Состав двухтопливной электростанции
Силовая установка:- дизельный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) специального исполнения для работы в двухтопливном режиме;
- электрический генератор для преобразования механической энергии в электрическую.
- дизельная система подачи топлива:
- топливный бак,
- помпа,
- система фильтрации,
- форсунки;
- газовая система подачи топлива:
- ресивер - специализированный резервуар для хранения сжатого газа, обеспечивающий его временное накопление и регулировку подачи в систему электростанции,
- фильтр для очистки газа от механических примесей перед его подачей в оборудование,
- регулятор давления газа - автоматическое устройство, предназначенное для снижения и поддержания заданного уровня давления газа в системе электростанции,
- газовоздушный смеситель - предназначен для создания оптимальной горючей смеси газа и воздуха перед подачей в двигатель,
- система контроля давления - комплекс технических средств, обеспечивающий мониторинг и регулирование давления в различных узлах электростанции.
- панель управления с контроллером;
- датчики контроля: температуры, давления, вибрации, разрежения во впускном коллекторе, температуры выхлопных газов.
Газовая инфраструктура:
- газовая магистраль с запорной арматурой - комплекс инженерных сооружений, обеспечивающий подачу природного газа к газоиспользующему оборудованию (котлам, газотурбинным установкам и др.) с возможностью управления и контроля потока газа;
- регулятор нулевого давления - устройство, которое уменьшает рабочее давление газа до уровня, близкого к атмосферному, и регулирует его расход в зависимости от нагрузки на двигатель. Это важный элемент в системе подачи газовоздушной смеси в цилиндры двигателя, обеспечивающий стабильную работу в двухтопливном режиме;
- электромагнитные клапаны - устройства, которые управляют подачей газа или жидкого топлива в систему, обеспечивая переключение между режимами работы;
- расходомер газа - прибор, предназначенный для определения объёмного расхода газового топлива в системе энергоустановки.
Дополнительные элементы: турбокомпрессор, воздушный фильтр, система мониторинга, стабилизатор напряжения.
Технология работы
Пуск происходит на дизельном топливе. В дальнейшем двухтопливная система обеспечивает поступление оптимального количества газа (обычно 30% дизельное топливо и 70% газ) в цилиндры дизельного двигателя. Поджиг топливной смеси в цилиндрах происходит за счёт воспламенения от сжатия минимальной запальной дозы дизельного топлива - около 20%.Газ подаётся в пространство между корпусом воздушного фильтра и турбокомпрессором под давлением, примерно равным атмосферному. Смеситель готовит однородную газовоздушную смесь, которая сжимается в турбокомпрессоре и распределяется по цилиндрам двигателя. Обеднённая газовоздушная смесь затем сжимается в цилиндре в ходе такта сжатия и воспламеняется в момент впрыска дизельного топлива.
При установившемся режиме работы на стабильной нагрузке до 100% от номинальной мощности двигатель может работать полностью на газовоздушной смеси. В режиме запуска, приёма нагрузки, а также в режиме перегрузки (более 100%) двигатель переключается на дизельное топливо.
Мощность - от 1000 кВт и выше. Основной режим работы - смешанное использование топлива. Система управления автоматически регулирует соотношение топлива. Резервный режим - переход на чистое дизтопливо при отсутствии газа.
Преимущества
Экономия дизельного топлива (до 50 g/кВт электроэнергии) за счёт подмешивания газа.Количество вредных примесей в выхлопных газах при работе в двухтопливном режиме уменьшается на порядок по сравнению с дизельными генераторами.
При отсутствии газа, низком/высоком давлении, нагрузке менее 10% или более 100% система автоматически переключается на дизельное топливо, сохраняя требуемый уровень выходной мощности.
Высокий КПД и большой ресурс работы.
Могут работать на газе низкого давления, газе низкой калорийности.
Экономия дизельного топлива - минимум 20%.
