Centrale à gaz-piston: principe de fonctionnement. Exploitation et maintenance de centrales à piston à gaz

La centrale à gaz-piston est utilisée comme principale ou source d'énergie de réserve. Pour faire fonctionner l'appareil, il faut avoir accès à un gaz combustible. Beaucoup de modèles GPPP peuvent en outre générer de la chaleur pour le chauffage et le refroidissement pour les systèmes de ventilation, les entrepôts et les installations industrielles.

Centrales à gaz-piston: principe de fonctionnement

Les principaux éléments du GPP sont un générateur de moteur et un moteur à piston à gaz. Le gaz combustible dans la chambre GPA est allumé au moyen d'une bougie d'allumage et produit l'énergie utilisée pour faire tourner l'arbre de travail du générateur.

Les centrales électriques et les unités électriques avec moteurs à piston, en plus d'électricité, peuvent générer de l'énergie thermique dans une chaudière de recyclage ou un chauffe eau-eau. Moins commun sont les modèles qui génèrent du froid.

Dispositif

La centrale à gaz-piston se compose de:

• Un moteur à gaz et un générateur de courant alternatif connecté par un embrayage à doigts élastique;
• Radiateur;
• Ventilateur avec l'entraînement de ce dernier depuis l'extrémité avant du vilebrequin par transmission à courroie trapézoïdale;
• Filtres de purification d'air et autres dispositifs auxiliaires montés sur un cadre d'installation commun.

Le générateur dispose d'un dispositif complet séparé avec panneaux de commande et de distribution.

Moteur

Le fonctionnement d'une centrale à gaz à piston est impossible sans GPA. Il fonctionne sur les gaz naturels, associés au pétrole et industriels. Le moteur a des têtes de bloc en aluminium moulé qui sont montées et fixées sur deux blocs-cylindres. La chambre de combustion (plus souvent un type ouvert) est située dans le cylindre entre la tête plate de la tête de bloc et le fond du piston avec une cavité en anneau.

Sur la base des conditions permettant d'assurer la combustion sans interruption du mélange gaz-air et de limiter les pressions maximales de combustion, un petit taux de compression de 10,5 (pour gaz naturel) au lieu de 1415 dans le moteur diesel est utilisé dans le moteur à gaz. Ceci est réalisé en installant sous la tête du bloc plus épais que le diesel, les joints en aluminium à anneaux (pour chaque cylindre – un séparé).

Système d'allumage

Le moteur utilise un système d'allumage par batterie composé de:

• Bougies électriques;
• Disjoncteur de la bobine d'allumage;
• Alimentation électrique;
• Les fils électriques.

Pour allumer le mélange de travail dans les bouteilles, on utilise des bougies électriques (une bougie par cylindre). Ils sont installés dans la tête de l'unité dans les nids avec des buses de fil et de sortie, qui sont fournies dans les endroits où les injecteurs sont situés dans le moteur diesel. L'emplacement central de l'éclairage électrique par rapport à la chambre de combustion garantit des conditions de combustion optimales du mélange en raison du chemin de propagation minimum du front de flamme dans le cylindre et du refroidissement normal de la bougie circulant dans la tête de bloc avec de l'eau.

Fonctionnement des centrales à gaz-piston

En tant que carburant dans les moteurs à gaz, différents types de gaz sont utilisés:

• Naturel (principal et liquéfié);
• Associé (pétrole);
• Propane-butane;
• Biogaz;
• Gaz industriel (eaux usées, mines, coke, pyrolyse);
• Autres gaz inflammables.

La fiabilité des centrales électriques avec moteurs à gaz est confirmée par leur fonctionnement continu en Sibérie occidentale, en Yakutia, en Extrême-Orient et dans d'autres régions de la Fédération de Russie. Tout d'abord, ils sont exploités dans les entreprises, le pétrole et le gaz, les champs de charbon. L'abondance des gaz associés rend leur exploitation très rentable.

Service

Avant d'acheter GPPP, la composition du gaz utilisé comme combustible et ses paramètres sont convenues avec le fabricant. Le fabricant effectue également la mise en service et la mise en service des unités en coordination avec le client.

En fonction de la complexité de l'équipement, la centrale à gaz-piston est desservie soit par le fournisseur, soit par du personnel formé et expérimenté. L'entretien ou la réparation d'équipements de gaz, ainsi que d'autres composants et ensembles de moteurs, ne doivent être effectués qu'après l'extraction du gaz du gaz principal et du système d'alimentation électrique.

L'air ne devrait pas contenir de gaz agressifs ou explosifs. Dans la salle des machines où se trouve le moteur à essence, l'air de travail ne doit pas dépasser 0,002 g / m ³ . À un taux de poussière plus élevé, un système de nettoyage supplémentaire doit être installé à l'entrée du moteur.

Avantages

La centrale à gaz-piston peut fonctionner de manière autonome et en parallèle avec d'autres centrales électriques identiques avec un rapport de puissance de 3: 1 à 1: 3 ou un réseau industriel.

Le moteur à piston à gaz, le générateur, le radiateur du système de refroidissement sont montés sur le cadre commun. Le moteur et le générateur sont reliés les uns aux autres par des brides, éliminant ainsi la nécessité d'aligner les arbres. L'unité peut être fournie dans une version stationnaire sur le cadre et une version mobile dans un corps chauffé.

Pendant l'exploitation des centrales électriques, la surveillance automatique de:

• Stabilité des paramètres électriques de sortie;
• Surchauffe du liquide de refroidissement;
• Surchauffe de l'huile;
• La chute de pression d'huile dans le système de lubrification du moteur;
• Réduction de la résistance d'isolement;
• L'émergence d'un potentiel dangereux sur la coque.

Le GPP peut être doté d'un contrôle automatique ou à distance du démarrage, de l'exécution et de l'arrêt du moteur.

Spécifications techniques

Les principales données techniques sur l'exemple du modèle russe AD200S-T400-P:

• Puissance nominale: 200 kW.
• Tension: 400 V.
• Fréquence actuelle: 50 Hz.
• Type de courant: triphasé, en alternance.
• Vitesse nominale: 1500 tr / min.
• Démarrage du moteur: démarreur.
• Consommation de gaz: pas plus de 50 kg / h.
• Dimensions globales de l'unité: 2950x1320x1610 mm.
• Le poids de l'appareil est sec: 2960 kg.
• Durée de vie du moteur à réviser: 15 000 h.

La centrale à piston à gaz déchargée prévoit le lancement d'un moteur électrique asynchrone à court-circuit d'une puissance allant jusqu'à 125 kW avec une multiplicité de courant de démarrage allant jusqu'à 7. Le GPPP est équipé de moyens de chauffage assurant le démarrage à une température inférieure à + 5 ° C et des dispositifs de chauffage d'air dans la chambre (corps).