komponente zahtijevaju redovitu provjeru i zamjenu. Svjećice će možda trebati mijenjati svakih 1000 do 2000 sati, ovisno o motoru. Zazor ventila i stanje ispušnog ventila također su kritični kod plinskih motora. Intervali izmjene ulja za plinski motor mogu biti kraći nego za dizelski motor zbog karakteristika izgaranja i mogućnosti onečišćenja uljem.

Za kontinuirane primjene osnovnog opterećenja, raspored održavanja za generator prirodnog plina je upravljiv ako postrojenje ima kvalificirani tim za održavanje ili ugovor o servisiranju. Ali za tvornicu koja ima samo tehničara obučenog za dizel motore, prelazak na plin može stvoriti prazninu u održavanju. Prije kupnje treba procijeniti servisnu mrežu proizvođača. Ako proizvođač može podržati mjesto rezervnim dijelovima, daljinskom dijagnostikom i servisom na terenu, rizik je značajno manji.

Rizik od zastoja također je povezan s dostupnošću goriva. Dizel generator može raditi satima nakon nestanka mreže, ali ako je spremnik goriva prazan, jedinica se zaustavlja. Generator prirodnog plina ima neograničenu opskrbu iz plinovoda, ali ako plinska tvrtka doživi vlastiti prekid, generator je beskoristan. Neka postrojenja koriste generator na dva goriva koji se može prebaciti na dizel ako tlak plina padne. Sustavi s dva goriva povećavaju početne troškove, ali mogu biti vrijedni za objekte koji ne mogu prihvatiti prekid svog procesnog opterećenja.

Pad napona, prijelazni odziv i dimenzioniranje generatora

Industrijski motori, preše, zavarivači i kompresori stvaraju prolazna opterećenja. Kada se veliki motor pokrene, generator doživljava kratkotrajni pad napona i odstupanje frekvencije. Ako se generator ne može brzo oporaviti, proizvodna linija može prekinuti, PLC se može resetirati, a motori mogu izgubiti sinkronizaciju. Generator stoga mora biti dimenzioniran da podnese najgore početno opterećenje, a ne samo opterećenje u stabilnom stanju.

Dizelski generatorski set ima reputaciju da pruža jači prijelazni odziv. Motor može brzo povećati isporuku goriva i tlak prednabijanja kako bi odgovarao zahtjevima opterećenja. To daje regulatoru napona više vremena za održavanje izlaza. Na primjer, dizelski generator može držati napon unutar 10 posto tijekom primjene 100 posto blok opterećenja. Plinski motori na prirodni plin mogu imati veći početni pad napona i potrebno im je više vremena za oporavak kada se opterećenje naglo primijeni.

Ovo nije univerzalno pravilo, ali je uobičajeni obrazac. Tehnički list proizvođača trebao bi sadržavati podatke o prijelaznim performansama ISO 8528. Ako vaše postrojenje ima redoslijed pokretanja motora, zatražite studiju pokretanja motora od dobavljača. Studija će utvrditi treba li generator prirodnog plina biti predimenzioniran da bi podnio udarnu struju. Predimenzioniranje plinskog generatora može eliminirati prednost u operativnim troškovima povećanjem kapitalnih ulaganja i nižim gubicima učinkovitosti opterećenja.

U proizvodnji, kvaliteta napona je također važna za CNC strojeve i drugu osjetljivu elektroničku opremu. Generator koji proizvodi dublji pad napona može uzrokovati neugodna isključenja. Neka postrojenja to rješavaju korištenjem UPS sustava za kritične kontrole. Drugi koriste generator s prevelikim alternatorom kako bi smanjili pad napona. Obje opcije treba uzeti u obzir u cjelokupnom dizajnu sustava.

Prilagođene konfiguracije za proizvodne pogone

Proizvodni pogoni rijetko su jednostavni. Tvornica može trebati generator koji se može paralelno priključiti na struju, visokonaponski izlaz, mobilni paket za pomoćno mjesto ili kompaktno kućište za prigušivanje zvuka. Ovi zahtjevi nisu uvijek dostupni u standardnim kataloškim proizvodima.

Ako vaše postrojenje ima složen sustav distribucije električne energije, možda ćete imati koristi od suradnje s proizvođačem koji može pružiti prilagođeni dizajn generatora. Prilagođeni dizajn može definirati električne karakteristike, kontrolni sustav, alarmne točke i fizički raspored prije izgradnje jedinice. To pomaže u smanjenju iznenađenja prilikom instalacije i osigurava da se generator može integrirati s postojećim razvodnim uređajima. Proizvođač također može savjetovati treba li generator biti jedna velika jedinica ili paralelna skupina manjih jedinica.

Za postrojenja koja se trebaju spojiti na distribucijsku mrežu srednjeg napona često je potreban visokonaponski paket generatora. Visokonaponski paket uključuje transformator za povećanje napona, visokonaponski prekidač, zaštitne releje i kontrole koje omogućuju generatoru da radi paralelno s električnom mrežom ili da izolira postrojenje. Ovo je specijalizirano područje gdje su inženjerske sposobnosti proizvođača važnije od vrste goriva.

Još jedan uobičajeni zahtjev u proizvodnji je sposobnost paralelnog rada s više generatora. Paraleliranje omogućuje postrojenju usklađivanje generacije s opterećenjem, povećanje redundancije i smanjenje buđenja jedne velike jedinice. Ako postrojenje ima kontinuirani proces koji ne može tolerirati potpuno gašenje, paralelni sustav može se organizirati tako da se održavanje na jednom setu događa dok drugi set nastavlja hraniti kritično opterećenje. I za dizel i za prirodni plin, paralelni sustav dodaje složenost, ali i dodaje fleksibilnost.

Mobilni i samopodižući paketi korisni su kada se generator mora premještati između proizvodnih hala ili postaviti na privremeno mjesto. U nekim se tvornicama generator montiran na prikolicu koristi kao pomoćni dok je stalna jedinica na popravku. Proizvođač može osigurati mobilni paket sa samopodiznim dizajnom tako da postrojenje može postaviti jedinicu bez dizalice. Ovo nije ključna tema usporedbe između dizela i plina, ali utječe na konačni odabir jer nije svaka vrsta goriva dostupna u svakoj konfiguraciji.

Praktičan kontrolni popis za kupnju vaše biljke

Prije nego što izdate narudžbenicu, upotrijebite sljedeći kontrolni popis kako biste izbjegli najčešće pogreške. Popis je namjerno praktičan i može se koristiti kao dokument za reviziju tijekom postupka nabave.

1. Definirajte način rada. Je li generator za stanje pripravnosti u slučaju nužde, osnovno napajanje, kontinuirano osnovno opterećenje, smanjenje vršnog opterećenja ili paralelni rad u mreži? Generator koji se koristi za pomoć u hitnim slučajevima može imati drugačije zahtjeve za emisije i protokole održavanja od onog koji se koristi za dnevnu proizvodnju.
2. Izračunajte očekivani godišnji radni sat. Godišnji trošak goriva ima smisla samo kada stopu potrošnje goriva pomnožite sa stvarnim brojem sati rada generatora. Primjena u stanju pripravnosti od 200 sati imat će drugačiju osjetljivost na troškove goriva od kontinuirane primjene od 5000 sati.
3. Zatražite profil opterećenja. Izmjerite ili procijenite prosječno opterećenje, vršno opterećenje, faktor snage i početni kVA najvećeg motora. Također razmotrite može li se proizvodna linija ponovno postaviti kako bi se smanjilo početno opterećenje.
4. Potvrdite dostupnost goriva. Pitajte plinsko poduzeće mogu li postojeći tlak i protok u cijevima podnijeti generator. Ako je plinska cijev premala, opcija prirodnog plina može zahtijevati namjensku cijev i pojačivač tlaka. Za dizel, potvrdite veličinu spremnika i godišnji ugovor o isporuci goriva.
5. Provjerite lokalne dozvole. Odredite može li se generator koristiti za ograničene događaje koji nisu hitni, je li potrebna naknadna obrada i koje se ograničenje buke primjenjuje na liniji posjeda. Uključite ove zahtjeve u specifikaciju prije nego što zatražite ponudu.
6. Ocijenite pristup održavanju. Potvrdite da objekt ima tehničare obučene za servisiranje odabrane platforme motora. Ako nije, pitajte dobavljača o dostupnosti lokalnog servisnog ugovora i vremenu isporuke zamjenskih dijelova.
7. Usporedite ukupne troškove vlasništva. Zatražite od svakog dobavljača procjenu troškova životnog ciklusa koja uključuje generator, sustav goriva, instalaciju, kontrole, održavanje, potrošnju goriva i predviđenu preostalu vrijednost. Mala razlika u navedenoj snazi ​​može značajno promijeniti izračun troškova.
8. Pregledajte portfelj proizvoda proizvođača. Dobavljač koji može pružiti više vrsta goriva, raspona snage i opcija kućišta daje vam veću fleksibilnost ako se projekt promijeni. Dobavljač s užim asortimanom proizvoda može vas prisiliti na konfiguraciju koja nije optimalna.

Ovaj popis za provjeru trebao bi ispuniti inženjer postrojenja, voditelj operacija i voditelj nabave. Odluka nije samo tehnička; također utječe na godišnje proračune, osoblje i usklađenost. Rano uključivanje pravih ljudi u razgovor smanjuje mogućnost kasne promjene naloga.

Konačna preporuka: Koji bi proizvodni pogon trebao odabrati?

Ako vaše postrojenje traži klasični rezervni generator koji može stajati u mirovanju veći dio godine i mora se pouzdano pokrenuti nakon iznenadnog prekida mreže, odaberite dizel. Diesel nudi nižu početnu cijenu, poznatu rutinu servisiranja, snažno prihvaćanje koraka opterećenja i mogućnost skladištenja goriva na licu mjesta. To je sigurniji izbor za proizvodne pogone koji još nisu spojeni na industrijski plinovod.

Ako vaše postrojenje ima stabilnu opskrbu prirodnim plinom i generator će se koristiti stotinama sati svaki dan kao primarna ili vršna jedinica, prirodni plin vrijedi ozbiljno procijeniti. Generator prirodnog plina može smanjiti emisije čestica, pojednostaviti skladištenje goriva i proizvesti niže troškove goriva po kWh kada su cijene plina konkurentne. Ključ je provjeriti tlak plina, uključiti studiju pokretanja motora i proračun za kraće intervale održavanja plinskog motora.

Za mnoge proizvodne pogone odluka nije jedno ili drugo. Uobičajeni raspored je dizelski generator za hitno stanje pripravnosti i plinski generator za smanjivanje vršnog opterećenja mreže ili kontinuirano osnovno opterećenje. To postrojenju daje pouzdanost dizela za kratke prekide i radnu ekonomičnost prirodnog plina za dugotrajne primjene. Dva sustava mogu dijeliti istu filozofiju upravljanja i integrirati se u isti sklopni uređaj.

Nekoliko završnih praktičnih upozorenja: nikada ne birajte generator samo na temelju ocjene iz brošure. Uvijek tražite stvarne podatke o performansama gradilišta prema vašoj nadmorskoj visini, temperaturi i uvjetima opterećenja. Nikada nemojte zanemariti skladištenje goriva ili sustav opskrbe plinom, jer se tamo događa većina prekoračenja troškova projekta. Nikada ne dopustite dobavljaču da promijeni vrstu goriva u ponudi, a da od njega ne zatražite da ponovno dostavi podatke o prijelaznim performansama, podatke o buci i podatke o emisijama.

Generator nije zadnja stvar koju kupujete; to je polazna točka za elektroenergetski sustav koji štiti vašu proizvodnju i vašu maržu. Kada odaberete s jasnim pogledom na svoj stvarni proizvodni profil opterećenja i stvarnost goriva na vašoj web lokaciji, izbjeći ćete skupu pogrešku odabira pogrešnog goriva na papiru i otkrivanja toga prilikom puštanja u pogon.