Doğalgaz Motorlarında Lpg Kullanımı ve Dönüşümü
Son yıllarda artan doğalgaz fiyatları, ikinci el motor pazarı, YEKDEM yönetmeliğindeki değişiklikler gibi unsurlar yatırımcıları farklı manevraları denemeye sevk edebiliyor.
Örneğin, doğalgaz için dizayn edilmiş olan bir motoru biyogazla kullanmak veya bir biyogaz motorunu doğalgaza uyarlamak gibi. Son zamanlarda ise LPG fiyatlarının Doğalgaz fiyatlarına göre avantajlı olmasından dolayı, uzun zamandır (maalesef) duruşa geçen Kojenerasyon santralleri için doğalgaz yerine LPG kullanmak, işletmecilerin gündemine girmiş durumda.
Bir doğalgaz motorunu LPG ile çalıştırmak için 2 yol var: Biraz masraf yapıp, motoru tam güçte çalıştırmak veya motoru olduğu gibi kullanıp düşük yükte çalıştırmak… Bunun detaylarına geçmeden önce konuyla ilgili sıkça duyduğumuz bazı kavramları hatırlamakta fayda var:
Motor Vuruntusu: Yakıt-hava karışımının yanma odasında buji ateşlemesi ile değil de, kendiliğinden tutuşması ile meydana gelen gürültüyü (veya çınlamayı) ifade eder vuruntu. Ortaya çıkan yüksek basınç dalgası, yanma odasında yayılır ve metal yüzeylere çarparak yansır. Vuruntu önlenmezse silindir hacmindeki komponentlerde ciddi hasarlara yol açabileceğinden dolayı, kaçınılması gereken bir durumdur. Vuruntuyu önlemenin en etkili yolları vuruntuya dayanıklı yakıt (gaz) kullanmak ve ateşleme zamanını elektronik bir vuruntu kontrol sistemiyle ayarlamaktır.
İkinci kavram ise “sıkıştırma oranı” olup, pistonun hareketi sırasında silindir içindeki maksimum ve minimum hacimlerin oranını ifade eder. Gaz motorlarında kullanılacak gazın vuruntu eğilimine bağlı olarak motorun sıkıştırma oranı daha yüksek veya düşük dizayn edilir. Genel bir kural olarak, Daha yüksek bir verimlilik elde etmek için daha yüksek sıkıştırma oranı uygulanır. Bununla birlikte, sıkıştırma oranı ne kadar yüksek olursa, motorun vuruntu eğilimi de o kadar yüksek olur.
Üçüncü husus “hava fazlalık katsayısıdır” ve yakıt-hava karışımındaki hava oranının çokluğunu ifade eder. Farklı ısıl değerlere sahip gazlara farklı hava/gaz karışım oranları uygulanması gerekir. Bu yüzden, hava-gaz mikser ünitesi de gazlara göre farklılaşır.
Dördüncü hususumuz: Metan Sayısı… Metan sayısı, gaz halindeki bir yakıtın vuruntu direncinin bir ölçüsüdür. Referans yakıt olarak metan sayısı 100 olan metan CH4 ve metan sayısı 0 olan Hidrojen H2 kullanılmaktadır. Metan sayısı 75 olan bir yakıt gazı, %75 Metan ve %25 Hidrojen karışımı ile aynı vuruntu özelliklerine sahiptir. Çöp gazı ve biyogazın metan oranı doğalgaza göre daha düşüktür (vuruntuya daha dayanıklıdır) dolayısıyla daha yüksek sıkıştırma oranları ile vuruntu olmadan çalışabilir.
LPG’ye gelirsek… Yanıcılığı fazla olan (Metan’dan ziyade Hidrojen’e yakın olan) LPG, Metan sayısı düşük bir gaz olarak değerlendirilir. Dolayısıyla vuruntu riskinden uzak durmak için, ancak daha düşük sıkıştırma oranları ile çalıştırılabilir (Örneğin 7,5:1 ila 10:1 arası)
Baştan doğalgaz için tasarlanmış bir gaz motorunu (örneğin bir kojenerasyon tesisi) LPG ile çalıştırmak isterseniz ise önünüzde 2 alternatif vardır:
- Motoru modifiye ederek maksimum güç elde etmek: Bunun için sıkıştırma oranını düşürmek gerekeceğinden pistonları değiştirmek, ayrıca hava gaz karışımının LPG’ye uygun olabilmesi için Gaz Mikserini değiştirmek gerekecektir. Gerekli diğer ayarlamalar, komponent değiştirmeden kontrol sistemi üzerinden yetkili bir teknisyen tarafından yapılabilir. Motorda bu modifikasyonları yapmak belli bir bütçe ve zaman gerektirecektir.
- Motorda değişikliğe gitmeden, düşük yükte çalıştırmak: Bu opsiyonda ise motorda herhangi ekstra bir maliyete gitmeden mevcut haliyle yalnızca bir kaç ayarlama ile LPG ile çalıştırılabilir. Ancak bu durumda güvenli çalışabilmek için motoru en fazla %50’lerde yüklemek önerilir. Tabii motorda yapılması gereken işlemler motorun marka modeline bağlı olarak da ele alınmalıdır.
Sonuç olarak doğalgaz fiyatları düşmedikçe doğalgazlı motorların LPG ile çalıştırılması gündemde kalmaya devam edecek gibi görünüyor. Bu konuda daha fazla bilgi edinmek isterseniz bizimle her zaman iletişime geçebilirsiniz.