كيفية توصيل مولد بخط الغاز الطبيعي

يتطلب توصيل مولد صناعي بخط غاز طبيعي أكثر من مجرد توصيل أنبوب من مصدر الغاز إلى المحرك. يجب أن يوفر النظام تدفق الغاز الصحيح، وضغط المدخل، وسعة الأنابيب، والتنظيم، وضوابط السلامة، وجودة الوقود التي يتطلبها المولد.

بالنسبة للتطبيقات الصناعية، يجب إكمال تصميم خط الغاز والتوصيل النهائي بواسطة متخصصين مؤهلين وفقًا لمواصفات الشركة المصنعة للمولد والقوانين المحلية المعمول بها.

توفر شركة DIYPOWER حلولاً لمولدات الغاز الطبيعي الصناعية للتطبيقات الاحتياطية والرئيسية والمستمرة ومحطات الطاقة. يشرح هذا الدليل الاعتبارات الهندسية الرئيسية عند توصيل مولد بمصدر للغاز الطبيعي.

هل يمكنك توصيل مولد بخط الغاز الطبيعي؟

نعم، إذا كان المولد مصمماً أو معتمداً خصيصاً للعمل بالغاز الطبيعي.

قبل توصيل المولد، تأكد من:

• الحد الأقصى لاستهلاك الغاز الطبيعي

• ضغط المدخل المطلوب

• ضغط الغاز المتاح

• قدرة خطوط الأنابيب

• قيمة تسخين الغاز

• طول الأنبوب وانخفاض الضغط

• قدرة المنظم

• أحمال الغاز الأخرى للمنشأة

لا يمكن لمولد الغاز الطبيعي أن يعمل بشكل موثوق إذا لم يتمكن خط الإمداد من الحفاظ على التدفق والضغط المطلوبين تحت الحمل الكامل.

للحصول على معلومات حول الطلب على وقود المولدات، راجع ما هي كمية الغاز التي يستخدمها المولد؟.

مخطط توصيل مولد الغاز الطبيعي

يمكن تمثيل التكوين الصناعي النموذجي على النحو التالي:

إمداد الغاز الطبيعي
↓
عداد الغاز / الإمداد الرئيسي
↓
صمام العزل
↓
تنظيم الضغط
↓
الفلتر / معالجة الغاز
↓
صمام الإغلاق الآمن
↓
قطار الغاز
↓
التوصيل النهائي المرن
↓
مولد الغاز الطبيعي

يعتمد التكوين الدقيق على المولد والمحرك وإمدادات الغاز وظروف الموقع ومتطلبات التثبيت المعمول بها.

الشرط الرئيسي بسيط:

يجب أن يتلقى المولد تدفقًا كافيًا من الغاز عند ضغط المدخل الصحيح في ظل جميع ظروف التشغيل المتوقعة.

ما يجب التحقق منه قبل توصيل المولد

1. استهلاك غاز المولدات

ابدأ بالمواصفات القصوى لاستهلاك الوقود التي حددتها الشركة المصنعة للمولد.

يمكن التعبير عن الطلب على الغاز على النحو التالي:

• م⊃3;/ساعة

• قدم مكعب/ساعة

• SCFH

• مليون وحدة حرارية بريطانية/ساعة

استخدم ملف تعريف الحمل المتوقع، ولكن تأكد من أن نظام الوقود يمكنه دعم الحد الأقصى المطلوب من المولد.

للحصول على حسابات تفصيلية لاستهلاك الوقود، اقرأ دليل استهلاك وقود مولدات الغاز الطبيعي.

2. ضغط المدخل المطلوب

يتطلب المحرك غازًا طبيعيًا ضمن نطاق ضغط محدد.

لا تستخدم قيمة ضغط عالمية لكل مولد.

توضح البيانات المرجعية للمحرك الترددي لوكالة حماية البيئة (EPA) كيف يمكن أن يختلف ضغط غاز الوقود المطلوب بشكل كبير وفقًا لحجم المحرك وتصميمه، بدءًا من متطلبات الضغط المنخفض نسبيًا في الوحدات الأصغر إلى الضغوط الأعلى بشكل كبير في بعض المحركات متعددة الميجاوات.

استخدم دائمًا متطلبات ضغط الوقود الخاصة بالشركة المصنعة للمولد للمشروع.

3. ضغط الغاز المتوفر

الضغط المطلوب والضغط المتاح مختلفان.

تأكد من الضغط المتوفر عند نقطة تركيب المولد الفعلية - وليس فقط عند توصيل المرافق.

يمكن أن يتأثر الضغط بما يلي:

• طول الأنبوب

• قطر الأنبوب

• تركيبات

• المنظمون

• أحمال الغاز المتزامنة

• شروط توريد المرافق

يمكن أن يكون الضغط المتوفر أثناء تشغيل المعدات الأخرى أكثر أهمية من قياس عدم التحميل الثابت.

4. سعة خطوط الأنابيب

يجب أن يوفر خط الغاز حجمًا كافيًا عند الحد الأقصى لطلب المولد.

يجوز للمنشأة الصناعية استخدام الغاز الطبيعي بالفعل من أجل:

• غلايات

• أفران

• أفران

• مجففات

• تسخين العملية

• مولدات أخرى

ولذلك ينبغي النظر في الطلب الكامل على الغاز في المنشأة.

5. جودة الغاز الطبيعي

يمكن أن يعتمد أداء المحرك أيضًا على خصائص الوقود.

تأكد من مواصفات الوقود ذات الصلة مثل:

• قيمة التدفئة

• محتوى الميثان

• الملوثات

• رُطُوبَة

• استقرار العرض

يجب على الشركة المصنعة للمولد أو المحرك تحديد متطلبات جودة الوقود المقبولة.

كيفية توصيل مولد صناعي بخط الغاز الطبيعي

الخطوة 1: تأكيد الطلب على غاز المولد

احصل على مواصفات استهلاك الوقود للمولد عند الأحمال ذات الصلة.

على سبيل المثال:

25% تحميل ← طلب الغاز

تحميل 50% ← طلب الغاز

75% تحميل ← طلب الغاز

تحميل 100% ← الحد الأقصى للطلب على الغاز

يجب تقييم نظام الوقود وفقًا لحالة التشغيل القصوى المطلوبة للمولد.

الخطوة 2: التحقق من إمدادات الغاز المتاحة

يتأكد:

التدفق المتاح + الضغط المتاح + قيمة تسخين الغاز

يجب أن تكون المرافق الحالية أو إمدادات الغاز في المنشأة قادرة على دعم المولد مع أحمال الغاز الأخرى المتزامنة.

بالنسبة للمولدات الكبيرة، قد يتطلب العداد أو المنظم أو مصدر الغاز الحالي ترقية.

الخطوة 3: حجم خط الغاز

يعتمد حجم خط الغاز بشكل أساسي على:

طلب غاز المولد + طول الأنبوب + الضغط المتوفر + انخفاض الضغط المسموح به

لا تقم بقياس حجم خط غاز المولد الصناعي باستخدام القاعدة السكنية العامة.

يجب تحديد قطر الأنبوب النهائي باستخدام كود الوقود والغاز المعمول به، وظروف المشروع، ومتطلبات المولد، والحسابات الهندسية.

الخطوة 4: تصميم قطار الغاز

يتحكم قطار الغاز في توصيل الوقود ويحميه بين مصدر الإمداد والمحرك.

اعتمادا على المولد والمشروع، قد تشمل المكونات ما يلي:

• صمام العزل اليدوي

• منظم الضغط

• فلتر غاز

• مقياس الضغط

• مفاتيح الضغط

• صمامات الإغلاق التلقائي

• صمام التحكم بالغاز

• موصل مرن

• معدات كشف أو مراقبة التسرب

يجب أن يتبع الترتيب الدقيق متطلبات الشركة المصنعة للمحرك والمعايير المعمول بها.

الخطوة 5: أكمل اتصال المولد

بمجرد تصميم نظام الوقود الأولي بشكل صحيح، يمكن إجراء الاتصال النهائي بمدخل الغاز الخاص بالمولد.

تجنب وضع ضغط غير ضروري على وصلة الوقود بالمحرك.

يجب أن يأخذ التثبيت أيضًا في الاعتبار:

• اهتزاز المولد

• الحركة الحرارية

• الوصول إلى الخدمة

• متطلبات العزل

• التعرض في الهواء الطلق

• الحماية الميكانيكية

يجب أن يتم التثبيت النهائي بواسطة موظفين مؤهلين.

الخطوة 6: اختبار الضغط والتسرب

قبل إدخال الوقود إلى المحرك، يجب اختبار نظام الغاز المكتمل وفقًا للمتطلبات المعمول بها.

يجب أن يتحقق الاختبار من:

• سلامة الأنابيب

• سلامة مشتركة

• تشغيل المنظم

• تشغيل الصمام

• ضغط العرض المطلوب

يحدد NFPA 54، القانون الوطني لغاز الوقود، الحد الأدنى من متطلبات السلامة لتصميم وتركيب أنظمة أنابيب غاز الوقود.

ارجع إلى قانون غاز الوقود الوطني NFPA 54 والمتطلبات المحلية المطبقة للمشروع.

الخطوة 7: تشغيل المولد تحت الحمل

يجب أن يؤكد التشغيل النهائي أداء المولد في ظل ظروف تشغيل واقعية.

يفحص:

• ضغط الغاز

• سرعة المحرك

• الجهد االكهربى

• تكرار

• قبول التحميل

• حالة العادم

• إنذار

• وظائف الاغلاق

يجب فحص ضغط الغاز أثناء حمل المولد للحمل لأن الإمداد قد يبدو كافيًا عند عدم التحميل ولكنه يقل عن المتطلبات عندما يزيد الطلب على الوقود.

كيفية تحديد حجم خط الغاز الطبيعي للمولد

يعد تغيير حجم خط الغاز أحد أهم أجزاء التثبيت.

العلاقة الأساسية هي:

تدفق الغاز المطلوب + طول الأنبوب + الضغط المتوفر ← سعة الأنبوب المطلوبة

تزيد الأنابيب الأطول والتجهيزات الإضافية من فقدان الضغط.

يتطلب المولد الأكبر أيضًا تدفقًا أكبر للوقود.

لذلك، يجب أن يأخذ حجم الأنابيب بعين الاعتبار:

بالنسبة للمولدات الصناعية الكبيرة، قد تكون هناك حاجة إلى إمدادات غاز مخصصة أو بنية تحتية مطورة.

لماذا يهم ضغط الغاز

قد يؤدي انخفاض ضغط الغاز إلى منع المحرك من الحصول على كمية كافية من الوقود.

تشمل الأعراض المحتملة ما يلي:

• بداية صعبة

• تشغيل المحرك غير المستقر

• انخفاض انتاج الطاقة

• استجابة عابرة سيئة

• عدم قبول الحمل

• اغلاق المولدات

يمكن أن يؤدي الضغط المفرط أيضًا إلى حدوث مشكلات إذا تجاوز حدود تصميم نظام الوقود.

ولهذا السبب يجب التحقق من الحد الأدنى والحد الأقصى لضغط المدخل المسموح به .

توضح البيانات المرجعية لوكالة حماية البيئة (EPA) الخاصة بالمحركات الترددية للغاز أن متطلبات ضغط الوقود تختلف اختلافًا كبيرًا عبر أحجام المحرك وتقنياته، مما يعزز الحاجة إلى استخدام مواصفات خاصة بالطراز بدلاً من القيمة العامة.

ما هو قطار غاز المولدات الصناعية؟

قطار الغاز هو مسار الوقود الذي يتم التحكم فيه بين مصدر الإمداد الرئيسي ومحرك المولد.

الترتيب المبسط هو:

العرض ← العزل ← التنظيم ← الترشيح ← الإغلاق الآمن ← التحكم في الوقود ← المحرك

يمكن أن تشمل وظائفها ما يلي:

• عزل المولد

• تنظيم الضغط

• إزالة الملوثات

• مراقبة الضغط

• إيقاف تدفق الوقود تلقائيًا

• التحكم في توصيل الغاز للمحرك

قد تتطلب المنشآت الصناعية الكبيرة قطارات غاز أكثر تعقيدًا من المولدات الاحتياطية الصغيرة.

ويعتمد التصميم النهائي على سعة المولد وضغط الوقود وتكنولوجيا المحرك ومتطلبات المشروع واللوائح المحلية.

المشاكل الشائعة في توصيل مولدات الغاز الطبيعي

تدفق الغاز غير كاف

قد يوفر الأنبوب ضغطًا كافيًا عند توقف المولد ولكنه يفشل في توصيل ما يكفي من الغاز عند التحميل الكامل.

التحقق من: سعة الأنابيب، وسعة المنظم، وسعة العداد، وإمدادات المنبع.

انخفاض الضغط المفرط

يمكن أن تؤدي الأنابيب الطويلة أو الأصغر حجمًا إلى فقدان الضغط بشكل مفرط.

تحقق: قطر الأنبوب، إجمالي الطول المكافئ، التركيبات، وضغط مدخل المولد المطلوب.

منظم صغير الحجم

يجب أن يتعامل المنظم مع الحد الأقصى للتدفق المطلوب للمولد مع الحفاظ على ضغط مقبول في اتجاه مجرى النهر.

أحمال المرافق الأخرى

الغلايات أو معدات المعالجة التي تعمل في وقت واحد يمكن أن تقلل من الغاز المتاح للمولد.

احسب إجمالي الطلب المتزامن بدلاً من طلب المولد وحده.

تكوين الوقود غير صحيح

لا ينبغي أن يتم توصيل المحرك الذي يعمل بالبروبان تلقائيًا بالغاز الطبيعي.

للغاز الطبيعي والبروبان خصائص وقود مختلفة ومتطلبات إمداد مختلفة.

لمزيد من المعلومات، راجع هل يمكن لمولدات الغاز الطبيعي والبروبان استخدام كلا الوقودين؟.

حجم المولد غير صحيح

يمكن أن تبدأ مشاكل نظام الوقود في بعض الأحيان باختيار المولد.

قد يتطلب المولد الكبير الحجم بشكل غير ضروري سعة غاز ذروة أكبر بكثير مما تحتاجه المنشأة فعليًا.

ولذلك يجب أن يأتي الحجم الصحيح للمولد قبل التصميم النهائي لنظام الغاز.

سلامة تركيب مولدات الغاز الطبيعي

الغاز الطبيعي قابل للاحتراق، لذا يجب أن يتبع التثبيت متطلبات الشركة المصنعة للمولد ولوائح الوقود والغاز والكهرباء والحريق والتهوية والبناء المعمول بها.

تشمل الاعتبارات المهمة ما يلي:

• عزل الغاز

• منع التسرب

• تهوية

• توجيه العادم

• الحماية من الحرائق

• تصاريح المولدات

• الاغلاق في حالات الطوارئ

• التأريض الكهربائي

• متطلبات التثبيت في الهواء الطلق/داخلي

يغطي NFPA 37 معايير السلامة من الحرائق لتركيب وتشغيل محركات الاحتراق الثابتة وتوربينات الغاز المستخدمة في التطبيقات بما في ذلك مولدات الطوارئ والأنظمة الاحتياطية وأنظمة الطاقة القصوى.

يجب أيضًا تقييم متطلبات أنابيب غاز الوقود وفقًا لمعايير NFPA 54 الوطنية لغاز الوقود واللوائح المحلية.

ولذلك ينبغي التعامل مع تركيب مولدات الغاز الصناعية على أنها نظام هندسي للوقود والطاقة وليس كوصلة بسيطة للأجهزة.

توصيل عدة مولدات غاز طبيعي

يتطلب التثبيت متعدد المولدات تخطيطًا إضافيًا لنظام الوقود.

على سبيل المثال:

الطلب المحتمل على غاز المولدات

قد يتطلب النظام:

• رأس غاز رئيسي أكبر

• الجهات الرقابية المخصصة

• صمامات العزل الفردية

• قطارات غاز منفصلة

• مراقبة الضغط

• تشغيل المولد المتسلسل

بالنسبة لمحطة توليد الطاقة بالغاز الطبيعي DIYPOWER ، يجب أن يأخذ تصميم نظام الوقود في الاعتبار إمكانية تشغيل مجموعات مولدات متعددة بالتوازي.

تشتمل مجموعة منتجات محطات الطاقة الخاصة بـ DIYPOWER على حلول طاقة متعددة المولدات وعالية السعة للتطبيقات الصناعية.

تركيب مولدات الغاز الطبيعي الصناعية الكبيرة

وتصبح متطلبات إمدادات الغاز ذات أهمية خاصة مع زيادة إنتاج المولدات.

على سبيل المثال، يمثل مولد الغاز الطبيعي عالي الجهد DIYPOWER 2000kW JiChai نوع التطبيق متعدد الميجاوات حيث يجب تقييم البنية التحتية للوقود في وقت مبكر من تصميم المشروع.

بالنسبة لمولد في هذه الفئة، قم بتأكيد:

• الحد الأقصى لاستهلاك الغاز

• ضغط المدخل المطلوب

• ضغط المرافق المتاحة

• قدرة الغاز الرئيسية

• قدرة المنظم

• جودة الغاز

• أداء التحميل الكامل

• متطلبات التشغيل الموازي

• التوسع المستقبلي

توضح بيانات وكالة حماية البيئة (EPA) الخاصة بمحركات الغاز الترددية أيضًا أن ضغط الوقود المطلوب يمكن أن يختلف بشكل كبير وفقًا لقدرة المولد وتكنولوجيا المحرك.

لذلك، يجب الحصول على متطلبات نظام الغاز للمحرك الفعلي بدلاً من تقديرها فقط من المولد كيلووات.

قائمة مراجعة توصيل خط الغاز الطبيعي

قبل تشغيل المولد، تحقق مما يلي:

قم بتوثيق ضغط الغاز النهائي وأداء المولد أثناء التشغيل للصيانة المستقبلية واستكشاف الأخطاء وإصلاحها.

حلول مولدات الغاز الطبيعي DIYPOWER

توفر شركة DIYPOWER حلولاً للمولدات الصناعية والطاقة للتطبيقات الاحتياطية والرئيسية والمستمرة ومركز البيانات ومحطات الطاقة.

تتضمن مجموعة منتجات DIYPOWER مولدات غاز طبيعي مخصصة بالإضافة إلى تكوينات أكبر لمحطات الطاقة.

لمشروع مولد الغاز الطبيعي، توفير:

• مطلوب كيلوواط / كيلو فولت أمبير

• الجهد االكهربى

• تكرار

• الاستعداد، رئيس الوزراء، أو واجب مستمر

• تحميل الملف الشخصي

• ضغط الغاز المتاح

• قيمة تسخين الغاز

• ارتفاع الموقع

• درجة الحرارة المحيطة

• متطلبات التشغيل الموازي

تساعد هذه المعلمات في تحديد اختيار المولد ومتطلبات نظام الوقود.

أدلة DIYPOWER ذات الصلة:

كيف يعمل مولد الغاز الطبيعي؟

ما هي كمية الغاز التي يستخدمها المولد؟

ما مدى كفاءة مولد الغاز الطبيعي؟

ما هي تكلفة تشغيل مولد الغاز الطبيعي؟

هل يمكن لمولدات الغاز الطبيعي والبروبان استخدام كلا النوعين من الوقود؟

الأسئلة المتداولة

هل يمكنني توصيل المولد مباشرة بخط الغاز الطبيعي؟

يمكن توصيل المولد المعتمد للغاز الطبيعي بمصدر غاز مناسب، ولكن يجب أن يوفر النظام الضغط والتدفق المطلوبين ويتوافق مع مواصفات الشركة المصنعة ومتطلبات التثبيت المعمول بها.

يجب أن يتم تصميم المنشآت الصناعية وإكمالها من قبل متخصصين مؤهلين.

ما حجم خط الغاز الطبيعي الذي يحتاجه المولد؟

لا يوجد حجم عالمي للأنبوب.

تعتمد سعة الأنابيب المطلوبة على:

• استهلاك غاز المولدات

• ضغط العرض المتاح

• ضغط المدخل المطلوب

• طول الأنبوب

• انخفاض الضغط المسموح به

• تركيبات

• أحمال الغاز المتزامنة الأخرى

ما مقدار ضغط الغاز الذي يحتاجه المولد؟

ذلك يعتمد على المحرك ونظام الوقود.

تُظهر البيانات المرجعية لوكالة حماية البيئة (EPA) أن ضغط الغاز المطلوب يختلف بشكل كبير عبر قدرات وتقنيات محركات الغاز المختلفة.

استخدم متطلبات الشركة المصنعة للمولدات المحددة.

هل يمكن لخط الغاز الحالي أن يزود مولدًا صناعيًا؟

ربما.

يجب فحص الخط الحالي والعداد والمنظم وإمدادات المنبع لتحديد ما إذا كان بإمكانهم دعم الحد الأقصى للطلب على الغاز للمولد مع أحمال المنشأة الأخرى.

هل يحتاج المولد الأكبر إلى خط غاز أكبر؟

بشكل عام، يتطلب إنتاج المولد الأعلى تدفقًا أكبر للوقود، مما قد يتطلب سعة أكبر لخط الأنابيب.

ومع ذلك، يعتمد الحجم النهائي للأنبوب أيضًا على الضغط والمسافة والتجهيزات وكفاءة المحرك وانخفاض الضغط المسموح به.

هل يمكن أن ينخفض ​​ضغط الغاز الطبيعي عند تشغيل المولد؟

نعم.

قد يتعرض نظام الغاز الذي يبدو مناسبًا بدون تحميل إلى انخفاض الضغط عندما يبدأ المحرك في استهلاك كمية كبيرة من الوقود.

ولذلك يجب فحص الضغط تحت حمل التشغيل.

ما هو قطار الغاز المولد؟

قطار الغاز هو مجموعة المكونات التي تنظم وتتحكم وتراقب وتعزل توصيل الوقود إلى المولد.

ويمكن أن تشمل المنظمات، والمرشحات، وصمامات الإغلاق، ومفاتيح الضغط، وأجهزة القياس، ومعدات التحكم في الوقود.

هل يمكن توصيل مولد البروبان بخط الغاز الطبيعي؟

فقط إذا تمت الموافقة على المحرك ونظام الوقود بشكل خاص أو تحويلهما لتشغيل الغاز الطبيعي وفقًا لمتطلبات الشركة المصنعة.

لا تفترض أن البروبان والغاز الطبيعي قابلان للتبادل المباشر.

من الذي يجب عليه توصيل المولد الصناعي بخط الغاز الطبيعي؟

يجب أن يتم تنفيذ أعمال أنابيب الغاز ونظام وقود المولدات بواسطة متخصصين مؤهلين بشكل مناسب وفقًا لمتطلبات الشركة المصنعة للمولد والقوانين المحلية المعمول بها.

هل يجب اختبار تحميل المولد بعد التوصيل؟

نعم.

يساعد التشغيل تحت الحمل على التحقق من أن ضغط الغاز وأداء المحرك والجهد والتردد وقبول الحمل وأدوات التحكم والإنذارات ووظائف السلامة تعمل بشكل صحيح في ظل الطلب الواقعي.

خاتمة

يتطلب توصيل مولد صناعي بخط الغاز الطبيعي أربعة شروط أساسية:

تدفق الغاز الصحيح + الضغط الصحيح + سعة خط الأنابيب المناسبة + ضوابط السلامة المناسبة

ابدأ بمواصفات استهلاك الوقود وضغط الدخول الخاصة بالشركة المصنعة للمولد. ثم التحقق من إمدادات الغاز المتاحة في الموقع، وحساب سعة خط الأنابيب وانخفاض الضغط، وتصميم قطار الغاز المطلوب، وتشغيل المولد تحت الحمل.

بالنسبة للمنشآت الصناعية الكبيرة، يجب تصميم مصدر الغاز مع المولد بدلاً من إضافته بعد اختيار المولد بالفعل.

توفر شركة DIYPOWER مولدات الغاز الطبيعي الصناعية وحلول محطات الطاقة لتطبيقات الطاقة الاحتياطية والرئيسية والمستمرة والواسعة النطاق. يساعد توفير معلومات دقيقة عن الحمل وإمدادات الغاز في الموقع في بداية المشروع على ضمان مطابقة كل من المولد ونظام الوقود بشكل صحيح.