Այլընտրանքային վառելիքի էլեկտրակայաններ Ռուսաստանում

2024 Հեղինակ: Seth Attwood | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-16 16:07

Վերջին մի քանի տարիների ընթացքում գազի մխոցային շարժիչներով ինքնավար էլեկտրակայանները գնալով ավելի տարածված են դարձել Ռուսաստանում և արտերկրում: Այս ագրեգատները հեշտ է պահպանել և ավելի քիչ վառելիք են սպառում, քան ավանդական դիզելային ագրեգատները: Բացի այդ, գազի մխոցային շարժիչի հիման վրա հնարավոր է հավաքել համակցված կայան, որը միաժամանակ արտադրում է ջերմություն և էլեկտրականություն։

Մենք խոսեցինք Polytech 360 փառատոնի գլխավոր գործընկեր Transmashholding-ի մշակողների հետ այն մասին, թե ինչպես է գազի մխոցային ագրեգատը տարբերվում բենզինային կամ դիզելային շարժիչից և արդյոք այն կարելի է տեղադրել սովորական մեքենայի վրա: Մեր հարցերին պատասխանեցին «Transmashholding» ԲԲԸ-ի դիզելային շարժիչների զարգացման բաժնի ղեկավար Ալեքսանդր Տերեխինը և «Transmashholding» ԲԲԸ-ի դիզելային ինժեներական զարգացման ծրագրի ղեկավար Իգոր Օվչիննիկովը:

Ըստ էության, գազի մխոցային շարժիչները սովորական ներքին այրման շարժիչներ են, որոնք աշխատում են գազով: Առաջին նման կայանքները հայտնվեցին 19-րդ դարի վերջին և օգտագործվում էին հիմնականում գործարաններում՝ տարբեր արտադրական սարքավորումներ վարելու համար։ Հետագայում դրանք հիմնականում փոխարինվեցին էլեկտրական շարժիչներով։ Նրանք նույնպես լայնորեն չեն կիրառվում տրանսպորտում։ Սակայն վերջին տարիներին գազի մխոցային շարժիչների ժողովրդականությունը սկսել է աճել: Դրա պատճառները մի քանիսն են, սակայն հիմնականը հեղուկ ածխաջրածնային վառելիքի (բենզին, դիզել) թանկացումն է։ Այսօր գազի մխոցային շարժիչները օգտագործվում են էներգիայի գեներատորներում, ջերմային գեներատորներում, պոմպերում, կոմպրեսորներում և սառնարանային ագրեգատներում:

N + 1. Ո՞ր ձեռնարկություններում են օգտագործվում գազամխոցային շարժիչները և ինչու:

Գազի մխոցային շարժիչները օգտագործվում են գրեթե բոլոր կիրառությունների էլեկտրակայաններում՝ անշարժ շարժիչ-գեներատորներ և էլեկտրակայաններ, լոկոմոտիվային, ավտոմոբիլային, տրանսպորտային և տեխնոլոգիական (տրակտորների, քարհանքի սարքավորումների համար) և այլն:

Մեր երկրում և աշխարհում բնական գազի պաշարները զգալիորեն գերազանցում են բոլոր տեսակի հեղուկ ածխաջրածնային վառելիքի պաշարները։ Բնականաբար, գազի վառելիքի արժեքը զգալիորեն ցածր է, քան հեղուկ ածխաջրածնային վառելիքին: Մեր երկրում շատ սերունդներ կկարողանան օգտագործել այս տեսակի վառելիքը։

Ինչի՞ վրա են աշխատում նման շարժիչները:

Նրանք օգտագործում են երկու տեսակի գազային վառելիք. Նախ, դա բնական գազ է (այն պարունակում է մեթանի մեծ մասը), որը մենք այրում ենք, մասնավորապես, մեր խոհանոցներում։ Եվ երկրորդ՝ նավթի վերամշակումից ստացված նավթագազը (այն պարունակում է պրոպանի և բութանի մեծ մասը)։ Հենց վերջինս հեղուկ վիճակում է, որն առավելապես օգտագործվում է որպես ավտոմեքենաների շարժիչի վառելիք կամ գազային ամառանոցների բալոններում։

Արդյունաբերական, բեռնատարների և ավտոբուսների շարժիչների մեծ մասն օգտագործում է բնական սեղմված կամ հեղուկացված գազ: Վերջերս առաջարկներ են եղել մարդատար մեքենաները բնական գազ օգտագործելու փոխակերպելու վերաբերյալ։

Ինչպե՞ս է նման շարժիչը տարբերվում ներքին այրման շարժիչից:

Գազի մխոցային շարժիչը նույն ներքին այրման շարժիչն է, սակայն որոշ նախագծային առանձնահատկություններով՝ կապված այլ տեսակի վառելիքի օգտագործման հետ:

Նախևառաջ վերջնական արտադրանքի վրա (ավտոմեքենա, դիզելային լոկոմոտիվ և այլն) պետք է տեղադրվեն գազի պահեստավորման համակարգ և գազի սարքավորումներ՝ գազի պարամետրերը (ճնշում, ջերմաստիճան) փոխելու և շարժիչին մատակարարելու համար։

Շարժիչի փոփոխություններն ինքնին կարելի է բաժանել երկու մասի. Դրանցից առաջինին պատկանողներն ունեն կառուցողական բնույթ և վերաբերում են սեղմման հարաբերակցության փոփոխություններին, մխոց-մխոցային խմբի մասերի ձևավորմանը, օդի մատակարարման և տուրբո լիցքավորիչի պարամետրերին և այլ տարրերին: Վերջիններս շարժիչի սարքավորումների հետ միացված են ընդունման կոլեկտորին կամ այրման պալատին գազ մատակարարելու սարքերով։

Հնարավո՞ր է սովորական մեքենայի վրա գազամխոցային շարժիչ տեղադրել:

Կարող է. Շատերը հաջողությամբ հագնում և քշում են: Նման լուծումներն օգտագործվում են ավտոմեքենաների, տրակտորների, լոկոմոտիվների, փոքր ծանրության առևտրային նավերի և այլ տրանսպորտային միջոցների մեջ:

Transmashholding և գազային շարժիչներ

2013 թվականին Բրյանսկի «Տրանսմաշհոլդինգ» գործարանում արտադրվել է TEM19 դիզելային շունտային լոկոմոտիվ: Սա աշխարհում առաջին դիզելային լոկոմոտիվն է, որի մխոցային շարժիչը աշխատում է բնական գազով, որի ինքնավար մատակարարումը հեղուկ վիճակում պահվում է կրիոգեն կոնտեյներով։

Ներկայումս TMH-ը սկսել է նոր գազային շունտավոր դիզելային լոկոմոտիվ TEM29 բարձր հզորության ստեղծման նախագիծ: Դրա դիզայնը հիմնված է լինելու հիմնական սարքավորումների մոդուլյարության սկզբունքի վրա։ Այն նպատակաուղղված է նվազեցնելու ռեսուրսների ծախսերը, որոնք ներգրավված են շահագործման ընթացքում պահպանման և վերանորոգման աշխատանքների իրականացման համար՝ կապված ագրեգատ վերանորոգումների օգտագործման հետ:

Կոլոմնայում գտնվող իր ձեռնարկությունում TMH-ն իրականացնում է մի շարք նախագծեր՝ օգտագործելով այլընտրանքային վառելիք՝ յուրացնելով սկզբունքորեն նոր տեսակի արտադրանքի արտադրությունը՝ գազային շարժիչներ, որոնք նախատեսված են էլեկտրակայաններում էլեկտրաէներգիա և ջերմություն արտադրելու համար հիմնական, պահեստային և վթարային նպատակներով:

Ներկայումս Կոլոմնայի գործարանում կառուցվում է TEM29 շունտավոր դիզելային լոկոմոտիվի 9GMG գազային շարժիչ-գեներատոր:

TMH Kolomna գործարանում ստեղծված շարժիչները որպես հիմնական վառելիք կօգտագործեն դիզելային վառելիք, բնական վառելիք կամ հարակից նավթային գազ, ինչպես նաև հում նավթ 1000-ից 3500 կՎտ հզորությամբ:

TMH-ը մտադիր է նաև մշակել նոր դիզելային շարժիչների գազային փոփոխություններ, որոնք ստեղծվել են «Ազգային տեխնոլոգիական բազա» Դաշնային թիրախային ծրագրի դիզելային շարժիչների զարգացման ենթածրագրի իրականացման ընթացքում։

Ինչու՞ այս շարժիչները չեն օգտագործվում համընդհանուր:

Պատմականորեն այնպես է պատահել, որ հեղուկ ածխաջրածնային վառելիքի տարբեր տեսակներ հիմնականում օգտագործվում են որպես շարժիչային վառելիք: Նրանց համար ստեղծվել է լայն ենթակառուցվածք։ Համապատասխանաբար, գազի օգտագործումը ընդլայնելու համար անհրաժեշտ է ընդլայնել ենթակառուցվածքը, որը կապված է դրա մատակարարման հետ՝ լիցքավորման և, ի վերջո, այրման վայր: Սա այժմ ակտիվորեն հետապնդվում է։

Գազային շարժիչի վառելիքով աշխատող լոկոմոտիվների շահագործման համար այս պահին ամենահեռանկարայինը Սվերդլովսկի երկաթուղու ոչ էլեկտրաֆիկացված հյուսիսային շառավիղն է։ Այս տարածաշրջանն ունի բոլոր անհրաժեշտ պայմանները՝ հարթ պրոֆիլ, մեծ ծավալի բեռներ, էժան բնական գազի առկայություն, ինչպես նաև արտադրական հզորություններ, որոնց հիման վրա կարելի է հեղուկ բնական գազի արտադրություն սկսել։

Ընդհանուր առմամբ, տրանսպորտի բոլոր տեսակներում գազի օգտագործումը որպես շարժիչի վառելիք և ներքին գազափոխադրումների և ստացիոնար սարքավորումների ստեղծումը այսօր մեծ նշանակություն ունեն շարժակազմի նորացման համար, որը պետք է համապատասխանի միջազգային անվտանգության, բնապահպանական և հուսալիության չափանիշներին:

Ինչու են դրանք հաճախ օգտագործվում փոքր էլեկտրակայաններում:

Այն շահավետ է և տնտեսող։ Վառելիքի սպառումը և շահագործման ծախսերը կարևոր խնդիրներ են կայանի սեփականատիրոջ համար: Գազի մխոցային ագրեգատն ունի վառելիքի հատուկ սպառում մեկ կիլովատ ժամում, որն արտադրվում է ցանկացած բեռնվածքի ռեժիմում, ավելի քիչ, քան գազատուրբինային միավորը: Դա պայմանավորված է նրանով, որ մխոցային մեքենաների արդյունավետությունը կազմում է 36-45 տոկոս, մինչդեռ տուրբինների համար՝ ընդամենը 25-34 տոկոս։

Գազի մխոցային շարժիչների հիմնական առավելությունը դիզելային շարժիչների նկատմամբ ավելի էժան վառելիքն է։ Նույնիսկ երբ պրոպան-բութան գազային խառնուրդն օգտագործվում է որպես պահուստային վառելիք, գազի մխոցային կայանում արտադրվող էլեկտրաէներգիայի միավորի արժեքը 1,3 անգամ պակաս է, քան դիզելայինինը:

Գազային մխոցային միավորի շահագործումը և սպասարկումը, ի տարբերություն գազատուրբինային ագրեգատի, չի պահանջում բարձր որակավորում ունեցող ինժեներական անձնակազմ: Գազի մխոցային շարժիչի ընթացիկ սպասարկումը, միջանկյալ և հիմնանորոգման վերանորոգումը կարող է իրականացվել շահագործման վայրում՝ առանց միավորը արտադրողի կամ մասնագիտացված ձեռնարկության վայր տեղափոխելու:

Ինչո՞վ է պայմանավորված վերջին տարիներին գազի մխոցային ագրեգատների աճող ժողովրդականությունը, չնայած այն հանգամանքին, որ տեխնոլոգիան ինքնին գոյություն ունի երկար ժամանակ:

Էլեկտրաէներգիայի և ջերմային էներգիայի սպառողական շուկայի վերլուծությունը ցույց է տվել, որ սպառողների մոտ 30 տոկոսին անհրաժեշտ չեն տասնյակ և հարյուրավոր մեգավատ էլեկտրաէներգիա և, հետևաբար, պարտադիր կենտրոնացված էլեկտրամատակարարում, որի ընդհանուր կորուստները ցանցերով սպառող տեղափոխելիս կազմում են. մինչև 25-30 տոկոս:

Բացի այդ, օգտվողներին չի գոհացնում կենտրոնացված ցանցերին միանալու բարձր արժեքը, և ընդհանրապես, Ռուսաստանում էներգետիկ շուկայի ազատականացումը հանգեցրել է խոշոր կենտրոնացված էներգիայի մատակարարման համակարգերի շահագործման ճգնաժամի:

Գազի մխոցային տեխնոլոգիաները լավ են համապատասխանում փոքրածավալ էլեկտրաէներգիայի արտադրությանը, շատ արդյունավետ կերպով իրականացնում են «տնտեսական» էներգիայի արտադրության հայեցակարգը առաջացած ջերմության և էլեկտրաէներգիայի նվազագույն կորուստներով: Գազամխոցային կայանների վրա հիմնված էլեկտրաէներգիայի և ջերմության համակցված արտադրության տեղական ինքնավար ապակենտրոնացված աղբյուրներն ունեն բարձր արդյունավետություն, լիովին անկախ են տարածաշրջանային էլեկտրացանցերից և, հետևաբար, սակագների աճից, հուսալի են, չեն պահանջում մատակարարման կառուցման ծախսեր։ և բաշխիչ ցանցեր։

Գազի մխոցային շարժիչները կարելի է համատեղել շարքով: Ո՞րն է նման համախմբման առավելությունը՝ համեմատած կայանքների առանձին օգտագործման հետ:

Ոչ միայն գազամխոցային շարժիչները, այլեւ դիզելայինները կարելի է միավորել «մարտկոցների»։ Ամեն ինչ կախված է ստացիոնար էլեկտրակայանի առանձնահատկություններից և պահանջներից: Մասնավորապես, շատ հաճախ անհատական մոդուլները տեղադրման և շահագործման վայր կարող են առաքվել միայն ուղղաթիռով։ Բայց կան հատուկ էլեկտրակայաններ, որոնց հիմնական պահանջը մեկ բլոկում հնարավոր առավելագույն հզորությունն է։