Схема работы КГУ

Схема работы газопоршневой установки

Газопоршневая электростанция (или газопоршневая установка, мини ТЭЦ) — это источник тепловой и электрической энергии на основе поршневого двигателя внутреннего сгорания (ДВС), который работает на природном или другом горючем газе (биогаз, попутный нефтяной газ, свалочный газ и другие виды газов) и водороде.

Схема работы газопоршневой установки показана на рисунке 1.

Газ по трубопроводу подается в газорегуляторную линейку, в которой происходит регулирование давления при изменении расхода газа. Далее газ поступает в газосмеситель, где смешивается с воздухом в определенной пропорции. Далее газовоздушная смесь попадает в компрессор турбины и подается в цилиндры. В момент сжатия газовоздушная смесь поджигается электрическим разрядом свечи и, расширяясь при сгорании, толкает поршень. Энергия поршня передается на коленчатый вал, который в свою очередь вращает вал генератора переменного тока посредством эластичной муфты.

После сгорания смеси выхлопные газы попадают в турбину и приводят её в движение, запуская в работу компрессор. Далее выхлопные газы отводятся через глушитель в атмосферу.

Электроэнергия, вырабатываемая генератором, передается через распределительное устройство электропотребителям. Существуют два режима работы генератора «в параллель с сетью» и «островной» (автономный).

При режиме «в параллель с сетью» источником электроэнергии являются одновременно и генератор, и внешняя электросеть. При запуске ГПУ автоматика, управляющая работой генератора, синхронизирует напряжение по величине и фазе с напряжением сети и в момент их равенства замыкает генераторный выключатель. При недостатке мощности генератора дополнительная энергия добирается из сети, при избытке отдается в сеть. Часто сетевые компании запрещают переток энергии в свои сети, тогда приходится автоматически ограничивать вырабатываемую мощность генератора, чтоб не допустить перетока мощности.

В автономном режиме вся электроэнергия расходуется на подключенную нагрузку. Мощность генерации зависит только от подключенной нагрузки, но не должна быть меньше технологического минимума 50% и больше 100% от номинальной мощности газопоршневой установки.

Двигатель имеет два контура охлаждения: высокотемпературный (HT) и низкотемпературный (LT). В HT-контур включаются «рубашка охлаждения» двигателя, теплообменник охлаждения масла, 1-я ступень охлаждения газовоздушной смеси. Тепло охлаждающей жидкости (ОЖ) HT-контура утилизируется посредством пластинчатого теплообменника во внешнюю тепловую сеть и идет потребителям. При отсутствии отбора тепла во внешнюю сеть, тепло рассеивается в атмосферу через радиатор воздушного охлаждения («сухую градирню»).

В низкотемпературном (LT) контуре включена 2-я ступень охлаждения газовоздушной смеси. Тепло из этого контура рассеивается в атмосферу через радиатор воздушного охлаждения («сухую градирню»).

В состав контейнера газопрошневой установки входит система вентиляции для снабжения двигателя воздухом и отвода избыточного тепла из помещения машинного зала.