Альтернативная энергетика и энергосбережение
1,487,308 7,532
 

  Vinny ( Слушатель )
19 сен 2010 14:18:53

Тред №256680

новая дискуссия Дискуссия  246

Не могу найти что-то - в середине ветки обсуждались газопоршневые электростанции.
Кто-нибудь помнит или может в курсе - какой там моторесурс у ДВС?

Upd:
Т.е. один раз в год текущий ремонт и раз в 5-6 лет капитальный?
Любопытненько. А батареи которые могут автономно тянуть нагрузку до киловатта в течении суток есть где посмотреть? (на период текущего ремонта например или на ночной режим, когда движок отключен для продления ресурса).
Отредактировано: Vinny - 19 сен 2010 22:37:22
  • +0.00 / 0
  • АУ
ОТВЕТЫ (7)
 
 
  Dobryаk ( Практикант )
19 сен 2010 15:01:41


Это, конечно, рекламный ролик, тем не менее:

http://www.pg-ask.ru…ompare.htm

Почему газопоршневые мини-ТЭЦ, а не газотурбинные?

Во-первых, высокий электрический КПД

Наивысший электрический КПД - до 30% - у газовой турбины, и более 40% у газопоршневого двигателя достигается при работе под 100%-ной нагрузкой (Рис. 1). При снижении нагрузки до 50%, электрический КПД газовой турбины снижается почти в 3 раза. Для газопоршневого двигателя такое же изменение режима нагрузки практически не влияет ни на общий, ни на электрический КПД.

Рис.1. Графики зависимости КПД от нагрузки
газопоршневой двигатель


газотурбинный двигатель


Графики наглядно показывают - газовые двигатели имеют высокий электрический КПД, который практически не изменяется в диапазоне нагрузки 50 - 100%.

Во-вторых, условия размещения

Номинальный выход мощности как газопоршневого двигателя, так и газовой турбины зависит от высоты площадки над уровнем моря и температуры окружающего воздуха.

На графике (рис.2) видно, что при повышении температуры от - 30°С до +30°С электрический КПД у газовой турбины падает на 15-20%. При температурах выше +30°С, КПД газовой турбины - еще ниже. В отличие от газовой турбины газопоршневой двигатель имеет более высокий и постоянный электрический КПД во всем интервале температур и постоянный КПД, вплоть до +25°С.

Рис. 2. График зависимости электрического КПД газовой турбины от температуры окружающего воздуха

График зависимости электрического КПД газовой турбины от температуры окружающего воздуха


В-третьих, условия работы

Количество пусков: газопоршневой двигатель может запускаться и останавливаться неограниченное число раз, что не влияет на общий моторесурс двигателя. 100 пусков газовой турбины уменьшают её ресурс на 500 часов.

Время запуска: время до принятия нагрузки после старта составляет у газовой турбины 15-17 минут, у газопоршневого двигателя - 2-3 минуты.

Газовой турбине необходим газ среднего давления (не менее 20-25 бар), что неизбежно сказывается на капитальных затратах. Поршневому двигателю достаточно давления в 150-3000 мбар.

В-четвертых, проектный срок службы, интервалы техобслуживания

Ресурс до капитального ремонта составляет у газовой турбины 20 000 - 30 000 рабочих часов, у газопоршневого двигателя этот показатель равен 60 000 рабочих часов (табл. 1). Стоимость капитального ремонта газовой турбины с учётом затрат на запчасти и материалы значительно выше.

Таблица 1.Интервалы техобслуживания
Ремонтные работы, интервал (часы) Газопоршневой двигатель Турбины, авиационные и малые промышленные Турбины промышленные
Ремонт камеры сгорания - 5 000 10 000
Средний ремонт Ремонт головок цилиндров Ремонт турбины и камера сгорания
30 000 10 000 15 000
Полный капитальный ремонт 60 000 20 000 30 000


В-пятых, относительно низкие капиталовложения

Как показывают расчёты, удельное капиталовложение (USD/кВт) в производство электрической и тепловой энергии газопоршневыми двигателями ниже. Это преимущество газопоршневых двигателей неоспоримо для мощностей до 30 МВт. ТЭЦ мощностью 10 МВт на основе газопоршневых двигателей требует вложений около 7,5 миллионов $, при использовании газовой турбины затраты возрастают до 9,5 миллионов $ (рис.3)

Рис. 3. Объемы капитальных вложений в ТЭЦ с разными силовыми агрегатами

Объемы капитальных вложений в ТЭЦ с разными силовыми агрегатами


Преимущества перед дизельными двигателями

Основное преимущество газопоршневых двигателей перед дизельными - более дешёвое топливо. Значительная разница в цене отражена в диаграммах на рис.4. Даже при использовании в качестве резервного топлива газовой смеси пропан-бутан, стоимость единицы электрической энергии, произведённой на газопоршневой установке, в 1,3 раза меньше, чем на дизельной.

Рис. 4. Сравнение затрат на топливо

Стоимость энергии топлива, руб/кВт



Стоимость произведённой электрической энергии, руб/кВт


Другое важное преимущество перед дизельными установками - экологическая безопасность, например, уровень выбросов NOx в 3 раза меньше (рис.5).

  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
  ПолУхим ( Слушатель )
20 сен 2010 06:04:11


Уважаемый Добряк, статья эта шибко рекламная. На самом деле, всё это рентабельно при определённых условиях и мощностях. Недаром на мощных ЭС электричество вырабатывают только турбины. Газопоршневой двигатель фактически тот же дизель с небольшими изменениями для облегчения воспламенения газа. Насчёт безопасности для ресурса поршневого двигателя многократного запуска - просто ложь. Цикл запуска большого поршневого двигателя измеряется в часах. С повышением температуры наружного воздуха у газовой турбины падает не кпд, а отдаваемая мощность - это разные вещи. Т.к. подача топлива корректируется в зависимости от объёма подаваемого воздуха. И то это относится более к турбинам на летательных аппаратах.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
  Dobryаk ( Практикант )
20 сен 2010 08:54:09
Газопоршневые так и ставят как локальные. В рамках моей неграмотности, их идейное отличие от других движков внутреннего сгорания минимально. Поэтому почему их ресурс должен резко отличаться от дизельного?
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
  agrloki ( Слушатель )
20 сен 2010 10:53:52

И все таки ресурс отличается в меньшую сторону, а причина так называемое "сухое сгорание".
Немного поясню, ресурс поршневой сильно зависит от теплового режима работы, при использовании жидкого топлива отвод тепла от донышка поршня в значительной мере осуществляется за счет испарения впрыснутой топливной смеси, при использовании газа этого не происходит. Соответственно возрастают тепловые нагрузки на поршневую системы и как следствие этого быстрый износ. Кроме того ухудшаются условия смазки поршневой группы.
Это так, на вскидку.


P.S.
Удалю сам.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
  Dobryаk ( Практикант )
20 сен 2010 11:35:13
Зачем удалять? Ветка совершенно нережимная. Уж и не упомню, где видел, что газопоршневые движки именно по вашим причинам низкооборотистые, что не есть огромный минус.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
  ПолУхим ( Слушатель )
20 сен 2010 14:15:23


Мощные поршневые двигатели все малооборотистые по банальной причине - есть средняя скорость поршня, которая определяет износ плюс недопустимо увеличиваются нагрузки в подшипниках. Испарение топлива для пущего охлаждения желательно, но необязательно, большАя часть тепла снимается масляными форсунками, бьющими в дно поршня. Кстати, при питании дизеля на природном газе, давления указанного в статье не хватит - элементарно желающие могут убедиться сами, прикинув потребное кол-во молей кислорода на моль метана, учтя давление наддува и взяв характерный избыток окислителя, скажем, 2.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
  Dobryаk ( Практикант )
20 сен 2010 15:13:11
Ей-богу, ПолУхим, при Вашей компетентности в вопросе Вам должно быть легко выложить что-то получше этого случайно подвернувшегося мне рекламного проспекта, а то так здесь и застрянем.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
<< Тред №256679
Тред №256681 >>