Μονάδα παραγωγής ενέργειας με έμβολο αερίου: η αρχή της λειτουργίας. Λειτουργία και συντήρηση σταθμών ηλεκτροπαραγωγής με έμβολα αερίου

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Η μονάδα παραγωγής ενέργειας με έμβολο αερίου χρησιμοποιείται ως κύρια ή εφεδρική πηγή ενέργειας. Η συσκευή απαιτεί πρόσβαση σε οποιοδήποτε είδος εύφλεκτου αερίου για να λειτουργήσει. Πολλά μοντέλα GPES μπορούν επιπλέον να παράγουν θερμότητα για θέρμανση και κρύο για συστήματα εξαερισμού, αποθήκες, βιομηχανικές εγκαταστάσεις.

Μετατροπείς ηλεκτροπαραγωγής αερίου: αρχή λειτουργίας

Τα κύρια στοιχεία του GPES είναι ένας κινητήρας-γεννήτρια και ένας κινητήρας με έμβολο αερίου. Το εύφλεκτο αέριο στο θάλαμο GPA αναφλέγεται μέσω ενός μπουζί και παράγει ενέργεια που χρησιμοποιείται για την περιστροφή του άξονα εργασίας της γεννήτριας.

Οι αυτόματες μονάδες παραγωγής ενέργειας και οι ηλεκτρικές μονάδες με παλινδρομικούς κινητήρες αερίου, εκτός από την ηλεκτρική ενέργεια, μπορούν να παράγουν θερμική ενέργεια σε λέβητα απορριμμάτων θερμότητας ή θερμαντήρα νερού-νερού. Λιγότερο συνηθισμένα είναι τα μοντέλα που προκαλούν κρύο.

Συσκευή

Η μονάδα παραγωγής ενέργειας με έμβολα αερίου αποτελείται από:

• αέριοκινητήρας και εναλλάκτης που συνδέονται με έναν ελαστικό σύνδεσμο πείρου,
• καλοριφέρ;
• ανεμιστήρας που κινείται από το μπροστινό άκρο του στροφαλοφόρου άξονα μέσω κίνησης ιμάντα V;
• φίλτρα καθαρισμού αέρα και άλλες βοηθητικές συσκευές τοποθετημένες σε κοινό πλαίσιο της μονάδας.

Η γεννήτρια διαθέτει ξεχωριστή πλήρη συσκευή με πίνακες ελέγχου και διανομής.

Motor

Η λειτουργία μιας μονάδας ηλεκτροπαραγωγής με έμβολο αερίου είναι αδύνατη χωρίς ΣΔΣ. Λειτουργεί με φυσικά, συναφή πετρελαϊκά και βιομηχανικά αέρια. Ο κινητήρας έχει κεφαλές μπλοκ από χυτό αλουμίνιο που είναι τοποθετημένες και στερεωμένες σε δύο κυλίνδρους. Ο θάλαμος καύσης (συνήθως ανοιχτού τύπου) βρίσκεται στον κύλινδρο μεταξύ του επίπεδου πυθμένα της κεφαλής του μπλοκ και του πυθμένα του εμβόλου με μια δακτυλιοειδή εσοχή.

Με βάση τις συνθήκες για τη διασφάλιση της καύσης χωρίς χτυπήματα του μείγματος αερίου-αέρα και τον περιορισμό των μέγιστων πιέσεων καύσης, χρησιμοποιείται ένας μικρός λόγος συμπίεσης 10,5 (για φυσικό αέριο) σε κινητήρα αερίου αντί για 1415 σε μηχανή πετρελαίου. Αυτό επιτυγχάνεται με την εγκατάσταση παχύτερων δακτυλίων παρεμβυσμάτων αλουμινίου κάτω από τις κεφαλές των μπλοκ από εκείνες ενός κινητήρα ντίζελ (ξεχωριστά για κάθε κύλινδρο).

Σύστημα ανάφλεξης

Ο κινητήρας χρησιμοποιεί σύστημα ανάφλεξης μπαταρίας, που αποτελείται από:

• ηλεκτρικά κεριά;
• πηνίο ανάφλεξης διακόπτη-διανομέα;
• τροφοδοτικό;
• ηλεκτρικά καλώδια.

Για να ανάψετε το μείγμα εργασίας στους κυλίνδρουςχρησιμοποιούνται ηλεκτρικά κεριά (ένα κερί για κάθε κύλινδρο). Τοποθετούνται στην κεφαλή του μπλοκ σε υποδοχές με σπείρωμα και σωλήνες εξόδου, οι οποίοι παρέχονται σε εκείνα τα σημεία όπου βρίσκονται τα ακροφύσια στον κινητήρα ντίζελ. Η κεντρική θέση του ηλεκτρικού μπουζί σε σχέση με τον θάλαμο καύσης παρέχει βέλτιστες συνθήκες για την καύση του μείγματος λόγω της ελάχιστης διαδρομής διάδοσης της φλόγας μπροστά στον κύλινδρο και της κανονικής ψύξης του μπουζί από το νερό που κυκλοφορεί στην κεφαλή του μπλοκ.

Λειτουργία σταθμών ηλεκτροπαραγωγής με αέριο

Διαφορετικοί τύποι αερίων χρησιμοποιούνται ως καύσιμο σε κινητήρες αερίου:

• φυσικό (τόσο κορμού όσο και υγροποιημένο);
• associated (oil);
• προπάνιο-βουτάνιο;
• βιοαέριο;
• βιομηχανικό αέριο (λύματα, ορυχείο, κοκ, πυρόλυση);
• άλλα εύφλεκτα αέρια.

Η αξιοπιστία των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής με κινητήρες αερίου εμβόλου έχει επιβεβαιωθεί από τη μακροχρόνια λειτουργία τους στη Δυτική Σιβηρία, τη Γιακουτία, την Άπω Ανατολή και άλλες περιοχές της Ρωσικής Ομοσπονδίας. Πρώτα απ 'όλα, αξιοποιούνται σε επιχειρήσεις, πετρέλαιο και φυσικό αέριο, κοιτάσματα άνθρακα. Η αφθονία των σχετικών αερίων καθιστά τη λειτουργία τους πολύ κερδοφόρα.

Maintenance

Πριν αγοράσετε ένα GPES, η σύνθεση του αερίου που χρησιμοποιείται ως καύσιμο και οι παράμετροί του συμφωνούνται με τον κατασκευαστή. Η ρύθμιση και η θέση σε λειτουργία των μονάδων σε συμφωνία με τον καταναλωτή πραγματοποιείται επίσης από τον κατασκευαστή.

Ανάλογα μεη πολυπλοκότητα του εξοπλισμού, η συντήρηση του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής με έμβολα αερίου πραγματοποιείται είτε από τον προμηθευτή είτε από εκπαιδευμένο και ελεγμένο σε γνώσεις προσωπικό. Η συντήρηση ή η επισκευή του εξοπλισμού αερίου, καθώς και άλλων εξαρτημάτων και συγκροτημάτων του κινητήρα, θα πρέπει να πραγματοποιείται μόνο αφού έχει παραχθεί αέριο από τη γραμμή φυσικού αερίου και το σύστημα ισχύος.

Ο αέρας δεν πρέπει να περιέχει διαβρωτικά και εκρηκτικά αέρια. Στο μηχανοστάσιο όπου είναι εγκατεστημένος ο κινητήρας αερίου, ο αέρας εργασίας δεν πρέπει να έχει περιεκτικότητα σε σκόνη μεγαλύτερη από 0,002 g/m3. Σε περίπτωση υψηλότερης περιεκτικότητας σε σκόνη, πρέπει να εγκατασταθεί ένα πρόσθετο σύστημα καθαρισμού στην είσοδο του κινητήρα.

Πλεονεκτήματα

Ένα εργοστάσιο ηλεκτροπαραγωγής με έμβολο αερίου μπορεί να λειτουργεί αυτόνομα και παράλληλα με άλλους πανομοιότυπους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής με αναλογία ισχύος 3:1 έως 1:3 ή ένα βιομηχανικό δίκτυο για μεγάλο χρονικό διάστημα και σταθερά.

Εμβολοφόρος κινητήρας αερίου, γεννήτρια, ψυγείο συστήματος ψύξης τοποθετημένο σε κοινό πλαίσιο. Ο κινητήρας και η γεννήτρια συνδέονται μεταξύ τους με φλάντζες, εξαλείφοντας την ανάγκη ευθυγράμμισης του άξονα. Η μονάδα μπορεί να παραδοθεί σε σταθερή έκδοση σε πλαίσιο και σε φορητή έκδοση σε μονωμένο σώμα.

Κατά τη λειτουργία των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής, πραγματοποιείται αυτόματη παρακολούθηση για:

• σταθερότητα των ηλεκτρικών παραμέτρων εξόδου;
• υπερθέρμανση ψυκτικού;
• υπερθέρμανση λαδιού;
• πτώση πίεσης λαδιού στο σύστημα λίπανσης κινητήρα;
• χαμηλότερη αντίσταση μόνωσης;
• εμφάνιση επικίνδυνου δυναμικού στην υπόθεση.

Το GPES μπορεί να διασφαλιστείαυτόματο ή τηλεχειριστήριο εκκίνησης, λειτουργίας και παύσης του κινητήρα.

Προδιαγραφές

Κύρια τεχνικά δεδομένα στο παράδειγμα του ρωσικού μοντέλου AD200S-T400-R:

• Ονομαστική ισχύς: 200 kW.
• Τάση: 400 V.
• Τρέχουσα συχνότητα: 50 Hz.
• Τύπος ρεύματος: τριφασικό, μεταβλητό.
• Ονομαστική ταχύτητα: 1500 rpm.
• Εκκίνηση κινητήρα: εκκίνηση.
• Κατανάλωση αερίου: όχι περισσότερο από 50 kg/h.
• Συνολικές διαστάσεις της μονάδας: 2950x1320x1610 mm.
• Στεγνό βάρος μηχανής: 2960 kg.
• Διάρκεια ζωής κινητήρα πριν από την γενική επισκευή: 15000 ώρες

Μια μονάδα ηλεκτροπαραγωγής με έμβολο αερίου χωρίς φορτίο διασφαλίζει την εκκίνηση ενός ασύγχρονου ηλεκτροκινητήρα με κλωβό σκίουρου ισχύος έως 125 kW με αναλογία ρεύματος εκκίνησης έως και 7. Το GPES είναι εξοπλισμένο με μέσα θέρμανσης που εξασφαλίζουν ξεκινώντας από θερμοκρασία κάτω από +5Cᵒ και συσκευές για τη θέρμανση του αέρα μέσα στο δωμάτιο (σώμα).