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卡特彼勒燃气发电机组介绍信昌机器动力系统部创建于1863年，总部位于美国依利诺斯州是世界上最大的土方工程机械和建筑机械的生产商是全球最大（千瓦计）的往复式发动机生产商是全球高品质柴油发动机和柴油发电机组的首席供应商近年的年销售额超过300亿美金，世界500强企业之一全球拥有70，000多名员工，200多家代理商，1700个代理分支机构，21个零件配送中心在全球23个国家拥有115个工厂；总计有300多种产品销往200多个国家和地区CAT发动机的生产能力和耐用性久经考验ACERT技术发动机可以满足欧II，美国环境保护署（EPA），国际海事组织（IMO）等组织严格的排放要求柴油发电机组是行业内唯一从发动机、发电机、控制系统及所有部件均由卡特彼勒公司一家厂家统一设计、质量控制、测试及保用，是目前全球最优的发电机组产品之一产品的设计和生产符合ISO9001和QS9000质量认证，满足或优越于下列规范和标准：美国标准：AS1359、AS2789、ABGSMTM3英国标准：BS4999、BS5000、BS5514西德工业化标准：DIN6271、DIN6280、EGSA101P、JEM1359、IEC34/1国际标准化组织标准：ISO3046/1,ISO/DIS8528、美国全国电气制造商协会标准：NEMA、MG1-22一.卡特彼勒公司介绍卡特彼勒公司介绍卡特彼勒燃气发电机组的历史•卡特彼勒1947年开始研制生产燃气内燃机，有超过60年的发展历史。•现有G3600、G3500、G3400、G3300系列40多种机型产品，功率范围覆盖80kw-3000kw。•超过33000台燃气内燃机在世界各地稳定运行。•利用了多项成熟可靠的技术，使产品保持了技术先进性和可靠性二.信昌机器工程有限公司简介（1）1928年成立于上海1946年公司迁至香港1962年被卡特彼勒委任为在香港及澳门地区的总代理1972年成为森那美集团（SimedarbyGroup）附属机构1982年被卡特彼勒委任为广东、广西及海南省总代理；同年在广州设立办事处1994年通过ISO9000质量管理认证1995年遷往元朗現址（占地16751平方米）1997年在广东省顺德市成立顺德信昌机器工程有限公司，现称为佛山市顺德区信昌机器工程有限公司，厂房占地面积15075平方米1999年被卡特彼勒委任为福建、江西及湖南省总代理；同年在厦门成立厦门森那美信昌机器工程有限公司二.信昌机器工程有限公司简介（2）2001年信昌机器在广州市设立零件保税仓2002年信昌机器通过OHSAS18001职业安全健康认证2002年被卡特彼勒委任为新疆地区总代理；至此，信昌机器服务区域包括广东、广西、福建、江西、湖南、海南、新疆和香港，澳门两特别行政区一区域超过260万平方公里2005年3月佛山市顺德区信昌机器工程有限公司通过ISO9001质量管理和OHSAS18001职业安全健康认证（挪威船级社-DNV）2005年通过F&IU安全管理系统评审2006年成立厦门信昌重机设备有限公司成立厦门信昌重机设备有限公司东莞分公司我们将凭倚中国最资深的卡特彼勒独立代理商身份，努力成为您购买动力设备产品及服务支持的首选及优势供应商二.信昌机器工程有限公司简介（3）信昌机器在中国的代理区域二.信昌机器工程有限公司简介（4）信昌机器组织结构图信昌机器动力系统部工程机械部售后服务部石油系统工业动力及车用发动机系统船舶动力系统电力系统三、燃气内燃机技术特点•1、发电效率高：发电效率在33%——41%左右，若采用热电冷联供效率可达到80%以上•2、对气源要求低：对气源进气压力（中、低压）、进气温度要求低，热值范围广。三、燃气内燃机技术特点•3、使用功率范围宽广功率范围覆盖80kw-3480kw，可以单机运行也可以多台机组并机、并网运行，建站灵活。•4、环境温度、海拔高度适应范围广。在环境温度40℃，海拔500米条件下，机组额定功率不折损，可以100%输出。三、燃气内燃机技术特点•5、投资成本低，投资回收期快相对于燃气内燃机，其他燃气发电设备如燃气轮机、微轮机、燃料电池等，投资成本要比燃气内燃机高得多。•6、安全可靠：机组具有发动机保护和电力保护等多种保护措施。三、燃气内燃机技术特点7、机组操作方便，启动停车迅速，维护简单。机组可机旁操作或在中央集中控制室操作;启动需时0-30S,停机需时0-5MIN。•8、结构紧凑，重量轻体积小，安装运输方便。三、燃气内燃机技术特点•9、技术先进、成熟，性能稳定多年的生产研发经验，超过33000台的CAT燃气内燃机服务于世界各地，历经市场验证的稳定性能，值得客户信赖。•10、主要部件与柴油发电机相同,但热负荷低,故使用寿命更长，可达20年以上。四、燃气内燃机与其他发电设备的比较燃气内燃机微型燃气轮机燃气轮机燃料电池容量（kW）20-500030-10001000-5000010-2000发电效率(%)22-4018-2722-3630-63综合效率(%)70-9050-7050-7060-80燃料燃气燃气天然气燃气启动时间10s60s6min---1hr3hrs—2days燃料供应压力低压或中压中压中压中低压噪音中高中中低检修时间(kh)24-605-4030-5010-40整机成本低高高高运行方式孤岛运行或并网运行孤岛运行需加配黑启动尺寸L5463*W1736*H1862（G3516770kw）L9100*W2400*H2900(C800800kw)标准环境温度及其影响25°C，高于40°C时每升高10°C功率下降4%15°C，每升高1°C功率下降1%,35°C时功率折损约15%以上电力成本比较0.000.010.020.030.040.050.060.070.08WindAdvancedFuelCellFuelCellAdvancedMicroturbineMicroturbineSmallTurbineDiesel/SCRLeanBurnGasRichBurnGasARES$/kWhCapitalNon-FuelO&MFuel先进往复发动机系统贫氧燃烧稀薄燃烧柴油机/SCR小型透平微透平高级透平燃料电池高级燃料电池风力五、陆丰13-2项目燃气发电机组项目基础知识第一节系统结构说明•油田伴生气发电项目的总体系统结构分为以下几部分：1)储气罐2)气体的前处理设备3)燃气发电机组4)配电并网及监控系统5)溴化锂空调（若做热电联产时才需要）1)储气罐•作用1:提供稳定的气体供应,缓冲短时间停气时,机组停机的影响•作用2:在产气量很小时,可储存到足够的气量时,再运行燃气发电机组.:注:储气罐由用户自行提供,我司可提供技术支持2)气体的前处理设备目的：去除燃气中的有害杂质，控制燃气品质，使燃气达到使用要求。注：前处理设备由专业前处理厂家提供CATG3500系列燃气机要求燃气满足以下条件：•1）硫化氢的含量57mg/MJ•2）氯离子的含量19mg/MJ•3）油份的含量1.19mg/MJ•4）颗粒物的含量0.8mg/MJ@2um•5）硅化物的含量0.56mg/MJ•6）氨气的含量2.81mg/MJ•7）温度10——60℃•8）水分不能含水分•9）相对湿度80%•10）压力241——276KPa•11）高于露点温度2--3℃，信昌建议为高于露点8--10℃•12）燃气进气压力波动范围+/-6.9KPA..燃气发电机组选型需要确定的因素•1）燃气的成分特性•2）压缩比•3）发电机组功率和最低连续运行负荷•4）现场使用环境•5）机组具体配置要求•6)客户使用要求机组选型前先了解几个重要名词•1)甲烷数•2)压缩比•3)爆震•4)热值1)甲烷数•甲烷数：测量燃料对非控制燃烧（爆震）的抵抗能力,是衡量气体性能的指标•在上世纪60年代以前一直使用辛烷值来衡量燃气的性能，但因为辛烷值不能很好的反映气体的抗爆震能力。•60年代后开始使用甲烷数来衡量燃气的性能。1)甲烷数，MethaneNumber,简称（MN)–甲烷含量不等于甲烷数,高甲烷含量不一定甲烷数高–经验方式是对气体进行采样，和甲烷和氢气比较(甲烷=100,氢气=0)–高甲烷值表明抗爆震能力强–缓慢燃烧的气体(低热值气体),甲烷值会超过100–卡特彼勒燃气机不能使用甲烷数小于30的气体2)压缩比•不同的气体能够使用不同的极限压缩比。下表列出了各个气体的极限压缩比。•低甲烷数气体使用高压缩比发动机将产生严重爆震,以致不能使用。•低压缩比–适合低甲烷值气体–更大的甲烷数范围•高压缩比–适合高甲烷值气体–更好的效率30405060708090100110120130MethanenumberCompressionratioBioGasNaturalGasFieldGasPropane8:111:112:1LowHigh甲烷数与压缩比的对应关系什么是爆震？正常燃烧过程点火中心火焰前端“尾气”爆震压力急速升高气缸内压力气缸压力极限燃气发动机负载气缸压力气缸内压力气缸压力极限燃气发动机气缸压力爆震爆震造成的影响Endgasuncontrolled“explosions”(detonation)erodepistonsurfacePistonfragmentsweldedtopistonsurfaceSkirtareascuffedfromerodedpistonmaterialPistonbowlnoteffectedbydetonationExcessiveheatandpressuredamageringinringland什么叫热值？•燃料“含有”能量的测量–高热值(HHV)–燃料中总的热值–低热值(LHV)–燃料中有用的热值–HHV=LHV+（水）汽化所需要的热值CH4+2O2=2H2O+CO2WaterVaporSteam热值有什么用？燃烧过程中，燃料和一定量氧气燃烧释放出总热量•燃气公司以高热值(HHV)销售燃料(总热值)•燃气发动机从低热值产生出动力…–燃气发动机采用燃料的低热值–低热值用于发动机的性能，比如燃料消耗量和功率第二节陆丰13-2平台燃气发电机组的选型1、燃气的成分特性燃料气体间成分差异很大，了解燃料气体的特点是燃气发动机应用成功的关键因素，为确保发动机能正常运转气体成分分析是选型非常必要的步骤气体成分分析主要需要确定以下几点–热值–甲烷数–燃料中杂质用户提供的燃气组分油田气组分ComponentMolePercent%H2S0CO218.65N28.72C154.96C26.6C34.28iC41.97nC42.34iC50.93nC50.72C60.88将用户气体成分MOL值输入到CAT甲烷数计算程序中，可得到如下结果：30405060708090100110120130MethanenumberCompressionratioBioGasNaturalGasFieldGasPropane8:111:112:1LowHigh甲烷数与压缩比的对应关系•陆丰13-2项目的气体成分分析结果:•A)甲烷数为47;•B)根据甲烷数与压缩比的关系,•此项目应选用低压缩比(8:1)的发动机。•C)低热值为937btu/ft32、发电机组功率和最低运行负荷•发电机组功率的确定主要考虑以下几个方面：•1)供气量的大小•2)最低运行负荷2.1根据用户的气量和气体的低热值,计算出用户气体的可发电功率:年份气量(万M3/天)总燃烧能量(MJ)发电机组功率KW20110.38140068486.347220120.933427981190.27120130.77283822985.493120140.44162184563.138920150.28103208358.361120160.2177406268.770820170.1451604180.180620180.0933174115.187520190.051843063.9930620200.031105838.3958320210.02737225.597222022