Plinska batna elektrarna: princip delovanja. Delovanje in vzdrževanje plinskih batnih elektrarn

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Plinska batna elektrarna se uporablja kot glavni ali rezervni vir energije. Za delovanje naprave je potreben dostop do katere koli vrste gorljivega plina. Številni modeli GPES lahko dodatno proizvajajo toploto za ogrevanje in mraz za prezračevalne sisteme, skladišča, industrijske objekte.

Plinske batne elektrarne: princip delovanja

Glavna elementa GPES sta motor-generator in motor s plinskim batom. Gorljivi plin v komori GPA se vžge s pomočjo svečke in proizvaja energijo, ki se uporablja za vrtenje delovne gredi generatorja.

Avtomatizirane elektrarne in električne enote z batnimi plinskimi motorji lahko poleg električne energije proizvajajo toplotno energijo v kotlu za odpadno toploto ali grelniku voda-voda. Manj pogosti so modeli, ki povzročajo mraz.

Naprava

Plinska batna elektrarna je sestavljena iz:

• plinmotor in alternator povezana z elastično spojko;
• radiator;
• ventilator, ki se poganja s sprednjega konca ročične gredi prek pogona s klinastim jermenom;
• filtri za čiščenje zraka in druge pomožne naprave, nameščene na skupnem okvirju enote.

Generator ima ločeno celotno napravo s krmilnimi in razdelilnimi ploščami.

Motor

Delovanje plinske batne elektrarne je nemogoče brez GPA. Deluje na zemeljsko, sorodno nafto in industrijske pline. Motor ima glave blokov iz litega aluminija, ki so nameščene in pritrjene na dva bloka cilindrov. Zgorevalna komora (običajno odprtega tipa) se nahaja v cilindru med ravnim dnom glave bloka in dnom bata z obročasto vdolbino.

Na podlagi pogojev za zagotavljanje nemotenega zgorevanja mešanice plin-zrak in omejevanja maksimalnih tlakov zgorevanja se pri plinskem motorju uporablja majhno kompresijsko razmerje 10,5 (za zemeljski plin) namesto 1415 v dizelski motor. To dosežemo z vgradnjo debelejših aluminijastih obročastih tesnil pod glave bloka kot pri dizelskih motorjih (za vsak cilinder ločeno).

sistem vžiga

Motor uporablja baterijski sistem za vžig, sestavljen iz:

• električne sveče;
• vžigalna tuljava razdelilnika odklopnika;
• napajalnik;
• električne žice.

Za vžig delovne mešanice v cilindrihuporabljajo se električne sveče (ena sveča za vsak valj). Vgrajeni so v glavo bloka v navojne vtičnice in odvodne cevi, ki so predvideni na tistih mestih, kjer so šobe nameščene v dizelskem motorju. Osrednja lega električne svečke glede na zgorevalno komoro zagotavlja optimalne pogoje za zgorevanje mešanice zaradi minimalne poti širjenja plamena v cilindru in normalnega hlajenja svečke z vodo, ki kroži v glavi bloka.

Delovanje elektrarn na plin

Različne vrste plinov se uporabljajo kot gorivo v plinskih motorjih:

• naravno (tako deblo kot utekočinjeno);
• povezan (nafta);
• propan-butan;
• bioplin;
• industrijski plin (kanalizacija, rudnik, koks, piroliza);
• drugi gorljivi plini.

Zanesljivost elektrarn s plinskimi batnimi motorji je bila potrjena z njihovim dolgoletnim delovanjem v Zahodni Sibiriji, Jakutiji, na Daljnem vzhodu in drugih regijah Ruske federacije. Najprej se izkoriščajo v podjetjih, nahajališčih nafte in plina, premoga. Zaradi obilja povezanega plina je njihovo delovanje zelo dobičkonosno.

Vzdrževanje

Pred nakupom GPES se sestava plina, ki se uporablja kot gorivo, in njegovi parametri dogovorijo s proizvajalcem. Nastavitev in zagon enot v dogovoru s potrošnikom izvaja tudi proizvajalec.

Odvisno odzahtevnost opreme, vzdrževanje plinskobatne elektrarne izvaja bodisi dobavitelj bodisi usposobljeno in znanje preizkušeno osebje. Vzdrževanje ali popravilo plinske opreme, pa tudi drugih komponent in sklopov motorja, je treba izvajati šele po pridobivanju plina iz plinovoda in elektroenergetskega sistema.

Zrak ne sme vsebovati jedkih in eksplozivnih plinov. V strojnici, kjer je nameščen plinski motor, delovni zrak ne sme imeti vsebnosti prahu več kot 0,002 g/m3. V primeru večje vsebnosti prahu je treba na dovod motorja namestiti dodatni čistilni sistem.

Ugodnosti

Elektrarna s plinskim batom lahko deluje avtonomno in vzporedno z drugimi enakimi elektrarnami z razmerjem moči 3:1 do 1:3 ali industrijskim omrežjem dolgo in stabilno.

Plinski batni motor, generator, radiator hladilnega sistema nameščen na skupnem okvirju. Motor in generator sta med seboj povezana s prirobnicami, kar odpravlja potrebo po poravnavi gredi. Enota je lahko dobavljena v stacionarni izvedbi na okvirju in v mobilni različici v izoliranem ohišju.

Med obratovanjem elektrarn se izvaja avtomatski nadzor za:

• stabilnost izhodnih električnih parametrov;
• pregrevanje hladilne tekočine;
• pregrevanje olja;
• padec tlaka olja v sistemu za mazanje motorja;
• nižja izolacijska upornost;
• videz nevarnega potenciala na ohišju.

GPES je mogoče zavarovatiavtomatsko ali daljinsko upravljanje zagona, delovanja in ustavljanja motorja.

specifikacije

Glavni tehnični podatki na primeru ruskega modela AD200S-T400-R:

• Nazivna moč: 200 kW.
• Napetost: 400 V.
• Trenutna frekvenca: 50 Hz.
• Vrsta toka: trifazni, spremenljivi.
• Nazivna hitrost: 1500 vrt/min.
• Zagon motorja: zaganjalnik.
• Poraba plina: ne več kot 50 kg/h.
• Skupne mere enote: 2950x1320x1610 mm.
• Suha teža stroja: 2960 kg.
• Življenjska doba motorja pred remontom: 15000 ur

Neobremenjena plinsko-batna elektrarna zagotavlja zagon asinhronega elektromotorja z veverico z močjo do 125 kW z razmerjem zagonskega toka do 7. GPES je opremljen z ogrevalnimi sredstvi, ki zagotavljajo z začetkom pri temperaturi pod +5Cᵒ in naprave za ogrevanje zraka v prostoru (telesu).