关于低浓度煤层气发电机组技术及其运用分析

2019-10-15梁福贵山西凯嘉煤层气发电有限公司

数码世界 2019年10期

梁福贵山西凯嘉煤层气发电有限公司

1、低浓度煤层气发电机组的设计原理

低浓度煤层气主要针对的是浓度在25%以下的瓦斯气体，当瓦斯浓度达到5%-16%时，遇明火就会发生爆炸，其在8%的浓度时，爆炸能量最大。该浓度的瓦斯的燃料可以在发电机组当中加以运用，同时配合电控燃气混合设备的有效使用，实现了自动化控制空气燃烧比，保证低浓度煤层气在实际的燃烧过程中，可以充分的提供出发电机组的工作能量。

2、低浓度煤层气发电机组的技术及其应用

2.1 燃气供给技术

发电机组当中的燃气供给技术，主要是实现将低浓度的煤层气经过科学的处理之后，直接输送到对应的燃烧系统内部，在燃气的供应工作当中必须要依照发电机组的实际工作状态，针对燃气的供给量进行合理的调整，以此来最大限度上满足发电机组的工作标准。在发电机组的燃气供给技术的应用过程中，需要针对低浓度煤层气的燃烧质量进行合理的把控，针对发电过程当中所涉及到的诸多重要设备，比如电动磁阀、混合气以及燃气管道等都需要进行有效的控制，充分保证整个燃气供应的效率以及质量。

2.2 进排气系统

6000 系列燃气发动机为增压、中冷式，其进气过程是：经空气滤清器净化后的新鲜空气与燃气混合后，通过增压器压气机作用，使其压力升高，经进气弯管送至中冷器，使混合气温度降低，密度增大，再送至机体内进气腔通过进气管道分别达到各气缸内。

6000 系列燃气发动机采用径流式废气涡轮增压器，排气系统将燃烧后排出的废气引入增压器涡轮机中，以充分利用排出废气的余能在进排气系统的工作过程中，排气门被打开活塞在曲轴的的作用下，通过下止点朝着上止点来进行运用，废气在自身的所产生的剩余压力作用下，自排气门会将气体之间排除气缸意外，等到活塞运用完成止点之后再来关闭气门，以此完成整个排气工作。在整个排气工作结束之后，因为燃烧室内部容积的存在，在气缸当中还会存在一定量的废气，同时在气体的压力方面，排气门和排气道内部会存在一定的阻力，此时要求是18-20%的瓦斯浓度，3-5kpa 的气体压力，同时在温度方面也需要加以有效的控制。

2.3 润滑技术

在低浓度煤层气发电机组的工作过程中，必须要对机械设备进行有效的润滑处理，以此来有效提高整个机组运行工作的水平，保证机组的正常稳定工作。在实际的润滑工作中需要依照发电机组的实际工作状态，可以采用低浓度润滑方式或者是飞溅复合式润滑方式来加以操作，在该系统当中主要是通过机油泵、机油过滤器、离心设备以及各种调节阀等相关原件所构成，通过对机组机械设备的各个不同环节进行有效的润滑，可以在机组的运行工作中更加的流畅，同时还可以有效降低发电机组内部零件产生的不良磨损问题，提高了发电机组整体的使用寿命。

2.4 冷却技术

低浓度煤层气发电机组在实际的工作过程中，针对循环冷却系统的应用非常频繁，通过该软件系统的使用，可以对系统内部的高温和低温条件进行合理的调控，以此来有效达到冷却发电机组的工作目标。发电机组当中的冷却系统当中包含了很多工作环节，比如高温循环冷却环节、发电基础的水体排放以及高温冷却设备等，在实际的工作过程中运用齿轮系结构，带动水泵直接运输在左侧的水道当中，两齿轮衔接间隙为0.6～1.0mm，如图1 所示：然后再直接排放到发电机组的，机组内部在此工作过程当中水流会直接流经气缸的外部，通过排水管道直接将其排放到外部环境当中，有效完成了整个内冷却循环工作过程。

2.5 起动技术

图1 发动机起动齿轮安装

在低浓度煤层气发电机组的工作过程中，对起动技术的使用至关重要，在该设备系统当中专门设置了起动转换电流，可以为起动电源提供出相应的电流源，同时在系统内部安装了电动马达蓄电池以及相关的继电器设备等，对发电机组的起动和运行工作提供出了重要的保障，具体工作流程如图2 所示，在低浓度煤层气发电机组的实际工作过程中，针对起动技术的要求标准相对较高，并且在使用过程中需要充分注意发电机组的马达维护工作，在起动过程中需要充分保证，起动的最大连续时间不能超过8 秒，同时发电机组在空载的工作状态下禁止起动电机。相关工作人员需要周期性检查电机马达的工作状态，并且对该系统周围的接线情况进行有效的判断，充分做好清洁和处理工作，有效保证系统整体运行的质量和安全性。在发电机组正式起动之前，需要针对电源的供电状况进行有效的检查，保证电压供电不能低于22V，在发电机组的运行工作中需要做好开关的防护工作，禁止在工作过程中进行随意断电，以此来防止错误的工作方式对整个起动系统以及发电机的工作稳定性产生不良的影响。

图2 马达起动系统流程图

2.6 点火技术

点火技术是低浓度煤层气发电机组工作过程中非常重要的技术类型，在发电机组当中安装霍尔传感器，并且有效的获取定时盘当中的信息信号，对发动机在起动过程当中的点火顺序进行有效的确定，保证驱动点火器的运行稳定性。在点火过程中顺着低压线点火线圈高压线，将点火信号直接传递到火花塞去，在气缸内部完成了相应的点火工作，其中还需要充分控制好点火控制器、信号传感器的工作效率，以此来保证点火信息可以有效的传递到控制终端当中。在点火系统的内部构成方面，相关工作人员需要充分注意低压线路的导线衔接质量，针对连接线的螺母以及低压输出线的工作范围来进行有效的控制，通常情况下在工作电压上控制在24V 左右。