Kaasumäntävoimalaitos: toimintaperiaate. Kaasumäntävoimaloiden käyttö ja huolto

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Kaasumäntävoimalaitosta käytetään pää- tai varaenergialähteenä. Laite vaatii pääsyn kaikenlaiseen palavaan kaasuun toimiakseen. Monet GPES-mallit voivat lisäksi tuottaa lämpöä lämmitykseen ja kylmään ilmanvaihtojärjestelmiin, varastoihin ja teollisuustiloihin.

Kaasuvoimalat: toimintaperiaate

GPES:n pääelementit ovat moottorigeneraattori ja kaasumäntämoottori. GPA-kammiossa oleva palava kaasu sytytetään sytytystulpan avulla ja tuottaa energiaa, jota käytetään generaattorin työakselin pyörittämiseen.

Automatisoidut voimalaitokset ja sähköyksiköt, joissa on mäntäkaasumoottorit, voivat sähkövoiman lisäksi tuottaa lämpöenergiaa hukkalämpökattilassa tai vesi-vesilämmittimessä. Harvempia ovat mallit, jotka tuottavat kylmää.

Laite

Kaasumäntävoimalaitos koostuu:

• kaasumoottori ja laturi yhdistetty elastisella tappikytkimellä;
• jäähdytin;
• tuuletin pyörii kampiakselin etupäästä kiilahihnakäytön kautta;
• ilmanpuhdistussuodattimet ja muut apulaitteet asennettuna yksikön yhteiseen runkoon.

Generaattorissa on erillinen täydellinen laite ohjaus- ja jakelupaneeleineen.

Moottori

Kaasumäntävoimalaitoksen toiminta on mahdotonta ilman GPA:ta. Se toimii luonnonkaasuilla, niihin liittyvillä öljy- ja teollisuuskaasuilla. Moottorissa on valetut alumiinilohkot, jotka on asennettu ja kiinnitetty kahteen sylinterilohkoon. Polttokammio (yleensä avoin tyyppi) sijaitsee sylinterissä lohkopään tasaisen pohjan ja männän pohjan välissä, jossa on rengasmainen syvennys.

Kaasu-ilma-seoksen nakutusvapaan palamisen ja enimmäispalamispaineiden rajoittamisen olosuhteiden perusteella kaasumoottorissa käytetään pientä puristussuhdetta 10,5 (maakaasulle) 1415:n sijaan. diesel moottori. Tämä saavutetaan asentamalla lohkon päiden alle paksummat alumiinirengastiivisteet kuin dieselmoottorissa (erillinen jokaiselle sylinterille).

Sytytysjärjestelmä

Moottori käyttää akkusytytysjärjestelmää, joka koostuu:

• sähkökynttilät;
• katkaisija-jakaja sytytyspuola;
• virtalähde;
• sähköjohdot.

Sytyttääksesi työseoksen sylintereissäkäytetään sähkökynttilöitä (yksi kynttilä jokaista sylinteriä kohti). Ne asennetaan lohkopäähän kierteitettyihin pistorasioihin ja poistoputkiin, jotka on järjestetty paikkoihin, joissa suuttimet sijaitsevat dieselmoottorissa. Sähkösytytystulpan keskipiste polttokammioon nähden tarjoaa optimaaliset olosuhteet seoksen palamiselle johtuen liekin etuosan minimaalisesta etenemispolusta sylinterissä ja sytytystulpan normaalista jäähdytyksestä lohkopäässä kiertävällä vedellä.

Kaasuvoimaloiden toiminta

Kaasumoottorien polttoaineena käytetään erityyppisiä kaasuja:

• luonnollinen (sekä runko- että nestemäinen);
• liittynyt (öljy);
• propaani-butaani;
• biokaasu;
• teollisuuskaasu (jätevesi, kaivos, koksi, pyrolyysi);
• muut palavat kaasut.

Kaasumäntämoottoreilla varustettujen voimalaitosten luotettavuuden on vahvistanut niiden pitkäaikainen käyttö Länsi-Siperiassa, Jakutiassa, Kaukoidässä ja muilla Venäjän federaation alueilla. Ensinnäkin niitä hyödynnetään yrityksissä, öljyn ja kaasun sekä hiiliesiintymissä. Kaasun runsaus tekee niiden toiminnasta erittäin kannattavaa.

Huolto

Ennen GPES:n ostamista polttoaineena käytettävän kaasun koostumus ja sen parametrit sovitaan valmistajan kanssa. Laitteiden säädöt ja käyttöönotot yhteisymmärryksessä kuluttajan kanssa tehdään myös valmistajan toimesta.

Riippuenlaitteiston monimutkaisuus, kaasumäntävoimalaitoksen huollon suorittaa joko toimittaja tai koulutettu ja asiantunteva henkilöstö. Kaasulaitteiden sekä muiden moottorin osien ja kokoonpanojen huolto tai korjaus tulee suorittaa vasta sen jälkeen, kun kaasua on tuotettu kaasujohdosta ja sähköjärjestelmästä.

Ilma ei saa sisältää syövyttäviä ja räjähtäviä kaasuja. Konehuoneessa, johon kaasumoottori on asennettu, työilman pölypitoisuus ei saa olla yli 0,002 g/m3. Jos pölypitoisuus on suurempi, moottorin sisääntuloon on asennettava ylimääräinen puhdistusjärjestelmä.

Edut

Kaasumäntävoimalaitos voi toimia itsenäisesti ja rinnakkain muiden identtisten voimalaitosten kanssa tehosuhteella 3:1-1:3 tai teollisuusverkon kanssa pitkään ja vakaasti.

Kaasumäntämoottori, generaattori, jäähdytysjärjestelmän jäähdytin asennettuna yhteiseen runkoon. Moottori ja generaattori on yhdistetty toisiinsa laipoilla, mikä eliminoi akselin kohdistuksen tarpeen. Yksikkö voidaan toimittaa kiinteänä versiona rungossa ja liikkuvana versiona eristetyssä rungossa.

Voimalaitosten käytön aikana automaattista valvontaa suoritetaan:

• lähdön sähköisten parametrien vakaus;
• jäähdytysnesteen ylikuumeneminen;
• öljyn ylikuumeneminen;
• öljynpaineen lasku moottorin voitelujärjestelmässä;
• pienempi eristysvastus;
• vaarallisen potentiaalin esiintyminen kotelossa.

GPES voidaan suojataautomaattinen tai kauko-ohjain käynnistää, käynnistää ja sammuttaa moottorin.

Tekniset tiedot

Tärkeimmät tekniset tiedot venäläisen mallin AD200S-T400-R esimerkissä:

• Nimellisteho: 200 kW.
• Jännite: 400 V.
• Nykyinen taajuus: 50 Hz.
• Virran tyyppi: kolmivaiheinen, muuttuva.
• Nimellisnopeus: 1500 rpm.
• Moottorin käynnistys: käynnistin.
• Kaasunkulutus: enintään 50 kg/h.
• Laitteen kokonaismitat: 2950x1320x1610 mm.
• Koneen kuivapaino: 2960 kg.
• Moottorin käyttöikä ennen huoltoa: 15000 tuntia

Kuormittamaton kaasumäntävoimalaitos varmistaa 125 kW:n tehon asti asynkronisen oravahäkkisähkömoottorin käynnistyksen käynnistysvirtasuhteen ollessa enintään 7. GPES on varustettu lämmityslaitteilla, jotka varmistavat alkaen alle +5Cᵒ lämpötilasta ja laitteet huoneen (rungon) ilman lämmittämiseen.