Բնական գազի գեներատոր. Առավելություններ, թերություններ և ակնարկ

1. Ի՞նչ է բնական գազի գեներատորային հավաքածուն:

Բնական գազի գեներատորը ներքին այրման էներգիայի արտադրության սարք է, որի աշխատանքային սկզբունքը նման է վառելիքի գեներատորներին և հիմնականում տարբերվում է վառելիքի տեսակով։ Այն աշխատում է այրվող գազային վառելիքներով, ներառյալ խողովակաշարային բնական գազը, հեղուկացված բնական գազը (ՀԲԳ) և կենսագազը։ Գազի այրումը մղում է մխոցները՝ ջերմային էներգիան մեխանիկական էներգիայի և, վերջապես, էլեկտրական էներգիայի վերածելու համար։

Նման գեներատորների ամենակարևոր առանձնահատկություններն են՝անընդհատ շահագործման հնարավորություն, ցանցին միացված էլեկտրաէներգիայի արտադրություն և թափոնների ջերմության վերականգնումԴրանք կարող են ծառայել որպես ինչպես հիմնական էներգամատակարարման սարքավորումներ, այնպես էլ որպես արտակարգ իրավիճակների պահեստային էներգաբլոկներ՝ հանդես գալով որպես բաշխված էներգիայի օգտագործման հիմնական սարքավորումներ։

2. Բնական գազի գեներատորների հիմնական առավելությունները. Իդեալական է քաղաքային կանաչ էներգիայի պահանջարկի համար

2.1 Գերցածր արտանետումներ և էկոլոգիապես մաքուր լինելը

Բնական գազի գեներատորների ամենաակնառու ուժեղ կողմը շրջակա միջավայրի պահպանությունն է: Մեթանով գերակշռող բնական գազը լիովին և մաքուր այրվում է՝ գրեթե չարտադրելով մասնիկային նյութեր կամ սուլֆիդային աղտոտիչներ և ամբողջությամբ վերացնելով դիզելային գեներատորների հետ կապված սև ծուխը և սուր արտանետումները: Դրա ազոտի օքսիդի արտանետումները շատ ավելի ցածր են, քան ավանդական վառելիքային սարքավորումների արտանետումները: Ազոտի ցածր պարունակությամբ մոդիֆիկացիայի շնորհիվ այն կարող է լիովին համապատասխանել քաղաքային հիմնական տարածքներում, բնակելի համայնքներում, հիվանդանոցներում, գեղատեսիլ վայրերում և տվյալների կենտրոններում խիստ շրջակա միջավայրի չափանիշներին, ինչը այն դարձնում է քաղաքային ինքնասպասարկվող էլեկտրակայանների համար նախընտրելի տարբերակ:

2.2 Բարձր էներգիայի օգտագործում և զգալի էներգախնայողություն

Չնայած ինքնուրույն էլեկտրաէներգիայի արտադրության արդյունավետությունը միջին է, բնական գազի գեներատորները առանձնանում են եզակիությամբՀամակցված ջերմության և էլեկտրաէներգիայի (CHP) առավելությունըԷլեկտրաէներգիայի արտադրության ընթացքում առաջացող գլանային պատյանից առաջացող ջրից և ծխնելույզային գազից առաջացող թափոնային ջերմությունը կարող է լիովին վերամշակվել ջեռուցման, կենցաղային տաք ջրամատակարարման և արդյունաբերական գոլորշու արտադրության համար: Սովորական էլեկտրաէներգիայի գեներատորները էներգիայի միայն մոտ 35%-ը վերածում են էլեկտրաէներգիայի, մինչդեռ բնական գազի վրա հիմնված CHP կայանները հասնում են 80%-ից 90% համապարփակ էներգիայի օգտագործման մակարդակի, զգալիորեն կրճատելով ընդհանուր էներգիայի սպառումը և ապահովելով էներգախնայողության ուշագրավ երկարաժամկետ առավելություններ:

2.3 Անվտանգ և ցածր աղմուկով շահագործում

Անվտանգության առումով, բնական գազը ավելի քիչ խիտ է, քան օդը, և արտահոսքի դեպքում արագորեն տարածվում է վերև՝ առանց հեղուկ մնացորդների, որոնք կարող են աղտոտել հողը և ստորգետնյա ջրերը, ինչպիսիք են դիզելային վառելիքը կամ բենզինը, ապահովելով ավելի բարձր էկոլոգիական անվտանգություն: Բացի այդ, բնական գազի գեներատորները գործում են շատ ավելի քիչ թրթռումներով և աղմուկով, քան համարժեք դիզելային գեներատորները, և չեն պահանջում աղմուկի նվազեցման բարդ վերանորոգումներ՝ գործարանների և բնակելի տարածքների աղմուկի կառավարման չափանիշներին համապատասխանելու համար:

Ավելին, դրանք առանձնանում են ճկուն մեկնարկ-կանգառ կատարողականությամբ և արագ բեռի արձագանքով: 24-ժամյա կայուն անընդմեջ աշխատանքի ունակությամբ, դրանք նաև կիրառելի են գագաթնակետային բեռի կարգավորման և արտակարգ իրավիճակների պահեստային էլեկտրամատակարարման համար՝ ուժեղ հարմարվողականությամբ:

2.4 Ցածր սպասարկման աշխատանքային բեռ և երկար ծառայության ժամկետ

Դիզելային գեներատորների համեմատ, բնական գազի ագրեգատները բացառում են ճշգրիտ վառելիքի բաղադրիչները, ինչպիսիք են բարձր ճնշման յուղի պոմպերը և վառելիքի ներարկիչները, զգալիորեն կրճատելով վառելիքի համակարգի սպասարկման աշխատանքները և երկարացնելով յուղի փոխարինման և սարքավորումների սպասարկման ցիկլերը: Ընդհանուր նախագծային ծառայության ժամկետը հասնում է 60,000-ից մինչև 100,000 աշխատանքային ժամի՝ երկար վերանորոգման ընդմիջումներով: Հագեցած լինելով բարձր աստիճանի ավտոմատացմամբ, դրանք աջակցում են հեռակառավարման մոնիթորինգին, ավտոմատ մեկնարկ-կանգառին և ցանցային անջատմանը՝ ապահովելով հարմարավետ ամենօրյա շահագործում և սպասարկում:

2.5 Բարենպաստ քաղաքականություն և կայուն շահագործման ծախսեր

Որպես մաքուր էներգիայի աղբյուր, բնական գազը վայելում է աջակցության քաղաքականություն ամբողջ երկրում՝ բաշխված էլեկտրաէներգիայի արտադրության և ջերմաէլեկտրակայանների նախագծերի համար, ներառյալ գազի արտոնյալ գները, էլեկտրաէներգիայի արտադրության սուբսիդիաները և հարկերի նվազեցումները: Միևնույն ժամանակ, բնական գազի գները երկարաժամկետ հեռանկարում մնում են կայուն՝ համեմատած նավթի անկայուն գների հետ, արդյունավետորեն խուսափելով վառելիքի գների փոփոխություններից առաջացած շահագործման ծախսերի տատանումներից:

3. Բնական գազի արտադրողների ներքին սահմանափակումները. հարմար չէ բոլոր սցենարների համար

3.1 Սկզբնական ներդրման բարձր արժեք

Բնական գազի գեներատորների գնման գինը նույն հզորության դիզելային գեներատորների համեմատ ավելի բարձր է։ Բացի այդ, դրանք պահանջում են օժանդակ սարքավորումներ, ինչպիսիք են գազի ճնշման կարգավորիչ և զտիչ սարքերը, պայթյունապաշտպան խողովակաշարերը, գազի արտահոսքի ազդանշանները և հարկադիր օդափոխության համակարգերը։ Քաղաքացիական շինարարության և օժանդակ սարքավորումների ներդրումը մեծացնում է նախագծերի նախնական բյուջեի պահանջները։

3.2 Կայուն գազամատակարարումից մեծ կախվածություն՝ սցենարային սահմանափակումներով

Բնական գազի գեներատորները չեն կարող ինքնուրույն աշխատել առանց գազի մատակարարման: Քաղաքային բնական գազի խողովակաշարերի ցանցեր ունեցող քաղաքային տարածքները վայելում են կայուն և հարմարավետ գազամատակարարում, մինչդեռ հեռավոր շինհրապարակները և խողովակաշարային ծածկույթ չունեցող դաշտային տարածքները կախված են հեղուկացված բնական գազի պահեստավորման բաքերից, որոնք զբաղեցնում են մեծ տարածք և առաջացնում են վառելիքի տեղափոխման և լիցքավորման լրացուցիչ ծախսեր: Ավելին, գազի ճնշման և մաքրության տատանումները անմիջականորեն ազդում են հզորության արտադրության վրա, իսկ ավելորդ խառնուրդները կարող են առաջացնել սարքավորումների խցանումներ և խաթարել շահագործման կայունությունը: Գազամատակարարման ընդհատումները կհանգեցնեն ագրեգատների անհապաղ անջատման, ինչը կհանգեցնի ավելի ցածր արտակարգ հուսալիության, քան պահեստավորվող վառելիքի պաշարներ ունեցող դիզելային գեներատորները:

3.3 Ինքնուրույն էլեկտրաէներգիայի արտադրության ավելի ցածր արդյունավետություն, քան վառելիքի գեներատորները

Միայն էլեկտրաէներգիայի արտադրություն ներառող սցենարներում՝ առանց թափոնային ջերմության օգտագործման, բնական գազի կայանքների էլեկտրաէներգիայի արտադրության արդյունավետությունը տատանվում է 35%-ից մինչև 42%, ինչը մի փոքր ցածր է դիզելային գեներատորների 40%-46% արդյունավետությունից: Սա նշանակում է, որ բնական գազի գեներատորները որևէ տնտեսական առավելություն չեն առաջարկում զուտ արտակարգ իրավիճակներում՝ առանց ջեռուցման պահանջարկի: Դրանց հիմնական արժեքը կարող է լիովին իրացվել միայն համապատասխան թափոնային ջերմության վերականգնման համակարգի միջոցով:

3.4 Խիստ շինարարական և անվտանգության պահանջներ

Բնական գազի դյուրավառ և պայթուցիկ բնույթի պատճառով, բնական գազի գեներատորների սենյակների շինարարական չափանիշները շատ ավելի խիստ են, քան սովորական դիզելային գեներատորների սենյակներինը: Տարածքը պետք է հագեցած լինի պայթյունավտանգ էլեկտրական սարքավորումներով, հարկադիր օդափոխման սարքավորումներով, պայթյունավտանգության գոտիներով և գազի հայտնաբերման ու արտանետման համակարգերով: Քաղաքացիական շինարարության և վերանորոգման ավելի բարձր չափանիշները պահանջում են տարածքի ավելի խիստ պլանավորում և գազատարների ու ահազանգման համակարգերի ամենօրյա անվտանգության ստուգումներ՝ հնարավոր վտանգները վերացնելու համար:

3.5 Ցածր ջերմաստիճանի և ցածր բեռի շահագործմանը վատ հարմարվողականություն

Ծայրահեղ ցուրտ ձմեռային պայմաններում գազի գազիֆիկացման արդյունավետության նվազումը և խառնուրդի անհավասարակշիռ հարաբերակցությունը կբարձրացնեն սառը մեկնարկի դժվարությունը, ինչը կպահանջի լրացուցիչ գազային ջեռուցման և գեներատորային սենյակի ջեռուցման սարքավորումներ հյուսիսային ցածր ջերմաստիճանային շրջաններում: Բացի այդ, 30%-ից ցածր նոմինալ բեռնվածությամբ երկարատև շահագործումը կհանգեցնի թերի այրման և ածխածնի նստեցման, արագացնելով միջուկի խոցելի մասերի, ինչպիսիք են կայծային մոմերը և բռնկման կծիկները, մաշվածությունը, որոնց փոխարինման ծախսերը համեմատաբար բարձր են:

4. Սարքավորումների ընտրության կիրառելի սցենարներ

Ինչպես արտացոլվում է վերը նշված դրական և բացասական կողմերի մեջ, բնական գազի գեներատորներըխիստ կախված սցենարիցև ոչ թե բոլորի համար միատեսակ լուծում։

Դրանք առավել հարմար են այնպիսի սցենարների համար, ինչպիսիք են՝Կայուն գազամատակարարում խողովակաշարերում, ջեռուցման և տաք ջրի պահանջարկ, խիստ բնապահպանական պահանջներ և երկարատև անխափան շահագործում, ինչպիսիք են քաղաքային արդյունաբերական պարկերում, հիվանդանոցներում, հյուրանոցներում, առևտրային համալիրներում և գործարաններում բաշխված CHP նախագծերը։

Ի հակադրություն, դիզելային գեներատորները ապահովում են ավելի լավ ծախսարդյունավետություն և գործնականությունհեռավոր տարածքներ, որոնք չունեն գազատարներ, կարճաժամկետ արտակարգ իրավիճակների սպասման սցենարներ, թափոնների ջերմության օգտագործման պահանջարկ չունեցող վայրեր և ընդհատվող աշխատանք ծայրահեղ ցրտի և ցածր բեռի պայմաններում.

5. Եզրակացություն

Որպես մաքուր էներգիայի դարաշրջանի բարձրորակ էլեկտրաէներգիա արտադրող սարք, բնական գազի գեներատորները առանձնանում են էկոլոգիապես մաքուր լինելով, բարձր համապարփակ էներգաարդյունավետությամբ, կայուն շահագործմամբ և հարմարավետ սպասարկմամբ, կատարելապես համապատասխանելով քաղաքային ցածր ածխածնային զարգացման պահանջարկին: Այնուամենայնիվ, դրանք ունեն նաև ներքին թերություններ, այդ թվում՝ բարձր սկզբնական ներդրումներ, գազամատակարարումից կախվածություն, սցենարային սահմանափակումներ և ցածր ջերմաստիճաններին հարմարվողականության ցածր մակարդակ:

Կարճ ասած,Բնական գազի գեներատորները նախընտրելի են քաղաքային սցենարների համար՝ մատչելի գազի մատակարարմամբ, ջերմության պահանջարկով և երկարատև շահագործմամբ, իսկ դիզելային գեներատորները ավելի հարմար են դաշտային սցենարների համար՝ առանց գազի մատակարարման, կարճաժամկետ սպասման և ընդհատվող օգտագործման։Սարքավորումների ընտրությունը՝ հիմնվելով իրական կիրառման սցենարների, տեղանքի պայմանների և շահագործման կարիքների վրա, կարող է մեծացնել սարքավորումների արժեքը և հավասարակշռել էներգախնայողությունը և ծախսարդյունավետությունը։