طرح توجیهی نیروگاه گازی کوچک (CHP) ⭐️ سال 1403 (pdf+word)

نوشتن مطالعات بازار و طرح توجیهی احداث نیروگاه گازی کوچک (CHP) اولین قدم در مسیر سرمایه گذاری شماست که میتواند براورد تخصصی از هزینه احداث کسب و کار و درآمد و سود آن را به شما نشان دهد و کاربرد اداری آن عموما جهت اخذ زمین ، مجوز و وام بانکی است. (WORD + PDF) در انتهای این صفحه نیز میتوانید به بانکی از فایلهای طرح توجیهی نیروگاه گازی کوچک (CHP) که مربوط به سالهای گذشته هستند و صرفا برای کاربرد مطالعاتی جهت دانلود شما قرار گرفته اند دسترسی یابید.

 

✳️ سرفصل های این مقاله ( 0 تا 100 احداث نیروگاه گازی CHP )

✔️ نیروگاه گازی مولد مقیاس کوچک چیست؟

✔️ نیروگاه گازیCHP چیست؟

✔️ طرح توجیهی و بیزنس پلن احداث نیروگاه گازی شامل چه اطلاعاتی است؟

✔️ هزینه احداث نیروگاه های گازی و سیکل ترکیبی چقدر است ؟

✔️ حرارت تولید شده در نیروگاه های گازی CHP کجا استفاده میشود؟

✔️ متراژ زمین و زیر ساخت های نیروگاه های گازی CHP مقیاس کوچک

✔️ گاز مورد نیاز برای تولید هر مگاوات برق در نیروگاه گازی CHP

✔️ نمودار مقایسه بازدهی نیروگاه گازی و نیروگاه CHP

✔️ مقایسه نیروگاه گازی و نیروگاه CHP از نظر زیست محیطی

✔️ دو پیشنهاد برای احداث نیروگاه گازی مقیاس کوچک 5 مگاواتی

✔️ اندمانتری مشخصات مینی توربین گازی پیرنا مدل 1.220-PIRNA27

✔️ مقدار گاز مصرفی نیروگاه مولد مقیاس کوچک CHP 5 مگاواتی

✔️ ماشین آلات و تجهیزات نیروگاه گازی CHP به ظرفیت 5 مگاوات

✔️ تأسیسات نیروگاه مولد مقیاس کوچک 5 مگاواتی با قابلیت CHP

✔️ آب و برق و سوخت مصرفی نیروگاه گازی CHP به ظرفیت 5 مگاوات

✔️ وضعیت اشتغال زایی نیروگاه مولد مقیاس کوچک CHP 5 مگاواتی

✔️ متراژ زمین و ابنیه نیروگاه گازی CHP 5 مگاواتی

✔️ مشخصات و شرکت های سازنده تجهیزات طرح توجیهی نیروگاه گازی

✔️ آشنایی با موتورهای گازسوز و سازندگان آنها در جهان

✔️ مزایای استفاده از موتور گازسوز در نیروگاه های مقیاس کوچک

✔️ آشنایی با انواع موتوهای گازسوز

✔️ موارد کاربرد موتورهای پیستونی در نیروگاه های گازی مقیاس کوچک

✔️ دانلود فایل های طرح توجیهی تیپ تولید احداث نیروگاه گازی CHP

 

---

✔️ معرفی طرح توجیهی نیروگاه گازی مقیاس کوچک (CHP) !

---

✳️ 0 تا 100 بیزنس پلن طراحی و ساخت نیروگاه گازی (CHP) :

نیروگاه گازی مولد مقیاس کوچک چیست؟

نیروگاه مولد مقياس کوچک مجموعه تجهيزات توليد برق با ظرفيت توليد کمتر از 25 مگاوات می باشند. موتورهای احتراق داخلی از متداول ترین و اقتصادی ترین نوع مولدهای مقياس کوچک می باشند.

این مولدها پایه گاز سوز بوده و با توجه به پيشرفت های تكنولوژی در این زمينه ، این مولدها امروزه دارای راندمان و عمر بالا می باشند و فضای مورد نياز برای نصب آن ها کوچک و مدت زمان لازم برای بهره برداری آن ها کوتاه است.

در صورتی که نیاز به تدوین طرح توجیهی و بیزنس پلن نیروگاه مولد مقیاس کوچک گازی (CHP) برای اخذ مجوز تاسیس و یا وام و تسهیلات بانکی دارید با کارشناسان متخصص وبسایت گسترش کارآفرینی تماس بگیرید.

نیروگاه گازیCHP چیست؟

توليد همزمان برق و حرارت Combined Heat and Power (CHP) باعث صرفه جویی در مصرف انرژی و به عبارت دیگر بالا رفتن بازدهی سيستم می شود.

این سيستم در کنار استفاده از مولد به منظور توليد برق ، مازاد حرارت خروجی را نيز مستقيما مورد استفاده قرار می دهد.

این بازیابی حرارت توسط ماژول های بازیابی حرارت Heat recovery modules انجام و باعث می شود که توليد همزمان برق و حرارت دارای راندمان کلی انرژی در حدود 80 الی 90 درصد شود.

این راندمان در حدود 2 برابر راندمان متوسط نيروگاه های توليد برق است.

بنابراین استفاده از طرح توجیهی نیروگاه گازی CHP باعث افزایش بهره وری انرژی به ميزان قابل توجهی می شود و با توجه به گران شدن حامل های انرژی در سراسر دنيا به خصوص کشورهای توسعه یافته مورد توجه است.

سيستم CHP باعث کاهش هزینه های جاری با استفاده از حرارت مازاد در سيكل های حرارتی (سرمایشی یا گرمایشی) مورد نياز و درآمد زایی از طریق توليد و فروش برق می شود.

✳️ طرح توجیهی راه اندازی نیروگاه گازی مقیاس کوچک چیست؟

طرح توجیهی و بیزنس پلن احداث نیروگاه گازی شامل چه اطلاعاتیست؟

در طرح توجیهی و بیزنس پلن احداث نیروگاه گازی مقیاس کوچک (CHP) ، هزینه راه اندازی نیروگاه ، درآمد آن ، نقطه سر به سر پروژه ، صورتهای مالی و شاخصه های مالی مهم برآورد میشود که میتواند در فرایند تصمیم گیری شما و همینطور جهت اخذ وام و مجوز استفاده شود.

از جمله شاخص های مالی که در طرح توجیهی و بیزنس پلن نیروگاه گازی (CHP) محاسبه میشود میتوان به دوره بازگشت سرمایه ، نرخ ارزش فعلی خالص (NPV) و نرخ بازده داخلی (IRR) اشاره کرد که به وسیله ی آن میتوان توجیه اقتصادی پروژه را تفسیر کرد.

✳️ هزینه احداث نیروگاه های گازی و سیکل ترکیبی چقدر است ؟

بر اساس شفاف سازی مدیریت شرکت انرژی امید تابان هور در کدال در انتهای سال 1402، ارزش جایگزینی نیروگاه های گازی به ازای هر مگاوات تقریبا 430 هزار یورو و ارزش جایگزینی نیروگاه سیکل ترکیبی به ازای هر مگاوات تقریبا 569 هزار یورو می باشد که همین ارقام را میتوان به عنوان هزینه احداث نیروگاه نیز به ازای هر مگاوات در نظر گرفت.

حرارت تولید شده در نیروگاه های گازی CHP کجا استفاده میشود؟

• انجام فرآیندهای صنعتی در صنایع ، مانند : صنایع غذایی ، داروسازی ، نساجی ، فولاد ، سيمان ، کاغذ و مقوا ، صنعت شيشه ، صنعت سراميک ، پالایشگاه و پتروشيمی.
• گرمایش و سرمایش محلی برای مناطق تجاری و مسكونی نظير : بيمارستان ها ، دانشگاه ها و هتل ها ، مجتمع های تجاری - اداری و مسكونی

متراژ زمین و زیر ساخت های نیروگاه های گازی CHP مقیاس کوچک :

• مساحت مورد نیاز نیروگاه CHP با قدرت تا 1 مگاوات (MW) : حداکثر تا 200 مترمربع
• مساحت مورد نیاز نیروگاه CHP با قدرت از 1 تا 2 مگاوات (MW) : بین 200 تا 500 مترمربع
• مساحت مورد نیاز نیروگاه CHP با قدرت 2 تا 5 مگاوات (MW) : بین 500 تا 1000 مترمربع
• مساحت مورد نیاز نیروگاه CHP با قدرت از 5 تا 10 مگاوات (MW) : بین 1000 تا 2000 مترمربع
• مساحت مورد نیاز نیروگاه CHP با قدرت از 10 تا 15 مگاوات (MW) : بین 1500 تا 2200 مترمربع
• مساحت مورد نیاز نیروگاه CHP با قدرت از 15 تا 25 مگاوات (MW) : «حداقل مساحت مورد نیاز : 2000 متر مربع» ، «حداکثر مساحت مورد نیاز : 300 + (L + 1) × (L × 120) متر مربع»

L : درصد تخصيص یافته برای درخت كاری محوطه و نظایر آن که توسط واگذرنده فضا تعيين مي شود که حداکثر مقدار آن برابر 10 درصد خواهد بود.

✳️ گاز مورد نیاز برای تولید هر مگاوات برق در نیروگاه گازی CHP :

همچنين مقدار گاز مورد نياز نیروگاه های گازی حدودا بین 250 تا 300 متر مكعب به ازای توليد هر مگاوات انرژی برق می باشد.

ميزان گاز مصرفی و فشار گاز مورد نياز ، متناسب با مولد مورد استفاده متغيير است و باید منطبق با داده های سازنده مطالعه گردد.

نمودار مقایسه بازدهی نیروگاه گازی و نیروگاه CHP :

مقایسه نیروگاه گازی و نیروگاه CHP از نظر زیست محیطی:

✳️ دو پیشنهاد برای احداث نیروگاه گازی مقیاس کوچک 5 مگاواتی :

پیشنهاد فنی 1 :

 در این پیشنهاد با استفاده از پنج میکروتوربین گازی 360 کیلوواتی ، یک میکروتوربین گازی 200 کیلوواتی و بویلر بازیافت حرارت ، 2 مگاوات انرژی الکتریکی و 3 مگاوات انرژی حرارتی تحویل داده می شود.

تجهیزات نیروگاه شامل شش میکروتوربین گازی ، تابلوهای کنترل و فرمان ، ترانسفورماتورها ، کلیدهای قدرت و بویلر بازیافت حرارت می باشد.

• بازدهی و بار اسمی : MW 2
• گاز مصرفی : 5 متر مکعب در ساعت
• مساحت تقریبی مورد نیاز : 200 متر مربع
• راندمان الکتریکی : 30%
• راندمان حرارتی : 40%
• راندمان کل : 70%

پیشنهاد فنی 2 :

در این پیشنهاد با استفاده از دو توربین گازی 1 مگاواتی و بویلر بازیافت حرارت ، 2 مگاوات انرژی الکتریکی به همراه 3 مگاوات انرژی حرارتی در قالب بخار تحویل داده می شود.

تجهیزات نیروگاه شامل دو توربین گازی ، بویلر بازیافت حرارت ، تابلوهای کنترل و فرمان می باشد.

• بازدهی و بار اسمی : MW 2
• گاز مصرفی : 666 متر مکعب در ساعت
• مساحت تقریبی مورد نیاز : 200 متر مربع
• راندمان الکتریکی : 220%
• راندمان حرارتی : 40%
• راندمان کل : 72%

✳️ اندمانتری مشخصات مینی توربین گازی پیرنا مدل 1.220-PIRNA27 :

• بازدهی و ظرفیت اسمی : KVA450
• حداکثر دور نامی : min/s 33000
• میزان حجم جریان هوا طبق ISO-2314 : KG/S2
• دمای خروجی در ظرفیت اسمی : 400 درجه سانتیگراد
• سرعت خروج گاز و هوای خروجی : m/s 11
• ظرفیت روغن حداقل 7 لیتر و حداکثر : 15 لیتر
• وزن توربین بدون روغن : 195 کیلوگرم
• مدت زمان اولین اورهال : 26000 ساعت
• روش کوپلینگ : گیربکس
• دور خروجی گیربکس : 1500 دور
• نوع سوخت : گاز و گازوئیل
• میزان مصرف سوخت با بار نامی : گاز 80 مترمکعب در ساعت با فشار 8 بار و گازوئیل 72 لیتر در ساعت
• ابعاد هر توربین به همراه ژنراتور طول 2 متر – عرض 80 سانتی متر – ارتفاع 78 سانتی متر

---

✔️ دانش فنی طرح توجیهی نیروگاه مولد مقیاس کوچک گازی CHP (5MW) !

---

✳️ مقدار گاز مصرفی نیروگاه مولد مقیاس کوچک CHP 5 مگاواتی :

• گاز شهری : 250 متر مکعب برای هر مگاوات برق ، «میزان مصرف در 100% ظرفیت عملی با احتساب درصد ضایعات : 2190000 متر مکعب»
• ظرفیت تولید سالیانه 5 مگاوات برق و حرارت 500 درجه سانتی گراد

✳️ ماشین آلات و تجهیزات نیروگاه گازی CHP به ظرفیت 5 مگاوات :

• موتور گاز سوز با ظرفیت یک مگاوات : 5 دستگاه
• سیستم CHP : 5 دستگاه
• برای ظرفیت تولید سالیانه 5 مگاوات برق و حرارت 500 درجه سانتی گراد

✳️ تأسیسات نیروگاه مولد مقیاس کوچک 5 مگاواتی با قابلیت CHP :

• تاسیسات برق رسانی
• تاسیسات آب رسانی
• سیستم سرمایش و گرمایشی
• تجهیزات ایمنی و اطفاء حریق
• تأسیسات سوخت رسانی
• ارتباطات و مخابرات
• فاضلاب بهداشتی
• برای ظرفیت تولید سالیانه 5 مگاوات برق و حرارت 500 درجه سانتی گراد

تاسیسات برق مصرفی :

برق مورد نیاز واحد پس از بررسی ماشین آلات و روشنایی بخش های مختلف ، 200 کیلووات براورد می شود.

• هزینه های انشعاب برق
• تابلو برق ، کابل کشی و روشنایی : 140 متر
• ترانس : 1 عدد

تاسیسات آب مصرفی :

با توجه به حجم آب مصرفی روزانه واحد (250 متر مکعب در روز) ، آب مورد نیاز ، از طریق لوله کشی تأمین می گردد.

• انشعاب 50 متر مکعب در روز : 0.5 اینچ
• لوله کشی
• مخزن ذخیره آب هوایی با پایه و تجهیزات (فلزی ، 6متر مکعب) : 1 عدد

تاسیسات سوخت رسانی :

• انشعاب گاز : 1 اینچ
• مخزن ذخیره گازوئیل (12000) : 1 عدد
• لوله کشی : 800 متر

سیستم سرمایش و گرمایشی :

• سیستم سرمایش و گرمایش مرکزی : 1 ست
• تهویه : 2 دستگاه

ابزار و تجیهزات آزمایشگاهی و کارگاهی :

• فزر : 1 دستگاه
• دستگاه جوش : 1 دستگاه
• دلر : 1 دستگاه
• انواع ابزار : 1 ست

ملزومات اداری مورد نیاز :

• میز و صندلی اداری : 4 دست
• تجهیزات اداری و لوازم تحریر : 1 سری
• رایانه : 4 دستگاه
• فایل و قفسه : 2 دست
• تلفن و فکس : 2 دستگاه
• گاو صندوق : 1 دستگاه
• مبلمان اداری : 1 دست

✳️ آب و برق و سوخت مصرفی نیروگاه گازی CHP به ظرفیت 5 مگاوات :

برای ظرفیت تولید سالیانه 5 مگاوات برق و حرارت 500 درجه سانتی گراد

1 - برق مصرفی :

• میان بار : 10 کیلووات در هر ساعت ، «12 ساعت در روز» ، «300 روز کاری»
• اوج بار : 10 کیلووات در هر ساعت ، «4 ساعت در روز» ، «300 روز کاری»
• کم باری : 10 کیلووات در هر ساعت ، «8 ساعت در روز» ، «300 روز کاری»

دیماند :

• دیماند پیش بینی شده : 10 کیلووات

2 - آب مصرفی :

• 1 متر مکعب در هر شیفت ، «3 شیفت در هر روز»

3 - گاز شهری :

• 11200 متر مکعب در هر شیفت ، «3 شیفت در هر روز»

✳️ وضعیت اشتغال زایی نیروگاه مولد مقیاس کوچک CHP 5 مگاواتی :

برای ظرفیت تولید سالیانه 5 مگاوات برق و حرارت 500 درجه سانتی گراد

پرسنل اداری :

• مدیر عامل : 1 نفر
• کارمند اداری ، مالی : 2 نفر
• منشی : 1 نفر
• کارگر خدمات : 1 نفر
• نگهبان : 1 نفر

جمع‌ : 6 نفر

پرسنل تولیدی :

• کارشناس : 1 نفر
• تکنسین ها : 2 نفر
• کارگر ماهر : 3 نفر
• کارگر ساده : 6 نفر

جمع : 12 نفر

✳️ متراژ زمین و ابنیه نیروگاه گازی CHP 5 مگاواتی :

متراژ زمین و محوطه سازی نیروگاه گازی CHP 5 مگاواتی :

• ظرفیت تولید سالیانه 5 مگاوات برق و حرارت 500 درجه سانتی گراد
• زمین : 2000 متر مربع
• خاکبرداری (به عمق 5 متر) : 5000 متر مکعب
• تسطیح (به عمق 0.5) : 500 متر مکعب
• بتن ریزی (به عمق 3.5) : 3500 متر مکعب
• سنگ لاشه ریزی (به عمق 1.5 متر) : 1500 متر مکعب
• دیوار کشی (ارتفاع 1.5 متر) : 200 متر مربع
• درب ورودی و نرده : 100 متر مربع
• جدول بندی کانال کشی : 250 متر
• خیابان کشی و آسفالت : 700 متر مربع
• شن ریزی : 0
• فضای سبز : 300 متر مربع
• پارکینگ : 50 متر مربع
• روشنایی : 8 چراغ برق

حصار کشی کارخانه به ارتفاع دو متر و در 3 ضلع امتداد پیدا می کند در ضلع ورودی یک متر از آجر و سیمان دیوارکشی می شود و بالای آن نرده آهنی قرار می گیرد معادل 20 درصد کل مساحت زمین را به عنوان فضای باز و جهت تردد خودرو ها و تسهیل در رفت و آمد شن ریزی می کنیم.

جهت فضای سبز واحد نیز 15 درصد مساحت زمین را به کاشت درختچه و سبزه اختصاص می دهیم به منظور روشنایی محوطه نیز به ازاء هر 100 متر مربع یک چراغ پایه بلند در نظر گرفته شده است.

متراژ ساختمان و سوله نیروگاه مولد مقیاس کوچک CHP 5 مگاواتی :

• ظرفیت تولید سالیانه 5 مگاوات برق و حرارت 500 درجه سانتی گراد
• سوله (دارای یک و نیم طبقه) : 1500 متر مربع
• انبار قطعات یدکی : 1000 متر مربع
• ساختمان اداری : 200 متر مربع
• ساختمان نگهبانی و سرایداری : 100 متر مربع
• سایر ساختمان ها : 1900 متر مربع

اختصاص فضای مناسب و کافی جهت امور تولید و تأسیسات کارخانه از نظر سهولت در امر تردد کارکنان و جابه جایی مواد اولیه و محصولات حائز اهمیت است.

مساحت مربوط به هر یک از قسمت های مورد نیاز واحد تولیدی اعم از سالن تولید ، انبارها ، تأسیسات و تعمیرگاه آزمایشگاه ساختمان اداری و نگهبانی در این قسمت برآورد می گردد.

برای محاسبه سالن تولید و انبار پس از بررسی مساحت دستگاه ها و کاتالوگ های مربوطه ، توجه به خصوصیات موتورها ، فضای مورد نیاز جهت مواد اولیه و محصول خروجی دستگاه ، مانور اپراتور ، تعمیرات و نگهداری و محوطه مورد نیاز ، راه روها و گسترش آتی در نهایت 1500 متر مربع زیربنا در یک طبقه 1000 متری به علاوه یک نیم طبقه 500 متری با ارتفاع 9 متر برای سالن تولید و 100 متر مربع برای انبار قطعات یدکی پیش بینی شده است.

از آنجایی که سرویس های دیگر کارخانه مثل بخش های اداری رفاهی و خدماتی نیز در ایفای وظایف واحد ، نقش عمده ای دارند لازم است فضای مورد نیاز این بخش های نیز به طریق مناسبی برآورد شود.

بخش های اداری به منظورهای مختلف مثل اداره کارخانه ، ارائه سرویس به کارکنان و مشتریان و طرف های قرارداد تأمین مواد و .... در کارخانه ها احداث می شوند.

در صنایع کوچک ساختمان های اداری متمرکز و معمولاً در معرض دید یعنی در قسمت جلوی اولین ساختمان بعد از در ورودی کارخانه می باشند.

سایر سرویس ها نیز در محلی مناسب که دسترسی استفاده کنندگان را میسر سازد مستقر می شوند همچنین برای ساختمان نگهبانی و سرایداری 100 متر مربع منظور می گردد.

---

✔️ مشخصات و شرکت های سازنده تجهیزات طرح توجیهی نیروگاه گازی !

---

✳️ تجهیزات به کار رفته در طرح توجیهی نیروگاه گازی CHP کوچک :

تجهیزات تولید کننده برق عبارت اند از 5 موتور با ظرفیت تقریبا 1 مگاوات (1025 کیلووات) الکتریکی و 50 کیلوولت حرارتی.

مشخصات موتور های مورد نظر به ترتیب زیر است:

• موتور ژنراتور گاز سوز GAUSCOR با توان Kw 1025 دائم کار محصول کشور اسپانیا به همراه آلترناتیو لویر سومر فرانسه با تجهیزات کامل و خدمات جانبی : 5 عدد ، «مدل : SFGM560»

تجهیزات جانبی شامل :

• کنترل پنل ، پنل با قدرت V400 ، پنل سنکرون ، رگولاتور ، گاز باطری و شارژر باطری
• سیستم درجه (80 -60) CHP : 5 عدد

مزایای موتور ژنراتور های گاز سوز گاسکور :

• قابلیت سنکرون شدن با شبکه
• قابلیت سنکرون شدن دستگاه ها با یکدیگر بدون محدودیت
• تولید نویز کم زیر 85 دسی بل
• قابلیت نصب داخل کانتینر با تمام تجهیزات جانبی
• امکان استفاده از حرارت خروجی اگزوز جهت تولید CO₂ ، بخار و آب گرم
• امکان استفاده از حرارت خروجی رادیاتور و روغن جهت تولید آب گرم
• اوره ال دستگاه هر 60000 ساعت (7 سال)
• بازگشت راندمان دستگاه به راندمان اولیه آن بعد از هر اورهالا
• مکان تعداد دفعات زیاد اورهال
• عمر بالای دستگاه (مدل های نصب شده در برزیل تاکنون بیش از 140000 ساعت کار کرده اند).
• قابلیت کار حداقل 8000 ساعت در سال
• هزینه های جاری پایین تر از دیزل و سایر مارک های موجود گاز سوز
• مجهز به PLC با قابلیت مانیتور شدن از راه دور توسط خط تلفن و اینترنت و عدم نیاز به اپراتور

مشخصات فنی دستگاه GAUSCOR مدل SFGM برای هر مگاوات :

• ظرفیت نامی دستگاه : (KW) 1250
• نوع ژنراتور : لوری سومر (فرانسه)
• راندمان : 39.60%
• دور موتور : (rpm) 1500
• ساعت کارکرد سالیانه : (h) 8250
• میزان مصرف سوخت : (m₃/h) 250
• میزان ظرفیت باک روغن : (liy) 232
• میزان مصرف روغن : (g/kwh) 0.25 >
• طول : (mm) 4584
• عرض : (mm) 1736
• ارتفاع : (mm) 2475
• وزن : (kg) 9300

جزئیات تجهیزات موتور ژنراتور های در نظر گرفته شده :

• Speed : 1500 rmp
• Generator frequency : 50 Hz
• Gas type : natural Gas
• Nox emission : ≤ 500 mg/nm³
• ≤ 1000 mg/nm³ (HGM 560)
• Minimun methane number : 75
• 80 (HGM 560)

---

✔️ معرفی جامع موتورهای گاز سوز نیروگاه های مولد مقیاس کوچک !

---

✳️ آشنایی با موتورهای گازسوز و سازندگان آنها در جهان :

به طور کلی شرکت ها موتورهای گاز سوز با ظرفیت های متفاوت از 500 کیلووات تا بالای 9 مگاوات با دورهای متفاوت می سازند این موتور ها قابلیت استفاده از سوخت مایع را نیز دارا می باشند.

همان طور که از نام آن مشخص است این موتور ها دارای تعداد زیادی سیلندر و پیستون بوده و همانند موتور خودرو های دیزل عمل می کنند.

این موتور ها دارای دو پوسته ریخته گری شده بالا و پایین بوده و دارای سایر ملحقات جانبی برق و مکانیک نیز می باشند.

شرکت وارتیسلا تنها سازنده موتور گاز سوز با ظرفیت 9 مگاوات می باشد و ظرفیت بیشینه موتور های گاز سوز در سایر شرکت ها 8 مگاوات می باشد.

در شرکت وارتسیلا موتور های گاز سوز تا ظرفیت 17 مگاوات نیز تولید می شود ؛ که در آن یک درصد گازوئیل و مابقی از گاز استفاده می شود ؛ در حالی که محصولات سایر شرکت ها در این ظرفیت با درصد بیشتری از گازوئیل جهت سوخت استفاده می کنند.

به طور کلی مولفه های اصلی در یک موتور گاز سوز مواردی همچون قدرت نامی ، سوخت مصرفی ، دور موتور ، میزان مصرف روغن ، تعداد سیلندر ها ، نسبت تراکم ، قطر سیلندر ، فاصله طی شده توسط پیستون در داخل سیلندر ، ضریب کاهش قدرت ناشی از شرایط محیطی نیز می بایستی در انتخاب موتور ها با یکدیگر مورد ملاحظه قرار گیرد مولد موتور های گاز سوز به دلیل دور زیاد و قرار گرفتن در معرض درجه حرارت های بالا از کیفیت بالایی برخوردار هستند.

موتور های گاز سوز معمولا نسبت به تغییر ارتفاع ، درجه حرارت و رطوبت حساسیت بسیار کمتری نسبت به توربین های گازی دارند. همچنین موتور های گاز سوز قابلیت کار به طور دائم (Continous) را نیز دارند.

راندمان موتور های گاز سوز بالاتر از 42 درصد است ؛ در حالی که این مقدار برای توربین های گازی تقریبا 35 درصد است.

زمان رسیدن به حداکثر بار نامی در موتور های گازی نصف همین زمان برای توربین های گازی است. همچنین در موتور های گاز سوز مدت زمان تعمیرات کمتر و فاصله بین هر تعمیر زیادتر از همین زمان ها در توربین های گاز سوز است.

موتور های گاز سوز می توانند با هر یک از انواع گاز های طبیعی CNG LPG و NG کار کنند. در بعضی از موارد از سایر گاز های طبیعی دیگر نیز می توانند به عنوان سوخت استفاده نمایند.

سیستم های خنک کننده آن از نوع مداربسته یا مدار باز ، با عامل خنک کننده آب و هوا می باشند. موتور های گاز سوز غالبا از سه روش الکتریکی ، هیدرولیکی و یا ترکیبی برای سیستم استارت استفاده می کنند و فرکانس این موتور ها 50 و یا 60 هرتز با ظریب توان 0.8 می باشد.

موتور ژنراتور های گاز سوز بین 0.5 مگاوات تا 8 مگاوات از تنوع سازندگان بیشتری در جهان برخوردار هستند. معمولا پیشنهاد می شود که برای ظرفیت های بالا از ترکیب چند دستگاه موتور ژنراتور گاز سوز به صورت موازی استفاده شود تا هزینه آن و نحوه بهره برداری مناسب تر شود.

موتور های گاز سوز با دور های 500 ، 700 و 1000 دور در دقیقه ساخته می شوند که به همین دلیل هزینه های تعمیر و نگهداری به مراتب افت می نماید. این گونه از موتور ها در مقایسه با توربین گازی دارای راندمان بالاتری می باشند.

این موتور ها با فشار گاز شهری کار کرده و نیازی به اضافه نمودن تجهیزات اضافه تقلیل فشار نمی باشند. همچنین در مقابل تغییر شرایط اقلیمی حداقل تغییرات را دارند و به دلیل ساختمان عملکرد آن ، آلودگی زیست محیطی کمتری در مقایسه با نیروگاه های گازی دارند.

برای راه اندازی موتور های گازی در حالت بدون برق نیاز به موتور با ظرفیت های به مراتب پایین تر از مقادیر مورد نیاز در توربین های گاز سوز می باشد.

اگر سیستم CHP به مجموعه نیروگاهی اضافه می نماییم ، راندمان آن تا 70 الی 80 درصد افزایش می یابد. همچنین توجیه پذیری اقتصادی در طرح های CHP بسیار قابل ملاحظه است. عمر موتور های گاز سوز حدودا 15 سال می باشد.

مزایای استفاده از موتور گازسوز در نیروگاه های مقیاس کوچک :

1. هزینه کم نسبت به سایر نیروگاه های حرارتی
2. زمان نصب و راه اندازی پایین
3. راندمان بالاتر
4. زمان توقف کم برای تعمیر و نگهداری
5. امکان استفاده جهت تامین بخار و سیستم گرمایش و سرمایشی با کمترین هزینه
6. در دسترس بودن نیروگاه
7. آلودگی زیست محیطی کمتر
8. امکان ترکیب موازی برای به دست آوردن ظرفیت های بالاتر
9. استفاده از گاز با فشار گاز شهری
10. بدون تغییر و یا تغییرات کم نسبت به تغییر شریاط محیطی (مانند ارتفاع درجه حرارت و رطوبت)
11. نیاز به موتورهای راه انداز با ظرفیت های پایین تر برای راه اندازی اولیه
12. صرف زمان کم برای رسیدن به بار حداکثر
13. استفاده بهینه از ظرفیت تولیدی در مقادیر بار بالا یا پایین

✳️ آشنایی با انواع موتوهای گازسوز :

موتور های پیستونی به دو گروه عمده احتراق جرقه ای و احتراق تراکمی تقسیم می شوند. موتور های احتراق جرقه ای با گاز طبیعی کار می کنند ولی می توان آن ها را برای کار با پروپان ، گازوییل یا گاز های بازیافتی نیز تنظیم نمود.

موتورهای احتراق تراکمی که اغلب موتور های دیزلی نامیده می شوند با سوخت دیزل یا مازوت کار می کنند و می توان آن ها را برای کار به صورت دوگانه سوز نیز تنظیم نمود. در این صورت در محفظه احتراق موتور ، گاز طبیعی و مقدار کمی سوخت دیزل می سوزاند.

موتور های دیزلی در گذشته از پر کاربرد ترین موتور های پیستونی برای تولید قدرت کم و زیاد بوده اند اما در حال حاضر در کشور های صنعتی موتور های دیزلی به علت آلودگی زیست محیطی که تولید می کنند به کاربرد های اضطراری یا کم ظرفیت محدود شده اند و در نتیجه موتورهایی که گاز طبیعی می سوزانند اکنون برای تولید برق در مدت طولانی (بیش از 500 ساعت در سال) انتخاب مناسب تری می باشند.

در نسل جدید موتورهای با سوخت گاز طبیعی ، هزینه اولیه کم و راه اندازی سریع بوده و در صورت نگهداری مناسب قابلیت از (NG) 28 اطمینان بالا می باشد. همچنین پتانسیل بازیافت حرارت در آن ها بالا می باشد.

بازده الکتریکی موتور های گاز سوز درصد (ارزش حرارتی خالص) برای موتور های کوچک (کوچک تر از 100 مگاوات) تا بیش از 43 درصد برای موتور های احتراقی بزرگ (بزرگ تر از 3 مگاوات) می باشد.

حرارت گاز های داغ خروجی و سیستم خنک کاری این موتور ها را می توان برای تولید آب با در نظر گرفتن برق و انرژی حرارتی مفید CHP بازیافت نمود.

بازده کلی سیستم CHP داغ یا بخار کم فشار برای کاربرد در هنگام استفاده از موتور های گاز سوز معمولاً در حدود 70 تا 80 درصد می باشد.

با حساسیت های اقتصادی و زیست محیطی که در طول سه دهه گذشته اعمال شده فن آوری موتور های پیستونی پیشرفت زیادی کرده و منجر به افزایش بازده سوخت و کاهش آلودگی شده است.

در موتور های گاز سوز پیشرفته با بهبود طراحی کنترل رسیده است ppmv به NOx 50 احتراق سطح تولید.

✳️ موارد کاربرد موتورهای پیستونی در نیروگاه های گازی مقیاس کوچک :

کاربرد موتور های پیستونی برای تولید برق در تأمین بار کمکی ، بار پیک ، تقویت شبکه یا کاربرد های تولید همزمان برق و حرارت که نیاز به آب داغ ، بخار کم فشار یا چیلر های جذبی دارند ، می باشند.

وقتی این موتور ها برای سرمایش مورد استفاده قرار می گیرند ، خروجی حرارتی موتور پیستونی می تواند در یک چیلر جذبی تک مرحله ای استفاده شود.

اندازه موتور های پیستونی در محدود 50 کیلووات تا 8000 کیلووات بوده و برای کاربرد های تجاری و اداری و همچنین در واحد های صنعتی کوچک مناسب می باشند.

شرح فناوری موتور های پیستونی :

موتور های پیستونی مورد استفاده برای تولید قدرت ساکن در حالت نصب شده و ثابت و نه در اتومبیل ها و متحرک به دو گروه احتراق جرقه ای با سیکل اتو و احتراق تراکمی با سیکل دیزل تقسیم می شوند.

اجزای مکانیکی اصلی سیکل اتو و سیکل دیزل یکسان می باشند. هر دو از یک عنصر احتراق استوانه ای استفاده می نمایند که پیستونی در طول آن حرکت می کند.

پیستون به میل لنگی متصل است که حرکت خطی پیستون را به حرکت چرخشی تبدیل می نماید.

سیکل کاری (دو زمانه یا چهار زمانه) و استفاده یا عدم استفاده از توربو شارژر در ، (rpm) موتور ها بر اساس سرعت میل لنگ آن ها تقسیم بندی می گردند.

مدل های زیادی از انواع این موتور ها در وسایل نقلیه و برای تولید برق و حرارت و چیلر ها استفاده می شوند.

موتور های چهار زمانه دیزل و احتراق جرقه ای که برای تولید قدرت به کار می روند ، هر دو طی چهار مرحله زیر یک سیکل تولید قدرت را تکمیل می کنند :

1. مکش : مکش هوا (دیزلی) یا مخلوط هوا و سوخت (احتراق جرقه ای) به داخل سیلندر
2. تراکم : متراکم کردن هوا یا مخلوط هوا و سوخت در سیلندر
3. قدرت : ایجاد شتاب در پیستون در اثر انبساط گاز های داغ و پر فشار
4. تخلیه : خروج محصولات احتراق از محفظه خروجی سیلندر

مشخصه های عملکردی :

در ادامه مشخصه های عملکردی سیستم تولید همزمان برق و حرارت با موتور های احتراق جرقه ای که از سوخت گاز طبیعی استفاده می نمایند در محدوده 100 کیلووات تا 5 مگاوات ارائه شده است.

این محدوده اکثر CHP هایی که با موتور کار می کنند و در بازار کاربرد دارند را شامل می شود. نرخ حرارتی و بازده ها بر اساس داده های تولید کنندگان و کاربرد های صنعتی تنظیم شده اند.

50 تا 60 درصد حرارت اتلافی در موتور از آب مورد نیاز برای خنک کاری بدنه و سیستم های خنک کاری روغن روانکاری در دما هایی پائین تر از دمای مورد نیاز برای تولید بخار ، بازیافت می شود.

با افزایش بازده الکتریکی مقدار انرژی حرارتی در دسترس برای تولید انرژی حرارتی مفید بر واحد توان خروجی کاهش یافته و نسبت توان به حرارت در سیستم CHP افزایش می یابد.

پتانسیل CHP در موتورهای پیستونی :

بررسی اقتصادی استفاده از موتور های پیستونی (که ظرفیتشان در تأمین توان در حد 50 کیلو وات تا 8000 کیلو وات می باشد) بستگی به میزان استفاده از انرژی حرارتی موجود در گاز خروجی و خروجی سیستم های خنک کاری آن ها دارد.

این انرژی معمولاً 60 تا 70 درصد انرژی سوخت ورودی می باشد. بیشتر حرارت از گاز های خروجی و از خنک کاری پوسته بازیافت می شود و بازیافت حرارت از خنک کاری روغن و توربو شارژر کم است.

حرارت بازیافت شده موتور برای تولید آب داغ یا بخار کم فشار برای استفاده در فرایند ها و یا برای گرمایش فضا و تولید آب گرم و یا سرمایش جذبی مورد استفاده قرار می گیرند.

حرارت مبرد خنک کاری پوسته موتور تا 30 درصد انرژی ورودی است و قابلیت تولید آب داغ 200 تا 210 درجه فارن هایت را دارد.

بعضی موتور ها مثل موتورهای دارای سیستم سرمایش جوشان یا پرفشار با آب خنک کاری پوسته که دمای آن تا 256 درجه فارن هایت می باشد نیز عمل می کند.

حرارت گاز های داغ خروجی موتور 30 تا 50 درصد اتلاف حرارت را شامل می شود.

دمای 15 گاز های خروجی معمولاً 850 تا 1200 درجه فارنهایت می باشد. با بازیافت حرارت ، تقریبا 60 تا 70 درصد انرژی سوخت برای تولید برق و انرژی حرارتی مفید استفاده می شود.

میزان انتشار آلودگی هوا و صوت موتور ژنراتور های گاز سوز و محدودیت انتشار آلودگی در شهرک های صنعتی و شهر های مسکونی

با حساسیت های اقتصادی و زیست محیطی که در طول سه دهه گذشته اعمال شده این نوع تکنولوژی پیشرفت زیادی کرده و منجر به افزایش بازده سوخت و کاهش آلودگی شده است.

در موتور های گاز سوز پیشرفته با بهبود طراحی کنترل احتراق سطح تولید NOx به 50 ppmv در 15 درصد اکسیژن (بر پایه گاز خشک) رسیده است.

مهم ترین مسئله موتور های پیستونی آلایندگی آن ها می باشد. عناصر اصلی گاز های آلاینده خروجی این موتور ها اکسید های نیتروژن (NOX) ، منواکسید کربن (CO) و ترکیبات آلی فرار (VOC ها و هیدروکربن های نسوخته) می باشند.

وجود آلاینده های دیگر مثل اکسید های گوگرد (SOx) و ذرات جامد معلق (PM) به سوخت مورد استفاده بستگی دارد. انتشار ترکیبات گوگرد به خصوص SO₂ به مقدار گوگرد سوخت وابسته است.

انتشار SOx در موتور هایی که گاز طبیعی یا نفت تقطیر شده ای را می سوزانند که در پالایشگاه گوگردشان استخراج شده ناچیز است. معمولاً انتشار Sox تنها در موتور های دیزلی کم سرعت و بزرگ با سوخت مازوت زیاد است.

ذرات جامد معلق (PM) از آلاینده های مهم موتور هایی که از سوخت مایع استفاده می کنند ، باشند.

انتشار NOx مساله اصلی در استفاده از موتور هایی است که گاز طبیعی می سوزانند و اغلب ترکیبی از NO و NO₂ با نسبت های مختلف می باشد. مقدار NOx در اندازه گیری ها با واحد PPMV گزارش می شود.

در موتور های پیستونی این مقدار با gm/hp-hr نیز بیان می شوند. در بین موتور ها ، موتور هایی که گاز طبیعی رقیق می سوزانند کمترین NOx و موتور های دیزل بیشترین NOx را انتشار می دهند.

کنترل حداکثر دمای شعله با احتراق گاز رقیق یکی از راه های محدود نمودن NOx در موتور های گاز سوز است و موتور های دیزل دمای احتراق بالاتر و در نتیجه NOx بیشتری تولید می کنند.

در موتور ها معمولاً برای کاهش انتشار NOx و افزایش بازده بررسی های بسیاری انجام شده تا راه حل مناسب انتخاب گردد.

این مسئله در مورد کاهش انتشار محصولات نیم سوخته احتراق (CO و هیدروکربن های نسوخته) نیز وجود داشته است.

برای نهایی نمودن این موازنه سه راه وجود دارد که مقررات زیست محیطی و اقتصاد پروژه تعیین کننده بهترین روش است.

اولین راه کنترل مقدار NOx و رساندن آن به کمترین حد قابل قبول در ازای مقداری کاهش بازده و بیشترین انتشار CO و هیدروکربن می باشد .

مطالب مرتبط :

:: دانلود طرح توجیهی آماده احداث نیروگاه خورشیدی + دستورالعمل فروش برق دلاری (ساتبا)

:: دانلود طرح توجیهی تیپ احداث کارخانه تولید سلول خورشیدی

:: دانلود طرح توجیهی احداث نیروگاه بادی

✍️ جهت تهیه مطالعات بازار و طرح توجیهی احداث نیروگاه گازی کوچک (CHP) ، با اطلاعات کاملا به روز با فرمت Word و PDF و با گزارشگیری نرم افزار کامفار ، جهت اخذ جواز تاسیس یا وام و تسهیلات بانکی ،با ما تماس بگیرید .

---

📚 دانلود فایل های طرح توجیهی تیپ تولید احداث نیروگاه گازی CHP

---

👈 توجه : کلیه ی طرح های تیپ یا آماده ، صرفا کاربرد مطالعاتی و تحقیقاتی داشته و جهت اخذ مجوز و یا تسهیلات و وام بانکی مناسب نمیباشند . جهت تهیه طرح توجیهی با کاربرد اجرایی و بانکی با ما تماس بگیرید.