Termocentrale me karburant alternativ në Rusi

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-16 16:16

Gjatë viteve të fundit, termocentralet autonome me motorë pistoni me gaz janë bërë gjithnjë e më të njohura në Rusi dhe jashtë saj. Këto njësi janë të lehta për t'u mirëmbajtur dhe konsumojnë më pak karburant sesa njësitë tradicionale të naftës. Përveç kësaj, në bazë të një motori pistoni me gaz, është e mundur të montoni një stacion të kombinuar që gjeneron njëkohësisht nxehtësi dhe energji elektrike.

Ne folëm me zhvilluesit nga Transmashholding, partneri i përgjithshëm i festivalit Polytech 360, se si ndryshon një njësi pistoni me gaz nga një motor benzine ose naftë dhe nëse mund të instalohet në një makinë të zakonshme. Pyetjeve tona iu përgjigjën Alexander Terekhin, kreu i departamentit të zhvillimit të motorëve me naftë në Transmashholding SHA dhe Igor Ovchinnikov, menaxher i projektit për zhvillimin e inxhinierisë së naftës në Transmashholding SHA.

Në thelb, motorët me pistoni me gaz janë motorë konvencionalë me djegie të brendshme që përdorin gaz për të funksionuar. Instalimet e para të tilla u shfaqën në fund të shekullit të 19-të dhe u përdorën kryesisht në fabrika për të drejtuar pajisje të ndryshme prodhimi. Më vonë, ato u zëvendësuan kryesisht me motorë elektrikë. Ato gjithashtu nuk përdoren gjerësisht në transport. Por vitet e fundit, popullariteti i motorëve me piston me gaz ka filluar të rritet. Ka disa arsye për këtë, por kryesore është rritja e çmimeve të karburanteve të lëngëta hidrokarbure (benzinë, naftë). Sot, motorët me piston me gaz përdoren në gjeneratorët e energjisë, gjeneratorët e nxehtësisë, pompat, kompresorët dhe njësitë ftohëse.

N + 1: Në cilat impiante përdoren motorët me pistoni me gaz dhe pse?

Motorët me piston me gaz përdoren në termocentrale të pothuajse të gjitha aplikacioneve: gjeneratorë të palëvizshëm të motorëve dhe termocentrale, lokomotivë, automobila, transport dhe teknologji (për traktorë, pajisje guroreje) dhe të tjera.

Rezervat e gazit natyror në vendin tonë dhe në botë tejkalojnë ndjeshëm rezervat e lëndëve djegëse të lëngëta hidrokarbure të të gjitha llojeve. Natyrisht, kostoja e karburantit me gaz është dukshëm më e ulët se ajo e karburantit të lëngshëm hidrokarbur. Në vendin tonë, shumë gjenerata do të mund të përdorin këtë lloj karburanti.

Me çfarë punojnë motorë të tillë?

Ata përdorin dy lloje të karburantit me gaz. Së pari, është gaz natyror (përmban pjesën më të madhe të metanit), të cilin e djegim veçanërisht në kuzhinat tona. Dhe, së dyti, gazi i naftës i marrë nga rafinimi i naftës (përmban pjesën më të madhe të propanit dhe butanit). Është ky i fundit në gjendje të lëngshme që përdoret më së shumti si lëndë djegëse motorike për makinat ose në cilindra për vilat e verës me gaz.

Shumica e motorëve industrialë, kamionëve dhe autobusëve përdorin gaz natyror të ngjeshur ose të lëngshëm. Kohët e fundit ka pasur propozime për shndërrimin e makinave të pasagjerëve në gaz natyror.

Si ndryshon një motor i tillë nga një motor me djegie të brendshme?

Një motor me piston me gaz është i njëjti motor me djegie të brendshme, por me disa karakteristika të projektimit që lidhen me përdorimin e një lloji të ndryshëm karburanti.

Para së gjithash, në produktin përfundimtar (makinë, lokomotivë me naftë, etj.) duhet të montohet një sistem magazinimi gazi dhe pajisje gazi për të ndryshuar parametrat e gazit (presion, temperaturë) dhe për ta furnizuar atë në motor.

Ndryshimet në vetë motorin mund të ndahen në dy pjesë. Ato që i përkasin të parës janë të një natyre konstruktive dhe kanë të bëjnë me ndryshimet në raportin e kompresimit, modelimin e pjesëve të grupit cilindër-pistoni, furnizimin me ajër dhe cilësimet e turbochargerit dhe elementë të tjerë. Këto të fundit janë të lidhura me pajisjet e motorit me pajisje për furnizimin me gaz në kolektorin e marrjes ose dhomën e djegies.

A është e mundur të vendosni një motor pistoni me gaz në një makinë të zakonshme?

Mund. Shumë veshë dhe ngasin me sukses. Zgjidhje të tilla përdoren në automobila, traktorë, lokomotiva, anije të vogla tregtare dhe automjete të tjera.

Transmashholding dhe motorët me gaz

Në vitin 2013, një lokomotivë me naftë shunting TEM19 u prodhua në uzinën Transmashholding në Bryansk. Kjo është lokomotiva e parë me naftë në botë, motori i pistonit të së cilës punon me gaz natyror, furnizimi autonom i të cilit ruhet në formë të lëngshme në një enë kriogjenike.

Aktualisht, TMH ka filluar një projekt për të krijuar një lokomotivë të re me naftë me gaz TEM29 me fuqi të shtuar. Dizajni i tij do të bazohet në parimin e modularitetit të pajisjes kryesore. Ai synon të zvogëlojë koston e burimeve të përfshira në kryerjen e mirëmbajtjes dhe riparimeve gjatë funksionimit për shkak të përdorimit të riparimeve të grumbulluara.

Në ndërmarrjen e saj në Kolomna, TMH po zbaton një sërë projektesh duke përdorur lëndë djegëse alternative, duke zotëruar prodhimin e një lloji thelbësisht të ri të produktit - motorët me gaz të krijuar për të gjeneruar energji elektrike dhe nxehtësi në termocentrale për qëllime bazë, rezervë dhe emergjente.

Aktualisht, një motor-gjenerator me gaz 9GMG për lokomotivë me naftë TEM29 është në ndërtim e sipër në uzinën e Kolomna-s.

Motorët, të krijuar në uzinën TMH Kolomna, do të përdorin karburant dizel, karburant natyror ose gaz nafte të lidhur, si dhe naftë të papërpunuar me fuqi nga 1000 deri në 3500 kilovat si karburant kryesor.

TMH gjithashtu synon të zhvillojë modifikime të gazit të motorëve të rinj me naftë të krijuar gjatë zbatimit të nënprogramit të zhvillimit të motorëve me naftë të Programit Federal të Targetit "Baza Kombëtare Teknologjike".

Pse këta motorë nuk përdoren universalisht?

Kështu ndodhi historikisht që lloje të ndryshme të karburanteve të lëngëta hidrokarbure përdoren kryesisht si lëndë djegëse motorike. Për ta është krijuar një infrastrukturë e gjerë. Prandaj, për të zgjeruar përdorimin e gazit, është e nevojshme të zgjerohet infrastruktura që lidhet me dërgimin e tij në vendin e karburantit dhe, në fund të fundit, në vendin e djegies. Kjo tani po ndiqet në mënyrë aktive.

Për momentin, më premtuesja për funksionimin e lokomotivave që funksionojnë me karburant motori me gaz është vargu verior jo i elektrizuar i hekurudhës Sverdlovsk. Ky rajon ka të gjitha kushtet e nevojshme: një profil të sheshtë, vëllime të mëdha ngarkesash, disponueshmëri të gazit natyror të lirë, si dhe objekte prodhimi, mbi bazën e të cilave mund të nisë prodhimi i gazit natyror të lëngshëm.

Në përgjithësi, përdorimi i gazit si lëndë djegëse motorike në të gjitha llojet e transportit dhe krijimi i transportit vendas të gazit dhe pajisjeve stacionare kanë sot një rëndësi të madhe për rinovimin e mjeteve lëvizëse, të cilat duhet të plotësojnë standardet ndërkombëtare të sigurisë, mjedisit dhe besueshmërisë.

Pse ato përdoren shpesh në termocentrale të vogla?

Është fitimprurës dhe ekonomik. Konsumi i karburantit dhe kostot e funksionimit janë çështje të rëndësishme për pronarin e impiantit. Një njësi pistoni me gaz ka një konsum specifik karburanti për kilovat në orë të prodhuar në çdo mënyrë ngarkese më pak se ai i një njësie turbine me gaz. Kjo për faktin se rendimenti i makinerive me piston është 36-45 për qind, ndërsa për turbinat është vetëm 25-34 për qind.

Avantazhi kryesor i motorëve me piston me gaz mbi motorët me naftë është karburanti më i lirë. Edhe kur një përzierje gazi propan-butan përdoret si lëndë djegëse rezervë, kostoja e një njësie të energjisë elektrike të prodhuar në një impiant pistoni me gaz është 1, 3 herë më pak se në një naftë.

Funksionimi dhe mirëmbajtja e një njësie pistoni me gaz, ndryshe nga një njësi turbine me gaz, nuk kërkon personel inxhinierik shumë të kualifikuar. Mirëmbajtja rutinë, riparimet e ndërmjetme dhe riparimet e një motori me piston me gaz mund të kryhen në vendin e funksionimit pa e zhvendosur njësinë në vendin e prodhuesit ose një ndërmarrje të specializuar.

Cila është arsyeja e rritjes së popullaritetit të njësive të pistonit me gaz vitet e fundit, pavarësisht nga fakti se vetë teknologjia ka ekzistuar për një kohë të gjatë?

Analiza e tregut të konsumit të energjisë elektrike dhe termike zbuloi se rreth 30 për qind e konsumatorëve nuk kanë nevojë për dhjetëra e qindra megavat energji dhe rrjedhimisht furnizim të detyrueshëm të centralizuar me energji elektrike, humbjet totale të të cilit gjatë transportit përmes rrjeteve drejt konsumatorit janë. deri në 25-30 për qind.

Për më tepër, përdoruesit nuk janë të kënaqur me koston e lartë të lidhjes me rrjetet e centralizuara, dhe në përgjithësi, liberalizimi i tregut të energjisë në Rusi ka çuar në një krizë në funksionimin e sistemeve të mëdha të centralizuara të furnizimit me energji.

Teknologjitë e pistonit të gazit janë të përshtatshme për prodhimin e energjisë në shkallë të vogël, duke zbatuar në mënyrë shumë efektive konceptin e prodhimit të energjisë "ekonomike" me humbje minimale të nxehtësisë dhe energjisë elektrike të gjeneruar. Burimet autonome lokale të decentralizuara të prodhimit të kombinuar të energjisë elektrike dhe nxehtësisë bazuar në impiante pistoni me gaz kanë efikasitet të lartë, janë plotësisht të pavarura nga rrjetet rajonale të energjisë dhe, për rrjedhojë, nga rritja e tarifave, janë të besueshme, nuk kërkojnë kosto për ndërtimin e furnizimit. dhe rrjetet e shpërndarjes.

Motorët me piston me gaz mund të kombinohen në seri. Cili është përfitimi i një konsolidimi të tillë në krahasim me përdorimin e veçantë të instalimeve?

Jo vetëm motorët me pistoni me gaz, por edhe ato me naftë mund të kombinohen në "bateri". E gjitha varet nga veçoritë dhe kërkesat e termocentralit të palëvizshëm. Në veçanti, shumë shpesh modulet individuale mund të dorëzohen në vendin e instalimit dhe funksionimit vetëm me helikopter. Por ka termocentrale speciale, kërkesa kryesore për të cilën është fuqia maksimale e mundshme në një njësi.