500kW400V沼气机组资料(1512).doc

500kW400V沼气发电机组技术参数 第 17 页 共 17 页1 设备主要标准及规范l GB2820-1997 往复式内燃机驱动的交流发电机组l JB/T 9772.1-1999 煤气机通用技术条件l JB/T 9583.1-1999 气体燃料发电机组通用技术条件l GB1105.1-87 内燃机台架试验性能试验方法l GB14048.1-5 低压开关设备和控制设备l GB/T4942.2 低压电器外壳防护等级l GB755 旋转电机 定额和性能l GB48260 电机功率等级l GB4942.1 电机外壳防护等级l GB997 电机结构安装形式代号l GB/T147113 中小型旋转电机安全通用要求2 企业简介济南柴油机股份有限公司（Jinan Diesel Engine Co.,Ltd）位于中国山东省济南市风景秀丽的千佛山脚下，是中国石油天然气集团公司下属唯一的内燃机专业制造企业，也是全国机械行业骨干企业之一。1996年完成股份制改造，设立济南柴油机股份有限公司，在深交所上市（石油济柴000617）。公司现有员工2100人，总资产7亿元。下设内燃机研究所，九个生产分厂，一家分公司。石油济柴是国内非道路用中高速、中大功率柴油机和燃气发动机的主要生产商，主导产品济柴牌190系列发动机及配套机组，广泛适用于石油钻探、工矿机车、工程机械、舰艇渔船（包括各种工程船、运输船、客轮、渔政船、渔船、军舰主辅机动力）及发电设备（应急自动化电源、常用电源、生产及消防备用电源等），是国家军工等要害领域和场合的重点选用产品。产品范围覆盖全国油田和30个省市、自治区、直辖市，并出口日本、新加坡、印尼、泰国等三十多个国家和地区。 石油济柴目前主要生产三大主导机型：陆用2000、3000和600系列，功率2001740kW柴油机及配套机组；船用直列4缸、6缸、8缸，V型8缸、12缸，功率1801100kW柴油机及配套发电机组；燃气（包括天然气、沼气、煤层气、炼油气、炼焦煤气等多种气体）51100kW气体发动机及配套机组。产品已通过了ISO9001质量体系认证，获得了国家技术监督局和国家商检局颁发的国家质量体系认证。产品现有123个品种、270个型号，年生产能力2500台，总功率200万千瓦以上，年销售收入近10亿元。其技术水平、生产总量和市场占有率在国内中大功率发动机制造业中名列前茅。济柴已成为国内最大的非道路用中大功率发动机制造企业。公司先后荣获国家一级计量单位、设备管理优秀单位、全国用户满意企业，全国优秀维修服务网点等荣誉称号，济柴牌产品商标被评为山东著名商标第一名。石油济柴的使命是提供更有特色的产品和服务，为顾客创造价值。目前，济柴正在新厂建设中，投资10亿元引进国外的机体、曲轴加工中心，内燃机重要件生产加工手段与国外先进企业并齐，新厂建成后，济柴将成为国际先进、国内一流、集研发与制造于一体、柴油机和气体机并举，陆用、船用、发电、工程配套等多种用途的中大功率内燃机现代化企业。3 沼气发电机组介绍济柴从八十年代开始开发气体发动机，经过二十多年的发展，先后研发了两大系列各种气体发动机及其配套机组，近30多个品种。机型包括190系列4缸、6缸、8缸、12缸和135系列4缸、6缸、12缸；发动机型式包括机械外混式、电控外混式、机械内混式、电控稀薄燃烧方式等各种机型；功率范围从51000KW。燃气种类由天然气，延伸到沼气，煤层气，瓦斯气，炼化尾气,焦炉煤气等多种气体成分。济柴目前供应市场的沼气发电机组：机械内混式、机械外混式、电控外混稀薄燃烧式等。3.1 电控外混稀薄燃烧式沼气发动机（1512Z）介绍济柴与美国著名燃气控制公司合作，在国内独家引进该公司的EGS燃气控制系统，应用于1512Z系列沼气发动机，采用先进的电控技术和稀薄燃烧控制方式，在第二代燃气发动机基础上融合国际先进的技术和成熟的经验开发研制的新型绿色环保动力。机组效率可达30；采用排气余热回收装置，回收机组排烟热量，综合效率可达70。整套设备具有投资少、见效快、效率高的特点。目前该设备已成功应用到国内食品行业的沼气综合利用工程中，并产生了巨大的经济效益、社会效益。 EGS1512Z型发动机工作原理如下：燃气气源 过滤器 球阀 调压阀 电磁阀 tecjet阀 燃烧室 进气管 调速蝶阀 中冷器 增压器 混合器 控制器 空气 空气滤清器3.2 沼气发动机（1512Z）主要结构特点3.2.1 燃气的单点喷射和空燃比（A/F）闭环控制技术EGS控制系统是全电脑智能化、高精度的燃气控制系统，它的外围设备包括速度传感器、传感器、功率传感器（扭矩传感器）、进气压力传感器、进气温度传感器等。这些传感器把燃气流量、发动机的转速、功率、尾气中氧的含量传输到电控单元，根据发动机工况的变化，经分析计算后向燃气控制阀发出动作指令，控制燃气流量，达到精确控制空燃比的目的。燃气的单点喷射和空燃比闭环控制技术的采用使发动机的运行更平稳、可靠。目前国内其他企业生产的燃气发动机都无法实现对空燃比的精确控制。机组在出厂试验及现场调试运行期间，济柴工程技术人员通过专用软件对机组相关参数进行设定，设定好的参数一般不需要再进行调整。3.2.2 全程电子调速系统通过接收转速传感器的转速信号，电子调速器向执行器做出动作，控制混合燃气的进气量，使机组转速始终维持在额定转速一定范围内，保证供电品质。3.2.3 采用稀薄燃烧技术利用美国著名公司的EGS控制系统对空燃比进行精确控制，达到高空燃比（A/F），实现稀薄燃烧，解决普通外混机存在的回火、放炮现象，提高了发动机的经济性及安全性。3.2.4 增压器前混合采用增压器前混合的方式，燃气和空气是被压气机同时吸入的，通过专用混合器使燃气与空气充分混合，利于优化燃烧及排放。该型燃气发动机可适应450kPa的低压燃气，可节省燃气升压设备投资。3.2.5 失火检测及状态检测通过失火检测功能，实时监测发动机的点火状态，便于机组的维护和运行。发动机运行过程中，控制系统可以对几个重要参数进行实时检测，并根据发动机的故障种类进行报警或直接停车。3.2.6 高能量智能化的点火系统本机型采用了德国著名公司的IC500高能量智能化的点火系统。其优点如下：点火提前角和点火能量都可随意调整，并且各缸的点火提前角可单独调整；点火电压为5万伏，是原机型的2.5倍，高能量点火，使实现稀薄燃烧成为可能；此点火系统具备超速保护功能，在点火控制器中设置机组运行最高转速，当发动机一旦出现超速运转，达到设定超速转速时，点火控制器自动停止工作，火花塞不点火，从而迫使发动机停车。起到超速保护的作用；此点火系统还能进行故障的自动监测及报警，一旦有某一缸火花塞不点火或某一线路出现短路或接触不良等故障，系统会自动报警，方便及时的进行检修。3.2.7 高效率中冷器采用德国GEA公司技术生产的圆管式高效中冷器，散热效率达92%，满足了空气质量流量的增加对中冷器的性能要求。3.2.8 冷却系统机组标准配置为半开式（双温双循环冷却系统，含高、低温热交换器）。发动机配置高、低温水泵，分别与高、低温热交换器组成发动机内部的闭式循环冷却系统；高、低温热交换器及冷却水池（冷却水塔）、水泵组成外循环冷却系统。3.3 沼气发动机主要技术参数型号： G12V190ZLDZ2 （1512Z第二代）型式： 四 冲 程、水冷、增 压、 中 冷、火 花 塞 点 火混合方式： 电控外混式，增 压 前 混 合气缸排列： 12缸V型、60夹角缸径行程（mm）： 190210 活塞总排量（L）： 71.5标定转速（r/min）： 1000 空载最低稳定转速（r/min）： 700标定功率（kW）： 550（12小时功率）燃气压力(kPa) ： 4-50热耗率(kJ/kWh) ： 11000机油消耗率(g/kWh ) ： 1.6 排气温度 () ： 650 出水温度() ： 90 中冷器进水温度() ： 45 机油温度(油底壳内) ： 90 主轴道机油压力(kPa) ： 500800 调速方式： 电子调速起动方式： DC24V电马达起动稳定调速率(%)： 5 冷却方式： 双温双循环、半开式强制水冷润滑方式： 压力润滑和飞溅润滑曲轴转向(自飞轮端视) ： 逆时针 3.4 发电机主要技术参数发电机型号： 1FC6 456-6LA42 （西门子系列）额定容量： 625 kVA 额定电压： 400V 额定电流： 902A 额定频率： 50Hz 功率因数： 0.8（滞后） 绝缘等级： F级 防护等级： IP23 接线方式： 三相四线制 励磁方式： 无刷相复励磁 调压方式： AVR自动 冷却方式： 空气自然冷却 3.5 500kW400V沼气发电机组技术规格3.5.1 机组技术参数机组型号： 500GF-NK1 发动机型号： G12V190ZLDZ2（1512Z系列） 发电机型号： 1FC6 456-6LA42（西门子系列）控制柜型号： KC500A-T1 额定功率： 500kW额定转速： 1000r/min额定电压： 400V 起动方式： 24V直流电起动操纵方式： 远距离电控/手动大 修 期： 20000h外形尺寸： 512020402249mm质 量： 12000kg3.5.2 机组主要电气指标稳态调整率瞬态调整率稳定时间波动率电 压：2.5%+20%-15%1.5S0.5%频 率：0-5%10%7S0.5%3.5.3 控制系统500kW400V沼气发电机组的控制屏为落地柜式结构。主开关选用著名公司生产的智能自动空气断路器，具有过电流自动保护和逆功率保护，发生过流或逆功率时可自动分断主开关并发出声光报警信号。控制屏内装有控制器、各种显示仪表、调整按钮、机组保护指示灯、紧急停车按钮等，用于控制及监测发电机组的工作状况。发电机组的启动由人工在机旁操作，停机可在机组旁控制，也可由控制屏面板上紧急停车按钮控制；控制系统装备并车装置，满足手动并车要求；也可选配自动并车装置（包括同步自检装置及负荷自动分配装置），满足并网、并联运行工况。机组转速采用电子调速控制系统自动调节，也可通过控制屏面板上转速微调旋钮进行微量调整；机组电压为自动调整，也可通过控制屏面板上电压整定电位器进行电压整定。控制屏内装备浮充电装置，为蓄电池提供充电电源。控制屏可监测以下参数：l 三相AC电压表l 合闸指示l 机组转速（机组仪表盘上）l 三相输出电流表l 分闸指示l 进冷却水温度（机组仪表盘上）l 频率表l 水温高报警灯l 出冷却水温度（机组仪表盘上）l 输出有功功率表l 油压低报警灯l 润滑进油压力（机组仪表盘上）l 功率因数表l 油温高报警灯l 润滑出油压力（机组仪表盘上）l 电池电压表l 超速报警灯l 润滑油温度（机组仪表盘上）l 转速微调整旋钮l 电压微调整旋钮l 运行时间（机组仪表盘上）3.5.4 机组安全保护装置：机组装备齐全的安全保护装置包括发动机保护、机组保护。具体如下：l 发动机防爆装置l 发动机超速报警停车l 机油压力低自动停车保护l 发动机水温高、机油温度高自动报警l 发电机过流、欠电压保护l 短路保护l 并联（或并网）机组的逆功率报警及落闸保护。4 沼气发电机组的使用与安装4.1 机组对沼气成分及净化要求沼气组成成分示例：成分CH4CO2N2O2H2S其它含量（）58390.810.180.031.88上述成分的热值为：21767KJ/Nm3 (5200kCal/Nm3)对沼气的净化要求：其它成分油、水灰尘灰尘粒度硫化物含量（mg/m3）无液态成分105m20根据沼气成分及热值的不同，一般每立方沼气可发电1.5-2度左右。单台500kW沼气发电机组长期运行以450kW为宜；此工况下沼气耗气量约为225Nm3/h。4.2 沼气成分中硫的净化处理沼气中硫及硫化物（H2S）对发动机具有很强的腐蚀性，如其成分超出规定标准（20mg/Nm3），必将影响机体、缸盖、活塞、中冷器及进气管系的正常使用寿命，严重的会造成部件无法使用，影响机组性能。因此，沼气在产生过程中或进入机组前应采取必要的脱硫措施。沼气机组对沼气处理设备的要求：脱硫设备：按每发出1度电需消耗0.50.6 m3沼气计算，单台机组每1小时需消耗沼气225 m3，根据电站装机数量，计算整个电站沼气流量，最好按最大值设计，根据气体流量选用相应的脱硫处理设备。缓冲罐：一般单台机组缓冲罐容积为1.52 m3，5台机组的电站其容积应为810 m3。4.3 机组对润滑油、冷却水的要求l 沼气发动机附带完整的润滑油循环系统，润滑油型号等级: 长城SE40或美孚飞马705。l 沼气发动机冷却水循环采用半开式双温双循环方式，发动机高、低温内循环采用软化水，配备膨胀水箱补水，水硬度为0.75.3mmol/L；氯离子含量应小于150mg/L； PH值：68.5。冬季冷却水应添加防冻剂。单台机组的外循环冷却水流量不小于45m3/h，水泵扬程25-30m3，进水温度小于45，通过冷却管路阀门开启角度控制冷却水流量，达到调节发动机冷却水温度的要求。外部冷却水池（或冷却水塔）应尽量靠近机组。4.4 机房要求l 厂房结构应按一级防火等级结构。l 按照防爆要求，室内应设有强制通风系统。要求厂房上下部位设通风口，通向室外的门窗向外开。l 操作室与机房隔开，要求通风良好，噪音不高于80分贝。l 机房的电器一律采用防爆器材，杜绝明火源。l 机房与操纵室应设置天然气浓度报警装置及消防器材。l 机房应设有避雷装置。4.5 机组安装基础机组地基结构应按现场土质状况确定。一般情况下基础深度应为1.5m，基础的长、宽一般要求基础边缘大于底架边缘0.15m以上。基础底部应夯实，浇注混凝土时应按底盘固定孔的位置预留160160mm方孔，深度为600mm，以备灌注地脚螺钉M27,或选用压板压牢在公共底盘的外侧。（机组基础图、接口尺寸图附后）5 沼气发电机组供货范围（单台套）沼气发动机EGS控制系统混合器电子调速系统电起动系统发电机控制屏控制线（10-50米可选）公共底盘联轴器高、低温热交换器调压阀电磁阀蓄电池（六块）充电机随机备件及随机工具（具体明细及数量详见机组供货装箱清单）出厂技术证明书、使用说明书等相关技术资料。用户选用部件：消音器及排气管系自动并车及负荷自动分配装置。6 质量与服务6. 1 产品质量承诺 济柴190系列产品产品质量监控按ISO9001质量体系标准执行。保证技术文件中规定的产品性能以及设计、制造和材质正确。在遵守使用说明书所列的安装、调试、使用维护保养条件下，本公司对发电机组出厂一年内且运转不满1500小时，因制造质量影响主要性能指标，发生故障零件损坏，由我公司负责“三包”处理，终身维修。 我公司对机器零部件的正常磨损不承担保证，如因储存保养不良，机器过载，操作不当，燃气、机油、冷却水不符合规定标准，基础结构不良，安装不当，化学电化学腐蚀或电器影响等其他非制造方责任引起的损坏，将不承担赔偿责任。6.2 售后技术服务承诺 优质品牌，服务先行！济柴免费为用户进行安装指导和现场调试，免费培训现场操作人员。为了保证用户的电力工程如期投入使用，安全