ალტერნატიული საწვავის ელექტროსადგურები რუსეთში

2024 ავტორი: Seth Attwood | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-16 16:09

ბოლო რამდენიმე წლის განმავლობაში, ავტონომიური ელექტროსადგურები გაზის დგუშიანი ძრავებით სულ უფრო პოპულარული გახდა რუსეთში და მის ფარგლებს გარეთ. ეს დანადგარები ადვილი შესანახია და მოიხმარენ ნაკლებ საწვავს, ვიდრე ტრადიციული დიზელის ერთეულები. გარდა ამისა, გაზის დგუშის ძრავის ბაზაზე შესაძლებელია კომბინირებული სადგურის აწყობა, რომელიც ერთდროულად გამოიმუშავებს სითბოს და ელექტროენერგიას.

ჩვენ ვესაუბრეთ დეველოპერებს Transmashholding–დან, Polytech 360 ფესტივალის გენერალურ პარტნიორთან, იმის შესახებ, თუ როგორ განსხვავდება გაზის დგუშის ერთეული ბენზინის ან დიზელის ძრავისგან და შესაძლებელია თუ არა მისი დაყენება ჩვეულებრივ მანქანაზე. ჩვენს კითხვებს უპასუხეს სს Transmashholding-ის დიზელის ძრავების განვითარების განყოფილების ხელმძღვანელმა ალექსანდრე ტერეხინმა და Transmashholding JSC-ის დიზელის საინჟინრო განვითარების პროექტის მენეჯერმა იგორ ოვჩინნიკოვმა.

არსებითად, გაზის დგუშის ძრავები არის ჩვეულებრივი შიდა წვის ძრავები, რომლებიც იყენებენ გაზს სამუშაოდ. პირველი ასეთი დანადგარები მე-19 საუკუნის ბოლოს გამოჩნდა და ძირითადად გამოიყენებოდა ქარხნებში სხვადასხვა წარმოების აღჭურვილობის სამართავად. მოგვიანებით ისინი ძირითადად ელექტროძრავებით შეიცვალა. ისინი ასევე ფართოდ არ გამოიყენება ტრანსპორტში. მაგრამ ბოლო წლებში გაზის დგუშიანი ძრავების პოპულარობა დაიწყო ზრდა. ამას რამდენიმე მიზეზი აქვს, მაგრამ მთავარია თხევადი ნახშირწყალბადის საწვავზე (ბენზინი, დიზელი) გაძვირება. დღეს გაზის დგუშის ძრავები გამოიყენება დენის გენერატორებში, სითბოს გენერატორებში, ტუმბოებში, კომპრესორებში და სამაცივრო ბლოკებში.

N + 1: რომელ ქარხნებში გამოიყენება გაზის დგუშიანი ძრავები და რატომ?

გაზის დგუშის ძრავები გამოიყენება თითქმის ყველა დანიშნულების ელექტროსადგურებში: სტაციონარული ძრავის გენერატორები და ელექტროსადგურები, ლოკომოტივი, საავტომობილო, სატრანსპორტო და ტექნოლოგიური (ტრაქტორებისთვის, კარიერის მოწყობილობებისთვის) და სხვა.

ბუნებრივი აირის მარაგი ჩვენს ქვეყანაში და მსოფლიოში მნიშვნელოვნად აღემატება ყველა სახის თხევადი ნახშირწყალბადის საწვავის მარაგს. ბუნებრივია, გაზის საწვავის ღირებულება მნიშვნელოვნად დაბალია, ვიდრე თხევადი ნახშირწყალბადის საწვავი. ჩვენს ქვეყანაში მრავალი თაობა შეძლებს ამ ტიპის საწვავის გამოყენებას.

რაზე მუშაობს ასეთი ძრავები?

ისინი იყენებენ ორი ტიპის გაზის საწვავს. პირველ რიგში, ეს არის ბუნებრივი აირი (ის შეიცავს მეთანის დიდ ნაწილს), რომელსაც ვწვავთ, კერძოდ, ჩვენს სამზარეულოებში. და მეორეც, ნავთობის გადამუშავების შედეგად მიღებული ნავთობის გაზი (ის შეიცავს პროპანსა და ბუტანის უმეტეს ნაწილს). სწორედ ეს უკანასკნელი თხევად მდგომარეობაში გამოიყენება ძირითადად მანქანების საწვავად ან გაზის საზაფხულო კოტეჯების ბალონებში.

სამრეწველო, სატვირთო და ავტობუსის ძრავების უმეტესობა იყენებს ბუნებრივ შეკუმშულ ან თხევად გაზს. ბოლო დროს გაჩნდა წინადადებები სამგზავრო მანქანების ბუნებრივი აირის მოხმარებაზე გადაქცევის შესახებ.

რით განსხვავდება ასეთი ძრავა შიდა წვის ძრავისგან?

გაზის დგუშის ძრავა არის იგივე შიდა წვის ძრავა, მაგრამ გარკვეული დიზაინის მახასიათებლებით, რომლებიც დაკავშირებულია სხვადასხვა ტიპის საწვავის გამოყენებასთან.

უპირველეს ყოვლისა, საბოლოო პროდუქტზე (მანქანა, დიზელის ლოკომოტივი და ა.შ.) უნდა დამონტაჟდეს გაზის შესანახი სისტემა და გაზის აღჭურვილობა, რათა შეცვალოს გაზის პარამეტრები (წნევა, ტემპერატურა) და მიაწოდოს იგი ძრავას.

თავად ძრავაში ცვლილებები შეიძლება დაიყოს ორ ნაწილად. პირველ მათგანს ეკუთვნის კონსტრუქციული ხასიათი და ეხება შეკუმშვის კოეფიციენტის ცვლილებებს, ცილინდრ-დგუშის ჯგუფის ნაწილების დიზაინს, ჰაერის მიწოდებას და ტურბო დამტენის პარამეტრებს და სხვა ელემენტებს. ეს უკანასკნელი დაკავშირებულია ძრავის აღჭურვილობასთან, მოწყობილობებით, რომლითაც გაზი მიეწოდება შემშვებ კოლექტორს ან წვის კამერას.

შესაძლებელია თუ არა გაზის დგუშის ძრავის დაყენება ჩვეულებრივ მანქანაზე?

შეუძლია. ბევრი იცვამს და წარმატებით ატარებს. ასეთი გადაწყვეტილებები გამოიყენება მანქანებში, ტრაქტორებში, ლოკომოტივებში, მცირე ზომის კომერციულ გემებში და სხვა მანქანებში.

გადამყვანი და გაზის ძრავები

2013 წელს ბრაიანსკში მდებარე Transmashholding ქარხანაში წარმოებული იქნა შუნტირებადი დიზელის ლოკომოტივი TEM19. ეს არის მსოფლიოში პირველი დიზელის ლოკომოტივი, რომლის დგუშის ძრავა მუშაობს ბუნებრივ აირზე, რომლის ავტონომიური მარაგი თხევადი სახით ინახება კრიოგენურ კონტეინერში.

ამჟამად TMH-მა დაიწყო ახალი გაზის შუნტირებადი დიზელის ლოკომოტივის TEM29 გაზრდილი სიმძლავრის შექმნის პროექტი. მისი დიზაინი დაფუძნებული იქნება ძირითადი აღჭურვილობის მოდულურობის პრინციპზე. ის მიზნად ისახავს რესურსების ღირებულების შემცირებას, რომლებიც დაკავშირებულია ექსპლუატაციის დროს მოვლა-პატრონობისა და რემონტის განხორციელებაში გაერთიანებული რემონტის გამოყენების გამო.

კოლომნაში მდებარე საწარმოში, TMH ახორციელებს უამრავ პროექტს ალტერნატიული საწვავის გამოყენებით, ეუფლება ფუნდამენტურად ახალი ტიპის პროდუქტის წარმოებას - გაზის ძრავები, რომლებიც შექმნილია ელექტროენერგიის და სითბოს გამომუშავებისთვის ელექტროსადგურებში ძირითადი, სარეზერვო და საგანგებო მიზნებისთვის.

ამჟამად, კოლომნას ქარხანაში მიმდინარეობს 9GMG გაზის ძრავა-გენერატორი TEM29 შუნტირებადი დიზელის ლოკომოტივისთვის.

TMH Kolomna-ს ქარხანაში შექმნილი ძრავები ძირითად საწვავად გამოიყენებენ დიზელის საწვავს, ბუნებრივ საწვავს ან მათთან დაკავშირებულ ნავთობგაზს, ასევე ნედლ ზეთს სიმძლავრის დიაპაზონში 1000-დან 3500 კილოვატამდე.

TMH ასევე აპირებს განავითაროს ახალი დიზელის ძრავების გაზის მოდიფიკაციები, რომლებიც შექმნილია ფედერალური სამიზნე პროგრამის "ეროვნული ტექნოლოგიური ბაზის" დიზელის ძრავების განვითარების ქვეპროგრამის განხორციელების დროს.

რატომ არ გამოიყენება ეს ძრავები უნივერსალურად?

ისტორიულად ისე მოხდა, რომ სხვადასხვა ტიპის თხევადი ნახშირწყალბადის საწვავი ძირითადად გამოიყენება ძრავის საწვავად. მათთვის შეიქმნა ფართო ინფრასტრუქტურა. შესაბამისად, გაზის მოხმარების გაფართოების მიზნით, საჭიროა გაფართოვდეს ინფრასტრუქტურა, რომელიც დაკავშირებულია მის მიწოდებასთან საწვავის შევსების ადგილზე და, საბოლოო ჯამში, წვის ადგილზე. ეს ახლა აქტიურად მიმდინარეობს.

ამ დროისთვის, ყველაზე პერსპექტიული ბენზინის ძრავის საწვავზე მომუშავე ლოკომოტივების მუშაობისთვის არის სვერდლოვსკის რკინიგზის არაელექტროფიცირებული ჩრდილოეთი დიაპაზონი. ამ რეგიონს აქვს ყველა საჭირო პირობა: ბრტყელი პროფილი, დიდი მოცულობის ტვირთი, იაფი ბუნებრივი აირის ხელმისაწვდომობა, ასევე საწარმოო ობიექტები, რის საფუძველზეც შეიძლება დაიწყოს თხევადი ბუნებრივი აირის წარმოება.

ზოგადად, გაზის, როგორც საავტომობილო საწვავის გამოყენებას ყველა სახის ტრანსპორტში და შიდა გაზის ტრანსპორტირებისა და სტაციონარული აღჭურვილობის შექმნას დღეს უდიდესი მნიშვნელობა აქვს მოძრავი შემადგენლობის განახლებისთვის, რომელიც უნდა აკმაყოფილებდეს საერთაშორისო უსაფრთხოების, გარემოსდაცვითი და საიმედოობის სტანდარტებს.

რატომ იყენებენ მათ ხშირად მცირე ელექტროსადგურებში?

ეს არის მომგებიანი და ეკონომიური. საწვავის მოხმარება და საოპერაციო ხარჯები მნიშვნელოვანი საკითხია ქარხნის მფლობელისთვის. გაზის დგუშის ბლოკს აქვს საწვავის სპეციფიკური მოხმარება კილოვატზე საათში, რომელიც წარმოიქმნება ნებისმიერი დატვირთვის რეჟიმში, ვიდრე გაზის ტურბინის ერთეულზე. ეს გამოწვეულია იმით, რომ დგუშიანი მანქანების ეფექტურობა 36-45 პროცენტია, ტურბინებისთვის კი მხოლოდ 25-34 პროცენტი.

გაზის დგუშიანი ძრავების მთავარი უპირატესობა დიზელის ძრავებთან შედარებით არის იაფი საწვავი. მაშინაც კი, როდესაც პროპან-ბუტანის გაზის ნარევი გამოიყენება სარეზერვო საწვავად, გაზის დგუშის ქარხანაზე წარმოებული ელექტროენერგიის ერთეულის ღირებულება 1, 3-ჯერ ნაკლებია, ვიდრე დიზელზე.

გაზის დგუშის ბლოკის ექსპლუატაცია და მოვლა, გაზის ტურბინის აგრეგატისგან განსხვავებით, არ საჭიროებს მაღალკვალიფიციურ საინჟინრო პერსონალს. გაზის დგუშის ძრავის რუტინული მოვლა, შუალედური და კაპიტალური შეკეთება შეიძლება განხორციელდეს ექსპლუატაციის ადგილზე, განყოფილების მწარმოებლის ან სპეციალიზებული საწარმოს ადგილზე გადატანის გარეშე.

რა არის ბოლო წლებში გაზის დგუშის აგრეგატების მზარდი პოპულარობის მიზეზი, მიუხედავად იმისა, რომ თავად ტექნოლოგია დიდი ხანია არსებობს?

ელექტრო და თერმული ენერგიის სამომხმარებლო ბაზრის ანალიზმა აჩვენა, რომ მომხმარებელთა დაახლოებით 30 პროცენტს არ სჭირდება ათობით და ასეულ მეგავატი სიმძლავრე და, შესაბამისად, სავალდებულო ცენტრალიზებული ელექტროენერგიის მიწოდება, რომლის ჯამური დანაკარგები ქსელებით მომხმარებელამდე ტრანსპორტირებისას არის. 25-30 პროცენტამდე.

გარდა ამისა, მომხმარებლები არ არიან კმაყოფილი ცენტრალიზებულ ქსელებთან დაკავშირების მაღალი ღირებულებით და ზოგადად, ენერგეტიკული ბაზრის ლიბერალიზაციამ რუსეთში გამოიწვია კრიზისი დიდი ცენტრალიზებული ენერგომომარაგების სისტემების მუშაობაში.

გაზის დგუშის ტექნოლოგიები კარგად არის მორგებული მცირე მასშტაბის ელექტროენერგიის წარმოებისთვის, ძალიან ეფექტურად ახორციელებს "ეკონომიკური" ენერგიის წარმოების კონცეფციას წარმოქმნილი სითბოს და ელექტროენერგიის მინიმალური დანაკარგებით. გაზის დგუშის სადგურებზე დაფუძნებული ელექტროენერგიის და სითბოს კომბინირებული წარმოების ადგილობრივ ავტონომიურ დეცენტრალიზებულ წყაროებს აქვთ მაღალი ეფექტურობა, სრულიად დამოუკიდებელია რეგიონალური ელექტრო ქსელებისგან და, შესაბამისად, ტარიფების ზრდისგან, საიმედოა, არ საჭიროებს ხარჯებს მიწოდების მშენებლობისთვის. და სადისტრიბუციო ქსელები.

გაზის დგუშის ძრავები შეიძლება გაერთიანდეს სერიაში. რა სარგებელს მოაქვს ასეთი კონსოლიდაცია დანადგარების ცალკე გამოყენებასთან შედარებით?

არა მხოლოდ გაზის დგუშიანი ძრავები, არამედ დიზელის ძრავებიც შეიძლება გაერთიანდეს "ბატარეებში". ეს ყველაფერი დამოკიდებულია სტაციონარული ელექტროსადგურის მახასიათებლებზე და მოთხოვნებზე. კერძოდ, ძალიან ხშირად ინდივიდუალური მოდულების ინსტალაციისა და ექსპლუატაციის ადგილზე მიტანა შესაძლებელია მხოლოდ ვერტმფრენით. მაგრამ არის სპეციალური ელექტროსადგურები, რომელთა მთავარი მოთხოვნაა მაქსიმალური სიმძლავრე ერთ ერთეულში.