Zdalny grzejnik na biogaz MTU 20V4000FB do chłodzenia elektrowni CHP

Kiedy ludzie odnoszą się doZdalny grzejnik na biogaz MTU 20V4000FB, zwykle mówią o pakiecie zdalnego chłodzenia zaprojektowanym dlaPlatforma agregatu prądotwórczego na biogaz z serii mtu 4000 20-cylindrów. W aktualnie publikowanej literaturze MTU dotyczącej biogazu 60 Hz wersje 20-cylindrowe są wymienione jakomtu 20V4000GS L32FBImtu 20V4000GS L64FB, a opublikowane dane znamionowe stanowią właściwy punkt wyjścia przy doborze grzejników, doborze wentylatorów, separacji obwodów i strategii sterowania.

W przypadku biogazowni oddalona chłodnica jest często praktycznym wyborem, ponieważ odsuwa urządzenia odprowadzające ciepło od maszynowni, zmniejsza gromadzenie się ciepła w pomieszczeniu, upraszcza projektowanie wentylacji i zapewnia większą swobodę rozmieszczenia EPC. Ma to znaczenie w rolniczych komorach fermentacyjnych, oczyszczalniach ścieków i instalacjach gazowych-na wysypiskach śmieci, gdzie hala generatorów jest często zwarta, a system chłodzenia musi działać niezawodnie w brudnym środowisku zewnętrznym. MTU pozycjonuje serię biogazu serii 4000 specjalnie do tego rodzaju zastosowań, obejmującą rodzinę produktów obejmującą wytwarzanie energii z biogazu dla gospodarstw rolnych, oczyszczalni ścieków i operatorów wysypisk śmieci.

Od strony silnika 20-cylindrowa platforma biogazowa serii 4000 to:Silnik V 90 stopniz20 cylindrów, Otwór 170 mm, Skok 210 mm, Pojemność skokowa 4,77 litra na cylinder, oCałkowita pojemność skokowa 95,4 litra, orazprędkość znamionowa 1500 obr./min. Aktualne rysunki MTU pokazują również wymiary zapakowanego agregatu prądotwórczego 20V4000 w przybliżeniu7250 × 2000 × 2600 mm, co jest przydatne przy planowaniu poprowadzenia rur chłodnicy, głowicy pompy i oddzielenia korytarza kablowego między zespołem silnika a zespołem chłodnicy zewnętrznej.

Najważniejszym punktem w projektowaniu chłodnic jest nie tylko moc silnika, aleile ciepła faktycznie musi odprowadzić obieg chłodzenia. Za opublikowane20V4000GS L32FBparametry biogazu przy 60 Hz, MTU podaje ok1932–1934 kWe moc elektryczna, 745–797 kW mocy cieplnej chłodzenia silnika, I373–425 kW ogrzewania niskotemperaturowego-. Dla20V4000GS L64FBocena biogazu, MTU wymienia okMoc elektryczna 2521 kWe, Moc cieplna 1538 kW z chłodzenia silnika, IOgrzewanie niskotemperaturowe o mocy 128 kW-. Jeśli zdalna chłodnica jest zaprojektowana tak, aby odrzucać zarówno obciążenie chłodzące-silnika głównego, jak i obwód niskiej-temperatury, podstawa obciążenia chłodnicy wynosi zatem w przybliżeniu1118–1222 kWdla wariantów 20V4000 L32FB i ok1666 kWdla wariantu 20V4000 L64FB. Sumy te stanowią wnioski inżynieryjne uzyskane na podstawie opublikowanych przez MTU danych dotyczących-chłodzenia silnika i nagrzewania się w niskich{5}}temperaturach; nie stanowią one osobnej oficjalnej oceny grzejników MTU.

To rozróżnienie jest ważne, ponieważ nie wszystkie elektrociepłownie odrzucają ciepło w ten sam sposób. W niektórych projektach odzyskuje się część ciepła-wody z płaszcza do obiegu gorącej-wody, w innych priorytetowo traktuje się swobodne, suche chłodzenie-pomieszczenia-silnika, a jeszcze inne odzyskują ciepło spalin za pomocą dedykowanego modułu odzyskiwania ciepła, przesyłając tylko obwody cieczy HT/LT do zdalnej chłodnicy. Własne arkusze danych MTU dotyczące biogazu wyraźnie to zauważająróżne temperatury zasilania i powrotu, układy chłodzenia na gorąco, liczba metanu i warunki instalacji zależą od-projektuco oznacza, że ​​ostateczny wybór chłodnicy musi być dostosowany do konkretnych wymagań w miejscu instalacji, a nie kopiowany z ogólnej broszury dotyczącej silnika.

Z tego powodu dobrze-zaprojektowany zdalny grzejnik MTU 20V4000FB jest zwykle konfigurowany albo jakogrzejnik z podwójnym-obwodem HT/LTlubpojedynczo zmontowana chłodnica z oddzielnymi cewkami i kolektorami. Sekcja wysokotemperaturowa-obsługuje obciążenie wodą-głównego płaszcza silnika, podczas gdy sekcja-niskiej temperatury zajmuje się-powietrzem doładowującym lub pomocniczym chłodzeniem-w niskiej temperaturze, w zależności od konstrukcji zespołu. W praktyce oznacza to wybór powierzchni cewki, rzędów rur, skoku żeber, ilości wentylatorów i mocy silnika w oparciu o trzy rzeczywiste zmienne projektu:projektowa temperatura otoczenia, wymagana temperatura na wylocie płynu chłodzącego, Idopuszczalny spadek ciśnienia. W zakładach produkujących biogaz projektanci muszą także wziąć pod uwagę atmosferę korozyjną, ryzyko zarastania zanieczyszczeniami i sezonowe wahania obciążenia, ponieważ-zbyt mały rozmiar grzejnika powoduje zmniejszenie mocy latem, a zbyt{{2}agresywne sterowanie wentylatorem marnuje energię pasożytniczą zimą.

W przypadku platformy biogazowej MTU serii 4000 zdalny grzejnik należy również traktować jako część filozofii sterowania instalacją, a nie tylko jako pasywny wymiennik ciepła. Firma MTU kładzie nacisk na elektroniczny pomiar gazu, automatyczną kontrolę spalania stukowego i zintegrowaną architekturę sterowania w pakiecie biogazu serii 4000, dlatego układ chłodzenia wymaga stabilnej kontroli temperatury, aby zapewnić margines spalania stukowego, stabilność spalania i dostępność pełnego-obciążenia. W rzeczywistości oznacza to używanieSterowanie wentylatorem VFD lub EC, stopniowana logika wentylatorów, odpowiednio dobrane pompy obiegowe i sekwencja sterowania, która utrzymuje stałą temperaturę płynu chłodzącego podczas zmian obciążenia, zamiast pozwalać na duże wahania temperatury.

Zwykle budowany jest mocny pakiet chłodnic dla tej klasy silnikówCewki żebrowane o dużej wytrzymałości-, ocynkowaną lub malowaną stal konstrukcyjną,-silniki zabezpieczone przed warunkami atmosferycznymi,-łatwe w konserwacji osłony wentylatorów i kolektory o wymiarach zapewniających niską prędkość i równomierny rozkład przepływu. W trudniejszych środowiskach biogazu żebra pokryte-epoksydami, łączniki zabezpieczone-korozją i zachowawcze odstępy między żebrami są często lepszym wyborem niż dążenie do maksymalnej zwartości. Celem jest nie tylko maksymalne oddawanie ciepła już pierwszego dnia, ale także stabilna wydajność po latach kurzu, wilgoci i ekspozycji na zewnątrz.

Innym powodem, dla którego platforma biogazowa MTU 20V4000 nadaje się do poważnych zastosowań w chłodnicach, jest gęstość mocy silnika. MTU sprzedaje rodzinę biogazów serii 4000 jako rodzinę biogazu o dużej mocy-o dużej gęstości, do ciągłego dostarczania biogazu, z mocą 20 cylindrów do około2520 kWe przy 60 Hz, sprawność elektryczna wokół42.6%, a całkowita wydajność się zbliża89.7%w opublikowanej konfiguracji L64FB. MTU twierdzi również, że linia biogazu serii 4000 została zaprojektowana z myślą o długiej żywotności, cytując84 000 godzin pracy pomiędzy remontamidla rodziny platform. Dla dostawców grzejników oznacza to, że zestaw chłodzący musi być zaprojektowany jako infrastruktura-o długiej żywotności, a nie jako lekki dodatek przemysłowy.

Z punktu widzenia projektu najlepszym nagłówkiem artykułu nie będzie po prostu „Chłodnica do silnika MTU”, alezdalne chłodzenie suche dla-zespołu kogeneracyjnego na biogaz o dużej wydajności. Chłodnica musi chronić moc elektryczną, zachować niezawodność silnika i utrzymywać stabilność termiczną przy zmieniającej się jakości metanu, warunkach otoczenia i strategii-odzyskiwania ciepła przez zakład. Po prawidłowym dopasowaniu do oficjalnego bilansu cieplnego biogazu 20V4000, zdalny grzejnik staje się krytycznym elementem ogólnej wydajności instalacji, czasu pracy i ekonomiki cyklu życia, a nie tylko dodatkową chłodnicą.