Газопоршнева електростанція: принцип роботи. Експлуатація та обслуговування газопоршневих електростанцій

Газопоршневя електростанція використовується в якості основного або резервного джерела енергії. Для роботи пристрою потрібен доступ до пального газу будь-якого типу. Багато моделей додатково можуть генерувати тепло для опалення і холод для вентиляційних систем, складів, промислових об'єктів.

Газопоршневі електростанції: принцип роботи

Основними елементами є мотор-генератор і газовий поршневий двигун. Горючий газ в камері ЦПД запалюється за допомогою свічки запалювання і виробляє енергію, використовувану для обертання робочого валу генератора.


Автоматизовані електростанції та електроагрегати з поршневими газовими двигунами, крім електричної, можуть виробляти теплову енергію в утилізаційному котлі або водо-водяний нагрівачі. Рідше зустрічаються моделі, що генерують холод.

Пристрій

Газопоршневая електростанція складається з:

газового двигуна і генератора змінного струму, з'єднаних пружними пальцевої муфти;

радіатора;

вентилятора з приводом останнього від переднього кінця колінчастого вала через клиноременную передачу;

фільтрів очищення повітря та інших допоміжних пристроїв, змонтованих на загальній рамі установки.

Генератор має окреме комплектний пристрій з панелями управління та розподілу.

Мотор

Робота газопоршневої електростанції неможлива без ЦПД. Він працює на природних, попутних нафтових і промислових газах. Двигун має литі алюмінієві головки блоку, які встановлюються та кріпляться до двох блоків циліндрів. Камера згоряння (частіше – відкритого типу) знаходиться в циліндрі між плоским днищем головки блоку і днищем поршня з кільцевої виїмкою.


Виходячи з умов забезпечення бездетонационная згоряння газоповітряної суміші і обмеження максимальних тисків згоряння, в газовому двигуні застосовується невеликий ступінь стиснення 105 (для природного газу) замість 1415 в дизелі. Цього домагаються шляхом установки під головки блоку більш товстих, ніж у дизеля, кільцевих алюмінієвих прокладок (для кожного циліндра – окрема).

Система запалювання

У двигуні застосована батарейна система запалювання, що складається з:

електричних свічок;

переривника-розподільника котушки запалювання;

джерела живлення;

електричних проводів.

Для запалення робочої суміші в циліндрах використовуються електросвечи (по одній свічці на кожен циліндр). Вони встановлені в голівці блоку в гніздах з різьбленням і вивідними патрубками, які передбачені в тих місцях, де розташовуються в дизелі форсунки. Центральне розташування електросвечи щодо камери згоряння забезпечує оптимальні умови згоряння суміші внаслідок мінімального шляху поширення фронту полум'я в циліндрі і нормальне охолодження свічки циркулюючої в голівці блоку водою.

Експлуатація газопоршневих електростанцій

В якості палива В газових двигунах використовуються різні типи газів:

природний (як магістральний, так і зріджений);

попутний (нафтовий);

пропан-бутан;

біогаз;

промисловий газ (стічних вод, шахтний, коксовий, піролізний);

інші горючі гази.

Надійність електростанцій з газовими поршневими двигунами підтверджена їх тривалою експлуатацією в Західному Сибіру, Якутії, на Далекому Сході та інших регіонах РФ. В першу чергу їх експлуатують на підприємствах, нафто-газових, вугільних родовищах. Велика кількість попутного газу робить їх експлуатацію дуже вигідною.

Обслуговування

Перед покупкою склад газу, використаного в якості палива і його параметри узгоджуються з підприємством-виробником. Налагодження і введення агрегатів в експлуатацію за погодженням із споживачем також виробляє виробник. В залежності від складності обладнання обслуговування газопоршневої електростанції здійснюється або постачальником, або навченим і пройшли перевірку знань персоналом. ТО чи ремонт газової апаратури, а також інших вузлів і агрегатів двигуна здійснюйте тільки після вироблення газу з газової магістралі і системи харчування. Повітря не повинен містити агресивні і вибухові гази. У машинному відділенні, де встановлений газовий двигун, робочий повітря не повинен мати запиленість більше 0002 г/м 3 . При більш високій запиленості на вході в двигун повинна бути встановлена додаткова система очищення.

Переваги

Газопоршневая електростанція може тривало і стійко працювати автономно і паралельно з іншими ідентичними за характеристикою електростанціями з співвідношенням потужності від 3:1 до 1:3 або промисловою мережею. Газовий поршневий двигун, генератор, радіатор системи охолодження змонтовані на загальній рамі. Двигун і генератор з'єднані між собою фланцями, що виключають необхідність центрування валів. Агрегат може поставлятися в стаціонарному виконанні на рамі і пересувному варіанті в утепленому кузові. Під час роботи електростанцій здійснюється автоматичний моніторинг за:

стабільністю вихідних електричних параметрів;

перегрівом охолоджуючої рідини;

перегрівом масла;

падінням тиску масла в системі змащення двигуна;

зниженням опору ізоляції;

появою небезпечного потенціалу на корпусі.

ГПЕС може бути забезпечена автоматичним або дистанційним управлінням пуском, роботою і зупинкою двигуна.

Технічні характеристики

Основні технічні дані на прикладі російської моделі АД200С-Т400-Р:

Номінальна потужність: 200 кВт.

Напруга: 400 Ст.

Частота струму: 50 Гц.

Рід струму: трифазний змінний.

Номінальна частота обертання: 1500 об/хв.

Пуск двигуна: стартерний.

Витрата газу: не більше 50 кг/год.

Габаритні розміри агрегату: 2950х1320х1610 мм.

Маса агрегату суха: 2960 кг

Ресурс роботи двигуна до капремонту: 15000 ч.

Ненагруженная газопоршневая електростанція забезпечує запуск короткозамкненого асинхронного електродвигуна потужністю до 125 кВт з кратністю пускового струму до 7. ГПЕС обладнана засобами підігріву, що забезпечують пуск при температурі нижче +5С? і пристроями підігріву повітря всередині приміщення (кузова).