گاز طبیعی در مقابل ژنراتورهای دیزل برای تولید: هزینه واقعی، بار و قابلیت اطمینان

برای یک کارخانه تولیدی، سوال واقعی این نیست که کدام سوخت در بروشور محصول بهتر به نظر می رسد. سوال این است که کدام ژنراتور تولید را در زمان از کار افتادن شبکه، زمانی که یک فرآیند به برق مستمر نیاز دارد، یا زمانی که قطع برق به یک رویداد چند ساعته تبدیل می‌شود، ادامه خواهد داد. در بیشتر موارد، پاسخ به سه متغیر بستگی دارد: هر چند وقت یک‌بار ژنراتور کار می‌کند، بار چقدر سریع تغییر می‌کند، و چه مقدار سوخت به صورت فیزیکی در سایت موجود است. مجموعه دیزل ژنراتور معمولاً انتخاب مطمئن‌تری برای پشتیبان‌گیری در حالت آماده به کار و بار متغیر است. یک مجموعه ژنراتور گاز طبیعی می تواند انتخاب بهتری برای تولید بار پایه پیوسته باشد، زمانی که یک خط گاز شهری در دسترس است و انتشار گازهای گلخانه ای بخشی از مجوز سایت است.

این مقاله برای مهندسان کارخانه، مدیران تاسیسات و خریداران پروژه نوشته شده است که نیاز به مقایسه این دو گزینه با در نظر گرفتن شرایط تولید در دنیای واقعی دارند. هدف تاج گذاری برنده جهانی نیست. هدف این است که یک چارچوب تصمیم به شما ارائه دهد که ریسک تدارکات را کاهش دهد، از عدم تطابق سوخت پرهزینه جلوگیری کند، و به شما کمک کند با اطمینان خاطر با یک تامین کننده ژنراتور صحبت کنید. بسیاری از تاسیسات تولید در نهایت دیزل را انتخاب می کنند زیرا توجیه آن برای برق اضطراری آسان تر است. اما اگر خط تولید شما 24 ساعت شبانه روز کار کند و گاز شما قابل اطمینان باشد، گاز طبیعی می تواند هزینه کمتری را در هر کیلووات ساعت در طول عمر دارایی ایجاد کند. انتخاب در مورد ترجیح سوخت نیست. این در مورد تطبیق ژنراتور با مشخصات تولید، محدودیت های سایت و بودجه نگهداری طولانی مدت است.

تصمیم با نمایه بار شما شروع می شود، نه برچسب سوخت

بارهای تولید یکنواخت نیستند. یک کارگاه مهر زنی فلزی ممکن است دارای چند دستگاه پرس بزرگ باشد که به صورت چرخه ای شروع و متوقف می شوند. یک کارخانه فرآوری مواد غذایی ممکن است یخچال، پمپ ها و نوار نقاله ها را برای ساعت ها به طور پیوسته اجرا کند. یک کارخانه شیمیایی ممکن است موتورهای حیاتی داشته باشد که هرگز نباید قدرتشان را از دست بدهند، حتی برای چند سیکل. ژنراتورهای دیزلی و گاز طبیعی در این الگوهای بار عملکرد متفاوتی دارند.

موتورهای دیزلی در کاربردهایی ایجاد می شوند که در آن بارگذاری تهاجمی بلوک اتفاق می افتد. هنگامی که یک موتور بزرگ راه اندازی می شود، ژنراتور باید ولتاژ و فرکانس را در محدوده قابل قبول حفظ کند. دیزل ژنراتورها معمولاً قادر به پذیرش درصد بالایی از بار نامی در یک مرحله هستند. برای کاربردهای صنعتی، یک دیزل ژنراتور می تواند تغییرات بار ناگهانی را با افت ولتاژ کمتر و بازیابی فرکانس سریعتر انجام دهد. طراحی مکانیکی یک موتور دیزل و سیستم هوای توربوشارژ آن پاسخ مستقیم تری به افزایش ناگهانی تقاضای گشتاور می دهد.

ژنراتورهای گاز طبیعی، به ویژه موتورهای گازی صنعتی بدون سوخت، اغلب پذیرش بار بلوک تهاجمی کمتری دارند. یک موتور گازی ممکن است به یک توالی بارگذاری مرحله‌ای نیاز داشته باشد تا بتوان نسبت هوا به سوخت را تنظیم کرد. اگر فرآیند تولید شما دارای موتورهای القایی بزرگی است که به طور همزمان شروع به کار می کنند، ژنراتور گاز ممکن است نیاز به اندازه بزرگ یا جفت شدن با یک مطالعه راه اندازی موتور داشته باشد. که هزینه سرمایه را تغییر می دهد و ممکن است صرفه جویی در سوخت را تضعیف کند.

به همین دلیل است که مشخصات بار باید قبل از صرفه جویی در مصرف سوخت باشد. اگر یک بار پایه طولانی و ثابت دارید، گاز طبیعی ممکن است بازده عالی و هزینه عملیاتی کمتری را ارائه دهد. اگر یک ژنراتور پشتیبان دارید که 50 تا 100 ساعت در سال برای آماده باش اضطراری کار می کند، دیزل گزینه کاربردی تر و کم هزینه تر است. ژنراتور باید هر بار با بار واقعی مطابقت داده شود و انتخاب سوخت تنها بخشی از این فرآیند تطبیق است.

آنچه که دیزل ژنراتورها در یک محیط تولید به خوبی انجام می دهند

دیزل ژنراتورها سابقه طولانی در تولید برق صنعتی دارند. اصل ساده است: سوخت دیزل چگالی انرژی بالایی دارد، به راحتی در محل ذخیره می شود و شتاب قوی از حالت بی بار تا بار کامل ارائه می دهد. برای تولید، اینها فقط جزئیات فنی نیستند. آنها مستقیماً تأثیر می گذارند که آیا کارخانه می تواند پس از قطع برق بدون از دست دادن محصول، آسیب رساندن به تجهیزات یا تأخیر در حمل و نقل بهبود یابد.

یکی از مهمترین مزیت های دیزل استقلال در سوخت است. یک دیزل ژنراتور فقط به یک مخزن سوخت، یک پمپ انتقال و یک قرارداد تامین نیاز دارد. سوخت را می توان با کامیون تحویل داد و در یک مخزن بسته نگهداری کرد. هیچ وابستگی به خط لوله ای که ممکن است در مرز سایت وجود داشته باشد یا نباشد وجود ندارد. این امر دیزل را برای کارخانه‌های مجزا، سایت‌های ثانویه و کارخانه‌های موجود که در آن خط لوله گاز طبیعی در دسترس نیست یا تامین گاز تضمین نشده است، جذاب می‌کند.

مجموعه‌های دیزلی نیز در طیف گسترده‌ای از رتبه‌بندی‌های توان، آسان‌تر یافت می‌شوند. از یک واحد پشتیبان 100 کیلوولت آمپر تا یک بلوک آماده به کار چند مگاواتی، تولیدکنندگان بسته‌های دیزلی کامل با تابلوهای کنترل، تابلو برق و سیستم‌های همگام‌سازی را ارائه می‌دهند. برای یک کارخانه تولیدی که خواهان راه حل اثبات شده با زمان کوتاه است، دیزل اغلب مسیری با کمترین مقاومت است.

راندمان سوخت موتورهای دیزلی نیز عموماً بالاتر از موتورهای گاز طبیعی در توان خروجی معادل است. یک موتور دیزلی می تواند با مصرف سوخت مخصوص ترمز کمتری در محدوده بار وسیع تری کار کند. این بدان معناست که حتی اگر سوخت دیزل به ازای هر MMBtu بیشتر از گاز طبیعی باشد، دیزل ژنراتور ممکن است Btu کمتری در هر کیلووات ساعت مصرف کند. بنابراین هزینه خالص عملیاتی تنها با قیمت سوخت تعیین نمی شود. با حاصلضرب قیمت سوخت و مصرف سوخت در هر کیلووات ساعت تعیین می شود.

برای کارخانه‌هایی که قبلاً ذخیره‌سازی دیزل برای وسایل نقلیه ناوگان یا تجهیزات متحرک دارند، افزودن دیزل ژنراتور یک سیستم سوخت مشترک ایجاد می‌کند. این امر پیچیدگی تدارکات را کاهش می دهد و تضمین می کند که سوخت از قبل برای سایر دارایی ها مدیریت می شود. هنگامی که یک ژنراتور تابع کدهای آتش نشانی ایالتی یا محلی است، طراحی مخزن دیزل، مهار و تهویه برای اکثر شرکت های مهندسی و بازرسان آشنا هستند.

تجهیزات دیزلی نیز برای انبساط موقت انعطاف پذیر هستند. یک کارخانه می‌تواند در ابتدا یک واحد دیزلی با قاب باز مشخص کند و بعداً در صورت ایجاد سر و صدا، یک ظرف ضعیف‌شده به آن اضافه کند. از آنجایی که بازار استاندارد محصولات دیزلی بالغ شده است، تغییرات سفارشی مانند خروجی ولتاژ بالا، موازی سازی و نظارت از راه دور به راحتی در دسترس هستند. یک تولید کننده می تواند ارائه دهد مجموعه مجموعه دیزل ژنراتور که از واحدهای پشتیبان کوچک گرفته تا سیستم‌های آماده به کار بزرگ را در بر می‌گیرد و به یک نیروگاه یک تامین‌کننده برای بسیاری از نیازهای برق می‌دهد.

مجموعه دیزل ژنراتور از Jianghao با محدوده قدرت گسترده Jianghao ژنراتورهای دیزلی از 3 کیلووات تا 3000 کیلووات را در پیکربندی‌های مختلف، از جمله انواع بی‌صدا و کانتینری، با استفاده از موتورهای قابل اعتماد، مناسب برای پشتیبان‌گیری صنعتی و نیازهای برق موبایل ارائه می‌دهد. مشاهده محصول →

معاوضه عملی این است که احتراق گازوئیل ذرات معلق و اکسیدهای نیتروژن تولید می کند. در مناطقی که دسترسی ندارند، دیزل ژنراتورها ممکن است به تجهیزات پس از درمان نیاز داشته باشند یا ممکن است به استفاده اضطراری محدود شوند. این موضوع برای کارخانه هایی که باید مجوزهای هوایی را تمدید کنند یا در نزدیکی مرزهای مسکونی واقع شده اند، موضوع کمی نیست. اما از دیدگاه قابلیت اطمینان خالص و پاسخ بار، دیزل همچنان انتخاب صنعتی پیش فرض است.

چه زمانی گاز طبیعی باید در فهرست نهایی شما باشد

ژنراتورهای گاز طبیعی دیگر یک جایگزین عجیب و غریب نیستند. آنها در صنایعی که گاز قبلاً برای دیگهای بخار، کوره ها، خشک کن ها یا گرمایش فرآیند استفاده می شود، رایج هستند. اگر یک کارخانه دارای یک خط گاز شهری باشد و سایت به یک ژنراتور اجازه مصرف گاز را به صورت مداوم بدهد، یک مجموعه گاز طبیعی می تواند هزینه عملیاتی را کاهش دهد و مشخصات زیست محیطی تاسیسات را بهبود بخشد.

بزرگترین مزیت گاز طبیعی در دسترس بودن سوخت است. اتصال خط لوله نیاز به ذخیره سازی سوخت در محل را از بین می برد که خطر آلودگی سوخت، ورود آب و سرقت گازوئیل را کاهش می دهد. پس از نصب کنتور گاز، تحویل سوخت به صورت خودکار انجام می شود. این برای کارخانه ای که می خواهد از بار عملیاتی مدیریت موجودی سوخت اجتناب کند، اهمیت دارد. همچنین زمانی که یک کارخانه ساعت‌های زیادی در روز کار می‌کند اهمیت دارد، زیرا یک مخزن کوچک دیزل می‌تواند به سرعت در طول یک قطع طولانی‌مدت شبکه تخلیه شود.

گاز طبیعی همچنین از نظر ذرات، احتراق تمیزتری را ارائه می دهد. هیچ دوده، اگزوز دیزل مشکی و هیچ باقیمانده سوخت روی تجهیزات وجود ندارد. برای یک پردیس تولیدی در نزدیکی یک منطقه مسکونی یا در منطقه ای با محدودیت های دقیق ذرات، مزایای بصری و نظارتی می تواند قابل توجه باشد. تجهیزات گاز طبیعی را می توان در بسته بندی بسته با الزامات مجوز هوای کمتر نصب کرد، اما همچنان باید بسته به طراحی موتور و قوانین محلی، انتشار NOx و لغزش متان را در نظر بگیرید.

در یک محیط تولید مداوم، یک ژنراتور گاز طبیعی می تواند به عنوان منبع برق اولیه به جای پشتیبان استفاده شود. برخی از تولیدکنندگان از مجموعه های گاز برای کار موازی با شبکه استفاده می کنند و از قیمت پایین گاز بهره می برند. به این برنامه درخواست شارژ یا تولید پراکنده می گویند. ژنراتور بخشی از بار را تامین می کند، واردات تاسیسات را کاهش می دهد و می تواند در ساعات اوج تعرفه ارسال شود. اگر تعرفه گاز پایین باشد و شرکت محلی اجازه عملیات موازی را بدهد، اقتصاد می تواند جذاب باشد.

مجموعه گاز طبیعی نیز در برخی موارد بی صداتر است زیرا فرآیند احتراق عموماً در حالت پایدار نرمتر است. با این حال، سر و صدا اغلب توسط محفظه تعیین می شود تا سوخت. یک محفظه ضعیف صدا با طراحی خوب می تواند واحدهای گازوئیل و گاز را به سطوح صدای مشابهی برساند. اگر سایت تولیدی شما به یک راه حل آرام برای تغییر شیفت یا عملیات شبانه نیاز دارد، الف مجموعه ژنراتور نوع بی صدا به جای انتخاب سوخت فقط به دلایل سر و صدا.

مجموعه ژنراتور بی صدا با محفظه عایق صدا مجموعه‌های ژنراتور نوع بی‌صدا جیانگهائو دارای یک محفظه فولادی 2 میلی‌متری با عایق صوتی چند لایه هستند که سطح سر و صدای 70-75 دسی‌بل را در 1 متر فراهم می‌کند که برای محیط‌های حساس به نویز ایده‌آل است. مشاهده محصول →

خطر گاز طبیعی این است که خط برق ممکن است برای یک ژنراتور اندازه نباشد، به خصوص اگر سرویس گاز موجود فقط برای یک بخاری کوچکتر باشد. ژنراتور تقاضای گاز بالایی خواهد داشت و شرکت برق باید تأیید کند که فشار و جریان کافی است. اگر فشار گاز موجود خیلی کم است، به یک تقویت کننده گاز یا پیکربندی موتور گازی متفاوتی نیاز دارید. که به تجهیزات و پیچیدگی پروژه می افزاید.

هنگامی که تصمیم به استفاده از گاز طبیعی گرفته می شود، دامنه محصولات همچنان گسترده است. سازنده ای که ارائه می دهد مجموعه ژنراتورهای گاز طبیعی می تواند واحدی را که برای ولتاژ و نیازهای کنترل سایت تعیین شده است، تامین کند. نکته کلیدی این است که موتور گازی را انتخاب کنید که با سرعت، پله بار و شرایط ارتفاع کارخانه شما مطابقت داشته باشد. موتورهای گازسوز همه یکسان نیستند. برخی برای بار پایه پیوسته ساخته شده اند، در حالی که برخی دیگر تحمل کمتری در برابر دمای بالای محیط و نوسانات سریع بار دارند.

مجموعه ژنراتورهای گاز طبیعی از Jianghao برای قدرت پاکتر جیانگهائو مجموعه‌های ژنراتور گاز طبیعی را با طیف وسیعی از قدرت و گزینه‌های موتور تولید می‌کند که جایگزین قابل اعتمادی برای دیزل برای کاربردهای بار پایه مداوم و پشتیبان اضطراری ارائه می‌کند. مشاهده محصول →

کل هزینه: سرمایه، سوخت و هزینه های عملیاتی

هزینه اغلب اولین سوالی است که مدیر کارخانه می پرسد. پاسخ صادقانه این است که یک جمله ساده "دیزل ارزان است" یا "گاز ارزان است" مفید نیست. شما باید هزینه کل مالکیت را در افق مورد انتظار پروژه مقایسه کنید. این شامل مجموعه اولیه ژنراتور، زیرساخت سوخت، سیستم های کمکی، کار نصب، تعمیر و نگهداری سالانه و سوخت مصرف شده تحت الگوهای بار واقعی است.

مجموعه‌های دیزل ژنراتور معمولاً قیمت خرید پایین‌تری نسبت به واحدهای گاز طبیعی با توان یکسان دارند. یک موتور دیزل حول یک چرخه احتراق استانداردتر و یک زنجیره تامین بالغ ساخته شده است. موتورهای گازسوز، به ویژه موتورهای صنعتی بدون سوخت، دارای اجزای بیشتری مانند کاربراتور گاز، مبدل های کاتالیزوری، سیستم های جرقه زنی و منطق کنترل پیشرفته تر است. به همین دلیل است که مجموعه های گاز طبیعی اغلب در قیمت اولیه تجهیزات دارای حق بیمه هستند.

قیمت سوخت جایی است که گاز طبیعی می تواند برنده شود. گاز طبیعی اغلب به ازای هر MMBtu ارزانتر از گازوئیل است، اما قیمت مصرف کننده به تعرفه های محلی، هزینه های اوج تقاضا و محتوای انرژی گاز عرضه شده بستگی دارد. اگر یک کارخانه قبلاً گاز را تحت یک قرارداد صنعتی خریداری کند، هزینه افزایشی ژنراتور ممکن است کمتر از خرید سوخت دیزل با قیمت پمپ خرده فروشی باشد. با این حال، گاز همیشه ارزان نیست. در زمستان یا در زمان افزایش تقاضا، قیمت گاز صنعتی می تواند به طور قابل توجهی افزایش یابد.

بهره وری سوخت جایی است که دیزل می تواند پیروز شود. یک موتور دیزلی در بیشتر موارد یک کیلووات ساعت با ورودی کمتر انرژی حرارتی تولید می کند. نرخ حرارت تقریبی برای مجموعه دیزل ژنراتورهای صنعتی بزرگ اغلب 8500 تا 9500 Btu در هر کیلووات ساعت است. مجموعه ژنراتورهای گاز طبیعی بدون سوخت می تواند در محدوده 10000 تا 12000 Btu در هر کیلووات ساعت باشد. این بدان معناست که یک واحد گاز طبیعی برای تولید همان خروجی الکتریکی به انرژی سوخت بیشتری نیاز دارد. وقتی نرخ حرارت بالاتر را در قیمت سوخت بالقوه کمتر ضرب می کنید، نتیجه مربوط به سایت است و گاهی آنطور که انتظار می رود یک طرفه نیست.

برای مقایسه هزینه‌های سوخت، باید از قیمت‌های محلی خود استفاده کنید نه از میانگین ملی. یک روش ساده‌تر این است که از هر تامین‌کننده ژنراتور در مورد مصرف سوخت تخمینی در ساعات کاری که می‌خواهید کار کنید، بخواهید. سپس در هزینه واقعی سوخت تحویلی خود ضرب کنید. برای کارخانه ای که یک ژنراتور آماده به کار را به مدت 100 ساعت در سال کار می کند، تفاوت هزینه سوخت معمولا جزئی است. برای نیروگاهی که یک ژنراتور گاز را به مدت 6000 ساعت در سال راه اندازی می کند، حتی یک تفاوت هزینه ناچیز در هر کیلووات ساعت می تواند تأثیر مالی جدی ایجاد کند.

ذخیره سازی سوخت و محدودیت های سایت: هزینه پنهان

بسیاری از تصمیمات تدارکاتی شکست می خورند زیرا محدودیت های سایت نادیده گرفته می شوند. یک ژنراتور ممکن است دارای رتبه kw باشد، اما سایت نمی تواند سیستم سوخت یا محفظه را پشتیبانی کند. این امر به‌ویژه در کارخانه‌های تولیدی قدیمی‌تر که در آن لوله برق در پشت ملک است و قوانین آتش‌سوزی محلی مستلزم فاصله بین مخزن سوخت و ساختمان است، صادق است.

برای گازوئیل، به یک مخزن ذخیره، یک محل نگهداری، یک نقطه پر، یک سیستم نظارت بر سطح و احتمالاً یک حلقه پولیش سوخت نیاز دارید. اندازه مخزن باید برای زمان استقلال مورد انتظار باشد. اگر یک نیروگاه دارای بار فرآیند بحرانی 1000 کیلووات باشد و 24 ساعت پشتیبان بخواهد، مصرف سوخت در بار کامل می تواند هزاران لیتر باشد. ذخیره این مقدار گازوئیل نیاز به فضا، مجوزها و یک طرح پیشگیری از نشت دارد. مدیریت سوخت نیز یک وظیفه تعمیر و نگهداری است: اگر گازوئیل برای مدت طولانی بدون استفاده بماند، می تواند تجزیه شود، آب را جذب کند و از رشد میکروبی حمایت کند. برنامه تعمیر و نگهداری سوخت منظم برای تاسیسات حیاتی اختیاری نیست.

برای گاز طبیعی، محدودیت اصلی سایت لوله تامین گاز است. ژنراتور به یک جریان گاز و فشار مشخص در ریل توزیع نیاز دارد. اگر اندازه لوله کمتر باشد، ژنراتور ممکن است با افزایش بار کاهش یابد یا خراب شود. در یک کارخانه تولیدی، تجهیزات فرآیند ممکن است از قبل گاز مصرف کنند، بنابراین ژنراتور باید به یک خط گاز جداگانه یا یک انشعاب اختصاصی با تنظیم فشار مناسب متصل شود. این یک وظیفه مهندسی است که باید در مرحله طراحی تعریف شود، نه بعد از رسیدن ژنراتور.

اگر خط گاز شهری وجود نداشته باشد، گاز طبیعی را می توان به صورت گاز طبیعی فشرده یا گاز طبیعی مایع عرضه کرد. CNG به یک سیستم ذخیره سازی فشار بالا و یک بخارساز نیاز دارد و LNG به ذخیره سازی برودتی نیاز دارد. این گزینه ها هزینه سرمایه قابل توجهی را اضافه می کنند و نیاز به آموزش اپراتور دارند. برای اکثر کارخانه‌ها، CNG یا LNG تنها زمانی رقابتی است که ساعات کار سالانه بسیار بالا باشد و عملکرد زیست‌محیطی یا صرفه‌جویی در قیمت سوخت پیچیدگی را توجیه کند.

دیزل همچنین در تنظیمات شدید دارای مزایایی است. یک کارخانه در یک مکان دورافتاده ممکن است به خط لوله گاز دسترسی نداشته باشد، اما می تواند تحویل دیزل را از یک تامین کننده قابل اعتماد ترتیب دهد. اگر کارخانه در منطقه ای با هوای سرد شدید باشد، می توان سوخت دیزل را برای عملیات در دمای پایین تصفیه کرد. از سوی دیگر، گاز طبیعی ممکن است مشکلاتی با فشار گاز، میعانات و یخ زدگی رگولاتور در شرایط سرد داشته باشد، مگر اینکه سیستم برای آن طراحی شده باشد.

بهره وری تحت بارهای واقعی تولید

بارهای تولیدی اغلب بسیار کمتر از ظرفیت نامی ژنراتور است. یک ژنراتور 1000 کیلوواتی ممکن است برای پوشش بار پیک اندازه باشد، اما میانگین بار کارخانه ممکن است تنها 500 تا 700 کیلو وات باشد. ژنراتور ساعت های زیادی را در بار جزئی سپری می کند. درک راندمان در بار جزئی در بسیاری از کاربردها مهمتر از راندمان بار کامل است.

موتورهای دیزلی معمولاً منحنی مصرف سوخت صاف تری دارند. در بار 50 درصد، یک دیزل ژنراتور ممکن است حدود 60 تا 70 درصد سوختی را که در 100 درصد بار مصرف می کند، مصرف کند. این بدان معناست که مصرف سوخت خاص در هر کیلووات ساعت تحویلی، در حالی که تا حدودی بیشتر از بار کامل است، به طور چشمگیری افزایش نمی یابد. بنابراین دیزل ژنراتورها برای بارهای متغیر و برای کاربردهایی که ژنراتور گاهی اوقات با بار سبک کار می کند، کاربردی هستند.

موتورهای گاز طبیعی، به ویژه برخی از طرح های بدون سوخت، در بار جزئی کارایی کمتری دارند. هنگامی که بار کاهش می یابد، نسبت هوا به سوخت باید تنظیم شود و سیستم کنترل ممکن است سوخت بیشتری را در هر کیلووات ساعت بسوزاند تا احتراق پایدار حفظ شود. برای یک نیروگاه که یک ژنراتور گاز را با بار جزئی برای دوره های طولانی راه اندازی می کند، هزینه عملیاتی ممکن است بالاتر از یک محاسبه ساده بار کامل باشد.

به همین دلیل است که مطالعات پروفایل بار ارزشمند هستند. یک مطالعه خوب، رویدادهای واقعی کیلووات، کیلوولت آمپر، ضریب توان و راه اندازی موتور را در طول یک هفته نماینده ثبت می کند. نه تنها اوج بار را نشان می دهد، بلکه نشان می دهد که ژنراتور چند بار در بار 30 درصد، 60 درصد یا 90 درصد قرار می گیرد. این داده ها به تعیین اینکه آیا ژنراتور باید یک مجموعه دیزلی، یک مجموعه گازی یا یک جفت واحد موازی کوچکتر باشد کمک می کند.

اگر نیروگاه دارای بار بسیار متغیر باشد، یک استراتژی معمول اندازه گیری دو یا چند مجموعه ژنراتور و اجرای آنها به صورت موازی است. در بار کم، تنها یک مجموعه اجرا می شود. در بار زیاد، هر دو مجموعه اجرا می شوند. این کار راندمان را در بار بخشی بهبود می بخشد زیرا هر ژنراتور به خروجی نامی خود نزدیک تر است. این رویکرد به ویژه برای ژنراتورهای گاز طبیعی که بازده بار جزئی یک نگرانی است مفید است. یک سیستم موازی زمانی که ژنراتور یک بار تولید نوسانی را تامین می کند، سرمایه گذاری ارزشمندی است.

انتشار، مجوزها، و خطرات زیست محیطی

مقررات زیست محیطی در حال تبدیل شدن به بخش بزرگتری از انتخاب ژنراتور در تولید است. ژنراتوری که نتواند الزامات مجوز هوا را برآورده کند، می تواند راه اندازی را به تاخیر بیاندازد، جریمه هایی را آغاز کند یا پس از خرید مجبور به طراحی مجدد شود. مشخصات آلایندگی بستگی به نوع موتور، مشخصات بار و گزینه های تصفیه پس از اگزوز دارد.

دیزل ژنراتورها دارای مجموعه ای از مشخصه های آلایندگی هستند. آنها اکسیدهای نیتروژن و ذرات معلق تولید می کنند. در بسیاری از مناطق، دیزل ژنراتورهای آماده به کار اضطراری از برخی الزامات مجوز مستثنی هستند، اگر فقط برای خاموشی های نادر استفاده شوند. اما آنها همچنان مشمول محدودیت های عملیاتی معقولی هستند و در صورتی که ژنراتور برای عملیات غیر اضطراری استفاده شود، برخی از تسهیلات باید برای دریافت مجوز اقدام کنند. اگر قصد دارید از ژنراتور برای پیک تراشیدن یا پاسخگویی به تقاضا استفاده کنید، ممکن است نیاز به نصب پس درمانی یا انتخاب موتوری با آلایندگی کمتر داشته باشید.

موتورهای گاز طبیعی ذرات معلق کمتری تولید می کنند. فرآیند احتراق تمیزتر است و هیچ دود قابل مشاهده ای وجود ندارد. با این حال، موتورهای گاز طبیعی هنوز هم NOx تولید می کنند و می توانند متان نسوخته ساطع کنند. متان یک گاز گلخانه ای قوی است و برخی از مقامات محیط زیست شروع به بررسی لغزش متان کرده اند. در سایتی که انتشارات Scope 1 یا Scope 2 را ردیابی می کند، لغزش متان می تواند یک مسئولیت پنهان باشد.

برای سایت‌های تولیدی در مناطق غیرقابل دسترسی، گاز طبیعی می‌تواند یک انتخاب مفید باشد زیرا از نیاز به فیلترهای ذرات دیزل یا کاهش کاتالیزوری انتخابی جلوگیری می‌کند. با این حال، موتورهای گازسوز کم NOx ممکن است نیازهای تعمیر و نگهداری متفاوتی داشته باشند و ممکن است به کیفیت سوخت حساس تر باشند. این یک معاوضه است که باید قبل از خرید ژنراتور با سازنده و یک مشاور محلی کیفیت هوا در میان گذاشته شود.

نکته دیگری که باید در نظر گرفت مجوز نویز است. یک مجموعه فریم باز دیزلی می تواند 95 تا 105 دسی بل (A) نزدیک به اگزوز تولید کند، در حالی که یک صدا خفه کن و محفظه با کیفیت بالا می تواند آن را به 65 تا 75 دسی بل (A) در فاصله کاهش دهد. مجموعه های گاز طبیعی اغلب به عنوان ساکت تر تلقی می شوند، اما طراحی محفظه معمولاً عامل غالب است. اگر کارخانه نزدیک یک مرز مسکونی باشد، مشخصات نویز در سفارش خرید، نه نوع سوخت، تعیین می‌کند که آیا نصب مطابق با آن دریافت می‌کنید یا خیر.

تعمیر و نگهداری، طول عمر، و خطر خرابی

تعمیر و نگهداری جایی است که تصمیم ژنراتور می تواند گران شود. هزینه یک خاموشی برنامه ریزی نشده پس از خرابی ژنراتور اغلب از صرفه جویی سالانه سوخت یک گزینه سوخت ارزان تر بیشتر است. بنابراین تعمیر و نگهداری باید به عنوان یک عامل خطر تلقی شود، نه صرفاً هزینه عملیاتی.

تعمیر و نگهداری دیزل ژنراتور برای اکثر تاسیسات صنعتی آشناست. این وظایف شامل تعویض فیلتر سوخت، تعویض روغن، بررسی مایع خنک کننده، تعمیر و نگهداری باتری، بازرسی انژکتور و آزمایش بار منظم است. یک دیزل ژنراتور که به خوبی نگهداری شود می تواند بسیار قابل اعتماد باشد. در برنامه های آماده به کار، مجموعه های دیزل معمولاً یک بار در ماه تحت بار آزمایش می شوند تا تأیید شود که موتور برای شرایط اضطراری آماده است. این یک روش استاندارد برای تاسیسات حیاتی است.

طول عمر یک مجموعه دیزل ژنراتور اغلب با ساعت کار اندازه گیری می شود. یک موتور دیزل صنعتی سنگین معمولاً می تواند 20000 تا 30000 ساعت قبل از تعمیر اساسی کار کند که این بستگی به بار، سرعت و کیفیت نگهداری دارد. مشخص شده است که برخی از موتورها در کاربردهایی که به دقت مدیریت می شوند بیش از 40000 ساعت هستند. برای کارخانه ای که ژنراتور خود را تنها چند صد ساعت در سال کار می کند، یک دستگاه دیزل می تواند چندین دهه دوام بیاورد.

تعمیر و نگهداری ژنراتور گاز طبیعی متفاوت است. یک موتور گازی بدون سوخت از شمع، کویل جرقه زنی و کاربراتور گاز یا سیستم تزریق استفاده می کند. این قطعات نیاز به بازرسی و تعویض منظم دارند. بسته به نوع موتور، ممکن است هر 1000 تا 2000 ساعت شمع ها نیاز به تعویض داشته باشند. وضعیت سوپاپ و سوپاپ اگزوز نیز در موتورهای گازسوز حیاتی است. فواصل تعویض روغن برای موتورهای گازسوز به دلیل ویژگی های احتراق و احتمال آلودگی روغن می تواند کوتاهتر از موتورهای دیزلی باشد.

برای کاربردهای بار پایه پیوسته، برنامه تعمیر و نگهداری ژنراتور گاز طبیعی در صورتی قابل مدیریت است که نیروگاه دارای تیم تعمیر و نگهداری ماهر یا قرارداد خدمات باشد. اما برای کارخانه ای که فقط یک تکنسین آموزش دیده با دیزل دارد، تغییر به گاز می تواند شکاف نگهداری ایجاد کند. شبکه خدمات سازنده باید قبل از خرید ارزیابی شود. اگر سازنده بتواند سایت را با قطعات یدکی، تشخیص از راه دور و خدمات صحرایی پشتیبانی کند، خطر به طور قابل توجهی کمتر است.

خطر خرابی نیز با در دسترس بودن سوخت مرتبط است. یک دیزل ژنراتور می تواند ساعت ها پس از قطع شدن شبکه کار کند، اما اگر مخزن سوخت خالی باشد، دستگاه متوقف می شود. یک ژنراتور گاز طبیعی منبع نامحدودی از خط لوله دارد، اما اگر شرکت گاز قطعی خود را تجربه کند، ژنراتور بی فایده است. برخی از نیروگاه ها از ژنراتور دوگانه سوز استفاده می کنند که در صورت افت فشار گاز می تواند به دیزل تبدیل شود. سیستم های دوگانه سوز به هزینه اولیه اضافه می کنند، اما می توانند برای تاسیساتی که نمی توانند وقفه در بار فرآیند خود را بپذیرند، ارزشمند باشند.

افت ولتاژ، پاسخ گذرا، و اندازه ژنراتور

موتورهای صنعتی، پرس ها، جوشکارها و کمپرسورها بارهای گذرا ایجاد می کنند. هنگامی که یک موتور بزرگ راه اندازی می شود، ژنراتور یک افت ولتاژ کوتاه مدت و یک انحراف فرکانس را تجربه می کند. اگر ژنراتور نتواند به سرعت بازیابی شود، ممکن است خط تولید قطع شود، PLC ها دوباره تنظیم شوند و موتورها همگام سازی را از دست بدهند. بنابراین، ژنراتور باید به گونه‌ای باشد که بدترین بار شروع را تحمل کند، نه فقط بار حالت پایدار.

مجموعه دیزل ژنراتور به دلیل ارائه پاسخ گذرا قوی‌تر شهرت دارد. موتور می تواند به سرعت تحویل سوخت را افزایش دهد و فشار را برای مطابقت با تقاضای بار افزایش دهد. این به تنظیم کننده ولتاژ زمان بیشتری برای حفظ خروجی می دهد. به عنوان مثال، یک مجموعه دیزل ژنراتور ممکن است ولتاژ را در 10 درصد در طول یک برنامه بار بلوکی 100 درصد نگه دارد. موتورهای گاز طبیعی ممکن است افت ولتاژ اولیه بیشتری داشته باشند و زمانی که بار به طور ناگهانی اعمال می شود به زمان بیشتری برای بازیابی نیاز دارند.

این یک قانون جهانی نیست، اما یک الگوی رایج است. برگه اطلاعات سازنده باید شامل داده های عملکرد گذرا ISO 8528 باشد. اگر کارخانه شما دارای ترتیب راه اندازی موتور است، از تامین کننده درخواست مطالعه راه اندازی موتور کنید. این مطالعه مشخص خواهد کرد که آیا یک ژنراتور گاز طبیعی برای مدیریت جریان هجومی باید بزرگتر باشد یا خیر. اندازه بیش از حد یک ژنراتور گاز می تواند مزیت هزینه عملیاتی را با افزایش سرمایه گذاری و کاهش تلفات بازده بار از بین ببرد.

در تولید، کیفیت ولتاژ نیز یک نگرانی برای ماشین‌های CNC و سایر تجهیزات الکترونیکی حساس است. ژنراتوری که افت ولتاژ عمیق‌تری ایجاد می‌کند ممکن است باعث ایجاد مزاحمت شود. برخی از گیاهان این مشکل را با استفاده از یک سیستم UPS برای کنترل های حیاتی حل می کنند. برخی دیگر از یک مجموعه ژنراتور با یک دینام بزرگ برای کاهش افت ولتاژ استفاده می کنند. هر دو گزینه باید در طراحی کلی سیستم در نظر گرفته شوند.

تنظیمات سفارشی برای کارخانه های تولیدی

امکانات تولید به ندرت ساده هستند. یک کارخانه ممکن است به یک ژنراتور موازی با ابزار، یک خروجی ولتاژ بالا، یک بسته سیار برای یک سایت کمکی، یا یک محفظه فشرده ضعیف شده با صدا نیاز داشته باشد. این الزامات همیشه در محصولات کاتالوگ استاندارد موجود نیست.

اگر نیروگاه شما دارای یک سیستم توزیع برق پیچیده است، ممکن است از همکاری با سازنده ای که می تواند یک طرح مجموعه ژنراتور سفارشی ارائه دهد، بهره مند شوید. یک طرح سفارشی می تواند مشخصات الکتریکی، سیستم کنترل، نقاط هشدار و آرایش فیزیکی را قبل از ساخت واحد تعریف کند. این به کاهش شگفتی های نصب کمک می کند و تضمین می کند که ژنراتور می تواند با تابلو برق موجود یکپارچه شود. سازنده همچنین می تواند در مورد اینکه آیا ژنراتور باید یک واحد بزرگ باشد یا یک گروه موازی از واحدهای کوچکتر توصیه کند.

برای نیروگاه هایی که نیاز به اتصال به شبکه توزیع ولتاژ متوسط ​​دارند، اغلب به پکیج مجموعه ژنراتور فشار قوی نیاز است. یک بسته ولتاژ بالا شامل یک ترانسفورماتور افزایش دهنده، یک قطع کننده ولتاژ بالا، رله های حفاظتی و کنترل هایی است که به ژنراتور اجازه می دهد تا به موازات شبکه برق کار کند یا نیروگاه را جزیره ای کند. این یک حوزه تخصصی است که در آن توانایی های مهندسی سازنده بیش از نوع سوخت اهمیت دارد.

یکی دیگر از نیازهای رایج در تولید، توانایی کارکردن چندین مجموعه ژنراتور به صورت موازی است. موازی سازی به کارخانه اجازه می دهد تا تولید را با بارگذاری تطبیق دهد، افزونگی را افزایش دهد و پس از یک واحد بزرگ را کاهش دهد. اگر یک نیروگاه دارای یک فرآیند پیوسته است که نمی تواند خاموشی کامل را تحمل کند، می توان یک سیستم موازی ترتیب داد تا تعمیر و نگهداری در یک مجموعه اتفاق بیفتد در حالی که مجموعه دیگر به تغذیه بار بحرانی ادامه دهد. هم برای گازوئیل و هم برای گاز طبیعی، یک سیستم موازی پیچیدگی می‌افزاید، اما انعطاف‌پذیری را نیز افزایش می‌دهد.

بسته های متحرک و خود بلند شونده زمانی مفید هستند که ژنراتور باید بین سالن های تولید جابجا شود یا در یک سایت موقت مستقر شود. در برخی از کارخانه ها، در حالی که یک واحد دائمی در حال تعمیر است، از ژنراتور نصب شده روی تریلر به عنوان پشتیبان استفاده می شود. سازنده می تواند یک بسته سیار با طراحی خود بلند شونده ارائه دهد تا کارخانه بتواند واحد را بدون جرثقیل قرار دهد. این یک موضوع اصلی مقایسه بین گازوئیل و گاز نیست، اما بر انتخاب نهایی تأثیر می گذارد زیرا هر نوع سوختی در هر پیکربندی موجود نیست.

چک لیست خرید عملی برای گیاه شما

قبل از صدور سفارش خرید، از چک لیست زیر استفاده کنید تا از رایج ترین اشتباهات جلوگیری کنید. این لیست عمداً عملی است و می تواند به عنوان یک سند بررسی در طول فرآیند تدارکات مورد استفاده قرار گیرد.

1. حالت عملکرد را تعریف کنید. آیا ژنراتور برای آماده به کار اضطراری، برق اولیه، بار پایه پیوسته، تراشیدن پیک یا عملکرد موازی شبکه است؟ ژنراتوری که برای پشتیبان‌گیری اضطراری استفاده می‌شود ممکن است الزامات انتشار و پروتکل‌های نگهداری متفاوتی نسبت به ژنراتوری که برای تولید روزانه استفاده می‌شود داشته باشد.
2. ساعات کار سالانه مورد انتظار را محاسبه کنید. هزینه سوخت سالانه تنها زمانی معنادار است که میزان مصرف سوخت را در ساعات واقعی کارکرد ژنراتور ضرب کنید. یک برنامه استندبای 200 ساعته نسبت به کاربرد مداوم 5000 ساعته حساسیت هزینه سوخت متفاوتی دارد.
3. درخواست پروفایل بارگذاری میانگین بار، اوج بار، ضریب توان و کیلوولت آمپر شروع بزرگترین موتور را اندازه گیری یا تخمین بزنید. همچنین در نظر بگیرید که آیا یک خط تولید می‌تواند برای کاهش بار شروع مجدد توالی‌بندی شود یا خیر.
4. در دسترس بودن سوخت را تأیید کنید. از شرکت گاز بپرسید که آیا فشار و جریان لوله موجود می تواند ژنراتور را پشتیبانی کند یا خیر. اگر خط گاز خیلی کوچک باشد، گزینه گاز طبیعی ممکن است به یک خط اختصاصی و یک تقویت کننده فشار نیاز داشته باشد. برای دیزل، اندازه مخزن و قرارداد تحویل سالانه سوخت را تأیید کنید.
5. مجوزهای محلی را بررسی کنید. مشخص کنید که آیا ژنراتور را می توان برای رویدادهای غیر اضطراری محدود استفاده کرد، آیا به درمان بعدی نیاز است یا خیر، و چه محدودیت نویز در خط ملک اعمال می شود. قبل از درخواست قیمت، این الزامات را در مشخصات لحاظ کنید.
6. ارزیابی دسترسی تعمیر و نگهداری تأیید کنید که این مرکز دارای تکنسین های آموزش دیده برای سرویس سکوی موتور انتخابی است. در غیر این صورت، از تامین کننده در مورد در دسترس بودن قرارداد خدمات محلی و زمان تحویل قطعات برای تعویض بپرسید.
7. هزینه کل مالکیت را مقایسه کنید از هر تامین کننده ای بخواهید که تخمین هزینه چرخه عمر خود را شامل ژنراتور، سیستم سوخت، نصب، کنترل، نگهداری، مصرف سوخت و مقدار باقیمانده پیش بینی شده باشد. یک تفاوت جزئی در رتبه بندی توان مظنه شده می تواند محاسبات هزینه را به طور قابل ملاحظه ای تغییر دهد.
8. سبد محصولات سازنده را بررسی کنید. تامین‌کننده‌ای که می‌تواند چندین نوع سوخت، محدوده قدرت و گزینه‌های محفظه را ارائه دهد، در صورت تغییر پروژه، انعطاف‌پذیری بیشتری به شما می‌دهد. عرضه‌کننده‌ای با محدوده محصول محدودتر ممکن است شما را مجبور به پیکربندی غیربهینه کند.

این چک لیست باید توسط مهندس کارخانه، مدیر عملیات و مسئول تدارکات پر شود. تصمیم فقط فنی نیست. همچنین بر بودجه سالانه، کارکنان، و انطباق تأثیر می گذارد. آوردن افراد مناسب به مکالمه زودهنگام، احتمال تغییر سفارش دیرهنگام را کاهش می دهد.

توصیه نهایی: کارخانه تولیدی شما کدام را باید انتخاب کند؟

اگر کارخانه شما به دنبال یک ژنراتور پشتیبان کلاسیک است که ممکن است در بیشتر سال بیکار بماند و پس از قطع ناگهانی شبکه باید به طور قابل اعتماد شروع به کار کند، دیزل را انتخاب کنید. دیزل هزینه اولیه کمتر، روال خدمات آشنا، پذیرش مرحله بارگذاری قوی، و توانایی ذخیره سوخت در محل را ارائه می دهد. برای تأسیسات تولیدی که قبلاً به خط گاز صنعتی متصل نشده اند، این انتخاب مطمئن تر است.

اگر نیروگاه شما منبع گاز طبیعی پایداری داشته باشد و ژنراتور صدها ساعت در روز به عنوان یک واحد اولیه یا پیک استفاده شود، گاز طبیعی ارزش ارزیابی جدی دارد. یک مولد گاز طبیعی می تواند انتشار ذرات را کاهش دهد، ذخیره سازی سوخت را ساده کرده و هزینه سوخت کمتری را در هر کیلووات ساعت تولید کند که تعرفه های گاز رقابتی باشد. نکته کلیدی این است که فشار گاز را تأیید کنید، شامل مطالعه راه اندازی موتور، و بودجه برای فواصل نگهداری کوتاه تر یک موتور گازی باشد.

برای بسیاری از تاسیسات تولیدی، تصمیم یکی یا دیگری نیست. یک چیدمان متداول یک دیزل ژنراتور برای آماده باش اضطراری و یک ژنراتور گاز برای تراشیدن پیک شبکه یا بار پایه مداوم است. این امر به کارخانه قابلیت اطمینان گازوئیل برای قطعی های کوتاه مدت و اقتصادی بودن گاز طبیعی برای کاربردهای طولانی مدت را می دهد. این دو سیستم می توانند فلسفه کنترل یکسانی را به اشتراک بگذارند و در یک تابلو برق یکپارچه شوند.

چند هشدار عملی نهایی: هرگز یک ژنراتور را تنها بر اساس رتبه بندی بروشور انتخاب نکنید. همیشه اطلاعات عملکرد واقعی سایت را تحت شرایط ارتفاع، دما و بار خود بخواهید. هرگز سیستم ذخیره سازی سوخت یا تامین گاز را نادیده نگیرید، زیرا بیشترین هزینه های پروژه در آنجا اتفاق می افتد. و هرگز اجازه ندهید یک تامین کننده نوع سوخت یک قیمت را بدون درخواست از آنها برای ارسال مجدد داده های عملکرد گذرا، داده های نویز و داده های آلایندگی تغییر دهد.

ژنراتور آخرین چیزی نیست که می خرید. این نقطه شروع یک سیستم قدرت است که از تولید و سود شما محافظت می کند. هنگامی که با نگاهی روشن به نمایه بار تولید واقعی خود و واقعیت سوخت سایت خود انتخاب می کنید، از اشتباه گران قیمت انتخاب سوخت اشتباه روی کاغذ و کشف در راه اندازی جلوگیری می کنید.