Földgáz és dízel generátorok a gyártáshoz: valós költségek, terhelés és megbízhatóság

Egy gyártóüzem esetében az igazi kérdés nem az, hogy melyik tüzelőanyag hangzik jobban a termékismertetőben. A kérdés az, hogy melyik generátor fogja folytatni a termelést, ha a hálózat meghibásodik, ha egy folyamat folyamatos áramellátást igényel, vagy ha a közüzemi kimaradás többórás eseménysé válik. A legtöbb esetben a válasz három változótól függ: milyen gyakran jár a generátor, milyen gyorsan változik a terhelés, és milyen tüzelőanyag áll rendelkezésre fizikailag a helyszínen. A dízel generátorkészlet általában a biztonságosabb választás készenléti és változó terhelésű tartalékoláshoz. A földgázfejlesztő készlet jobb választás lehet a folyamatos alapterhelésű termeléshez, ha rendelkezésre áll közüzemi gázvezeték, és a levegőbe történő kibocsátás a telephelyi engedély részét képezi.

Ez a cikk olyan üzemmérnököknek, létesítményvezetőknek és projektvásárlóknak íródott, akiknek össze kell hasonlítaniuk a két lehetőséget a valós gyártási körülményekkel. Nem az a cél, hogy egyetemes győztest koronázzunk meg. A cél az, hogy olyan döntési keretet adjunk Önnek, amely csökkenti a beszerzési kockázatot, elkerüli a költséges üzemanyag-egyenetlenségeket, és segít bizalommal beszélni a generátorszállítóval. Sok gyártóüzem végül azért választ dízelt, mert könnyebben indokolható a szükségáram. De ha a gyártósor a nap 24 órájában üzemel, és a gázellátása megbízható, a földgáz alacsonyabb kilowattóránkénti költséget termelhet az eszköz élettartama során. A választás nem az üzemanyag-preferencián múlik; a generátornak a termelési profilhoz, a telephely korlátaihoz és a hosszú távú karbantartási költségvetéshez való igazításáról van szó.

A döntés a terhelési profillal kezdődik, nem az üzemanyag-címkével

A gyártási terhelések nem egyenletesek. Egy fémbélyegző műhelyben lehet néhány nagy présgép, amelyek ciklusokban indulnak és állnak le. Egy élelmiszer-feldolgozó üzem órákon keresztül folyamatosan működtetheti a hűtést, a szivattyúkat és a szállítószalagokat. Egy vegyi üzemnek lehetnek kritikus motorjai, amelyek soha nem veszíthetnek teljesítményből, még néhány ciklus erejéig sem. A dízel- és földgázgenerátorok eltérően teljesítenek ezekben a terhelési mintákban.

A dízelmotorokat olyan alkalmazásokban alkalmazzák, ahol agresszív blokkterhelés történik. Amikor egy nagy motor elindul, a generátornak a feszültséget és a frekvenciát az elfogadható határokon belül kell tartania. A dízel generátorkészletek általában egyetlen lépésben képesek a névleges terhelés nagy százalékát fogadni. Ipari alkalmazásokban a dízelgenerátor képes kezelni a hirtelen terhelésváltozásokat kisebb feszültségeséssel és gyorsabb frekvencia-visszaállítással. A dízelmotor mechanikai felépítése és turbófeltöltős levegőrendszere közvetlenebb választ ad a nyomatékigény hirtelen növekedésére.

A földgázgenerátorok, különösen a sovány égésű ipari gázmotorok gyakran kevésbé agresszív blokkterhelést fogadnak el. Előfordulhat, hogy egy gázmotor fokozatos töltési sorrendet igényel a levegő-üzemanyag arány beállításához. Ha a gyártási folyamatban nagy indukciós motorok vannak, amelyek egyszerre indulnak, előfordulhat, hogy a gázgenerátort túlméretezni kell, vagy motorindítási vizsgálattal kell párosítani. Ez megváltoztatja a tőkeköltséget, és alááshatja az üzemanyag-megtakarítást.

Éppen ezért a terhelési profilnak az üzemanyag-takarékosság előtt kell lennie. Ha hosszú, állandó alapterhelése van, a földgáz kiváló hatékonyságot és alacsonyabb üzemeltetési költséget biztosíthat. Ha van egy tartalék generátora, amely évi 50-100 órát üzemel vészkészenlétben, a dízel továbbra is a praktikusabb, olcsóbb választás. A generátort minden alkalommal a tényleges terheléshez kell igazítani, és a tüzelőanyag kiválasztása csak egy része ennek az egyeztetési folyamatnak.

Mire jók a dízelgenerátorok gyártási környezetben

A dízelgenerátorok nagy múltra tekintenek vissza az ipari energia területén. Az elv egyszerű: a dízel üzemanyag nagy energiasűrűséggel rendelkezik, könnyen tárolható a helyszínen, és erőteljes gyorsulást biztosít üresjárattól teljes terhelésig. A gyártásnál ezek nem csak műszaki részletek; közvetlenül befolyásolják, hogy egy üzem képes-e felépülni a közüzemi kimaradás után anélkül, hogy termékvesztés, berendezés károsodás vagy szállítási késedelem keletkezne.

A dízel egyik legfontosabb előnye az üzemanyag-függetlenség. A dízelgenerátorhoz csak üzemanyagtartályra, átemelő szivattyúra és szállítási szerződésre van szüksége. Az üzemanyagot teherautóval lehet szállítani, és egy tartályban tárolni. Nincs függés egy olyan csővezetéktől, amely lehet vagy nincs jelen a telek határán. Ez vonzóvá teszi a gázolajat az elszigetelt gyárak, másodlagos telephelyek és meglévő üzemek számára, ahol nem áll rendelkezésre földgázvezeték, vagy ahol a gázellátás nem biztosított.

A dízelkészleteket is könnyebb megtalálni a teljesítmények széles skálájában. A 100 kVA-s tartalék egységtől a több megawattos készenléti blokkig a gyártók komplett dízelcsomagokat kínálnak vezérlőpanellel, kapcsolóberendezésekkel és szinkronizációs rendszerekkel. Egy olyan gyártóüzem számára, amely bevált megoldást szeretne rövid átfutási idővel, a dízel gyakran a legkisebb ellenállás útja.

A dízelmotorok üzemanyag-hatékonysága általában magasabb, mint a földgázmotoroké azonos teljesítmény mellett. A dízelmotor alacsonyabb fék-specifikus üzemanyag-fogyasztás mellett tud működni szélesebb terhelési tartományban. Ez azt jelenti, hogy még ha a dízel üzemanyag MMBtu-nként többe kerül, mint a földgáz, a dízelgenerátor kevesebb Btu-t fogyaszthat kilowattóránként. A nettó működési költséget tehát nem kizárólag az üzemanyagár határozza meg; az üzemanyagár és a kWh-ra jutó üzemanyag-fogyasztás szorzata határozza meg.

Azoknál az üzemeknél, amelyek már rendelkeznek dízeltárolóval a flottajárművek vagy mobil berendezések számára, dízelgenerátor hozzáadásával közös üzemanyagrendszer jön létre. Ez csökkenti a beszerzés bonyolultságát, és biztosítja, hogy az üzemanyagot más eszközökhöz már kezeljék. Ha egy generátorra állami vagy helyi tűzvédelmi előírások vonatkoznak, a dízeltartály tervezése, elszigetelése és szellőzése a legtöbb mérnöki cég és ellenőr számára ismerős.

A dízel berendezések rugalmasak az ideiglenes bővítéshez is. Az üzem kezdetben nyitott keretű dízelegységet határozhat meg, majd később hangtompító tartályt is hozzáadhat, ha a zaj aggodalomra ad okot. Mivel a szabványos dízeltermékek piaca kiforrott, könnyen elérhetőek az egyedi módosítások, mint például a nagyfeszültségű kimenet, a párhuzamosítás és a távfelügyelet. A gyártó kínálhat a dízel generátorkészlet portfólió amely a kis tartalék egységektől a nagy készenléti rendszerekig terjed, így az üzem egyetlen szállítót biztosít számos energiaszükséglethez.

Jianghao dízel generátorkészletek széles teljesítménytartománnyal A Jianghao 3 kW-tól 3000 kW-ig terjedő dízelgenerátorokat kínál különféle konfigurációkban, beleértve a csendes és konténeres típusokat is, megbízható motorokkal, amelyek alkalmasak ipari tartalék és mobil energiaszükségletekre. Termék megtekintése →

A gyakorlati kompromisszum az, hogy a dízel égetése során szemcsék és nitrogén-oxidok keletkeznek. A nem elérhető területeken a dízelgenerátorok utókezelő berendezést igényelhetnek, vagy vészhelyzeti használatra korlátozódnak. Ez nem kis probléma azoknál a gyárakban, amelyeknek meg kell újítaniuk a légiforgalmi engedélyeket, vagy amelyek lakóterületek közelében helyezkednek el. De pusztán a megbízhatóság és a terhelésre adott válasz szempontjából a dízel továbbra is az alapértelmezett ipari választás.

Mikor kell a földgáznak szerepelnie a kiválasztott listán

A földgáztermelők már nem egzotikus alternatívák. Gyakoriak azokban az iparágakban, ahol már használják a gázt kazánokhoz, kemencékhez, szárítókhoz vagy folyamatfűtéshez. Ha egy gyár rendelkezik közüzemi gázvezetékkel, és a telephely lehetővé teszi a generátor számára a folyamatos gázfogyasztást, a földgázkészlet csökkentheti az üzemeltetési költségeket és javíthatja a létesítmény környezeti profilját.

A földgáz legnagyobb előnye az üzemanyag elérhetősége. A csővezeték-csatlakozás szükségtelenné teszi az üzemanyag helyszíni tárolását, ami csökkenti az üzemanyag szennyeződésének, a víz behatolásának és a gázolaj eltulajdonításának kockázatát. A gázóra felszerelése után az üzemanyag-szállítás automatikus. Ez fontos egy olyan üzem számára, amely el akarja kerülni az üzemanyag-készlet kezelésével járó működési terheket. Az is számít, ha egy gyár napi sok órát üzemel, mert egy kis dízeltartály gyorsan kimerülhet egy huzamosabb hálózati kimaradás során.

A földgáz a részecskék tekintetében is tisztább égést biztosít. Nincs korom, nincs fekete dízel kipufogó, és nincs üzemanyag-maradvány a berendezésen. Lakóterület közelében vagy szigorú részecske-korlátozású régióban található gyártótelepen a vizuális és szabályozási előnyök jelentősek lehetnek. A földgázberendezések zárt csomagban is beszerelhetők alacsonyabb légengedély-követelmény mellett, de a motor kialakításától és a helyi szabályoktól függően továbbra is számolni kell az NOx-kibocsátással és a metán csúszással.

Folyamatos termelési környezetben a földgázgenerátor elsődleges energiaforrásként használható, nem pedig tartalék. Egyes gyártók gázkészleteket használnak, hogy párhuzamosan működjenek a hálózattal, és kihasználják az alacsonyabb gázárakat. Ezt keresletdíj-alkalmazásnak vagy elosztott generálásnak nevezik. A generátor biztosítja a terhelés egy részét, csökkenti a közüzemi importot, és csúcsidőben szállítható. A gazdaságosság akkor lehet vonzó, ha a gázdíj alacsony és a helyi közmű párhuzamos működést tesz lehetővé.

A földgázkészlet bizonyos esetekben csendesebb is, mert az égési folyamat általában egyenletesebb állandósult állapotban. A zajt azonban gyakrabban határozza meg a ház, mint az üzemanyag. Egy jól megtervezett hangcsillapított burkolat a dízel- és gázüzemű egységeket egyaránt hasonló zajszintre hozhatja. Ha gyártási helyén csendes megoldásra van szükség a műszakváltásokhoz vagy az éjszakai műveletekhez, fontolja meg a csendes típusú generátorkészlet ahelyett, hogy csak zaj miatt választanak üzemanyagot.

Csendes generátorkészletek hangszigetelt házzal A Jianghao csendes típusú generátorkészletei robusztus, 2 mm-es acélházzal rendelkeznek, többrétegű hangszigeteléssel, amely akár 70-75 dB-es zajszintet is biztosít 1 méteren, ami ideális a zajérzékeny környezetekhez. Termék megtekintése →

A földgázzal az a kockázat, hogy a közművezeték nem generátorra van méretezve, különösen akkor, ha a meglévő gázszolgáltatás csak egy kisebb fűtőtestre vonatkozik. A generátor nagy gázigényű lesz, és a közműszolgáltatónak meg kell győződnie arról, hogy a nyomás és az áramlás megfelelő-e. Ha a rendelkezésre álló gáznyomás túl alacsony, akkor gázfokozóra vagy más gázmotor-konfigurációra van szüksége. Ez felszerelést és összetettséget ad a projekthez.

Amikor a földgáz használatáról döntenek, a termékpaletta még mindig széles. Egy gyártó, aki kínál földgáz generátor készletek a telephely feszültség- és szabályozási követelményeinek megfelelő névleges egységet tud biztosítani. A kulcs az, hogy olyan gázmotort válasszunk, amely megfelel a gyári fordulatszámnak, terhelési fokozatnak és magassági viszonyoknak. A gázmotorok nem egyformák; egyesek folyamatos alapterhelésre készültek, míg mások kevésbé tolerálják a magas környezeti hőmérsékletet és a gyors terhelésingadozásokat.

Jianghao földgázgenerátor-készletei a tisztább energia érdekében A Jianghao széles teljesítménytartományú és motorválasztékkal rendelkező földgázgenerátor-készleteket gyárt, amelyek megbízható alternatívát kínálnak a dízel helyett folyamatos alapterhelési és vészhelyzeti tartalék alkalmazásokhoz. Termék megtekintése →

Teljes költség: tőke, üzemanyag és működési költségek

A költségek gyakran az első kérdés, amelyet az üzemvezető feltesz. Az őszinte válasz az, hogy egy egyszerű "dízel olcsó" vagy "a gáz olcsó" kijelentés nem hasznos. Össze kell hasonlítania a teljes tulajdonlási költséget a projekt várható horizontján. Ez magában foglalja a kezdeti generátorkészletet, az üzemanyag-infrastruktúrát, a segédrendszereket, a telepítési munkát, az éves karbantartást és a valós terhelési minták mellett elfogyasztott üzemanyagot.

A dízel generátorkészletek vételára általában alacsonyabb, mint az azonos teljesítményű földgázüzemek. A dízelmotor egy szabványosabb égési ciklus és egy kiforrott ellátási lánc köré épül. A gázmotor, különösen az ipari sovány égésű motor, több alkatrészt tartalmaz, mint például gázkarburátor, katalizátorok, gyújtásrendszerek és fejlettebb vezérlési logika. Ez az oka annak, hogy a földgázkészletek gyakran felárat fizetnek a kezdeti felszerelési árajánlaton.

Az üzemanyagár az, ahol a földgáz nyerhet. A földgáz MMBtu-nként gyakran olcsóbb, mint a gázolaj, de a fogyasztói ár a helyi tarifáktól, a csúcsigényi díjaktól és a szállított gáz energiatartalmától függ. Ha egy gyár már ipari szerződés alapján vásárol gázt, a generátor többletköltsége alacsonyabb lehet, mint a gázolaj kiskereskedelmi szivattyúáron történő vásárlása esetén. A gáz azonban nem mindig olcsó; télen vagy a keresleti kiugrások idején az ipari gáz ára jelentősen emelkedhet.

Az üzemanyag-hatékonyság az, ahol a dízel nyerhet. A dízelmotor a legtöbb esetben alacsonyabb hőenergia-bevitel mellett termel kilowattórát. A nagy ipari dízelgenerátorok hozzávetőleges hőteljesítménye gyakran 8500-9500 Btu/kWh. A sovány égésű földgázgenerátor-készletek 10 000 és 12 000 Btu/kWh tartományba eshetnek. Ez azt jelenti, hogy egy földgázegységnek több tüzelőanyag-energiára van szüksége ugyanazon elektromos teljesítmény előállításához. Ha a magasabb fűtési sebességet megszorozza a potenciálisan alacsonyabb üzemanyagárral, az eredmény helyfüggő, és néha nem olyan egyoldalú, mint az várható.

Az üzemanyagköltségek összehasonlításához a saját helyi árakat kell használnia, nem pedig az országos átlagot. Egy egyszerűbb módszer, ha minden generátorszállítótól kérünk egy becsült üzemanyag-fogyasztást a tervezett üzemórákban. Ezután szorozza meg a tényleges leszállított üzemanyagköltséggel. Egy készenléti generátort évi 100 órán át üzemeltető gyár esetében az üzemanyagköltség-különbség általában csekély. Egy gázgenerátort évi 6000 órán át üzemeltető erőműnél már a kWh-ra jutó kis költségkülönbség is komoly pénzügyi kihatással járhat.

Az üzemanyag tárolása és a helyszíni korlátok: a rejtett költségek

Sok beszerzési döntés meghiúsul, mert figyelmen kívül hagyják a webhely korlátozásait. Egy generátor teljesítheti a kw-értéket, de a helyszín nem tudja támogatni az üzemanyagrendszert vagy a burkolatot. Ez különösen igaz a régebbi gyártóüzemekre, ahol a közüzemi bekötés az ingatlan hátulján található, és a helyi tűzvédelmi szabályzat megköveteli a távolságot az üzemanyagtartály és az épület között.

A dízelhez tárolótartályra, konténment területre, töltési pontra, szintfigyelő rendszerre, esetleg üzemanyag polírozó hurokra van szükség. A tartályt a várható autonómiaidőre kell méretezni. Ha egy üzem kritikus folyamatterhelése 1000 kW, és 24 órás tartalék üzemet szeretne, az üzemanyag-fogyasztás teljes terhelés mellett több ezer liter is lehet. Ennyi gázolaj tárolásához hely, engedélyek és kiömlésmegelőzési terv szükséges. Az üzemanyag-gazdálkodás egyben karbantartási feladat is: a dízel lebomolhat, felszívhatja a vizet és elősegítheti a mikrobák szaporodását, ha hosszú ideig nem használják. A rendszeres üzemanyag-karbantartási program nem kötelező a kritikus létesítményeknél.

A földgáz esetében a fő helyszíni korlátozás a gázellátó cső. A generátornak meghatározott gázáramra és nyomásra van szüksége az elosztósínnél. Ha a cső mérete alul van, a generátor lemerülhet vagy meghibásodhat a terhelés növekedésével. Egy gyártó üzemben előfordulhat, hogy a technológiai berendezés már eleve gázt fogyaszt, ezért a generátort külön gázvezetékre vagy megfelelő nyomásszabályozású, dedikált ágra kell kötni. Ez egy mérnöki feladat, amelyet a tervezési fázisban kell meghatározni, nem a generátor érkezése után.

Ha nincs közüzemi gázvezeték, a földgáz sűrített földgázként vagy cseppfolyósított földgázként szállítható. A CNG-hez nagynyomású tárolórendszerre és párologtatóra, az LNG-re pedig kriogén tárolásra van szükség. Ezek a lehetőségek jelentős tőkeköltséggel járnak, és kezelői képzést igényelnek. A legtöbb gyár esetében a CNG vagy LNG csak akkor versenyképes, ha az éves üzemórák nagyon magasak, és a környezeti teljesítmény vagy az üzemanyagár-megtakarítás indokolja a bonyolultságot.

A dízelnek extrém körülmények között is vannak előnyei. Előfordulhat, hogy egy távoli helyen lévő gyár nem fér hozzá gázvezetékhez, de megbízható beszállítótól meg tudja oldani a gázolaj szállítását. Ha az üzem erős hideg időjárási viszonyok között van, a dízel üzemanyagot alacsony hőmérsékletű üzemelésre lehet kezelni. A földgáznak viszont gondjai lehetnek a gáznyomással, a kondenzvízzel és a szabályozó jegesedésével hideg körülmények között, hacsak a rendszert nem erre tervezték.

Hatékonyság valós gyártási terhelés mellett

A gyártási terhelés gyakran messze a generátor névleges teljesítménye alatt van. Egy 1000 kW-os generátor méretezhető a csúcsterhelés lefedésére, de az átlagos gyári terhelés csak 500-700 kW lehet. A generátor sok órát tölt részterhelésben. A részleges terhelés melletti hatékonyság megértése sok alkalmazásban fontosabb, mint a teljes terhelésnél.

A dízelmotorok üzemanyag-fogyasztási görbéje általában laposabb. 50 százalékos terhelés mellett a dízelgenerátor a 100 százalékos terhelésnél fogyasztott üzemanyag körülbelül 60-70 százalékát fogyaszthatja el. Ez azt jelenti, hogy a szállított kilowattóránkénti fajlagos üzemanyag-fogyasztás, bár valamivel magasabb, mint teljes terhelésnél, nem növekszik drámaian. A dízelgenerátorok ezért praktikusak változó terhelésekhez és olyan alkalmazásokhoz, ahol a generátor néha kis terhelés mellett működik.

A földgázmotorok, különösen egyes sovány égésű motorok, kevésbé hatékonyak részleges terhelés mellett. Amikor a terhelés csökken, a levegő-üzemanyag arányt módosítani kell, és a vezérlőrendszer több üzemanyagot égethet el kWh-nként a stabil égés fenntartása érdekében. Egy gázgenerátort hosszú ideig részterheléssel működtető erőmű esetében az üzemeltetési költség magasabb lehet, mint azt egy egyszerű teljes terhelésű számítás feltételezné.

Ezért értékesek a terhelési profil vizsgálatok. Egy jó tanulmány rögzíti a tényleges kW-ot, kVA-t, a teljesítménytényezőt és a motorindítási eseményeket egy reprezentatív hét során. Nemcsak a csúcsterhelést mutatja, hanem azt is, hogy milyen gyakran áll a generátor 30 százalékos, 60 százalékos vagy 90 százalékos terhelésen. Ezek az adatok segítenek meghatározni, hogy a generátor dízel készlet, gázkészlet vagy egy pár kisebb párhuzamos egység legyen.

Ha az üzem erősen változó terhelésű, akkor az általános stratégia két vagy több generátorkészlet méretezése és párhuzamos működtetése. Alacsony terhelésnél csak egy készlet fut; nagy terhelésnél mindkét készlet fut. Ez javítja a hatásfokot részterhelésnél, mivel minden generátor közelebb van a névleges teljesítményéhez. Ez a megközelítés különösen hasznos a földgáztermelők számára, ahol a részterhelés hatékonysága aggodalomra ad okot. A párhuzamos rendszer megtérülő befektetés, ha a generátor ingadozó termelési terhelést fog kiszolgálni.

Kibocsátások, engedélyezés és környezeti kockázat

A környezetvédelmi előírások egyre nagyobb szerepet kapnak a gyártásban a generátorválasztásban. Az a generátor, amely nem felel meg a légiforgalmi engedély követelményeinek, késleltetheti az üzembe helyezést, bírságot vonhat ki, vagy a vásárlás után újratervezést kényszeríthet ki. A károsanyag-kibocsátási profil a motor típusától, a terhelési profiltól és a kipufogógáz-utókezelési lehetőségektől függ.

A dízel generátorok jól ismert emissziós jellemzőkkel rendelkeznek. Nitrogén-oxidokat és részecskéket termelnek. Sok régióban a vészhelyzeti készenléti dízelgenerátorok mentesülnek bizonyos engedélyezési követelmények alól, ha csak ritka kimaradásokra használják őket. De továbbra is ésszerű működési korlátok vonatkoznak rájuk, és egyes létesítményeknek engedélyt kell kérniük, ha a generátort nem vészhelyzeti műveletekre használják. Ha azt tervezi, hogy a generátort csúcsborotválkozáshoz vagy keresletreakcióhoz használja, előfordulhat, hogy utókezelést kell beszerelnie, vagy alacsonyabb károsanyag-kibocsátású motort kell választania.

A földgázmotorok lényegesen kevesebb részecskét termelnek. Az égési folyamat tisztább, és nincs látható füst. A földgázmotorok azonban továbbra is NOx-ot termelnek, és el nem égett metánt bocsátanak ki. A metán erős üvegházhatású gáz, és egyes környezetvédelmi hatóságok kezdenek számot adni a metán kicsúszásáról. Az 1. vagy 2. hatókörű kibocsátást nyomon követő telephelyeken a metán csúszása rejtett felelősség lehet.

A nem elért területeken található gyártási telephelyeken a földgáz hasznos választás lehet, mivel elkerüli a dízel részecskeszűrőket vagy a szelektív katalitikus redukciót. Az alacsony NOx-tartalmú gázmotorok azonban eltérő karbantartási igényűek lehetnek, és érzékenyebbek lehetnek az üzemanyag minőségére. Ez egy kompromisszum, amelyet a generátor vásárlása előtt meg kell beszélni a gyártóval és egy helyi levegőminőségi tanácsadóval.

Egy másik szempont, amelyet figyelembe kell venni, a zajengedély. A dízel nyitott vázas készlet 95-105 dB(A)-t képes produkálni a kipufogó közelében, míg a kiváló minőségű hangtompító és ház ezt távolról 65-75 dB(A)-ra csökkenti. A földgázkészleteket gyakran csendesebbnek tekintik, de általában a burkolat kialakítása a domináns tényező. Ha a gyár egy lakóövezet közelében van, akkor a beszerzési rendelés zajspecifikációja, nem pedig az üzemanyag típusa határozza meg, hogy megfelelő telepítést kap-e.

Karbantartás, élettartam és leállási kockázat

A karbantartás az, ahol a generátor döntése költségessé válhat. A generátor meghibásodása utáni egyszeri nem tervezett leállás költsége gyakran meghaladja az olcsóbb üzemanyag-opció éves üzemanyag-megtakarítását. A karbantartást tehát kockázati tényezőként kell kezelni, nem csak működési költségként.

A dízelgenerátorok karbantartása a legtöbb ipari létesítmény számára ismerős. A feladatok közé tartozik az üzemanyagszűrő csere, az olajcsere, a hűtőfolyadék ellenőrzése, az akkumulátor karbantartása, a befecskendező szelepek ellenőrzése és a rendszeres terhelési vizsgálat. Egy jól karbantartott dízelgenerátor nagyon megbízható lehet. Készenléti alkalmazásokban a dízelkészleteket általában havonta egyszer terhelés alatt tesztelik, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy a motor készen áll a vészhelyzetre. Ez bevett gyakorlat a kritikus fontosságú létesítményeknél.

A dízel generátorkészlet élettartamát gyakran üzemórákban mérik. Egy nagy teherbírású ipari dízelmotor jellemzően 20 000-30 000 órát tud működni a nagyjavítás előtt, a terheléstől, a sebességtől és a karbantartás minőségétől függően. Egyes motorokról ismert, hogy a gondosan kezelt alkalmazásokban meghaladják a 40 000 órát. Egy olyan gyár számára, amelyik évente csak néhány száz órát üzemelteti a generátorát, egy dízelkészlet akár évtizedekig is kitarthat.

A földgázgenerátor karbantartása más. A sovány égésű gázmotor gyújtógyertyákat, gyújtótekercseket és gázkarburátort vagy befecskendező rendszert használ. Ezek az alkatrészek rendszeres ellenőrzést és cserét igényelnek. A gyújtógyertyákat a motortól függően 1000-2000 óránként kell cserélni. A szeleplengés és a kipufogószelep állapota szintén kritikus a gázmotoroknál. Az égési jellemzők és az olajszennyeződés lehetősége miatt a gázmotorok olajcsere intervallumai rövidebbek lehetnek, mint a dízelmotoroké.

Folyamatos alapterhelési alkalmazások esetén a földgáztermelő karbantartási ütemterve kezelhető, ha az erőműnek szakképzett karbantartó csapata vagy szervizszerződése van. Egy olyan üzemben azonban, ahol csak dízel-képzett technikus van, a gázüzemre való átállás karbantartási hiányt okozhat. Vásárlás előtt értékelni kell a gyártó szervizhálózatát. Ha a gyártó pótalkatrészekkel, távdiagnosztikával és helyszíni szervizzel tudja támogatni az oldalt, lényegesen kisebb a kockázat.

Az állásidő kockázata az üzemanyag elérhetőségével is összefügg. A dízelgenerátor órákig üzemelhet egy hálózati kimaradás után, de ha az üzemanyagtartály üres, az egység leáll. A földgáztermelőnek korlátlan az ellátása a vezetékről, de ha a gázszolgáltató saját kimaradást tapasztal, akkor a generátor használhatatlan. Egyes üzemek kettős üzemanyagú generátort használnak, amely dízelre válthat, ha a gáznyomás csökken. A kettős tüzelésű rendszerek növelik a kezdeti költségeket, de értékesek lehetnek olyan létesítmények számára, amelyek nem tudják elfogadni a folyamatterhelés megszakítását.

Feszültségcsökkenés, tranziens reakció és generátor méretezése

Az ipari motorok, prések, hegesztők és kompresszorok átmeneti terheléseket hoznak létre. Amikor egy nagy motor elindul, a generátor rövid távú feszültségcsökkenést és frekvenciaeltérést tapasztal. Ha a generátor nem tud gyorsan helyreállni, a gyártósor leállhat, a PLC-k alaphelyzetbe állhatnak, és a motorok elveszíthetik a szinkronizálást. A generátort ezért úgy kell méretezni, hogy a legrosszabb indítási terhelést is kezelje, ne csak az állandósult terhelést.

A dízel generátor készlet erősebb tranziens reakciókról híres. A motor gyorsan növelheti az üzemanyag-szállítást és a nyomást, hogy megfeleljen a terhelési igénynek. Ez több időt biztosít a feszültségszabályozónak a kimenet fenntartására. Például egy dízelgenerátor-készlet 10 százalékos feszültséget tarthat 100 százalékos blokkterhelés alkalmazása során. A földgázüzemű motorok kezdeti feszültségesése nagyobb lehet, és hirtelen terhelés esetén több időre van szükségük a helyreállításhoz.

Ez nem univerzális szabály, de általános minta. A gyártó adatlapjának tartalmaznia kell az ISO 8528 tranziens teljesítményadatokat. Ha az üzemben van motorindítási sorrend, kérjen motorindítási tanulmányt a szállítótól. A tanulmány meghatározza, hogy a földgázgenerátort túlméretezni kell-e a bekapcsolási áram kezelésére. A gázgenerátor túlméretezése kiküszöbölheti az üzemeltetési költségelőnyt azáltal, hogy növeli a tőkebefektetést és az alacsonyabb terhelési hatékonysági veszteséget.

A gyártás során a feszültség minősége a CNC gépek és más érzékeny elektronikai berendezések esetében is aggodalomra ad okot. Az a generátor, amely mélyebb feszültségesést produkál, kellemetlen kioldásokat okozhat. Egyes üzemek ezt úgy oldják meg, hogy UPS-rendszert használnak a kritikus vezérlésekhez. Mások túlméretezett generátorral ellátott generátorkészletet használnak a feszültségesés csökkentésére. Mindkét lehetőséget figyelembe kell venni az általános rendszertervezés során.

Személyre szabott konfigurációk a gyártóüzemekhez

A gyártási létesítmények ritkán egyszerűek. Egy gyárnak szüksége lehet a közművel párhuzamba állítható generátorra, nagyfeszültségű kimenetre, mobil csomagra segédtelephelyre, vagy kompakt hangcsillapított házra. Ezek a követelmények nem mindig állnak rendelkezésre a szabványos katalógustermékekben.

Ha az üzeme összetett áramelosztó rendszerrel rendelkezik, előnyös lehet egy olyan gyártóval való együttműködés, amely egyedi generátorkészlet-tervezést tud biztosítani. Egy egyedi tervezés meghatározhatja az elektromos jellemzőket, a vezérlőrendszert, a riasztási pontokat és a fizikai elrendezést az egység megépítése előtt. Ez segít csökkenteni a telepítési meglepetéseket, és biztosítja, hogy a generátor integrálható legyen a meglévő kapcsolóberendezésekkel. A gyártó tanácsot adhat arra vonatkozóan is, hogy a generátor egyetlen nagy egység legyen, vagy kisebb egységek párhuzamos csoportja.

A középfeszültségű elosztó hálózatra csatlakozni kívánó üzemeknél gyakran szükség van egy nagyfeszültségű generátorkészletre. A nagyfeszültségű csomag tartalmaz egy lépcsős transzformátort, egy nagyfeszültségű megszakítót, védőreléket és vezérlőket, amelyek lehetővé teszik a generátor párhuzamos működését a közművel vagy az erőmű szigetelését. Ez egy speciális terület, ahol a gyártó mérnöki képességei fontosabbak, mint az üzemanyag típusa.

Egy másik gyakori követelmény a gyártásban, hogy több generátoregységet párhuzamosan üzemeltethessenek. A párhuzamosítás lehetővé teszi az üzem számára, hogy a generációt a terheléshez igazítsa, növelje a redundanciát, és csökkentse egyetlen nagy egység lefutását. Ha egy üzemben van egy folyamatos folyamat, amely nem tolerálja a teljes leállást, akkor egy párhuzamos rendszert lehet kialakítani úgy, hogy az egyik sorozat karbantartása megtörténjen, míg a másik készlet továbbra is táplálja a kritikus terhelést. Mind a dízel, mind a földgáz esetében a párhuzamos rendszer bonyolultabbá teszi, de rugalmasabbá is teszi.

A mobil és önemelő csomagok akkor hasznosak, ha a generátort a gyártócsarnokok között kell mozgatni, vagy ideiglenes telephelyre kell telepíteni. Egyes gyárakban pótkocsira szerelt generátort használnak tartalékként, miközben egy állandó egység javítás alatt áll. A gyártó önemelő kialakítású mobil csomagot tud biztosítani, így az üzem daru nélkül is el tudja helyezni az egységet. Ez nem egy alapvető összehasonlítási téma a dízel és a gáz között, de befolyásolja a végső kiválasztást, mivel nem minden üzemanyagtípus érhető el minden konfigurációban.

Gyakorlati vásárlási ellenőrzőlista növényéhez

Megrendelés kiadása előtt használja az alábbi ellenőrzőlistát, hogy elkerülje a leggyakoribb hibákat. A lista szándékosan praktikus, és a beszerzési eljárás során felülvizsgálati dokumentumként használható.

1. Határozza meg az üzemmódot. A generátor vészkészenléti üzemmódra, elsődleges tápellátásra, folyamatos alapterhelésre, csúcsborotválkozásra vagy hálózati párhuzamos működésre szolgál? A vészhelyzeti tartalékolásra használt generátorok kibocsátási követelményei és karbantartási protokolljai eltérőek lehetnek, mint a napi termeléshez használt generátor.
2. Számítsa ki a várható éves üzemórákat. Az éves üzemanyagköltségnek csak akkor van jelentősége, ha az üzemanyag-fogyasztási arányt megszorozza a generátor tényleges üzemóráival. A 200 órás készenléti alkalmazásnak más az üzemanyagköltség-érzékenysége, mint az 5000 órás folyamatos alkalmazásnak.
3. Kérjen terhelési profilt. Mérje meg vagy becsülje meg a legnagyobb motor átlagos terhelését, csúcsterhelését, teljesítménytényezőjét és indítási kVA értékét. Fontolja meg azt is, hogy egy gyártósort újra lehet-e szekvenálni az induló terhelés csökkentése érdekében.
4. Ellenőrizze az üzemanyag elérhetőségét. Kérdezze meg a gázszolgáltatót, hogy a meglévő csőnyomás és áramlás képes-e támogatni a generátort. Ha a gázvezeték túl kicsi, a földgáz opcióhoz külön vezetékre és nyomásfokozóra lehet szükség. Dízel esetében ellenőrizze a tartály méretét és az éves üzemanyag-szállítási szerződést.
5. Ellenőrizze a helyi engedélyeket. Határozza meg, hogy a generátor használható-e korlátozott, nem vészhelyzeti eseményekre, szükség van-e utókezelésre, és milyen zajkorlátozás vonatkozik az ingatlanvonalra. Mielőtt árajánlatot kérne, foglalja bele ezeket a követelményeket a specifikációba.
6. Értékelje a karbantartáshoz való hozzáférést. Győződjön meg arról, hogy a létesítmény rendelkezik a kiválasztott motorplatform szervizelésére kiképzett technikusokkal. Ha nem, kérdezze meg a szállítót a helyi szervizszerződés elérhetőségéről és a cserealkatrészek átfutási idejéről.
7. Hasonlítsa össze a teljes birtoklási költséget. Kérjen minden szállítótól egy életciklus-költségbecslést, amely tartalmazza a generátort, az üzemanyagrendszert, a telepítést, a vezérlőket, a karbantartást, az üzemanyag-fogyasztást és a tervezett maradványértéket. A feltüntetett névleges teljesítmény enyhe eltérése jelentősen megváltoztathatja a költségszámítást.
8. Tekintse át a gyártó termékportfólióját. A többféle tüzelőanyag-típust, teljesítménytartományt és burkolati opciót kínáló szállító nagyobb rugalmasságot biztosít, ha a projekt megváltozik. Egy szűkebb termékpalettával rendelkező beszállító szuboptimális konfigurációra kényszerítheti Önt.

Ezt az ellenőrző listát az üzemmérnöknek, az üzemeltetési vezetőnek és a beszerzési vezetőnek kell kitöltenie. A döntés nem csak technikai; az éves költségvetést, a létszámot és a megfelelést is érinti. Ha korán bevonja a megfelelő embereket a beszélgetésbe, csökkenti a késői változtatási sorrend lehetőségét.

Végső ajánlás: Melyiket válassza a gyártóüzeme?

Ha üzeme olyan klasszikus tartalék generátort keres, amely az év nagy részében tétlenül állhat, és megbízhatóan be kell indulnia egy hirtelen hálózati kimaradás után, válassza a dízelt. A dízel alacsonyabb kezdeti költséget, megszokott szervizelési rutint, erős terhelési lépések elfogadását és az üzemanyag helyszíni tárolásának lehetőségét kínálja. Ez a biztonságosabb választás olyan gyártólétesítmények számára, amelyek még nincsenek csatlakoztatva ipari gázvezetékhez.

Ha üzeme stabil földgázellátással rendelkezik, és a generátort naponta több száz órán keresztül használják elsődleges vagy csúcsteljesítményként, a földgázt komolyan meg kell fontolni. A földgázgenerátor csökkentheti a részecskekibocsátást, egyszerűsítheti az üzemanyag tárolását, és alacsonyabb kWh-nkénti üzemanyagköltséget termelhet, ha a gázdíjak versenyképesek. A kulcs a gáznyomás ellenőrzése, a motor indítási vizsgálata, valamint a gázmotorok rövidebb karbantartási intervallumainak költségvetése.

Sok gyártó létesítmény esetében a döntés nem az egyik vagy a másik. Gyakori elrendezés a dízelgenerátor a vészkészenléthez és a gázgenerátor a hálózati csúcs borotválkozáshoz vagy a folyamatos alapterheléshez. Ez biztosítja az erőmű számára a dízel megbízhatóságát rövid kiesések esetén, és a földgáz üzemgazdaságosságát hosszú üzemű alkalmazásokhoz. A két rendszer ugyanazt a vezérlési filozófiát oszthatja, és ugyanabba a kapcsolóberendezésbe integrálható.

Néhány utolsó gyakorlati figyelmeztetés: soha ne válasszon generátort pusztán a brosúra értékelése alapján. Mindig kérje a tényleges helyszíni teljesítményadatokat az Ön tengerszint feletti magassága, hőmérséklete és terhelési körülményei szerint. Soha ne hagyja figyelmen kívül az üzemanyag-tárolót vagy a gázellátó rendszert, mert itt történik a legtöbb projektköltség túllépés. És soha ne hagyja, hogy a beszállító módosítsa az árajánlat üzemanyagtípusát anélkül, hogy megkérné őket az átmeneti teljesítményadatok, a zajadatok és a kibocsátási adatok újbóli benyújtására.

A generátor nem az utolsó dolog, amit vásárol; ez egy olyan energiarendszer kiindulópontja, amely védi a termelést és az árrést. Ha a tényleges gyártási terhelési profil és a telephelye üzemanyag-valósága alapján választ választ, elkerülheti azt a drága hibát, hogy papíron rossz üzemanyagot választ ki, és az üzembe helyezéskor kiderül.