關(guān)于低濃度煤層氣發(fā)電機組技術(shù)及其運用分析

梁福貴 山西凱嘉煤層氣發(fā)電有限公司

1、低濃度煤層氣發(fā)電機組的設(shè)計原理

低濃度煤層氣主要針對的是濃度在25%以下的瓦斯氣體，當瓦斯?jié)舛冗_到5%-16%時，遇明火就會發(fā)生爆炸，其在8%的濃度時，爆炸能量最大。該濃度的瓦斯的燃料可以在發(fā)電機組當中加以運用，同時配合電控燃氣混合設(shè)備的有效使用，實現(xiàn)了自動化控制空氣燃燒比，保證低濃度煤層氣在實際的燃燒過程中，可以充分的提供出發(fā)電機組的工作能量。

2、低濃度煤層氣發(fā)電機組的技術(shù)及其應用

2.1 燃氣供給技術(shù)

發(fā)電機組當中的燃氣供給技術(shù)，主要是實現(xiàn)將低濃度的煤層氣經(jīng)過科學的處理之后，直接輸送到對應的燃燒系統(tǒng)內(nèi)部，在燃氣的供應工作當中必須要依照發(fā)電機組的實際工作狀態(tài)，針對燃氣的供給量進行合理的調(diào)整，以此來最大限度上滿足發(fā)電機組的工作標準。在發(fā)電機組的燃氣供給技術(shù)的應用過程中，需要針對低濃度煤層氣的燃燒質(zhì)量進行合理的把控，針對發(fā)電過程當中所涉及到的諸多重要設(shè)備，比如電動磁閥、混合氣以及燃氣管道等都需要進行有效的控制，充分保證整個燃氣供應的效率以及質(zhì)量。

2.2 進排氣系統(tǒng)

6000 系列燃氣發(fā)動機為增壓、中冷式，其進氣過程是：經(jīng)空氣濾清器凈化后的新鮮空氣與燃氣混合后，通過增壓器壓氣機作用，使其壓力升高，經(jīng)進氣彎管送至中冷器，使混合氣溫度降低，密度增大，再送至機體內(nèi)進氣腔通過進氣管道分別達到各氣缸內(nèi)。

6000 系列燃氣發(fā)動機采用徑流式廢氣渦輪增壓器，排氣系統(tǒng)將燃燒后排出的廢氣引入增壓器渦輪機中，以充分利用排出廢氣的余能在進排氣系統(tǒng)的工作過程中，排氣門被打開活塞在曲軸的的作用下，通過下止點朝著上止點來進行運用，廢氣在自身的所產(chǎn)生的剩余壓力作用下，自排氣門會將氣體之間排除氣缸意外，等到活塞運用完成止點之后再來關(guān)閉氣門，以此完成整個排氣工作。在整個排氣工作結(jié)束之后，因為燃燒室內(nèi)部容積的存在，在氣缸當中還會存在一定量的廢氣，同時在氣體的壓力方面，排氣門和排氣道內(nèi)部會存在一定的阻力，此時要求是18-20%的瓦斯?jié)舛龋?-5kpa 的氣體壓力，同時在溫度方面也需要加以有效的控制。

2.3 潤滑技術(shù)

在低濃度煤層氣發(fā)電機組的工作過程中，必須要對機械設(shè)備進行有效的潤滑處理，以此來有效提高整個機組運行工作的水平，保證機組的正常穩(wěn)定工作。在實際的潤滑工作中需要依照發(fā)電機組的實際工作狀態(tài)，可以采用低濃度潤滑方式或者是飛濺復合式潤滑方式來加以操作，在該系統(tǒng)當中主要是通過機油泵、機油過濾器、離心設(shè)備以及各種調(diào)節(jié)閥等相關(guān)原件所構(gòu)成，通過對機組機械設(shè)備的各個不同環(huán)節(jié)進行有效的潤滑，可以在機組的運行工作中更加的流暢，同時還可以有效降低發(fā)電機組內(nèi)部零件產(chǎn)生的不良磨損問題，提高了發(fā)電機組整體的使用壽命。

2.4 冷卻技術(shù)

低濃度煤層氣發(fā)電機組在實際的工作過程中，針對循環(huán)冷卻系統(tǒng)的應用非常頻繁，通過該軟件系統(tǒng)的使用，可以對系統(tǒng)內(nèi)部的高溫和低溫條件進行合理的調(diào)控，以此來有效達到冷卻發(fā)電機組的工作目標。發(fā)電機組當中的冷卻系統(tǒng)當中包含了很多工作環(huán)節(jié)，比如高溫循環(huán)冷卻環(huán)節(jié)、發(fā)電基礎(chǔ)的水體排放以及高溫冷卻設(shè)備等，在實際的工作過程中運用齒輪系結(jié)構(gòu)，帶動水泵直接運輸在左側(cè)的水道當中，兩齒輪銜接間隙為0.6～1.0mm，如圖1 所示：然后再直接排放到發(fā)電機組的，機組內(nèi)部在此工作過程當中水流會直接流經(jīng)氣缸的外部，通過排水管道直接將其排放到外部環(huán)境當中，有效完成了整個內(nèi)冷卻循環(huán)工作過程。

2.5 起動技術(shù)

圖1 發(fā)動機起動齒輪安裝

在低濃度煤層氣發(fā)電機組的工作過程中，對起動技術(shù)的使用至關(guān)重要，在該設(shè)備系統(tǒng)當中專門設(shè)置了起動轉(zhuǎn)換電流，可以為起動電源提供出相應的電流源，同時在系統(tǒng)內(nèi)部安裝了電動馬達蓄電池以及相關(guān)的繼電器設(shè)備等，對發(fā)電機組的起動和運行工作提供出了重要的保障，具體工作流程如圖2 所示，在低濃度煤層氣發(fā)電機組的實際工作過程中，針對起動技術(shù)的要求標準相對較高，并且在使用過程中需要充分注意發(fā)電機組的馬達維護工作，在起動過程中需要充分保證，起動的最大連續(xù)時間不能超過8 秒，同時發(fā)電機組在空載的工作狀態(tài)下禁止起動電機。相關(guān)工作人員需要周期性檢查電機馬達的工作狀態(tài)，并且對該系統(tǒng)周圍的接線情況進行有效的判斷，充分做好清潔和處理工作，有效保證系統(tǒng)整體運行的質(zhì)量和安全性。在發(fā)電機組正式起動之前，需要針對電源的供電狀況進行有效的檢查，保證電壓供電不能低于22V，在發(fā)電機組的運行工作中需要做好開關(guān)的防護工作，禁止在工作過程中進行隨意斷電，以此來防止錯誤的工作方式對整個起動系統(tǒng)以及發(fā)電機的工作穩(wěn)定性產(chǎn)生不良的影響。

圖2 馬達起動系統(tǒng)流程圖

2.6 點火技術(shù)

點火技術(shù)是低濃度煤層氣發(fā)電機組工作過程中非常重要的技術(shù)類型，在發(fā)電機組當中安裝霍爾傳感器，并且有效的獲取定時盤當中的信息信號，對發(fā)動機在起動過程當中的點火順序進行有效的確定，保證驅(qū)動點火器的運行穩(wěn)定性。在點火過程中順著低壓線點火線圈高壓線，將點火信號直接傳遞到火花塞去，在氣缸內(nèi)部完成了相應的點火工作，其中還需要充分控制好點火控制器、信號傳感器的工作效率，以此來保證點火信息可以有效的傳遞到控制終端當中。在點火系統(tǒng)的內(nèi)部構(gòu)成方面，相關(guān)工作人員需要充分注意低壓線路的導線銜接質(zhì)量，針對連接線的螺母以及低壓輸出線的工作范圍來進行有效的控制，通常情況下在工作電壓上控制在24V 左右。

3、結(jié)束語

通過對低濃度煤層氣的高效化應用，依照發(fā)電機組的實際工作要求，采取了有效的技術(shù)措施來保證整個發(fā)電機組的高效化運行，對提高整個發(fā)電工作的質(zhì)量以及效率都有著重要的保障。