Это двигатель внутреннего сгорания с системой внешнего образования топливно-воздушной смеси. Имеет искровое зажигание в камере сгорания, использует в качестве топлива природный и др. типа газа.
Основными элементами корпуса являются блок цилиндров и головка блока цилиндров. Вращение коленчатого вала обеспечивает возвратно-поступательное движение кривошипно-шатунного механизма. Подачу газовой смеси и выпуск отработанных газов обеспечивает газораспределительный механизм.
Чаще всего газопоршневой двигатель используется для обеспечения работы газогенераторных установок с комбинированной выработкой электрической и тепловой энергии (электрогенерации и когенерации), а также в аварийных системах электроснабжения. Также данный тип двигателей широко используется в приводах холодильных установок, в насосах и газовых компрессорах. Применяются они и в морском судостроении.
Особенности
Максимальные значения мощности индустриальных газопоршневых двигателей могут достигать десятков МВт при общем моторесурсе до 250 тыс. и более моточасов. Ресурс до капитального ремонта достигает 80- 100 тыс. часов. Помимо большого моторесурса преимуществами их работы являются:
· малая зависимость КПД мотора от температуры окружающей среды;
· малое потребное давление топливного газа без необходимости использования дожимного компрессора;
· небольшие колебания КПД при уменьшении нагрузки на 50%;
· неограниченное количество запусков;
· малые затраты на эксплуатацию оборудования;
· возможно проведения ремонта на месте;
· возможность параллельного использования нескольких агрегатов.
Кроме природного газа, такие двигатели могут работать на других видах газа – пропане, бутане, коксовом газе, древесном, газах нефтяной промышленности и т. д. Благодаря этому существенно расширяются возможности подбора оптимального технико-экономического проектного решения, адаптации оборудования к специфике производства.
Сравнение газопоршневого и газотурбинного оборудования
Помимо газопоршневых двигателей основным техническим решением является газотурбинное оборудование. Но если сравнивать технико-экономические показатели работы, то газопоршневые установки и созданные на их основе газовые электростанции обладают рядом преимуществ, что особенно заметно при установке единичных мощностей до 3 МВт. К основным показателям можно отнести:
· Более высокий КПД и, следовательно, более экономный расход топлива и меньшее время окупаемости инвестиций.
· Высокая адаптация к работе на частичных нагрузках.
· Минимальное влияние изменения наружной температуры на коэффициент полезного действия агрегата.
· Меньшее время запуска перед набором нагрузки.
· Меньшая чувствительность к пускам и остановкам.
· Более чем 2-кратное превышение проектного срока эксплуатации.
· Меньшие затраты на ремонт и обслуживание, менее трудоемкий процесс текущего и капитального ремонтов.
Представленные вашему вниманию индустриальные и морские газопоршневые двигатели и установки MITSUBISHI характеризуются высоким КПД, вдвое превышающим дизельный аналог – до 42%. При этом газопоршневые установки сохраняют свою эффективность и при двукратном уменьшении нагрузки, в отличие от газотурбинных станций. На КПД не влияет и температурный диапазон, что актуально для предприятий средней полосы России.
Добавление комбинированных теплоэнергетических (ТЭЦ) систем оптимизирует эффективность генераторных установок Mitsubishi. Благодаря восстановлению отработанного тепла, такого как отработанный газ и вода из рубашки, потребление топлива и выбросы CO2 значительно сокращаются.