Газопоршневые электростанции
Найдено 307
Принцип работы
Главные два элемента такой электростанции - это генератор и двигатель внутреннего сгорания. Газовая смесь загорается благодаря свече зажигания, механизм вырабатывает энергию, которая направляется на вращение основного вала. Автоматизированные электрические генераторы с поршневой газовой системой способны вырабатывать не только электрическую энергию, но и тепло для утилизационных котлов и водонагревателей. Также на рынке представлены модели, которые генерируют холод.
Существует множество моделей станций, которые сегментировано вырабатывают энергию разного типа. Это когенерационные и тригенерационные станции, которые имеют коэффициент полезного действия до 90%.
Двигатель
Работа газопоршневого оборудования невозможна без мощного и энергоэффективного мотора. Он оснащен прочными литыми головками, которые прикрепляются к блокам цилиндров.
Для гарантии безопасности и исключения вероятности детонации вводятся ограничения давления газовой смеси. Контроль давления осуществляется благодаря специальным металлическим кольцевым прокладкам.
Зажигание
Моторы газопоршневых установок оснащены аккумуляторным запуском состоящим из:
- Электросвечей;
- Прерывателя;
- Источника энергии;
- Электроприводов.
Каждый цилиндр двигателя оснащен одной свечой, которая устанавливается в головку блока в специальное гнездо с резьбовым соединением, а также выводными патрубками, находящимися в тех местах, где у аналогов расположены форсунки.
Благодаря центрированию каждой свечи обеспечивается эффективное сгорание рабочей смеси за счет минимального пути распространения огня в камере цилиндра и быстрое охлаждение свечи зажигания водой, которая циркулирует в головке.
Эксплуатация
В качестве топлива это оборудование может использовать газы различных типов:
- Природного (из магистрали или баллона);
- Попутного (нефтяного);
- Пропан-бутанового;
- Газ промышленного происхождения (шахтный, отходный и прочее);
- Биогаз;
- Другие горючие газы.
Электрические станции с газопоршневыми моторами отличаются высокой надежностью, которая подтверждается длительной работой в северных регионах России. Чаще всего такая техника используется на крупных промышленных предприятиях, нефтяных, газовых и угольных месторождениях. Эксплуатация этих электростанций выгодна на этих объектах из-за обилия попутного газа по доступной стоимости.
Обслуживание и запуск
Перед тем как приобрести ГПЭС нужно определить состав газа, который будет использоваться в качестве топлива и согласовать все детали. Важным этапом является пусконаладка и ввод станции в эксплуатацию, все работы должны осуществлять опытные инженеры и мастера с учетом технических предписаний и рекомендаций от производителя.
Техобслуживание и ремонт оборудования необходимо выполнять только после выработки или спуска газа из газовой магистрали и системы.
В машинном отделении или техническом помещении, где установлен электрогенератор необходимо контролировать состав воздуха. В нем не должно содержаться большое количество агрессивного газа или пыли. В случае запыленных помещения, на входе в двигатель должен быть установлен специальный фильтр.
Преимущества газопоршневой техники
Газовые электростанции отличаются стойкостью к интенсивным эксплуатационным нагрузкам. Эта техника способна длительное время работать в автономном режиме. Поршневой мотор газового типа и генераторная установка зафиксированы на массивном каркасе. Они соединены между собой с помощью фланцев, которые исключают необходимость центровки валов.
Установка поставляется в стационарном виде, а также в специальном утепленном контейнере передвижного типа на шасси.
Во время работы электростанции автоматически отслеживается:
- Стабильность параметром генерируемого тока;
- Температура охлаждающей жидкости;
- Температура смазочных материалов в двигателе;
- Уровень давления технических жидкостей в моторе;
- Сопротивление изоляционных элементов;
- Наличие опасного потенциала.
Газовые станции могут работать через блок АВР. Система автоматического ввода резерва осуществляют безостановочный контроль параметров электрической сети и в случае необходимости самостоятельно переводит комплекс на резервное и основное питание.
Когенерация и тригенерация
Выработка электрической энергии в этом оборудовании производится по умолчанию. Однако, кроме того, тепловую энергию можно преобразовывать в средство нагрева или охлаждения:
- Когенерация. Охлаждение двигателя внутреннего сгорания осуществляется через закрытый контур, по которому циркулирует холодная жидкость. Она нагревается от тепла ДВС и отправляется в теплообменник. Далее вода поступает в котел, где происходит утилизация тепла. Такая система дает возможность использовать газопоршневые станции для отопления модульных зданий, контейнеров и прочих объектов, обеспечивать здания паром и горячей водой;
- Тригенерация. Этот термин подразумевает расширение стандартных функций электростанции для выработки холода. Эта функция пользуется большой популярностью на предприятиях из различных сфер. Тригенерация также осуществляется благодаря утилизации тепла из системы охлаждения двигателя. Аккумуляция холодного потока происходит за счет работы абсорбционных или компрессионных кондиционеров. При этом используется уже выработанная вода или пар от генератора. То есть для работы системы конденсации понадобится электричество, генерируемое ГПЭС.
Станции данного типа - оптимальное решение для объектов с высокими требованиями к энергетической независимости. Эти установки экономно потребляют топливо и способны работать в течение длительного времени.
Источники:
- Каганов И.Л. Промышленная электроника. Москва : Высш. школа, 1968. - 559 с
- Е. А. Конюхова. Электроснабжение объектов. Учебное пособие
- Г.Ф. Быстрицкий. Основы энергетики. Научно-издательский центр ИНФРА-М, 2005 г.
