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(jī)組的設(shè)計(jì)原理

低濃度煤層氣主要針對(duì)的是濃度在25%以下的瓦斯氣體，當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到5%-16%時(shí)，遇明火就會(huì)發(fā)生爆炸，其在8%的濃度時(shí)，爆炸能量最大。該濃度的瓦斯的燃料可以在發(fā)電機(jī)組當(dāng)中加以運(yùn)用，同時(shí)配合電控燃?xì)饣旌显O(shè)備的有效使用，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制空氣燃燒比，保證低濃度煤層氣在實(shí)際的燃燒過程中，可以充分的提供出發(fā)電機(jī)組的工作能量。

2、低濃度煤層氣發(fā)電機(jī)組的技術(shù)及其應(yīng)用

2.1 燃?xì)夤┙o技術(shù)

發(fā)電機(jī)組當(dāng)中的燃?xì)夤┙o技術(shù)，主要是實(shí)現(xiàn)將低濃度的煤層氣經(jīng)過科學(xué)的處理之后，直接輸送到對(duì)應(yīng)的燃燒系統(tǒng)內(nèi)部，在燃?xì)獾墓?yīng)工作當(dāng)中必須要依照發(fā)電機(jī)組的實(shí)際工作狀態(tài)，針對(duì)燃?xì)獾墓┙o量進(jìn)行合理的調(diào)整，以此來最大限度上滿足發(fā)電機(jī)組的工作標(biāo)準(zhǔn)。在發(fā)電機(jī)組的燃?xì)夤┙o技術(shù)的應(yīng)用過程中，需要針對(duì)低濃度煤層氣的燃燒質(zhì)量進(jìn)行合理的把控，針對(duì)發(fā)電過程當(dāng)中所涉及到的諸多重要設(shè)備，比如電動(dòng)磁閥、混合氣以及燃?xì)夤艿赖榷夹枰M(jìn)行有效的控制，充分保證整個(gè)燃?xì)夤?yīng)的效率以及質(zhì)量。

2.2 進(jìn)排氣系統(tǒng)

6000 系列燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)為增壓、中冷式，其進(jìn)氣過程是：經(jīng)空氣濾清器凈化后的新鮮空氣與燃?xì)饣旌虾?，通過增壓器壓氣機(jī)作用，使其壓力升高，經(jīng)進(jìn)氣彎管送至中冷器，使混合氣溫度降低，密度增大，再送至機(jī)體內(nèi)進(jìn)氣腔通過進(jìn)氣管道分別達(dá)到各氣缸內(nèi)。

6000 系列燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)中，以充分利用排出廢氣的余能在進(jìn)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(diǎn)朝著上止點(diǎn)來進(jìn)行運(yùn)用，廢氣在自身的所產(chǎn)生的剩余壓力作用下，自排氣門會(huì)將氣體之間排除氣缸意外，等到活塞運(yùn)用完成止點(diǎn)之后再來關(guān)閉氣門，以此完成整個(gè)排氣工作。在整個(gè)排氣工作結(jié)束之后，因?yàn)槿紵覂?nèi)部容積的存在，在氣缸當(dāng)中還會(huì)存在一定量的廢氣，同時(shí)在氣體的壓力方面，排氣門和排氣道內(nèi)部會(huì)存在一定的阻力，此時(shí)要求是18-20%的瓦斯?jié)舛龋?-5kpa 的氣體壓力，同時(shí)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(jī)組的工作過程中，必須要對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行有效的潤滑處理，以此來有效提高整個(gè)機(jī)組運(yùn)行工作的水平，保證機(jī)組的正常穩(wěn)定工作。在實(shí)際的潤滑工作中需要依照發(fā)電機(jī)組的實(shí)際工作狀態(tài)，可以采用低濃度潤滑方式或者是飛濺復(fù)合式潤滑方式來加以操作，在該系統(tǒng)當(dāng)中主要是通過機(jī)油泵、機(jī)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(duì)機(jī)組機(jī)械設(shè)備的各個(gè)不同環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的潤滑，可以在機(jī)組的運(yùn)行工作中更加的流暢，同時(shí)還可以有效降低發(fā)電機(jī)組內(nèi)部零件產(chǎn)生的不良磨損問題，提高了發(fā)電機(jī)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(jī)組在實(shí)際的工作過程中，針對(duì)循環(huán)冷卻系統(tǒng)的應(yīng)用非常頻繁，通過該軟件系統(tǒng)的使用，可以對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的高溫和低溫條件進(jìn)行合理的調(diào)控，以此來有效達(dá)到冷卻發(fā)電機(jī)組的工作目標(biāo)。發(fā)電機(jī)組當(dāng)中的冷卻系統(tǒng)當(dāng)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(shí)際的工作過程中運(yùn)用齒輪系結(jié)構(gòu)，帶動(dòng)水泵直接運(yùn)輸在左側(cè)的水道當(dāng)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(jī)組的，機(jī)組內(nèi)部在此工作過程當(dāng)中水流會(huì)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(dāng)中，有效完成了整個(gè)內(nèi)冷卻循環(huán)工作過程。

2.5 起動(dòng)技術(shù)

圖1 發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)齒輪安裝

在低濃度煤層氣發(fā)電機(jī)組的工作過程中，對(duì)起動(dòng)技術(shù)的使用至關(guān)重要，在該設(shè)備系統(tǒng)當(dāng)中專門設(shè)置了起動(dòng)轉(zhuǎn)換電流，可以為起動(dòng)電源提供出相應(yīng)的電流源，同時(shí)在系統(tǒng)內(nèi)部安裝了電動(dòng)馬達(dá)蓄電池以及相關(guān)的繼電器設(shè)備等，對(duì)發(fā)電機(jī)組的起動(dòng)和運(yùn)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(jī)組的實(shí)際工作過程中，針對(duì)起動(dòng)技術(shù)的要求標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)較高，并且在使用過程中需要充分注意發(fā)電機(jī)組的馬達(dá)維護(hù)工作，在起動(dòng)過程中需要充分保證，起動(dòng)的最大連續(xù)時(shí)間不能超過8 秒，同時(shí)發(fā)電機(jī)組在空載的工作狀態(tài)下禁止起動(dòng)電機(jī)。相關(guān)工作人員需要周期性檢查電機(jī)馬達(dá)的工作狀態(tài)，并且對(duì)該系統(tǒng)周圍的接線情況進(jìn)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(yùn)行的質(zhì)量和安全性。在發(fā)電機(jī)組正式起動(dòng)之前，需要針對(duì)電源的供電狀況進(jìn)行有效的檢查，保證電壓供電不能低于22V，在發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行工作中需要做好開關(guān)的防護(hù)工作，禁止在工作過程中進(jìn)行隨意斷電，以此來防止錯(cuò)誤的工作方式對(duì)整個(gè)起動(dòng)系統(tǒng)以及發(fā)電機(jī)的工作穩(wěn)定性產(chǎn)生不良的影響。

圖2 馬達(dá)起動(dòng)系統(tǒng)流程圖

2.6 點(diǎn)火技術(shù)

點(diǎn)火技術(shù)是低濃度煤層氣發(fā)電機(jī)組工作過程中非常重要的技術(shù)類型，在發(fā)電機(jī)組當(dāng)中安裝霍爾傳感器，并且有效的獲取定時(shí)盤當(dāng)中的信息信號(hào)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過程當(dāng)中的點(diǎn)火順序進(jìn)行有效的確定，保證驅(qū)動(dòng)點(diǎn)火器的運(yùn)行穩(wěn)定性。在點(diǎn)火過程中順著低壓線點(diǎn)火線圈高壓線，將點(diǎn)火信號(hào)直接傳遞到火花塞去，在氣缸內(nèi)部完成了相應(yīng)的點(diǎn)火工作，其中還需要充分控制好點(diǎn)火控制器、信號(hào)傳感器的工作效率，以此來保證點(diǎn)火信息可以有效的傳遞到控制終端當(dāng)中。在點(diǎn)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(dǎo)線銜接質(zhì)量，針對(duì)連接線的螺母以及低壓輸出線的工作范圍來進(jìn)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(duì)低濃度煤層氣的高效化應(yīng)用，依照發(fā)電機(jī)組的實(shí)際工作要求，采取了有效的技術(shù)措施來保證整個(gè)發(fā)電機(jī)組的高效化運(yùn)行，對(duì)提高整個(gè)發(fā)電工作的質(zhì)量以及效率都有著重要的保障。