Yêu Cầu Nhiên Liệu Cho Máy Phát Điện Khí Tự Nhiên Là Gì?

Để vận hành an toàn các máy phát điện chạy bằng khí tự nhiên và bảo vệ các bộ phận khỏi bị hư hỏng, độ tinh khiết của nhiên liệu là yếu tố then chốt. Khí cung cấp phải chứa lượng tạp chất tối thiểu, và các chất gây ô nhiễm phải đáp ứng một số tiêu chuẩn nhất định, đặc biệt là về các hợp chất lưu huỳnh, độ ẩm và các hạt rắn. Nồng độ lưu huỳnh, ví dụ, phải được giữ dưới mức 20 mg/m³ để tránh hiện tượng ăn mòn các bộ phận động cơ và tắc nghẽn vòi phun nhiên liệu. Nếu có quá nhiều độ ẩm, hệ thống nhiên liệu có thể bị tắc do hình thành băng trong thời tiết lạnh, dẫn đến hạn chế dòng chảy nhiên liệu và làm giảm công suất đầu ra. Các hạt bụi và đất có thể làm xước các bộ phận bên trong động cơ, từ đó rút ngắn tuổi thọ máy phát và làm tăng nhu cầu bảo trì. Nếu các tiêu chuẩn về độ tinh khiết được đáp ứng, máy phát sẽ hoạt động hiệu quả và sự cố của bất kỳ bộ phận nào cũng có thể dự đoán được.

Thông số lưu lượng và áp suất

Áp suất nhiên liệu và lưu lượng dòng chảy đầy đủ là yếu tố thiết yếu để các máy phát điện chạy bằng khí tự nhiên hoạt động ổn định. Các loại và kích cỡ máy phát điện khác nhau sẽ có yêu cầu áp suất khí cụ thể khác nhau. Tuy nhiên, hầu hết các máy phát điện yêu cầu mức áp suất khí từ 3,5 psi đến 7 psi tại các điểm đầu vào. Nếu áp suất khí quá thấp, máy phát sẽ không nhận đủ nhiên liệu để đáp ứng nhu cầu công suất và có thể mất điện hoặc tắt hoàn toàn. Nếu áp suất khí quá cao, nó sẽ làm vỡ bộ điều chỉnh nhiên liệu và các bộ phận bảo vệ khác. Ngoài ra, lưu lượng nhiên liệu cung cấp phải bằng mức tiêu thụ nhiên liệu tối đa của máy phát. Ví dụ, khi vận hành tải toàn phần, máy phát điện 100 kW chạy bằng khí tự nhiên sẽ cần lưu lượng khoảng 10 feet khối mỗi phút (cfm). Để đảm bảo hiệu suất hoạt động đáng tin cậy của máy phát, nguồn cung cấp khí cần duy trì lưu lượng và áp suất đầy đủ.

Yêu cầu đối với các hỗn hợp khí tự nhiên khác nhau

Mỗi loại hỗn hợp khí tự nhiên sử dụng các phương pháp cháy khác nhau, thành phần khí tự nhiên phải đạt tiêu chuẩn để động cơ phát điện hoạt động hiệu quả trong quá trình cháy và hạn chế phát thải. Khí tự nhiên phải chứa tối thiểu 85% metan để tạo thành hỗn hợp nhiên liệu hiệu quả, đồng thời metan là nhiên liệu chính, nghĩa là nó phải cháy sạch và cháy hiệu quả để đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về phát thải khi đốt cháy. Etan và propan có thể cháy trong nhiên liệu nhưng phải ở tỷ lệ nhỏ, chủ yếu dưới 10%, nếu quá nhiều sẽ làm thay đổi đặc tính cháy của nhiên liệu dễ cháy. Nếu quá trình cháy của nhiên liệu không hoàn toàn, sẽ làm tăng lượng phát thải NOx và CO, đồng thời giảm hiệu suất cháy của máy phát điện. Ngoài ra, phải đảm bảo quá trình cháy nhiên liệu trong khí tự nhiên diễn ra đầy đủ.

Tính tương thích của khí tự nhiên với các bộ phận của máy phát điện

Để duy trì độ tin cậy lâu dài của hệ thống nhiên liệu máy phát điện. Khí tự nhiên phải tương thích với các vật liệu và bộ phận được sử dụng trong hệ thống nhiên liệu. Các ống dẫn, dây dẫn và gioăng kín, cùng các bộ phận hệ thống nhiên liệu khác, được làm bằng thép không gỉ, đồng thau hoặc một loại polymer đặc biệt. Khí tự nhiên không gây ăn mòn, tuy nhiên các tạp chất trong khí, như hydro sunfua, có thể ăn mòn sắt và tạo thành các hợp chất ăn mòn. Sự ăn mòn này có thể gây rò rỉ nguy hiểm và làm gián đoạn hoạt động của máy phát điện, vì các ống dẫn yếu có thể trở nên nguy hiểm và bị rò rỉ. Các nhiên liệu chống lại dung môi hoặc dầu có thể hòa tan các gioăng kín và dây dẫn trong hệ thống nhiên liệu. Các bộ phận máy phát điện giúp kéo dài tuổi thọ hệ thống nhiên liệu và tiết kiệm chi phí bảo trì.

Các yếu tố an toàn và tuân thủ

Việc sử dụng máy phát điện chạy bằng khí tự nhiên đồng nghĩa với việc bạn luôn phải tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn và phù hợp về khí đốt. Nguồn cung cấp khí phải đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn ở cấp độ địa phương và quốc tế. Các tiêu chuẩn quốc tế của Hiệp hội Phòng cháy Chữa cháy Quốc gia Hoa Kỳ (NFPA) và Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) quy định về việc lưu trữ, vận chuyển và cung cấp khí an toàn đến máy phát điện; đồng thời hệ thống nhiên liệu khí của máy phát điện phải đảm bảo không bị rò rỉ khí và loại bỏ nguy cơ nổ. Ví dụ, các đường ống dẫn khí phải được cách nhiệt đúng cách, thường xuyên kiểm tra áp suất và được trang bị van đóng nhanh tại những vị trí chiến lược để dừng dòng khí trong trường hợp khẩn cấp. Máy phát điện phải đáp ứng các quy định môi trường địa phương về lượng phát thải NOx, CO và bụi mịn. Các tiêu chuẩn an toàn và tuân thủ khi sử dụng nhiên liệu nhằm bảo vệ con người và tài sản, đồng thời giúp máy phát điện được phép vận hành hợp pháp tại địa điểm có nguồn cung cấp khí theo quy định của cơ quan chức năng.