Схема роботи КМУ

Схема роботи газопоршневої установки

Газопоршнева електростанція (або газопоршнева установка, міні ТЕЦ) – це джерело теплової та електричної енергії на основі поршневого двигуна внутрішнього згоряння (ДВС), який працює на природному або іншому паливному газі (біогаз, попутний нафтовий газ, звалищний газ та інші види газів) та водню.

Схема роботи газопоршневої установки показана малюнку 1.

Газ трубопроводом подається в газорегуляторну лінійку, в якій відбувається регулювання тиску при зміні витрати газу. Далі газ надходить у газозмішувач, де поєднується з повітрям у певній пропорції. Далі газоповітряна суміш потрапляє в компресор турбіни та подається в циліндри. У момент стиснення газоповітряна суміш підпалюється електричним розрядом свічки і, розширюючись при згорянні, штовхає поршень. Енергія поршня передається на колінчастий вал, який обертає вал генератора змінного струму за допомогою еластичної муфти.

Після згоряння суміші вихлопні гази потрапляють у турбіну і наводять її в рух, запускаючи роботу компресор. Далі вихлопні гази відводять через глушник в атмосферу.

Електроенергія, що виробляється генератором, передається через розподільний пристрій електроспоживачам. Існують два режими роботи генератора «в паралель з мережею» та «острівний» (автономний).

При режимі «паралель з мережею» джерелом електроенергії є одночасно і генератор, і зовнішня електромережа. При запуску ГПУ автоматика, що керує роботою генератора, синхронізує напругу за величиною та фазою з напругою мережі та в момент їх рівності замикає генераторний вимикач. При нестачі потужності генератора додаткова енергія добирається з мережі, при надлишку віддається до мережі. Нерідко мережеві компанії забороняють перетікання енергії у свої мережі, тоді доводиться автоматично обмежувати вироблювану потужність генератора, щоб не допустити перетікання потужності.

В автономному режимі вся електроенергія витрачається на підключене навантаження. Потужність генерації залежить тільки від підключеного навантаження, але не повинна бути меншою за технологічний мінімум 50% і більше 100% від номінальної потужності газопоршневої установки.

Двигун має два контури охолодження: високотемпературний (HT) та низькотемпературний (LT). У HT-контур включаються «сорочка охолодження» двигуна, теплообмінник охолодження олії, 1-й ступінь охолодження газоповітряної суміші. Тепло охолоджуючої рідини (ОЖ) HT-контуру утилізується за допомогою пластинчастого теплообмінника у зовнішню теплову мережу та йде споживачам. За відсутності відбору тепла у зовнішню мережу тепло розсіюється в атмосферу через радіатор повітряного охолодження («суху градирню»).

У низькотемпературному (LT) контурі включений 2-й ступінь охолодження газоповітряної суміші. Тепло з цього контуру розсіюється в атмосферу через радіатор повітряного охолодження (суху градирню).

До складу контейнера газопрошневої установки входить система вентиляції для постачання двигуна повітрям та відведення надлишкового тепла із приміщення машинного залу.