Gázturbina kiválasztása kapcsolt hő- és villamosenergia-termelési projektekhez

A megfelelő gázturbina kiválasztása kulcsfontosságú döntés minden kapcsolt hő- és villamosenergia-termelési (CHP) projektnél. A legjobb választás egyensúlyt teremt a villamosenergia-termelés és a hasznosítható hő iránti igény között.

A projektvezetőknek a teljesítmény mellett fel kell mérniük a hőigényt, az üzemanyag-felhasználás rugalmasságát, a hatásfokot, az üzemi körülményeket és az életciklusköltségeket, hogy a műszaki és üzleti célokat egyaránt támogató megoldást találjanak.

A strukturált kiválasztási folyamat csökkentheti a projekt kockázatait, javíthatja az energia hasznosítását, és megbízható, hosszú távú üzemeltetéshez teremthet stabilabb alapot.

A telephely villamosenergia- és hőigényével kezdje

Elsőként gyűjtse össze az óránkénti villamosenergia- és hőigényre vonatkozó adatokat, lehetőleg legalább egy teljes évre. A havi átlagok elfedhetik az évszakos csúcsokat, a leállásokat és az alacsony hőfogyasztású időszakokat.

Határozza meg a szükséges hőközeget, hőmérsékletet, nyomást és minőséget. Egy nagynyomású technológiai gőzt igénylő üzem követelményei eltérnek egy olyan létesítményétől, ahol a helyiségek fűtésére meleg vizet használnak.

Vesse össze a kétféle igény időbeli alakulását. A gázturbina vonzó mennyiségű villamos energiát termelhet, de a többlethő értéke korlátozott, ha a telephely nem tudja felhasználni vagy gazdaságosan értékesíteni.

Minden üzemállapotra határozza meg a minimális, jellemző és csúcsterhelést. Vegye figyelembe a várható termelési változásokat, a karbantartási időszakokat és a jövőbeli bővítést, hogy a kiválasztott berendezés az üzembe helyezés után is hasznos maradjon.

A gázturbina méretezésénél vegye figyelembe a hasznosítható hőt és az üzemórákat

Számos ipari CHP-projektnél a méretezés kiindulópontja a hőigény, mivel a visszanyert hő tárolása vagy továbbítása további infrastruktúra nélkül nehéz.

Vesse össze a turbina kipufogógázának tömegáramát és hőmérsékletét a hővisszanyerő rendszer követelményeivel. A hőhasznosító gőzfejlesztőnek (HRSG) a reális üzemi terhelések mellett is biztosítania kell a szükséges gőzparamétereket.

Ezután ellenőrizze, hogy a villamosenergia-termelés hogyan viszonyul a telephely igényéhez, a hálózati vételezés feltételeihez és az esetleges betáplálási korlátozásokhoz. Hőigény-vezérelt megoldás esetén is szükség lehet hálózati villamos energiára a csúcsterhelés idején.

Villamosenergia-igény vezérelt kialakítás akkor lehet megfelelő, ha az áram különösen értékes, vagy engedélyezett a hálózati betáplálás. Számszerűsítse azonban a fel nem használt hő időszakait és azok projektgazdaságosságra gyakorolt hatását.

Több berendezésméretet és konfigurációt értékeljen ugyanazon óránkénti igényprofil alapján. Egy kisebb, egyenletesen üzemelő egység jobban teljesíthet egy nagyobb berendezésnél, amely gyakran részterhelésen működik.

Több egység javíthatja az üzemi rugalmasságot és az ellátásbiztonságot, ugyanakkor több berendezést, vezérlőrendszert, karbantartási kapcsolódási pontot és beruházási költséget jelent. Ezeket az előnyöket és hátrányokat vesse össze a telephely tényleges megbízhatósági követelményeivel.

Hasonlítsa össze a hatásfokot valós üzemi körülmények között

Ne kizárólag a közzétett villamos hatásfok vagy összhatásfok alapján válasszon turbinát. Ellenőrizze a tüzelőanyag-alapot, a referenciafeltételeket, a terhelési pontot és a hasznos hő meghatározását.

Az összhatásfok általában a nettó villamosenergia-termelés és a hasznosított hő összegét viszonyítja a tüzelőanyag beviteléhez. A megtermelt, de fel nem használható hőt nem szabad projektelőnyként figyelembe venni.

Minden ajánlatnál egységesen az alsó vagy a felső fűtőérték alapján számoljon. Eltérő alapok használata miatt úgy tűnhet, hogy az összehasonlított hatásfokértékek különböznek, holott nem ez a helyzet.

Kérjen teljes és részterhelésre vonatkozó teljesítményadatokat, beleértve a kipufogógáz jellemzőit is. A folyamatos, névleges üzemponti működés feltételezése helyett modellezze a várható indításokat, leállásokat, készenléti időszakokat és a teljesítmény időbeli romlását.

Vegye figyelembe a telephelyi körülményeket, például a környezeti hőmérsékletet, a tengerszint feletti magasságot, a páratartalmat, a szívóoldali nyomásveszteséget és a kipufogóoldali ellennyomást. A meleg időjárás és a nagy tengerszint feletti magasság csökkentheti a rendelkezésre álló teljesítményt és módosíthatja a projekt megtérülését.

Kérje meg a beszállítókat, hogy különítsék el a turbina bruttó teljesítményét a segédüzemi fogyasztás utáni nettó erőművi teljesítménytől. Az adott telephelyi feltételekre megadott garantált értékeket hasonlítsa össze, ne csupán a katalógus szerinti névleges adatokat.

A tüzelőanyag-ellátást, a kibocsátást és a hővisszanyerést együtt vizsgálja

Korán erősítse meg a tüzelőanyag összetételét, nyomását, hőmérsékletét, rendelkezésre állását és a szerződéses korlátozásokat. A gázminőség változása hatással lehet az égésre, a teljesítményre, a kibocsátásra, valamint a tüzelőanyag kezelésének vagy kompressziójának szükségességére.

Ha az ellátás megszakadásának kockázata jelentős, vizsgálja meg a kettős tüzelőanyag-felhasználás lehetőségét vagy az alternatív üzemeltetési módot. Vegye figyelembe az átállás követelményeit, a tárolást, az engedélyezést és a tartalék tüzelőanyag készenlétben tartásának költségét.

Ha hidrogén bekeverését tervezik, kérjen a beszállítótól konkrét megerősítést a javasolt tüzelőanyag-összetételre és üzemi tartományra vonatkozóan. A jövőbeni alkalmasságot nem szabad garantált jellemzőként kezelni.

A konfiguráció véglegesítése előtt határozza meg az alkalmazandó kibocsátási határértékeket és az engedélyezési követelményeket. Az égéstechnológia, a füstgázkezelés és a felügyeleti berendezések hatással lehetnek a költségekre, az elrendezésre és az üzemi rugalmasságra.

Utólagos tüzeléssel növelhető a gőztermelés, ha az igény meghaladja a turbina kipufogógázából rendelkezésre álló hőt. A teljes projekt teljesítményének összehasonlításakor külön értékelje ennek tüzelőanyag-fogyasztását és kibocsátását.

Vizsgálja meg a HRSG megkerülő vezetékeit, az indítási követelményeket, a vízkezelést, a kondenzátum visszavezetését és a gőzrendszerbe való integrációt is. Ezek a kapcsolódási pontok határozzák meg, hogy a visszanyert hő megbízhatóan és biztonságosan rendelkezésre bocsátható-e.

Készítsen életciklusköltség-összehasonlítást

Minden kiválasztott lehetőséget azonos projektidőtáv, üzemi profil, tüzelőanyagár-feltételezések, villamosenergia-tarifák és pénzügyi paraméterek alapján értékeljen. Rögzítse a feltételezéseket, hogy a döntéshozók felülvizsgálhassák azokat.

A turbina és a generátor költsége mellett vegye figyelembe a HRSG, a telepítés, a mélyépítési munkák, a hálózati csatlakozás, a tüzelőanyag-rendszerek, a kibocsátáscsökkentő berendezések, a mérnöki szolgáltatások, az üzembe helyezés és a tulajdonosi költségek tételét is.

Az üzemeltetési költségek közé tartozzon a tüzelőanyag, a víz, a fogyóeszközök, a rendszeres karbantartás, a tervezett nagyjavítások, a pótalkatrészek és a munkaerő költsége. A nagyobb karbantartások időzítését is modellezze, ne csak éves átlaggal számoljon.

A villamos energia és a hasznos hő értékét a telephely tényleges alternatívái alapján számítsa ki. Adott esetben vegye figyelembe a teljesítménydíjakat, a készenléti tarifákat, a betáplálási korlátozásokat és a tartalék kazánok költségét.

Vizsgálja meg, mennyire érzékeny az eredmény a tüzelőanyagárakra, az áramárakra, az üzemórákra és a hőhasznosításra. További felülvizsgálatra van szükség a berendezés megrendelése előtt, ha a projekt csak optimista feltételezésekkel működőképes.

A nettó jelenértékhez és a megtérülési időhöz hasonló mutatók mellett vegye figyelembe a rendelkezésre állást és az üzemi kockázatot is. A legalacsonyabb vételár nem feltétlenül jelenti a projekt teljes időtartama alatti legalacsonyabb költségű megoldást.

Mérje fel a megbízhatóságot, a szállítási kockázatot és a beszállítói támogatást

Határozza meg, milyen következményekkel járna a termelésre és a hőellátásra egy nem tervezett leállás. Mérje fel, hogy a hálózati áram, a tartalék kazánok, a pótberendezések vagy a szerződéses szervizreakció képes-e kezelni a kieséseket.

Tekintse át a karbantartási időközöket, a nagyjavítások terjedelmét, a pótalkatrészek szállítási idejét és a helyi szervizelési lehetőségeket. Kérjen igazolást hasonló tüzelőanyaggal, terhelési ciklussal és alkalmazásban szerzett releváns üzemeltetési tapasztalatról.

Erősítse meg a főberendezések szállítási ütemtervét, és azonosítsa az olyan függőségeket, mint az engedélyek, a közműcsatlakozások és a hosszú szállítási idejű alkatrészek. A telepítésre, a tesztelésre és az üzembe helyezésre is tervezzen reális időtartalékot.

Több kivitelező bevonásával megvalósuló projekteknél egyértelműen ossza ki a berendezések kapcsolódási pontjain mért teljesítményért vállalt felelősséget. Különösen fontos, hogy a turbina kipufogógázára vonatkozó garanciák összhangban legyenek a HRSG tervezési feltételezéseivel és az erőmű átvételi tesztjeivel.

A SINO-QNP EPC-szolgáltatásai legfeljebb 400 MW-os erőművi projekteket fednek le, a megvalósíthatósági vizsgálattól, tervezéstől és kivitelezéstől az üzembe helyezésen át a kezelőszemélyzet képzéséig terjedő választható szolgáltatási körrel.

Egy konkrét CHP-projektnél erősítse meg a javasolt szerződéses szolgáltatási kört, a kizárásokat, a garanciákat és a szervizfeltételeket. Az integrált megvalósítási megközelítés csökkentheti a koordinációs hiányosságokat, ha a felelősségi köröket egyértelműen dokumentálják.

Használjon egységes kiválasztási ellenőrzőlistát

A végleges ajánlatok bekérése előtt minden beszállítónak ugyanazokat a terhelési profilokat, telephelyi feltételeket, tüzelőanyag-specifikációt, kibocsátási követelményeket, hálózati korlátozásokat és elvárt üzemeltetési elveket adja meg.

Kérje, hogy az ajánlatok meghatározott telephelyi feltételek mellett tartalmazzák a nettó teljesítményt, a hasznos hő leadását, a tüzelőanyag-fogyasztást, a részterhelési teljesítményt, a karbantartási feltételezéseket, a szállítási határidőket és a garanciális feltételeket.

Először a műszaki megfelelőséget hasonlítsa össze, majd értékelje az életciklus-gazdaságosságot és a szállítási kockázatot. Rögzítse az eltéréseket, és tisztázza, hogy a javasolt teljesítménygaranciák az egyes berendezésekre vagy az integrált erőműre vonatkoznak-e.

A megfelelő gázturbina megbízhatóan, elfogadható életciklusköltség mellett elégíti ki a telephely villamosenergia- és hasznosítható hőigényét. A berendezés kiválasztása előtt reális üzemállapotok mellett ellenőrizze, hogy valóban megfelel-e ezeknek az igényeknek.