Mga alternatibong fuel power plant sa Russia

2024 May -akda: Seth Attwood | [email protected]. Huling binago: 2023-12-16 16:18

Sa nakalipas na ilang taon, ang mga autonomous power plant na may mga gas piston engine ay lalong naging popular sa Russia at sa ibang bansa. Ang mga yunit na ito ay madaling mapanatili at kumonsumo ng mas kaunting gasolina kaysa sa tradisyonal na mga yunit ng diesel. Bilang karagdagan, sa batayan ng isang gas piston engine, posible na mag-ipon ng isang pinagsamang istasyon na sabay-sabay na bumubuo ng init at kuryente.

Nakipag-usap kami sa mga developer mula sa Transmashholding, ang pangkalahatang kasosyo ng Polytech 360 festival, tungkol sa kung paano naiiba ang isang gas piston unit mula sa isang gasolina o diesel engine at kung maaari itong mai-install sa isang ordinaryong kotse. Ang aming mga katanungan ay sinagot ni Alexander Terekhin, ang pinuno ng diesel engine development department sa Transmashholding JSC, at Igor Ovchinnikov, ang project manager para sa diesel engineering development sa Transmashholding JSC.

Sa esensya, ang mga gas piston engine ay mga conventional internal combustion engine na gumagamit ng gas para gumana. Ang unang naturang mga pag-install ay lumitaw sa pagtatapos ng ika-19 na siglo at pangunahing ginagamit sa mga pabrika upang himukin ang iba't ibang kagamitan sa produksyon. Nang maglaon, pangunahing pinalitan sila ng mga de-kuryenteng motor. Hindi rin sila malawak na ginagamit sa transportasyon. Ngunit sa mga nagdaang taon, ang katanyagan ng mga gas piston engine ay nagsimulang lumaki. Mayroong ilang mga kadahilanan para dito, ngunit ang pangunahing isa ay ang pagtaas ng mga presyo para sa mga likidong hydrocarbon fuels (gasolina, diesel). Ngayon, ang mga gas piston engine ay ginagamit sa mga power generator, heat generator, pump, compressor at refrigeration unit.

N + 1: Saang mga halaman ginagamit ang mga gas piston engine at bakit?

Ang mga makina ng piston ng gas ay ginagamit sa mga planta ng kuryente ng halos lahat ng mga aplikasyon: nakatigil na mga generator ng makina at mga planta ng kuryente, makina ng tren, sasakyan, transportasyon at teknolohikal (para sa mga traktor, kagamitan sa quarry) at iba pa.

Ang mga reserba ng natural na gas sa ating bansa at sa mundo ay makabuluhang lumampas sa mga reserba ng likidong hydrocarbon fuels ng lahat ng uri. Naturally, ang halaga ng gas fuel ay makabuluhang mas mababa kaysa sa likidong hydrocarbon fuel. Sa ating bansa, maraming henerasyon ang makakagamit ng ganitong uri ng gasolina.

Ano ang gumagana sa mga naturang makina?

Gumagamit sila ng dalawang uri ng gasolina. Una, ito ay natural na gas (naglalaman ito ng karamihan sa methane), na sinusunog namin, lalo na, sa aming mga kusina. At, pangalawa, ang petrolyo gas na nakuha mula sa pagdadalisay ng langis (naglalaman ito ng karamihan sa propane at butane). Ito ang huli sa isang liquefied state na kadalasang ginagamit bilang gasolina ng motor para sa mga kotse o sa mga cylinder para sa mga gas summer cottage.

Karamihan sa mga makinang pang-industriya, trak at bus ay gumagamit ng natural na compressed o liquefied gas. Kamakailan, may mga panukala para sa conversion ng mga pampasaherong sasakyan upang gumamit ng natural na gas.

Paano naiiba ang naturang makina mula sa panloob na combustion engine?

Ang isang gas piston engine ay ang parehong panloob na combustion engine, ngunit may ilang mga tampok ng disenyo na nauugnay sa paggamit ng ibang uri ng gasolina.

Una sa lahat, ang isang sistema ng imbakan ng gas at kagamitan sa gas ay dapat na naka-mount sa panghuling produkto (kotse, diesel lokomotibo, atbp.) Upang baguhin ang mga parameter ng gas (presyon, temperatura) at ibigay ito sa makina.

Ang mga pagbabago sa makina mismo ay maaaring nahahati sa dalawang bahagi. Ang mga nabibilang sa una sa kanila ay may nakabubuo na kalikasan at nauugnay sa mga pagbabago sa ratio ng compression, ang disenyo ng mga bahagi ng cylinder-piston group, air supply at mga setting ng turbocharger at iba pang mga elemento. Ang huli ay konektado sa kagamitan ng makina na may mga aparato para sa pagbibigay ng gas sa intake manifold o combustion chamber.

Posible bang maglagay ng gas piston engine sa isang regular na kotse?

Pwede. Marami ang nagsuot at sumakay nang may tagumpay. Ang ganitong mga solusyon ay ginagamit sa mga sasakyan, traktora, lokomotibo, maliliit na deadweight na komersyal na barko at iba pang sasakyan.

Transmashholding at gas engine

Noong 2013, isang shunting diesel locomotive TEM19 ang ginawa sa Transmashholding plant sa Bryansk. Ito ang unang diesel lokomotibo sa mundo na ang piston engine ay tumatakbo sa natural na gas, ang autonomous na supply nito ay nakaimbak sa likidong anyo sa isang cryogenic na lalagyan.

Sa kasalukuyan, sinimulan ng TMH ang isang proyekto upang lumikha ng isang bagong gas shunting diesel locomotive TEM29 ng tumaas na kapangyarihan. Ang disenyo nito ay ibabatay sa prinsipyo ng modularity ng pangunahing kagamitan. Ito ay naglalayong bawasan ang gastos ng mga mapagkukunan na kasangkot sa pagsasagawa ng pagpapanatili at pag-aayos sa panahon ng operasyon dahil sa paggamit ng pinagsama-samang pag-aayos.

Sa negosyo nito sa Kolomna, ang TMH ay nagpapatupad ng ilang proyekto gamit ang mga alternatibong panggatong, na pinagkadalubhasaan ang produksyon ng isang panimula na bagong uri ng produkto - mga gas engine na idinisenyo upang makabuo ng kuryente at init sa mga power plant para sa mga pangunahing layunin, backup at emergency.

Sa kasalukuyan, ang isang 9GMG gas engine-generator para sa TEM29 shunting diesel locomotive ay itinatayo sa planta ng Kolomna.

Ang mga makina, na nilikha sa planta ng TMH Kolomna, ay gagamit ng diesel fuel, natural na gasolina o nauugnay na petrolyo gas, pati na rin ang krudo sa hanay ng kapangyarihan mula 1000 hanggang 3500 kilowatts bilang pangunahing gasolina.

Nilalayon din ng TMH na bumuo ng mga pagbabago sa gas ng mga bagong diesel engine na nilikha sa panahon ng pagpapatupad ng subprogram ng pagpapaunlad ng diesel engine ng Federal Target Program na "National Technological Base".

Bakit hindi ginagamit ang mga makinang ito sa pangkalahatan?

Nangyari lamang sa kasaysayan na ang iba't ibang uri ng likidong hydrocarbon fuel ay pangunahing ginagamit bilang panggatong ng motor. Isang malawak na imprastraktura ang nilikha para sa kanila. Alinsunod dito, upang mapalawak ang paggamit ng gas, kinakailangan upang palawakin ang imprastraktura na nauugnay sa paghahatid nito sa lugar ng refueling at, sa huli, sa lugar ng pagkasunog. Ito ay kasalukuyang aktibong tinutugis.

Sa ngayon, ang pinaka-promising para sa pagpapatakbo ng mga lokomotibo na tumatakbo sa gasolina ng makina ng gas ay ang hindi nakuryente na hilagang hanay ng riles ng Sverdlovsk. Ang rehiyon na ito ay may lahat ng mga kinakailangang kondisyon: isang patag na profile, malalaking volume ng kargamento, ang pagkakaroon ng murang natural na gas, pati na rin ang mga pasilidad ng produksyon, sa batayan kung saan ang produksyon ng liquefied natural gas ay maaaring ilunsad.

Sa pangkalahatan, ang paggamit ng gas bilang gasolina ng motor sa lahat ng uri ng transportasyon at ang paglikha ng domestic gas transport at stationary na kagamitan ay napakahalaga ngayon para sa pag-renew ng rolling stock, na dapat matugunan ang mga internasyonal na pamantayan sa kaligtasan, kapaligiran at pagiging maaasahan.

Bakit madalas itong ginagamit sa maliliit na planta ng kuryente?

Ito ay kumikita at matipid. Ang pagkonsumo ng gasolina at mga gastos sa pagpapatakbo ay mahalagang isyu para sa may-ari ng halaman. Ang isang gas piston unit ay may partikular na pagkonsumo ng gasolina bawat kilowatt kada oras na ginawa sa ilalim ng anumang load mode na mas mababa kaysa sa isang gas turbine unit. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang kahusayan ng mga piston machine ay 36-45 porsyento, habang para sa mga turbine ito ay 25-34 porsyento lamang.

Ang pangunahing bentahe ng mga gas piston engine sa mga diesel engine ay mas murang gasolina. Kahit na ang propane-butane gas mixture ay ginagamit bilang reserbang gasolina, ang halaga ng isang yunit ng elektrikal na enerhiya na ginawa sa isang planta ng gas piston ay 1, 3 beses na mas mababa kaysa sa isang diesel.

Ang pagpapatakbo at pagpapanatili ng isang gas piston unit, sa kaibahan sa isang gas turbine unit, ay hindi nangangailangan ng mataas na kwalipikadong tauhan ng inhinyero. Ang regular na pagpapanatili, intermediate at overhaul na pag-aayos ng isang gas piston engine ay maaaring isagawa sa lugar ng operasyon nang hindi inililipat ang yunit sa site ng tagagawa o isang dalubhasang negosyo.

Ano ang dahilan para sa lumalagong katanyagan ng mga yunit ng piston ng gas sa mga nakaraang taon, sa kabila ng katotohanan na ang teknolohiya mismo ay umiral nang mahabang panahon?

Ang pagsusuri sa merkado ng consumer para sa electric at thermal energy ay nagsiwalat na humigit-kumulang 30 porsiyento ng mga mamimili ay hindi nangangailangan ng sampu at daan-daang megawatts ng kapangyarihan at, samakatuwid, ang ipinag-uutos na sentralisadong suplay ng kuryente, ang kabuuang pagkalugi kung saan sa panahon ng transportasyon sa pamamagitan ng mga network sa consumer ay hanggang 25-30 porsyento.

Bilang karagdagan, ang mga gumagamit ay hindi nasisiyahan sa mataas na halaga ng pagkonekta sa mga sentralisadong network, at sa pangkalahatan, ang liberalisasyon ng merkado ng enerhiya sa Russia ay humantong sa isang krisis sa pagpapatakbo ng malalaking sentralisadong sistema ng supply ng enerhiya.

Ang mga teknolohiya ng gas piston ay angkop na angkop para sa maliliit na pagbuo ng kuryente, napakaepektibong ipinapatupad ang konsepto ng "ekonomiko" na pagbuo ng kuryente na may kaunting pagkawala ng nabuong init at kuryente. Ang mga lokal na autonomous na desentralisadong mapagkukunan ng pinagsamang produksyon ng kuryente at init batay sa mga planta ng gas piston ay may mataas na kahusayan, ay ganap na independiyente sa mga rehiyonal na grids ng kapangyarihan, at, dahil dito, mula sa paglago ng mga taripa, ay maaasahan, hindi nangangailangan ng mga gastos para sa pagtatayo ng supply at mga network ng pamamahagi.

Ang mga gas piston engine ay maaaring pagsamahin sa serye. Ano ang pakinabang ng naturang pagsasama-sama kung ihahambing sa hiwalay na paggamit ng mga pag-install?

Hindi lamang ang mga gas-piston engine, kundi pati na rin ang mga diesel ay maaaring pagsamahin sa "mga baterya". Ang lahat ay nakasalalay sa mga tampok at kinakailangan ng nakatigil na planta ng kuryente. Sa partikular, madalas na ang mga indibidwal na module ay maaaring maihatid sa lugar ng pag-install at pagpapatakbo lamang sa pamamagitan ng helicopter. Ngunit may mga espesyal na halaman ng kuryente, ang pangunahing kinakailangan kung saan ay ang pinakamataas na posibleng kapangyarihan sa isang yunit.