تخفض مولدات الغاز الموفرة للوقود تكلفة الطاقة لكل كيلوواط ساعة، لكن نسبة الكفاءة المعلنة لا تنتقل مباشرة إلى موقع حيث تختلف جودة الغاز، ملف الحمل، الارتفاع، والصيانة. لذلك، القرار الحقيقي ليس ما إذا كانت الوحدة فعالة، بل تحت أي ظروف تظل فعالة، كيف يتم قياس تلك الكفاءة، وأي الميزات تقلل الاستهلاك عبر النطاق التشغيلي المتوقع. تستعرض هذه الدليل ميزات المحرك، إمداد الغاز، التحكم والتعبئة التي تغير استهلاك الوقود في الميدان، ثم تظهر كيف يمكن ترجمتها إلى مواصفة طلب عروض قابلة للمقارنة.

كيفية قياس كفاءة الوقود في مجموعات المولدات الغازية

يحول المولد الغازي الطاقة الكيميائية في الوقود إلى خرج كهربائي من خلال محرك ومولد تيار متردد. التمييز المفيد الأول هو بين كفاءة المحرك، كفاءة مجموعة المولدات الكهربائية، والكفاءة الإجمالية للوقود. تصف كفاءة المحرك كم كمية طاقة الوقود تتحول إلى عمل عمود الدوران. تشمل كفاءة مجموعة المولدات خسائر المولد، حمل مروحة التبريد، المضخات واستهلاك التحكم. كفاءة الوقود هي كمية الوقود المستهلكة لكل كيلوواط ساعة يتم توصيلها في الموقع، بما في ذلك التشغيل الجزئي للحمولة والظروف المرجعية المختارة.

اسأل الموردين عما إذا كانت القيمة المعلنة تستخدم القيمة الحرارية الأدنى أو الأعلى. يمكن أن يختلف الفرق بعدة في المئة لأن القيمة الحرارية الأدنى تستبعد الحرارة الكامنة للتبخر في بخار الماء العادم. كما اسأل عن منحنى خاص بالحمل بدلاً من رقم كامل الحمولة فقط. تعمل العديد من محركات الغاز بكفاءة عالية في نطاق حمل مرتفع نسبياً، لكن النطاق الدقيق يعتمد على إعدادات الاحتراق، توافق التربو، والأحمال الطفيلية.

ميزات الاحتراق والمحرك التي تحسن كفاءة الوقود

بعد تأكيد أساس القياس، النظر في مكونات الاحتراق وعتاد المحرك التي تغير فعليًا كمية الوقود التي تتحول إلى طاقة مفيدة. يحرق محرك الغاز ذو الاحتراق الضعيف مزيج هواء ووقود محكم مع فائض من الهواء. يمكن أن يحسن الاحتراق الضعيف الكفاءة الحرارية ويقلل من أكاسيد النيتروجين، لكنه يجعل الاحتراق أكثر حساسية لتركيب الغاز واستقرار الاشتعال. الميزات الأكثر فائدة هي تلك التي تحافظ على المزيج عند هدفه عبر الأحمال المختلفة وجودة الوقود المتغيرة.

خط مجموعة مولدات الغاز من Tide Power، كمثال، يجمع بين نطاق محرك MWM معتمد من 600 إلى 4500 كيلوفولت أمبير مع مراقبة ذكية في الوقت الحقيقي. هذا المثال لا يدعي أن كل محرك غاز سيطابق نفس أداء الموقع، فقط أن حزمة المحرك يجب أن تجعل تكامل نظام الغاز والتبريد والتحكم مرئياً قبل تقديم العرض.

التعبئة منفصلة عن معدات الاحتراق. يمكن لمنصة مجموعة المولدات القابلة للتخصيص تبسيط التركيب حول المحرك المختار دون تغيير قرارات الكفاءة داخل الحاوية.

ميزات إمداد الغاز والمعالجة

إمداد الغاز والمعالجة غالبًا ما يكون الفرق بين منحنى كفاءة مختبرية ووقع الموقع الذي يفشل في تحقيق هدف الوقود. لا يرى المحرك اسم وقود مثل الغاز الطبيعي أو الغاز الحيوي. يرى رقم الميثان، القيمة الحرارية المنخفضة، الضغط، درجة الحرارة، الرطوبة، كبريتيد الهيدروجين، السيليوكسانات في الغاز الحيوي، وغيرها من المكونات الدقيقة. رقم الميثان المنخفض قد يجبر على تأخير توقيت الاشتعال أو تقليل الأداء. الرطوبة والملوثات يمكن أن تتلف مكونات نظام الغاز، وتغير عملية الاحتراق، وتقلل الكفاءة المُحافظة عليها.

اطلب غلاف تكوين الغاز بدلاً من تسمية وقود عامة. إذا كان على المحرك التبديل بين غاز الأنابيب، إرسال الغاز الطبيعي المسال، الغاز المرتبط، الغاز الحيوي أو غاز المدفن، أكد أن نظام الغاز ووحدة التحكم يمكنها التعامل مع النطاق. استقرار ضغط إمداد الوقود مهم عند كل خطوة حمل؛ انخفاض الضغط يمكن أن يزعج نسبة الهواء إلى الوقود ويتسبب في إضافة وقود مفرط أو تقليل الحمل.

اقتصاديات توليد الغاز تعتمد على توفر الوقود المحلي بقدر ما تعتمد على تكنولوجيا المحرك. <سيساهم السوق الآسيوي في جعل الغاز توليد الطاقة واحدة من أسرع المناطق نمواً> يغطي الظروف الإقليمية التي توسع توليد الطاقة بالغاز.

التحكم، التبريد والأحمال المساعدة التي تغير استخدام الوقود الحقيقي

تحدد إدارة التحكم والأحمال المساعدة ما إذا كانت نقطة الكفاءة المثلى للمحرك تصبح نقطة التشغيل العادية للمشغل. حتى المحرك الكفء يمكن أن يهدر الوقود إذا عمل بتحميل منخفض لفترات طويلة، أو إذا كانت مروحة التبريد تتكرر بشكل مكثف، أو إذا لم يتم تضمين ضاغط الغاز والمضخات في الاستهلاك المقتبس. اطلب الحمل الكهربائي المساعد عند كل خطوة حمل، وليس فقط معدل وقود المحرك.

يجب أن يتطابق جهاز تحكم المولد المُعد بشكل جيد مع قرارات بدء وإيقاف الوحدة مع الحمل، وتشغيل وحدات متعددة بالتوازي، والحفاظ على نقطة التشغيل فوق النقطة التي يرتفع عندها استهلاك الوقود لكل كيلوواط ساعة بشكل حاد. بالنسبة للمواقع التي تحتوي على طاقة شمسية نهارية أو تخزين، يجب أن ينسق نظام التحكم بين المولد الغازي والشبكة الصغيرة الأوسع بحيث يعمل المحرك فقط في نطاق كفاءته ولا يتعارض مع العاكس أو البطارية.

يمكن أن يدمج الهجين والتخزين الدعم نطاق التشغيل عندما يكون الحمل متغيرًا، على الرغم من أن محرك الغاز يظل المصدر الرئيسي للطاقة الحرارية والكهربائية.

كيفية تحديد كفاءة الوقود في طلب عروض بدون غموض

تصبح المواصفات قابلة للمقارنة عندما يتعين على كل مزود الإجابة على نفس سؤال كفاءة الوقود. تحوّل حقول طلب العروض أدناه ادعاء الكفاءة غير المؤهل إلى دليل يمكن للمهندس تقييمه.

رفض هذا السطر من طلب عرض السعر: “مولد غاز طبيعي موفر للوقود منخفض الاستهلاك.”

استبدله بـ: “مجموعة مولدات مصنفة عند [ارتفاع الموقع ودرجة الحرارة المحيطة]، تعمل بالغاز الطبيعي مع قيمة LHV [القيمة] ورقم الميثان [القيمة]. قدم منحنى استهلاك الوقود لمجموعة المولدات عند الأحمال بنسبة 25 و50 و75 و100 في المائة، مع ذكر أساس LHV أو HHV وضمن جميع الأحمال المساعدة للمحرك.”

ظروف الموقع والممارسات التشغيلية التي تحدد كفاءة الميدان

تحدد ظروف الموقع والصيانة ما إذا كانت الكفاءة المختارة ستظل قائمة بعد التركيب. في الارتفاعات العالية، يقل كثافة الهواء ويقل الأكسجين المتاح للاحتراق، لذلك قد يقلل المحرك من أدائه ويستهلك وقودًا أكثر لكل وحدة إنتاج مفيدة إلا إذا تم مطابقة التربو مع ذلك الارتفاع. درجة الحرارة المحيطة العالية تقلل من كثافة الشحنة وتزيد من طلب مروحة التبريد. الغبار والرطوبة وسوء تصفية الوقود يرفعون من متطلبات الصيانة وانحراف الاحتراق. المولد الذي يعمل غالبًا تحت 40 في المائة من الحمل سيستهلك أيضًا وقودًا أكثر لكل كيلوواط ساعة مما تشير إليه تصنيفه عند الحمل الكامل.

يجب أن تُكتب ممارسات التشغيل في عقد الشراء. أكد فترات الصيانة لمبات الشرر، فلاتر الغاز، تنظيف مبرد هواء الشحن، فحص فاصل الصمام ومعايرة حساس التحكم. خطأ صغير في خليط الهواء والوقود يمكن أن يلغي جزءًا كبيرًا من كفاءة المحرك المصممة. يمكن أن تظهر سجلات الصيانة وبيانات المراقبة عن بُعد ما إذا كان الوحدة تتجه نحو الانحراف قبل أن تجعل فواتير الوقود المشكلة واضحة.

بالنسبة للمواقع المعبأة أو الموزعة، تؤثر التثبيت الميكانيكي ودرجة حرارة الغلاف أيضًا على الأداء المُحافظ عليه. يمكن لحاوية أو غلاف معزول صوتيًا حماية خط الغاز والتحكمات مع تبسيط اتصالات الموقع.

يتم اختبار ادعاءات الكفاءة عندما يتعين على عدة وحدات مشاركة الحمل والبقاء مستقرة تحت ظروف الموقع المتغيرة. <التزامن الناجح لـ 7 مجموعات توليد غاز في أفريقيا> يغطي مثال ميداني لسبع مجموعات مولدات غاز تعمل معًا.

بالنسبة للمشاريع التجريبية أو المراحل التي لا يتوفر فيها إمداد الغاز بشكل مستمر بعد، يمكن استخدام محطة طاقة صغيرة معبأة للتحقق من ملف الحمل ونهج التحكم قبل تحديد حجم مجموعة المولدات الغاز الرئيسية.

خطط للتحقق من كفاءة الوقود مع تايد باور

أرسل نقاط المواصفات التي تحتاج إلى تأكيدها: تركيب الغاز ونطاق رقم الميثان، الناتج الكهربائي المطلوب وملف الحمل، ارتفاع الموقع ودرجة الحرارة المحيطة، ضغط إمداد الوقود، التشغيل الجزئي المقبول، وحدود الانبعاثات. يمكن لفريق تطبيقات تايد باور مراجعة تكوين مجموعة المولدات الغازية، والتخفيض المتوقع ومتطلبات التعبئة قبل تقديم العرض.

اتصل بتايد باور على البريد الإلكتروني [email protected] أو على الرقم +86 591 2806 8999.

الأسئلة الشائعة

ما هو الرقم الأكثر أهمية للمقارنة؟

قارن منحنى استهلاك الوقود لمجموعة المولدات عند خطوات الحمل المحددة، وتركيب الغاز المعلن، والظروف المحيطة، وأساس LHV. نسبة الكفاءة عند الحمل الكامل وحدها غير كافية لأنها لا تظهر سلوك الحمل الجزئي أو الخسائر الطفيلية. اطلب نقاط الحمل عند 25 و50 و75 و100 في المائة وتأكد مما إذا كانت القيم تشمل الملحقات المساعدة للمحرك.

هل يعني الكفاءة في استهلاك الوقود دائمًا انخفاض التكلفة الإجمالية؟

ليس دائمًا. يمكن أن يكون للمحرك الأكثر كفاءة تكلفة رأس مال أعلى، ومتطلبات جودة غاز أكثر صرامة، أو صيانة أكثر تكلفة. يجب أن تشمل التكلفة الإجمالية استهلاك الغاز، ومعالجة الوقود المسبق، وفترات الصيانة، وقطع الغيار، وساعات التشغيل المتوقعة، وإمكانية استرداد الحرارة. الخيار الأفضل هو الوحدة التي تكون تكلفتها الإجمالية على الملكية أدنى ضمن ملف التشغيل المتوقع.

هل يمكن لمولد غاز موفر للوقود أن يعمل على الغاز الحيوي أو غاز المدفن؟

نعم، ولكن فقط عندما يتم تحديد غلاف تركيب الغاز ويتم تجهيز نظام الوقود. قد يحتوي الغاز الحيوي وغاز المدفن على كبريتيد الهيدروجين، السيليوكسانات، الرطوبة، وأرقام الميثان المتغيرة. تتطلب هذه عمليات تصفية، وتجفيف، ومعالجة الغاز، وقد يحتاج المحرك إلى تقليل الأداء أو تعديل الإشعال. يجب أن يؤكد المورد الحد الأدنى لرقم الميثان والحد الأقصى للملوثات.

كيف يؤثر الارتفاع على كفاءة الوقود؟

عند ارتفاع أعلى، يقل كثافة الهواء مما يقلل من الأكسجين المتاح للاحتراق ويمكن أن يزيد من استهلاك الوقود لكل كيلوواط مفيد إلا إذا تم اختيار التربينة التوربينية للارتفاع. يجب تصنيف مجموعة المولدات أو تقليل تصنيفها لارتفاع الموقع الفعلي. اطلب منحنى تقليل التصنيف الخاص بالموقع بدلاً من رقم كفاءة عند مستوى سطح البحر.

ما هي فحوصات الصيانة التي تحمي كفاءة الوقود؟

الفحوصات الرئيسية هي حالة شمعات الإشعال، استبدال فلتر الغاز، تنظيف مبرد الهواء المشحون، فحص فجوة الصمامات، توقيت الإشعال، معايرة خلط الغاز ودقة مستشعر التحكم. يمكن أن تقلل أخطاء الخلط الصغيرة أو مبدلات الحرارة المتسخة من الكفاءة قبل ظهور إنذار العطل. تساعد خطة الفحص المجدولة وبيانات المراقبة عن بعد في الحفاظ على اقتصاد الوقود الأصلي.

إذا كنت مهتمًا، اطلع على هذه المقالات ذات الصلة:

تم الاحتفال بنجاح بذكرى تأسيس تايد باور لعام 2023
انضم إلى تايد باور في باوما تشاينا 2024
أشعل الليل بشكل مستدام: ثورة برج الإضاءة الهيدروليكي الشمسي
تيد باور يتمنى لكم عيد فوانيس سعيد