+7 (812) 327-99-17
(Санкт-Петербург)
Газопоршневые генераторные установки (ГПГУ) Waukesha ГПГУ Waukesha cерии APG
Серия APG включает в себя три отдельные линейки генераторных установок - APG1000, APG2000,APG3000,которые появились в продуктовой линейке Waukesha сравнительно недавно.
Цена: –
Детальная информация
ГПГУ Waukesha cерии APG включает в себя три отдельных линейки генераторных установок - APG1000, APG2000 и APG3000, которые появились в продуктовой линейке Waukesha сравнительно недавно. APG1000 были запущены в серийное производство в 2006 году, APG2000/3000 - годом позднее.
Несмотря на принадлежность к одной серии в основе этих ГПГУ лежат разные технологии. Если APG1000 — это претерпевшая значительные изменения модификация серийно-выпускаемого двигателя серии VGF, то APG2000 и 3000 — результат кропотливой работы инженеров Waukesha, применивших технологию изготовления инжекторных газопоршневых двигателей, приобретенную в 2004 году у финской корпорации Wartsila.
Эти двигатели должны найти свое применение прежде всего на рынке коммерческой и промышленной энергетики.
Если традиционные двигатели позволили компании Waukesha стать лидером в тех сегментах рынка, где в качестве топлива используется тяжелый газ (попутный нефтяной, биогаз, мусорный газ и др.), то новые модели двигателей позволят выйти на тот сегмент рынка, где в качестве топлива используется природный газ. Несомненно новые модели двигателей будут представлять серьезный интерес для тех клиентов, для которых наиболее важными критериями являются кпд, надежность и размер первоначальных инвестиций.
Газопоршневая генераторная установка Waukesha APG1000
О выходе на рынок новой серии газопоршневых двигателей, работающих на природном газе, «Waukesha Dresser Engine, Inc» официально объявила в декабре 2004 года на международной выставке в Лас-Вегасе (США, Невада), посвященной генерации энергии. Новая серия двигателей получила название APG (Advanced Power Generation). Первой генераторной установкой серии стала APG1000, базирующаяся на двигателях серийно выпускаемой платформы VGF. По словам представителей центра инженерных разработок Waukesha, «APG1000 стала кульминацией продолжительных исследований и конструирования, проводимых в рамках национальной программы ARES при участии Департамента энергетики США». Серия была запущена в серийное производство в 2006 году и уже нашла свое место на рынке коммерческой и промышленной энергетики. Небольшие габариты и высокая эффективность — вот основные преимущества APG1000.
APG1000 создана на базе 16-цилиндрового газопоршневого двигателя APG 16V150LTD с турбонаддувом и промежуточным охлаждением. Энергоустановка работает на предварительно обедненной смеси, ее КПД при частоте 50 Гц составляет 42,5% (при cos =0,8 и 1/2 TA Luft). ГПГУ оснащена турбонагнетателем компании ABB Turbocompressors. Новые ГПГУ серийно поставляются с системой управления двигателем ESM — модулем управления и диагностики, уже заслужившим доверие потребителей, так как Waukesha выпускает его и для других серий двигателей. ESM обеспечивает контроль соотношения воздуха и топлива в обедненной смеси, мониторинг и управление процессом зажигания, скоростью вращения силового вала и диагностику детонации. Кроме того, ESM обеспечивает аварийные остановы двигателя, а также постоянную диагностику и мониторинг основных эксплуатационных параметров двигателя. Во время опытно-промышленной эксплуатации в 2003-2005 гг. были проведены испытания и доводка основных систем APG1000, а также технологий, разработанных в рамках программы ARES. В частности, это касается всего цикла использования воздуха — начиная от воздухозабора и заканчивая выхлопной системой. Для обеспечения стабильности вырабатываемой двигателем энергии и увеличения срока службы компонентов системы проведена полномасштабная модернизация системы сжигания обедненной смеси. При помощи компьютерного моделирования разработаны передовые системы головок цилиндров с учетом повышенного давления в самих цилиндрах, оптимизирована система охлаждения. Более высокая скорость сгорания и высокая удельная мощность привели к высокому пиковому давлению в цилиндрах. Это потребовало модернизации конструкции коленчатого вала и картера двигателя. Модернизированы также системы воздухозабора и выхлопа для максимального снижения потерь рабочего тела. Иными словами, APG1000 — это газопоршневая генераторная установка, вобравшая в себя наибольшее количество конструктивных разработок инженеров Waukesha.
Газопоршневые генераторные установки Waukesha APG2000/3000
История создания ГПГУ Waukesha APG2000/3000
Wartsila начала разработку газового двигателя серии W220 (1500 об/мин, номинальная мощность в диапазоне от 2 до 3 МВт) в 1994 году с целью заявить о себе и в дальнейшем закрепиться на рынке высокооборотистых двигателей. Серийное производство W220 планировалось наладить на мощностях французского завода Wartsila в г. Мюлхаус (ранее — SACM Diesel). Первый пилотный двигатель был изготовлен в августе 1995 года, а официальные поставки начались в декабре 1997 года. Столь короткие сроки разработки нового двигателя были обусловлены, во-первых, опытом Wartsila в производстве высокооборотистых двигателей для морского применения и, во-вторых, большим опытом SACM Diesel в изготовлении своей 175 серии высокооборотистых газопоршневых агрегатов. Однако уже в сентябре 2003 года Wartsila сообщила о приостановке дальнейших исследований и производства высокооборотистых агрегатов для того, чтобы сконцентрировать свою инновационную деятельность в области среднеоборотистых двигателей для морского применения. Производство W220 было завершено в начале сентября 2004 года. За этот период на заводе Wartsila было изготовлено 209 двигателей суммарной мощностью около 700 МВт, из которых 127 единиц исполнения 16V и 82 — 12V.. В конце сентября 2004 года Waukesha Engine Dresser, Inc приобретает у Wartsila технологию производства агрегатов W220SG и W200 (дизель). Кроме того, в собственность Waukesha передается документация концепции WPM (Wаrtsilа Power Module concept) — модульные масштабируемые решения, позволяющие «собрать» из нескольких единичных модулей электростанцию до 18 МВт. Инженеры Waukesha провели целый ряд улучшений в системах W220. Так, новый агрегат был оснащен модифицированным ESM, в который был включен дополнительный блок контроля впрыска топлива. Также инженерам удалось снизить давление в ресивере пускового воздуха более чем в три раза — с 30 Бар до 10 Бар. Полностью была переработана конструкция шатуна и рамы двигателя. Также были модернизированы системы маслоочистки, пневматического пуска и виброизоляторы. Проведен прочностной расчет, в результате которого полностью была переработана конструкция рамы двигателя. Пробные испытания произведенного Waukesha W220 прошли успешно. И уже в декабре 2005 года на выставке в Лас-Вегасе Waukesha представляет 16-цилиндровую первую в своей линейке ГПГУ на базе двигателя, оснащенного системой распределенного впрыска топлива. Новая модель получает название APG3000 и становится продолжением революционной серии APG (Advanced Power Generation). Позже Waukesha выпускает 12-цилиндровую версию — APG2000.
ГПГУ APG2000/3000 базируются на ГПД 220GL — первом инжекторном двигателе в продуктовой линейке Waukesha. Права на производство ГПД по этой технологии были приобретены у финской корпорации Wartsila в 2004 году. Более двух лет потратили инженеры Waukesha для того, чтобы адаптировать финскую технологию под высокие стандарты мирового рынка генерации энергии и возможности собственного производства.
На основе трехмерного моделирования, гидродинамического моделирования для расчета толщины масляной пленки и использования анализа ANSYS по методу конечных элементов центром конструкторских разработок Waukesha были предложены абсолютно новые конструкции шатунов и подшипников, которые нашли применение в APG2000/3000. Также были модернизированы системы маслоочистки, пневматического пуска, компенсаторы вибрации и система подготовки топливного газа.
В настоящий момент можно уверенно заявить, что APG2000/3000 — наиболее компактные модели ГПГУ, в которых использованы самые последние конструкторские разработки Waukesha. Инжекторная топливная система обеспечивает характеристики приема нагрузки идентичные дизельным двигателям или даже газовым двигателям без наддува и при этом по выбросам соответствует газовым двигателям, работающим на обедненной смеси. Эти особенности делают 220GL чрезвычайно привлекательным для пользователя в режимах, когда необходим быстрый пуск и набор нагрузки – при работе ГПГУ в качестве резервного источника питания или локального источника энергии. Еще одной отличительной характеристикой новой серии является тот факт, что APG2000 и 3000 изначально сконструированы для работы в когенерационном цикле.
В стандартном исполнении двигатель имеет фланец для подключения теплообменного аппарата. Это позволяет помимо электрической энергии снимать также и тепловую энергию с обоих контуров охлаждения.
APG2000 и 3000 снабжены блоком управления двигателем ESM, в который помимо основных функций в виде отдельного компонента реализована функция контроля впрыска топлива. Надо заметить, что 220GL — первый ГПД, оснащенный модулем ESM, каждый цилиндр которого снабжен индивидуальным термодатчиком температуры выхлопа с обратной связью. Датчики и другие элементы с обратной связью обеспечивают полный мониторинг и управление двигателем, а также используются эксплуатирующим персоналом при диагностике неисправностей.
ГПД 220GL выпускается в 16 различных исполнениях в зависимости от выходной мощности, частоты, уровня выбросов NOx (TA Luft или TA Luft/2) и температуры охлаждающей жидкости водяного контура охлаждения надувочного воздуха на входе (45° или 55°С). ГПГУ APG2000/3000 для транспортировки на место эксплуатации предлагаются уже в собранном виде — и двигатель, и генератор установлены на стальную раму, конструкция которой была специально разработана для агрегатов этой серии. Конструкция установки может быть сплошной или с виброизоляторами, а рама снабжена транспортировочными кронштейнами. APG 2000/3000 получили одобрение Совета Европы и имеют соответствующую маркировку, позволяющую использовать новую серию в Европейской экономической зоне.
Несмотря на принадлежность к одной серии в основе этих ГПГУ лежат разные технологии. Если APG1000 — это претерпевшая значительные изменения модификация серийно-выпускаемого двигателя серии VGF, то APG2000 и 3000 — результат кропотливой работы инженеров Waukesha, применивших технологию изготовления инжекторных газопоршневых двигателей, приобретенную в 2004 году у финской корпорации Wartsila.
Эти двигатели должны найти свое применение прежде всего на рынке коммерческой и промышленной энергетики.
Если традиционные двигатели позволили компании Waukesha стать лидером в тех сегментах рынка, где в качестве топлива используется тяжелый газ (попутный нефтяной, биогаз, мусорный газ и др.), то новые модели двигателей позволят выйти на тот сегмент рынка, где в качестве топлива используется природный газ. Несомненно новые модели двигателей будут представлять серьезный интерес для тех клиентов, для которых наиболее важными критериями являются кпд, надежность и размер первоначальных инвестиций.
Газопоршневая генераторная установка Waukesha APG1000
О выходе на рынок новой серии газопоршневых двигателей, работающих на природном газе, «Waukesha Dresser Engine, Inc» официально объявила в декабре 2004 года на международной выставке в Лас-Вегасе (США, Невада), посвященной генерации энергии. Новая серия двигателей получила название APG (Advanced Power Generation). Первой генераторной установкой серии стала APG1000, базирующаяся на двигателях серийно выпускаемой платформы VGF. По словам представителей центра инженерных разработок Waukesha, «APG1000 стала кульминацией продолжительных исследований и конструирования, проводимых в рамках национальной программы ARES при участии Департамента энергетики США». Серия была запущена в серийное производство в 2006 году и уже нашла свое место на рынке коммерческой и промышленной энергетики. Небольшие габариты и высокая эффективность — вот основные преимущества APG1000.
APG1000 создана на базе 16-цилиндрового газопоршневого двигателя APG 16V150LTD с турбонаддувом и промежуточным охлаждением. Энергоустановка работает на предварительно обедненной смеси, ее КПД при частоте 50 Гц составляет 42,5% (при cos =0,8 и 1/2 TA Luft). ГПГУ оснащена турбонагнетателем компании ABB Turbocompressors. Новые ГПГУ серийно поставляются с системой управления двигателем ESM — модулем управления и диагностики, уже заслужившим доверие потребителей, так как Waukesha выпускает его и для других серий двигателей. ESM обеспечивает контроль соотношения воздуха и топлива в обедненной смеси, мониторинг и управление процессом зажигания, скоростью вращения силового вала и диагностику детонации. Кроме того, ESM обеспечивает аварийные остановы двигателя, а также постоянную диагностику и мониторинг основных эксплуатационных параметров двигателя. Во время опытно-промышленной эксплуатации в 2003-2005 гг. были проведены испытания и доводка основных систем APG1000, а также технологий, разработанных в рамках программы ARES. В частности, это касается всего цикла использования воздуха — начиная от воздухозабора и заканчивая выхлопной системой. Для обеспечения стабильности вырабатываемой двигателем энергии и увеличения срока службы компонентов системы проведена полномасштабная модернизация системы сжигания обедненной смеси. При помощи компьютерного моделирования разработаны передовые системы головок цилиндров с учетом повышенного давления в самих цилиндрах, оптимизирована система охлаждения. Более высокая скорость сгорания и высокая удельная мощность привели к высокому пиковому давлению в цилиндрах. Это потребовало модернизации конструкции коленчатого вала и картера двигателя. Модернизированы также системы воздухозабора и выхлопа для максимального снижения потерь рабочего тела. Иными словами, APG1000 — это газопоршневая генераторная установка, вобравшая в себя наибольшее количество конструктивных разработок инженеров Waukesha.
Газопоршневые генераторные установки Waukesha APG2000/3000
История создания ГПГУ Waukesha APG2000/3000
Wartsila начала разработку газового двигателя серии W220 (1500 об/мин, номинальная мощность в диапазоне от 2 до 3 МВт) в 1994 году с целью заявить о себе и в дальнейшем закрепиться на рынке высокооборотистых двигателей. Серийное производство W220 планировалось наладить на мощностях французского завода Wartsila в г. Мюлхаус (ранее — SACM Diesel). Первый пилотный двигатель был изготовлен в августе 1995 года, а официальные поставки начались в декабре 1997 года. Столь короткие сроки разработки нового двигателя были обусловлены, во-первых, опытом Wartsila в производстве высокооборотистых двигателей для морского применения и, во-вторых, большим опытом SACM Diesel в изготовлении своей 175 серии высокооборотистых газопоршневых агрегатов. Однако уже в сентябре 2003 года Wartsila сообщила о приостановке дальнейших исследований и производства высокооборотистых агрегатов для того, чтобы сконцентрировать свою инновационную деятельность в области среднеоборотистых двигателей для морского применения. Производство W220 было завершено в начале сентября 2004 года. За этот период на заводе Wartsila было изготовлено 209 двигателей суммарной мощностью около 700 МВт, из которых 127 единиц исполнения 16V и 82 — 12V.. В конце сентября 2004 года Waukesha Engine Dresser, Inc приобретает у Wartsila технологию производства агрегатов W220SG и W200 (дизель). Кроме того, в собственность Waukesha передается документация концепции WPM (Wаrtsilа Power Module concept) — модульные масштабируемые решения, позволяющие «собрать» из нескольких единичных модулей электростанцию до 18 МВт. Инженеры Waukesha провели целый ряд улучшений в системах W220. Так, новый агрегат был оснащен модифицированным ESM, в который был включен дополнительный блок контроля впрыска топлива. Также инженерам удалось снизить давление в ресивере пускового воздуха более чем в три раза — с 30 Бар до 10 Бар. Полностью была переработана конструкция шатуна и рамы двигателя. Также были модернизированы системы маслоочистки, пневматического пуска и виброизоляторы. Проведен прочностной расчет, в результате которого полностью была переработана конструкция рамы двигателя. Пробные испытания произведенного Waukesha W220 прошли успешно. И уже в декабре 2005 года на выставке в Лас-Вегасе Waukesha представляет 16-цилиндровую первую в своей линейке ГПГУ на базе двигателя, оснащенного системой распределенного впрыска топлива. Новая модель получает название APG3000 и становится продолжением революционной серии APG (Advanced Power Generation). Позже Waukesha выпускает 12-цилиндровую версию — APG2000.
ГПГУ APG2000/3000 базируются на ГПД 220GL — первом инжекторном двигателе в продуктовой линейке Waukesha. Права на производство ГПД по этой технологии были приобретены у финской корпорации Wartsila в 2004 году. Более двух лет потратили инженеры Waukesha для того, чтобы адаптировать финскую технологию под высокие стандарты мирового рынка генерации энергии и возможности собственного производства.
На основе трехмерного моделирования, гидродинамического моделирования для расчета толщины масляной пленки и использования анализа ANSYS по методу конечных элементов центром конструкторских разработок Waukesha были предложены абсолютно новые конструкции шатунов и подшипников, которые нашли применение в APG2000/3000. Также были модернизированы системы маслоочистки, пневматического пуска, компенсаторы вибрации и система подготовки топливного газа.
В настоящий момент можно уверенно заявить, что APG2000/3000 — наиболее компактные модели ГПГУ, в которых использованы самые последние конструкторские разработки Waukesha. Инжекторная топливная система обеспечивает характеристики приема нагрузки идентичные дизельным двигателям или даже газовым двигателям без наддува и при этом по выбросам соответствует газовым двигателям, работающим на обедненной смеси. Эти особенности делают 220GL чрезвычайно привлекательным для пользователя в режимах, когда необходим быстрый пуск и набор нагрузки – при работе ГПГУ в качестве резервного источника питания или локального источника энергии. Еще одной отличительной характеристикой новой серии является тот факт, что APG2000 и 3000 изначально сконструированы для работы в когенерационном цикле.
В стандартном исполнении двигатель имеет фланец для подключения теплообменного аппарата. Это позволяет помимо электрической энергии снимать также и тепловую энергию с обоих контуров охлаждения.
APG2000 и 3000 снабжены блоком управления двигателем ESM, в который помимо основных функций в виде отдельного компонента реализована функция контроля впрыска топлива. Надо заметить, что 220GL — первый ГПД, оснащенный модулем ESM, каждый цилиндр которого снабжен индивидуальным термодатчиком температуры выхлопа с обратной связью. Датчики и другие элементы с обратной связью обеспечивают полный мониторинг и управление двигателем, а также используются эксплуатирующим персоналом при диагностике неисправностей.
ГПД 220GL выпускается в 16 различных исполнениях в зависимости от выходной мощности, частоты, уровня выбросов NOx (TA Luft или TA Luft/2) и температуры охлаждающей жидкости водяного контура охлаждения надувочного воздуха на входе (45° или 55°С). ГПГУ APG2000/3000 для транспортировки на место эксплуатации предлагаются уже в собранном виде — и двигатель, и генератор установлены на стальную раму, конструкция которой была специально разработана для агрегатов этой серии. Конструкция установки может быть сплошной или с виброизоляторами, а рама снабжена транспортировочными кронштейнами. APG 2000/3000 получили одобрение Совета Европы и имеют соответствующую маркировку, позволяющую использовать новую серию в Европейской экономической зоне.
