Nhà máy điện piston khí: nguyên lý hoạt động. Vận hành và bảo dưỡng nhà máy điện piston khí

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Nhà máy điện piston khí được sử dụng như một nguồn năng lượng chính hoặc dự phòng. Thiết bị yêu cầu tiếp cận với bất kỳ loại khí dễ cháy nào để hoạt động. Nhiều mô hình GPES có thể bổ sung tạo ra nhiệt để sưởi ấm và lạnh cho hệ thống thông gió, nhà kho, cơ sở công nghiệp.

Nhà máy điện pittông khí: nguyên lý hoạt động

Các yếu tố chính của GPES là một động cơ-máy phát điện và một động cơ pít-tông khí. Khí dễ cháy trong buồng GPA được đánh lửa bằng bugi và tạo ra năng lượng được sử dụng để quay trục làm việc của máy phát điện.

Các nhà máy điện tự động và các đơn vị điện có động cơ khí chuyển động qua lại, ngoài năng lượng điện, có thể tạo ra năng lượng nhiệt trong nồi hơi thải nhiệt hoặc máy đun nước nóng. Ít phổ biến hơn là các mô hình tạo ra lạnh.

Thiết bị

Nhà máy điện piston khí bao gồm:

• khíđộng cơ và máy phát điện được kết nối bằng khớp nối chốt đàn hồi;
• tản nhiệt;
• quạt được điều khiển từ đầu trước của trục khuỷu thông qua bộ truyền động đai chữ V;
• bộ lọc lọc không khí và các thiết bị phụ trợ khác gắn trên khung chung của thiết bị.

Máy phát điện có một thiết bị hoàn chỉnh riêng biệt với bảng điều khiển và phân phối.

Động cơ

Không thể vận hành nhà máy điện piston khí nếu không có điểm trung bình. Nó hoạt động bằng dầu mỏ tự nhiên, liên kết và khí công nghiệp. Động cơ có các đầu khối bằng nhôm đúc được lắp và gắn vào hai khối xi-lanh. Buồng đốt (thường là kiểu hở) nằm trong xi lanh giữa đáy phẳng của đầu khối và đáy pít-tông với một hốc hình khuyên.

Dựa trên các điều kiện đảm bảo sự cháy hỗn hợp khí-không khí và giới hạn áp suất đốt cháy tối đa, tỷ số nén nhỏ 10,5 (đối với khí tự nhiên) được sử dụng trong động cơ khí thay vì 1415 trong động cơ khí động cơ diesel. Điều này đạt được bằng cách lắp đặt các miếng đệm vòng nhôm dày hơn dưới các đầu khối so với các miếng đệm của động cơ diesel (riêng cho từng xi-lanh).

Hệ thống đánh lửa

Động cơ sử dụng hệ thống đánh lửa bằng pin, bao gồm:

• nến điện;
• cuộn dây đánh lửa bộ phận phân phối cầu dao;
• cấp nguồn;
• dây điện.

Để đốt cháy hỗn hợp làm việc trong xi lanhnến điện được sử dụng (một nến cho mỗi trụ). Chúng được lắp vào đầu khối trong các ổ cắm ren và đường ống thoát, được cung cấp ở những nơi đặt vòi phun trong động cơ diesel. Vị trí trung tâm của bugi so với buồng đốt tạo điều kiện tối ưu cho quá trình đốt cháy hỗn hợp do đường truyền ngọn lửa phía trước nhỏ nhất trong xi lanh và sự làm mát bình thường của bugi bằng nước lưu thông trong đầu khối.

Vận hành các nhà máy điện chạy bằng khí đốt

Các loại khí khác nhau được sử dụng làm nhiên liệu trong động cơ khí:

• tự nhiên (cả thân cây và hóa lỏng);
• liên kết (dầu);
• propan-butan;
• khí sinh;
• khí công nghiệp (nước thải, mỏ, than cốc, nhiệt phân);
• khí dễ cháy khác.

Độ tin cậy của các nhà máy điện có động cơ piston khí đã được khẳng định nhờ hoạt động lâu dài ở Tây Siberia, Yakutia, Viễn Đông và các khu vực khác của Liên bang Nga. Trước hết, chúng được khai thác tại các xí nghiệp, dầu khí, mỏ than. Lượng khí đồng hành dồi dào khiến hoạt động của họ rất có lãi.

Bảo dưỡng

Trước khi mua GPES, thành phần của khí được sử dụng làm nhiên liệu và các thông số của nó được thỏa thuận với nhà sản xuất. Việc điều chỉnh và vận hành các thiết bị theo thỏa thuận với người tiêu dùng cũng do nhà sản xuất thực hiện.

Tùy thuộc vàoMức độ phức tạp của thiết bị, việc bảo trì nhà máy điện piston khí do nhà cung cấp hoặc nhân viên được đào tạo và kiểm tra kiến thức thực hiện. Chỉ nên tiến hành bảo dưỡng hoặc sửa chữa thiết bị khí cũng như các bộ phận và cụm động cơ khác sau khi khí đã được tạo ra từ đường khí và hệ thống điện.

Không khí không được chứa khí ăn mòn và nổ. Trong buồng máy nơi lắp động cơ khí, không khí làm việc không được có hàm lượng bụi quá 0,002 g / m3. Trong trường hợp hàm lượng bụi cao hơn, phải lắp thêm hệ thống làm sạch ở đầu vào động cơ.

Lợi ích

Một nhà máy điện piston khí có thể vận hành tự chủ và song song với các nhà máy điện giống hệt khác với tỷ lệ công suất từ 3: 1 đến 1: 3 hoặc mạng công nghiệp trong thời gian dài và ổn định.

Động cơ piston khí, máy phát điện, bộ tản nhiệt hệ thống làm mát gắn trên một khung chung. Động cơ và máy phát điện được kết nối với nhau bằng mặt bích, loại bỏ nhu cầu căn chỉnh trục. Thiết bị có thể được cung cấp ở dạng cố định trên khung và phiên bản di động trong thân cách nhiệt.

Trong quá trình vận hành các nhà máy điện, việc giám sát tự động được thực hiện đối với:

• ổn định của các thông số điện đầu ra;
• chất làm mát quá nóng;
• dầu quá nóng;
• giảm áp suất dầu trong hệ thống bôi trơn động cơ;
• điện trở cách điện thấp hơn;
• xuất hiện nguy cơ tiềm ẩn trong trường hợp.

GPES có thể được bảo mậtđiều khiển tự động hoặc từ xa để khởi động, chạy và dừng động cơ.

Thông số kỹ thuật

Dữ liệu kỹ thuật chính về mẫu AD200S-T400-R của Nga:

• Công suất định mức: 200 kW.
• Điện áp: 400 V.
• Tần số hiện tại: 50 Hz.
• Loại dòng điện: ba pha, biến thiên.
• Tốc độ định mức: 1500 vòng / phút.
• Khởi động động cơ: khởi động.
• Tiêu thụ gas: không quá 50 kg / h.
• Kích thước tổng thể của máy: 2950x1320x1610 mm.
• Trọng lượng khô của máy: 2960 kg.
• Tuổi thọ động cơ trước khi đại tu: 15000 giờ

Nhà máy điện piston khí không tải đảm bảo khởi động động cơ điện không đồng bộ lồng sóc có công suất lên đến 125 kW với tỷ số dòng khởi động lên đến 7. GPES được trang bị hệ thống sưởi ấm đảm bảo bắt đầu ở nhiệt độ dưới + 5Cᵒ và các thiết bị để sưởi ấm không khí bên trong phòng (cơ thể).