Что такое газопоршневые электростанции?

Промышленные объекты оснащаются оборудованием для нецентрализованного производства электричества, к которому относятся газопоршневые электростанции. Попробуем разобраться в строении и принципе работы таких агрегатов. Рассмотрим варианты исполнения, виды используемого топлива и способы утилизации тепла. Также вспомним о преимуществах и недостатках, об экономичности, безопасности, надежности и стоимости оборудования. Не останется в стороне вопрос поэтапного строительства электрической станции газопоршневого типа.

В сокращенном виде поршневая электрическая станция на газе обозначается аббревиатурой ГПЭС. Оборудование действует в автономном режиме и может похвастаться компактным исполнением для генерации электричества и тепловой энергии.

В случае выработки ГПЭС электричества и тепла, технологический процесс работы станции называется когенерацией. Комплектация оборудования обуславливает его использование в качестве источника хладагента в виде охлажденной воды. Технология получения холода носит название тригенерация.

Устройство агрегата

Газопоршневой ДВС считается основой ГПЭС. Кроме него на раме размещается машина для генерации переменного тока из механической энергии. Газопоршневая установка обозначается аббревиатурой ГПУ и соединяется с газопоршневым двигателем внутреннего сгорания.

Полный комплект подразумевает оснащение ГПЭС следующими вспомогательными системами:

• дымоудаления;
• снабжения топливом;
• маслоподачи;
• вентиляции;
• связи;
• сигнализации охранной;
• тепло- и электромеханики;
• защиты от пожаров.

Основные принципы действия

Методы работы газопоршневой электростанции и ДВС имеют большое сходство. Для двигателя ГПУ выбирается газообразное топливо с определенными параметрами. При сжигании горючего газа происходит выработка механической энергии. Нахождение на одном валу газопоршневого двигателя и генератора обеспечивает ее передачу на последнюю установку, с преобразованием в электроэнергию.

Строение двигателя ГПУ предусматривает наружную систему получения газовоздушной смеси. Она необходима для смешивания определенного количества воздуха с газообразным топливом. Выполнение процесса обеспечивается за счет наличия в конструкции газового смесительного устройства с трубками Вентури.

Полученная электрическая энергия поступает в распределительное устройство генераторного напряжения, с дальнейшим распределением электричества по энергосистеме промышленного предприятия. Затем электроэнергия поступает на следующее распределительное устройство.

Как работает электростанция

В рамках внешней энергетической системы работа ГПЭС заключается в производстве энергии в автономном или параллельном режиме, на что оказывают влияние особенности работы промышленного предприятия. В первой ситуации наблюдается отключение внешних сетей. Автономный режим поддерживает работу без подключения к ним. Во второй - предприятие получает энергию как от ГПЭС, так и посредством использования внешних сетей. Параллельный режим работы считается одним их самых надежных вариантов.

Не стоит забывать, что при запуске в упомянутом режиме выполняется синхронизация электрической станции с заданными значениями внешней сети. Такая выработка энергии нуждается в строгом и непрерывном отслеживании, с целью исключения ее обратного перетока. Это важнейшее требование для владельцев внешних сетей при подключении электростанций.

Используемое топливо

В качестве топлива для газопоршневого двигателя может использоваться горючий газ исключительно высокого качества. В большинстве случаев применяется углеводородное газообразное сырье. Кроме того, в электростанции отлично сгорает:

• биогаз;
• газ шахтный;
• газовое свалочное топливо;
• пропан в жидком состоянии;
• газ коксовальный;
• метан из пластов угольных;
• попутное или очистное газовое топливо нефтяное.

При отсутствии доступности использования природного газа, перед сжиганием альтернативного варианта проводится его тщательный анализ. Под проверку попадают все характеристики и составные компоненты, на предмет соблюдения важных требований от производителя ГПЭС.