Alternatiewe brandstof kragsentrales in Rusland

2024 Outeur: Seth Attwood | [email protected]. Laas verander: 2023-12-16 15:56

Oor die afgelope paar jaar het outonome kragsentrales met gassuierenjins al hoe meer gewild geword in Rusland en in die buiteland. Hierdie eenhede is maklik om te onderhou en verbruik minder brandstof as tradisionele diesel-eenhede. Daarbenewens, op die basis van 'n gas suier enjin, is dit moontlik om 'n gekombineerde stasie saam te stel wat gelyktydig hitte en elektrisiteit opwek.

Ons het met die ontwikkelaars van Transmashholding, die algemene vennoot van die Polytech 360-fees, gesels oor hoe 'n gassuiereenheid van 'n petrol- of dieselenjin verskil en of dit op 'n gewone motor geïnstalleer kan word. Ons vrae is beantwoord deur Alexander Terekhin, die hoof van die dieselenjinontwikkelingsafdeling by Transmashholding JSC, en Igor Ovchinnikov, die projekbestuurder vir die dieselingenieursontwikkeling by Transmashholding JSC.

In wese is gassuierenjins konvensionele binnebrandenjins wat gas gebruik om te werk. Die eerste sulke installasies het aan die einde van die 19de eeu verskyn en is hoofsaaklik in fabrieke gebruik om verskeie produksietoerusting aan te dryf. Later is hulle hoofsaaklik deur elektriese motors vervang. Hulle word ook nie algemeen in vervoer gebruik nie. Maar in onlangse jare het die gewildheid van gassuierenjins begin groei. Daar is verskeie redes hiervoor, maar die belangrikste een is die styging in pryse vir vloeibare koolwaterstofbrandstowwe (petrol, diesel). Vandag word gassuierenjins in kragopwekkers, hitte-opwekkers, pompe, kompressors en verkoelingseenhede gebruik.

N + 1: In watter aanlegte word gassuierenjins gebruik en hoekom?

Gassuier enjins word gebruik in kragsentrales van byna alle toepassings: stilstaande enjin-opwekkers en kragsentrales, lokomotief, motor, vervoer en tegnologiese (vir trekkers, steengroef toerusting) en ander.

Die reserwes van aardgas in ons land en in die wêreld oorskry aansienlik die reserwes van vloeibare koolwaterstofbrandstowwe van alle soorte. Natuurlik is die koste van gasbrandstof aansienlik laer as dié van vloeibare koolwaterstofbrandstof. In ons land sal baie geslagte hierdie tipe brandstof kan gebruik.

Waarop werk sulke enjins?

Hulle gebruik twee tipes gasbrandstof. Eerstens is dit aardgas (dit bevat die meeste van die metaan), wat ons veral in ons kombuise verbrand. En, tweedens, petroleumgas verkry uit olieraffinering (dit bevat die meeste van die propaan en butaan). Dit is laasgenoemde in 'n vloeibare toestand wat meestal as 'n motorbrandstof vir motors of in silinders vir gas-somerhuisies gebruik word.

Die meeste industriële, vragmotor- en busenjins gebruik natuurlike saamgeperste of vloeibare gas. Onlangs was daar voorstelle vir die omskakeling van passasiersmotors om aardgas te gebruik.

Hoe verskil so 'n enjin van 'n binnebrandenjin?

'n Gassuierenjin is dieselfde binnebrandenjin, maar met 'n paar ontwerpkenmerke wat verband hou met die gebruik van 'n ander tipe brandstof.

Eerstens moet 'n gasbergingstelsel en gastoerusting op die finale produk (motor, diesellokomotief, ens.) gemonteer word om die gasparameters (druk, temperatuur) te verander en dit aan die enjin te verskaf.

Die veranderinge in die enjin self kan in twee dele verdeel word. Diegene wat tot die eerste van hulle behoort, is van 'n konstruktiewe aard en hou verband met veranderinge in die kompressieverhouding, die ontwerp van dele van die silinder-suiergroep, lugtoevoer en turboaanjaer-instellings en ander elemente. Laasgenoemde is gekoppel aan die enjintoerusting met toestelle om gas aan die inlaatspruitstuk of verbrandingskamer te verskaf.

Is dit moontlik om 'n gassuierenjin op 'n gewone motor te plaas?

Kan. Baie trek aan en ry met sukses. Sulke oplossings word gebruik in motors, trekkers, lokomotiewe, klein dooigewig kommersiële skepe en ander voertuie.

Transmashholding en gas enjins

In 2013 is 'n rangeerdiesellokomotief TEM19 by die Transmashholding-aanleg in Bryansk vervaardig. Dit is die eerste diesellokomotief ter wêreld waarvan die suierenjin op aardgas loop, waarvan die outonome toevoer in vloeibare vorm in 'n kriogene houer gestoor word.

Tans het TMH 'n projek begin om 'n nuwe gas rangeer diesellokomotief TEM29 met verhoogde krag te skep. Die ontwerp daarvan sal gebaseer wees op die beginsel van modulariteit van die hooftoerusting. Dit is daarop gemik om die koste van die hulpbronne wat betrokke is by die uitvoering van instandhouding en herstelwerk tydens bedryf te verminder as gevolg van die gebruik van saamgestelde herstelwerk.

By sy onderneming in Kolomna, implementeer TMH 'n aantal projekte wat alternatiewe brandstowwe gebruik, en bemeester die produksie van 'n fundamenteel nuwe tipe produk - gasenjins wat ontwerp is om elektrisiteit en hitte in kragsentrales op te wek vir basiese, rugsteun- en nooddoeleindes.

Tans is 'n 9GMG-gasenjin-opwekker vir die TEM29 rangeerdiesellokomotief in aanbou by die Kolomna-aanleg.

Die enjins, wat by die TMH Kolomna-aanleg geskep is, sal dieselbrandstof, natuurlike brandstof of gepaardgaande petroleumgas, sowel as ru-olie in die kragreeks van 1000 tot 3500 kilowatt as die hoofbrandstof gebruik.

TMH beoog ook om gasmodifikasies van nuwe dieselenjins te ontwikkel wat geskep is tydens die implementering van die dieselenjinontwikkeling-subprogram van die Federal Target Program "Nasionale Tegnologiese Basis".

Hoekom word hierdie enjins nie universeel gebruik nie?

Dit het net so histories gebeur dat verskillende tipes vloeibare koolwaterstofbrandstowwe hoofsaaklik as motorbrandstof gebruik word.’n Wye infrastruktuur is vir hulle geskep. Gevolglik, om die gebruik van gas uit te brei, is dit nodig om die infrastruktuur wat verband hou met die aflewering daarvan na die plek van brandstof en, uiteindelik, na die plek van verbranding uit te brei. Dit word nou aktief nagestreef.

Op die oomblik is die mees belowende vir die werking van lokomotiewe wat op gasmotorbrandstof loop, die nie-geëlektrifiseerde noordelike reeks van die Sverdlovsk-spoorlyn. Hierdie streek het al die nodige voorwaardes: 'n plat profiel, groot volumes vrag, die beskikbaarheid van goedkoop aardgas, asook produksiefasiliteite, op grond waarvan die produksie van vloeibare aardgas van stapel gestuur kan word.

Oor die algemeen is die gebruik van gas as 'n motorbrandstof in alle soorte vervoer en die skepping van huishoudelike gasvervoer en stilstaande toerusting vandag van groot belang vir die hernuwing van die rollende materiaal, wat aan internasionale veiligheid-, omgewings- en betroubaarheidstandaarde moet voldoen.

Hoekom word hulle dikwels in klein kragsentrales gebruik?

Dit is winsgewend en ekonomies. Brandstofverbruik en bedryfskoste is belangrike kwessies vir die aanlegeienaar. 'n Gassuiereenheid het 'n spesifieke brandstofverbruik per kilowatt per uur wat onder enige lasmodus geproduseer word, minder as dié van 'n gasturbine-eenheid. Dit is te wyte aan die feit dat die doeltreffendheid van suiermasjiene 36-45 persent is, terwyl dit vir turbines slegs 25-34 persent is.

Die grootste voordeel van gassuierenjins bo dieselenjins is goedkoper brandstof. Selfs wanneer 'n propaan-butaangasmengsel as 'n reserwebrandstof gebruik word, is die koste van 'n eenheid elektriese energie wat op 'n gassuieraanleg vervaardig word 1, 3 keer minder as op 'n diesel een.

Die bedryf en instandhouding van 'n gassuiereenheid, in teenstelling met 'n gasturbine-eenheid, vereis nie hoogs gekwalifiseerde ingenieurspersoneel nie. Roetine-instandhouding, tussentydse en opknappingsherstelwerk van 'n gassuierenjin kan op die werkplek uitgevoer word sonder om die eenheid na die vervaardiger of 'n gespesialiseerde onderneming se terrein te verskuif.

Wat is die rede vir die groeiende gewildheid van gassuier-eenhede die afgelope paar jaar, ten spyte van die feit dat die tegnologie self al lank bestaan?

Ontleding van die verbruikersmark vir elektriese en termiese energie het aan die lig gebring dat ongeveer 30 persent van verbruikers nie tiene en honderde megawatt krag benodig nie en dus verpligte gesentraliseerde kragtoevoer, waarvan die totale verliese tydens vervoer deur die netwerke na die verbruiker is tot 25-30 persent.

Boonop is gebruikers nie tevrede met die hoë koste om aan gesentraliseerde netwerke te koppel nie, en oor die algemeen het die liberalisering van die energiemark in Rusland gelei tot 'n krisis in die werking van groot gesentraliseerde energievoorsieningstelsels.

Gassuiertegnologieë is goed geskik vir kleinskaalse kragopwekking, implementeer die konsep van "ekonomiese" kragopwekking baie effektief met minimale verliese aan opgewekte hitte en elektrisiteit. Plaaslike outonome gedesentraliseerde bronne van gekombineerde produksie van elektrisiteit en hitte gebaseer op gas suier aanlegte het 'n hoë doeltreffendheid, is heeltemal onafhanklik van plaaslike kragnetwerke, en, gevolglik, van die groei van tariewe, is betroubaar, vereis nie koste vir die konstruksie van toevoer. en verspreidingsnetwerke.

Gassuierenjins kan in serie gekombineer word. Wat is die voordeel van sulke konsolidasie in vergelyking met die afsonderlike gebruik van installasies?

Nie net gassuier-enjins nie, maar ook diesel-enjins kan in "batterye" gekombineer word. Dit hang alles af van die kenmerke en vereistes van die stilstaande kragsentrale. In die besonder, baie dikwels individuele modules kan afgelewer word by die plek van installasie en operasie slegs per helikopter. Maar daar is spesiale kragsentrales, waarvan die hoofvereiste die maksimum moontlike krag in een eenheid is.