Evaluación del desempeño de un motor-generador que utiliza GLP de alto contenido de butano como combustible

Abstract

En este trabajo se presentan los resultados del diagnóstico de desempeño de un grupo motor-generador de 6 cilindros, originalmente diseñado para funcionar con combustible diésel o con gas natural, operando en modo de encendido por chispa y alimentado con gas licuado de petróleo (GLP) de alto contenido de butano. Con el fin de evaluar la operación en estados estacionarios y transitorios del motor-generador, se ha diseñado un protocolo original de prueba y registro de variables de operación, basado en una secuencia escalonada de cargas, que comprende el arranque en frío, la operación en vacío, la operación en unos puntos de carga media y a una limitada plena carga. Durante las pruebas se registraron continuamente la variación de la velocidad de rotación del cigüeñal, el tiempo de calentamiento, las temperaturas del motor, las vibraciones del bloque, la potencia activa/reactiva y frecuencia del motor-generador, así como las emisiones de escape. Los resultados evidencian que, durante el arranque en frío el motor tarda en alcanzar la velocidad nominal, su tiempo de calentamiento es largo y su respuesta de revoluciones durante los transitorios de carga también es lenta, reflejándose esto último en las desviaciones de voltaje y frecuencia de la energía de salida; también durante los transitorios se intensifican los niveles de vibración, aunque los valores se inscriben dentro de los rangos aceptables según la normativa. El desempeño del par del grupo motor-generador es bueno cuando opera con GLP, satisfaciendo las exigencias para las unidades de motor-generador de clase G2, pero durante los cambios transitorios no cumple con las especificaciones requeridas para la clase G1, en términos de desviaciones de frecuencia y voltaje. A la luz de los límites de emisiones sugeridos por la Agencia de Protección Ambiental (EPA) para las unidades estacionarias, se puede concluir que, sin ajustes y regulaciones apropiados particulares para el GLP, el conjunto motor-generador no cumple con los límites de emisión de monóxido de carbono.