Central elèctrica de pistons de gas: el principi de funcionament. Explotació i manteniment de centrals elèctriques de pistons de gas

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

La central elèctrica de pistons de gas s'utilitza com a font principal o de reserva d'energia. El dispositiu requereix accés a qualsevol tipus de gas combustible per funcionar. Molts models GPES també poden generar calor per a calefacció i fred per a sistemes de ventilació, magatzems i instal·lacions industrials.

Centrals elèctriques alternatives de gas: principi de funcionament

Els elements principals del GPES són un motor-generador i un motor de pistó de gas. El gas combustible de la cambra GPA s'encén per mitjà d'una bugia i produeix energia utilitzada per fer girar l'eix de treball del generador.

Les centrals elèctriques automatitzades i les unitats elèctriques amb motors alternatius de gas, a més de l'energia elèctrica, poden generar energia tèrmica en una caldera de calor residual o en un escalfador d'aigua-aigua. Menys habituals són els models que generen fred.

Dispositiu

La central elèctrica de pistons de gas consta de:

• gasmotor i alternador connectats per un acoblament elàstic;
• radiador;
• ventilador accionat des de l'extrem davanter del cigonyal a través d'una corretja en V;
• filtres de purificació d'aire i altres dispositius auxiliars muntats en un marc comú de la unitat.

El generador té un dispositiu complet independent amb panells de control i distribució.

Motor

El funcionament d'una central elèctrica de pistons de gas és impossible sense GPA. Funciona amb gasos naturals, derivats del petroli i industrials. El motor té capçals de blocs d'alumini fos que es munten i s'uneixen a dos blocs de cilindres. La cambra de combustió (generalment de tipus obert) es troba al cilindre entre la part inferior plana del cap del bloc i la part inferior del pistó amb un rebaix anular.

En funció de les condicions per garantir la combustió sense detonaments de la mescla gas-aire i limitar les pressions màximes de combustió, s'utilitza una petita relació de compressió de 10,5 (per al gas natural) en un motor de gas en comptes de 1415 en un motor de dièsel. Això s'aconsegueix instal·lant juntes d'anell d'alumini més gruixudes sota els capçals del bloc que les d'un motor dièsel (separats per a cada cilindre).

Sistema d'encesa

El motor utilitza un sistema d'encesa de bateria, que consta de:

• espelmes elèctriques;
• bobina d'encesa del distribuïdor-interruptor;
• font d'alimentació;
• cables elèctrics.

Per encendre la mescla de treball als cilindress'utilitzen espelmes elèctriques (una espelma per cada cilindre). S'instal·len al capçal del bloc en endolls roscats i tubs de sortida, que es proporcionen en aquells llocs on es troben els broquets al motor dièsel. La ubicació central de la bugia elèctrica en relació a la cambra de combustió proporciona condicions òptimes per a la combustió de la mescla a causa del camí mínim de propagació frontal de la flama al cilindre i el refredament normal de la bugia per l'aigua que circula pel cap del bloc.

Funcionament de centrals elèctriques de gas

S'utilitzen diferents tipus de gasos com a combustible en motors de gas:

• natural (tant de tronc com liquat);
• associat (oli);
• propà-butà;
• biogàs;
• gas industrial (aigües residuals, mina, coc, piròlisi);
• altres gasos combustibles.

La fiabilitat de les centrals elèctriques amb motors de pistó de gas s'ha confirmat pel seu funcionament a llarg termini a Sibèria occidental, Iakutia, l'Extrem Orient i altres regions de la Federació Russa. En primer lloc, s'exploten en empreses, petroli i gas, jaciments de carbó. L'abundància de gas associat fa que la seva operació sigui molt rendible.

Manteniment

Abans de comprar un GPES, la composició del gas utilitzat com a combustible i els seus paràmetres s'acorden amb el fabricant. L'ajust i la posada en marxa de les unitats d'acord amb el consumidor també són realitzats pel fabricant.

Depenent dela complexitat de l'equip, el manteniment de la central elèctrica de pistons de gas és realitzat pel proveïdor o per personal format i amb coneixements provats. El manteniment o la reparació d'equips de gas, així com d' altres components i conjunts del motor, s'haurien de dur a terme només després que s'hagi produït gas a partir de la línia de gas i del sistema elèctric.

L'aire no ha de contenir gasos corrosius i explosius. A la sala de màquines on està instal·lat el motor de gas, l'aire de treball no ha de tenir un contingut de pols superior a 0,002 g/m3. En cas de contingut de pols més elevat, s'ha d'instal·lar un sistema de neteja addicional a l'entrada del motor.

Avantatges

Una central elèctrica de pistons de gas pot funcionar de manera autònoma i en paral·lel amb altres centrals idèntiques amb una relació de potència de 3:1 a 1:3 o una xarxa industrial durant molt de temps i de manera estable.

Motor de pistó de gas, generador, radiador del sistema de refrigeració muntat en un marc comú. El motor i el generador estan interconnectats per brides, eliminant la necessitat d'alinear l'eix. La unitat es pot subministrar en una versió estacionària sobre un marc i una versió mòbil amb un cos aïllat.

Durant el funcionament de les centrals elèctriques es realitza un seguiment automàtic per:

• estabilitat dels paràmetres elèctrics de sortida;
• sobreescalfament del refrigerant;
• sobreescalfament d'oli;
• caiguda de pressió d'oli al sistema de lubricació del motor;
• menor resistència a l'aïllament;
• aparició d'un potencial perillós al cas.

GPES es pot assegurarcontrol automàtic o remot d'arrencada, funcionament i aturada del motor.

Especificacions

Dades tècniques principals de l'exemple del model rus AD200S-T400-R:

• Potència nominal: 200 kW.
• Tensió: 400 V.
• Freqüència actual: 50 Hz.
• Tipus de corrent: trifàsic, variable.
• Velocitat nominal: 1500 rpm.
• Arrencada del motor: motor d'arrencada.
• Consum de gas: no més de 50 kg/h.
• Dimensions totals de la unitat: 2950x1320x1610 mm.
• Pes sec de la màquina: 2960 kg.
• Vida útil del motor abans de la revisió: 15.000 hores

Una central elèctrica de pistons de gas sense càrrega garanteix l'arrencada d'un motor elèctric asíncron de gàbia d'esquirol amb una potència de fins a 125 kW amb una relació de corrent d'arrencada de fins a 7. El GPES està equipat amb mitjans de calefacció que garanteixen començant a una temperatura inferior a +5Cᵒ i dispositius per escalfar l'aire dins de l'habitació (cos).