Назначение системы питания дизеля: Система питания дизельного двигателя- Устройство и неисправности

Содержание

Тест «Система питания дизельного двигателя»

Бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Омской области

«Седельниковский агропромышленный техникум»

 

ТЕСТ

«Система питания дизельного двигателя»

МДК.01.02 «Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей»

ПМ. 01 Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта

по профессии 23.01.03 Автомеханик

Составил: Баранов Владимир Ильич мастер производственного обучения

Седельниково, Омская область, 2017

Тест № 6 «Система питания дизельного двигателя»

Целью настоящих тестов является закрепление студентами знаний, полученных при изучении теоретического материала по теме «Система питания дизельного двигателя», входящей в состав МДК 01.02 «Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта» профессии 23.01.03 «Автомеханик». Тесты составлены в соответствии с требованиями программы профессионального модуля ПМ.01 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта» по профессии 23.01.03 «Автомеханик», 1 курс.


1. К какому типу двигателей относятся дизельные?

а) двигатели внутреннего смесеобразования

 б) двигатели внешнего смесеобразования

в) двигатели с принудительным воспламенением горючей смеси

2. Укажите назначение форсунки.

а) регулирует угол опережения впрыскивания топлива

б) регулирует цикловую подачу топлива

в) обеспечивает впрыск топлива под высоким давлением в камеру сгорания


 

3. Как воспламеняется рабочая смесь в цилиндре дизельного двигателя?

а) свечой накаливания

б) электрической свечой

в) самовоспламеняется от сжатия воздуха


 

4. Для чего предназначены топливопроводы высокого давления?

а) для соединения приборов питания дизельного двигателя

б) для подачи топлива от бака к фильтрам

в) для соединения топливного насоса низкого давления с топливным насосом высокого давления

г) для подачи топлива от топливного насоса высокого давления к форсункам


 

5. Сколько форсунок имеет дизельный восьмицилиндровый, V-образный двигатель?

а) одну

б) две

в) четыре

г) восемь


 

6. Какого типа топливоподкачивающий насос низкого давления установлен на двигателе КамАЗ-740?

а) шестеренчатого типа с приводом от распредвала

б) диафрагменный, с приводом от коленвала

в) поршневой, с приводом от кулачкового вала ТНВД


 

7.Что означает цетановое число дизельного топлива?

а) степень сжатия двигателя, на котором применяется топливо

б) склонность топлива к самовоспламенению

в) угол впрыскивания топлива до прихода поршня в ВМТ


 

8. Какая деталь плунжерного ТНВД при работе двигателя совершает вращательное движение?
а) толкатель
б) кулачковый вал
в) плунжер
 

9. Какие топливопроводы высокого давления установлены на двигателе КамАЗ-740?

а) 4 коротких и 4 длинных

б) 3 коротких и 5 длинных

в) 2 коротких, 2 длинных и 4 средней длины

г) 8 топливопроводов одинаковой длины


 

10. Где образуется рабочая смесь в дизельном двигателе.

а) в цилиндре двигателя

б) во впускном трубопроводе при подаче топлива форсункой

в) в карбюраторе при открытой воздушной заслонке

г) в блоке цилиндров


 

11. Назначение форсунки в дизельном двигателе.

а) для впрыска мелкораспыленного топлива в камеру сгорания при впуске

б) приготовление горючей смеси оптимального состава и подачу ее в цилиндры

в) для впрыска мелкораспыленного топлива в камеру сгорания при сжатии

г) подача топлива во впускной трубопровод


 

12. Назначение ТНВД.

а) приготовление горючей смеси определенного состава в зависимости от нагрузки на двигатель и частоты вращения коленчатого вала

б) для подачи в форсунки двигателя определенной дозы топлива в определенный момент и под требуемым давлением

в) для смешивания воздуха и дизельного топлива в камере сгорания цилиндра

г) для подачи горючей смеси в двигатель


 

13.   Что является основными деталями ТНВД.

а) игла форсунки, которая тщательно обрабатывается и притирается к корпусу

б) плунжерная пара, состоящая из плунжера и втулки плунжера

в) гильза цилиндра и поршень с поршневыми кольцами

г) поршень и цилиндр


 

14. Какое движение совершает плунжер в топливном насосе высокого давления.

а) вращательное

б) возвратно-поступательное

в) круговое под действием кулачкового вала

г) сложное


 

15. Что входит в систему питания дизельного двигателя.

а) топливный бак, топливоподкачивающий насос, топливный фильтр, ТНВД, форсунки, воздушный фильтр

б) топливный бак, топливоподкачивающий насос, топливный фильтр, карбюратор, форсунки, воздушный фильтр, глушитель

в) топливоподкачивающий насос, топливный фильтр, форсунки, воздушный фильтр, топливный бак

г) топливный фильтр, форсунки, воздушный фильтр, топливный бак

16. Чему равняется степень сжатия в дизельном двигателе.

а) 7-10

б) 20-25

в) 15-16

г) 4-5

17. Перечислите основные детали ДВС.

а) коленчатый вал, задний мост, поршень, блок цилиндров

б) шатун, коленчатый вал, поршень, цилиндр

в) трансмиссия, поршень, головка блока, распределительный вал

г) трансмиссия, головка блока, распределительный вал


 

18. Какое значение имеет давление открытия форсунки в дизельном двигателе.

а) 17.5-18 МПа

б) 10-12 МПа

в) 1.75-1.80 МПа

г) 2.5-3.5 МПа


 

19. Какая деталь форсунки устанавливается своим концом в камере сгорания?
а) корпус распылителя
б) штуцер
в) игла
г) корпус форсунки
 

20. Какое устройство предназначено для изменения момента начала подачи топлива в зависимости от частоты вращения коленчатого вала дизеля?
а) топливная секция ТНВД
б) топливоподкачивающий насос
в) муфта опережения впрыска топлива
г) всережимный регулятор ТНВД

 

21. Как закрывается наливная горловина топливного бака?

а) герметичной крышкой предотвращающей попадание пыли и грязного воздуха

б) герметичной крышкой с паровоздушным клапаном

в) крышкой, которая закрывается неплотно, для избежания образования разряжения при расходе топлива


 


 


 


 


 


 


 


 


 

Эталон ответов:

Вопрос

1

2

3

4

5

6

7

8

Ответ

а

в

в

г

г

в

б

б

Вопрос

9

10

11

12

13

14

15

16

Ответ

г

а

в

б

б

б

а

в

Вопрос

17

18

19

20

21

     

Ответ

б

а

а

в

а

     


 

Критерии оценок тестирования:

Оценка «отлично» 19 — 21 правильных ответов из 21 предложенных вопросов;

Оценка «хорошо» 15 — 18 правильных ответов из 21 предложенных вопросов;

Оценка «удовлетворительно» 11 — 14 правильных ответов из 21 предложенных вопросов;

Оценка «неудовлетворительно» 0 — 10 правильных ответов из 21 предложенных вопросов.

Список литературы

Кузнецов А.С. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей: в 2 ч. – учебник для нач. проф. образования / А.С. Кузнецов. — М.: Издательский центр «Академия», 2012.

Кузнецов А.С. Слесарь по ремонту автомобилей (моторист): учеб. пособие для нач. проф. образования / А.С. Кузнецов. – 8-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2013.

Автомеханик / сост. А.А. Ханников. – 2-е изд. – Минск: Современная школа, 2010.

Виноградов В.М. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей: Основные и вспомогательные технологические процессы: Лабораторный практикум: учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования / В.М. Виноградов, О.В. Храмцова. – 3-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2012.

Петросов В.В. Ремонт автомобилей и двигателей: Учебник для студ. Учреждений сред. Проф. Образования / В.В. Петросов. – М.: Издательский центр «Академия», 2005.

Карагодин В.И. Ремонт автомобилей и двигателей: Учебник для студ. Учреждений сред. Проф. Образования / В.И. Карагодин, Н.Н. Митрохин. – 3-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2005.

Коробейчик А.В. к-68 Ремонт автомобилей / Серия «Библиотека автомобилиста». Ростов н/Д: «Феникс», 2004.

Коробейчик А.В. К-66 Ремонт автомобилей. Практический курс / Серия «Библиотека автомобилиста». – Ростов н/Д: «Феникс», 2004.

Чумаченко Ю.Т., Рассанов Б.Б. Автомобильный практикум: Учебное пособие к выполнению лабораторно-практических работ. Изд. 2-е, доп. – Ростов н/Д: Феникс, 2003.

Слон Ю.М. С-48 Автомеханик / Серия «Учебники, учебные пособия». – Ростов н/Д: «Феникс», 2003.

Жолобов Л.А., Конаков А.М. Ж-79 Устройство и техническое обслуживание автомобилей категорий «В» и «С» на примере ВАЗ-2110, ЗИЛ-5301 «Бычок». Серия «Библиотека автомобилиста». – Ростов-на-Дону: «Феникс», 2002.

Система питания дизельного двигателя: схема и устройство

Дизельный двигатель существует более сотни лет. За время своего существования он претерпел серьезные изменения, хотя современные водители отдают предпочтение именно таким моторам из-за невысокой стоимости топлива и простоты обслуживания двигателя.

Чтобы разобраться, как работает автомобиль на дизельном топливе, в первую очередь необходимо выяснить, как работает система его питания. Соответствующие детали раскрыты в данной статье.

Основные функции системы питания дизельного двигателя

Главная функция системы питания дизельного двигателя – обеспечивать бесперебойную подачу топлива к цилиндрам. Кроме того, в данной системе происходит сжимание топлива и его дальнейшая подача к камерам сгорания. В процессе дизель смешивается с горячим воздухом. Благодаря этому происходит самовоспламенение (рисунок 1).

Примечание: Дизель отличается от бензина по многим критериям. Он обладает повышенной плотностью и повышенной смазывающей способностью.

Как уже говорилось выше, главная функция системы питания – своевременно подавать дизельное топливо. При этом система должна подавать только определенное количество топлива и только в конкретный цилиндр в строго предназначенное время.

Рисунок 1. Дизельные двигатели по многим показателям превышают бензиновые

На практике этот процесс осуществляется автоматически и занимает тысячную долю секунды, прием впрыск топлива проводится только в строго отведенное для этого вре  мя.

Схема устройства питания дизеля

Система питания дизельного двигателя состоит из нескольких важных элементов, каждый из которых играет свою важную роль (рисунок 2).

К ним относятся:

  • топливный бак;
  • фильтры грубой и тонкой очистки топлива;
  • насос для подкачки топлива и насос высокого давления;
  • инжекторные форсунки;
  • трубопровод высокого и низкого давления;
  • воздушный фильтр.

Все элементы системы питания дизельного двигателя делятся на две большие группы: для подвода самого топлива, и для подвода воздуха. Самой популярной считается топливоподводящая аппаратура разделительного типа. Она включает отдельный топливный насос и форсунки.

Примечание: Подача топлива осуществляется через магистрали высокого и низкого давления.

Суть работы топливоподводящей аппаратуры следующая:

  1. Магистраль низкого давления используется для хранения, фильтрации и подачи дизеля под низким давлением к насосу высокого давления
  2. Посредством магистрали высокого давления обеспечивается подача и впрыск нужного количества топлива в камеру сгорания двигателя, причем в строго отведенный для этого момент.
  3. Топливоподкачивающий насос передает топливо из бака к топливному насосу высокого давления. Предварительно дизель проходит грубую и тонкую очистку.
  4. Далее топливо поступает к форсункам, расположенным в головках цилиндра. Именно они отвечают за распыление по камере сгорания.
Рисунок 2. Классическая схема мотора

Если к насосу высокого давления было подано слишком много топлива, излишек просто вернется в топливный бак по дренажным трубопроводам.

Особенности дизельного топлива

Требования к системе питания дизельного двигателя и к подобной группе моторов в принципе объясняется специфическими особенностями самого топлива (рисунок 3).

Примечание: По своему составу дизель представляет собой смесь керосиновых и газойлевых фракций соляры. По факту, дизельное топливо получают в процессе производства бензина из нефти.

Основными свойствами дизеля считаются:

  1. Показатель самовоспламеняемости, который определяется цетановым числом. Как правило, оно находится в пределах 45-50 единиц. Лучшим считается топливо с максимальным показателем цетанового числа.
  2. Дизельное топливо подается к цилиндрам холодным, но при смешивании с горячим воздухом самовоспламеняется под давлением, от контакта с горячим воздухом.
  3. Дизельное топливо обладает более высокой плотностью, в сравнении с бензином. Благодаря этому дизель имеет повышенную смазывающую способность.
Рисунок 3. Дизельное топливо обладает многими преимуществами, но замерзает на морозе

Несмотря на то, что по многим показателям дизель лучше бензина, он способен застывать на морозе, и автомобилисту придется провести целый ряд манипуляций, чтобы завести машину.

Устройство системы питания дизельного двигателя

Кроме системы подачи топлива, описанной выше, существует неразделенный тип питания дизельных двигателей. Его применяют в машинах с двухтактными моторами (рисунок 4) .

Рисунок 4. Так работает система питания дизельного двигателя

В подобной системе топливный насос высокого давления и форсунка представлены одним устройством, которое носит название насос-форсунка. Такие моторы считаются устаревшими. Они работают очень шумно и жестко, и имеют непродолжительный срок службы. Кроме того, в их конструкции не предусмотрены топлепроводы магистрали высокого давления.

Как работает турбодизель

Отдельно следует остановиться на системе питания турбодизеля. Турбонаддув позволяет повысить мощность не только дизельного, но и бензинового двигателя без увеличения объема камеры внутреннего сгорания.

Примечание: Система подведения топлива в таких моторах в целом остается прежней, меняется только схема и способ подачи воздуха.

В дизельном двигателе наддув осуществляется посредством компрессора. Турбина использует энергию отработанных газов, а воздух в компрессоре сжимается, потом охлаждается и нагнетается в камеру внутреннего сгорания.

Использование турбодизеля имеет весьма практическую ценность. С помощью особой системы подачи топлива улучшается наполнение цилиндров воздухом. Это повышает эффективность сгорании порции поставляемого топлива. Благодаря этому эффективность устройства повышается примерно на 30%.

Принцип работы дизельного двигателя и системы его питания детально рассмотрены в видео.

Лабораторная работа №13 Тема 9 «Система питания дизельного двигателя»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №13
Тема 1.9 «Система питания дизельного двигателя»

Цель работы: закрепить теоретические знания по назначению, устройству и работе топливного насоса низкого давления, фильтров очистки топлива и воздуха

Порядок выполнения работы

1.Изучить назначение, устройство и работу топливного насоса низкого давления, фильтров очистки топлива и воздуха

2.Рассмотреть и уметь объяснить следующие схемы:

2.1. Путь подачи топлива из топливного бака в цилиндры двигателя

2.2. Путь подачи воздуха в цилиндры двигателя

2.3. Работу топливного насоса низкого давления от механического и ручного привода

2.4. Путь воздуха при его очистке в воздухоочистителе дизеля КамАЗ

3. Выписать основные параметры, характеризующие изучаемые приборы системы питания дизельного двигателя:

3.1. Тип топливного насоса низкого давления и место его установки

3.2. Тип топливных фильтров и место их установки

3.3. Тип воздухоочистителей

4.Выполнить практическую работу

5.Составить отчет о работе в соответствии с пп.1 – 4, дать ответ на контрольные вопросы

Оборудование и наглядные пособия
1.Макеты, разрезы и детали

1.1.Стенд «Двигатель ЯМЗ-236», «Двигатель КамАЗ-740.10»

1.2.Детали и приборы: воздухоочиститель, топливные фильтры грубой и тонкой очистки, топливоподкачивающий насос

1.3.Щиты «Фильтры дизеля ЯМЗ», «Топливоподкачивающий насос»

2.Плакаты

Плакаты «Система питания дизеля», «Приборы системы питания дизеля», «Система подачи и очистки воздуха»

3.Литература

Е.Я. Тур, К.Б. Серебряков, Л.А. Жолобов Устройство автомобилей. -М.: Машиностроение, 1990.

В.Л. Роговцев, А.Г. Пузанков, В.Д. Олдфильд Устройство и эксплуатация автотранспортных средств. – М.: Транспорт, 1998.

Автомобили. Лабораторный практикум: Учеб. пособие/ Под ред. А.И. Гришкевича. — Мн.: Выш. шк.,1992.

Контрольные вопросы:

  1. Какие приборы включает в себя система питания дизеля, каково их назначение?

  2. Как происходит очистка топлива в системе питания дизельного двигателя?

  3. Для чего нужен топливный насос низкого давления, каковы его конструкция и работа?

  4. Как происходит очистка воздуха, поступающего в систему питания дизеля, и вывод отработавших газов?

Критерии оценки


За правильно выполненный отчет, с ответом на все контрольные вопросы, выставляется отметка пять баллов.

При наличии несущественных ошибок (орфографические ошибки, неаккуратно выполненная работа) общий балл снижается на 10 %.

При наличии существенных ошибок (неверные ответы на контрольные вопросы) отметка снижается до 50 %.

Защита лабораторной работы выполняется письменно и рассчитана на 10 минут. За правильный ответ на каждый вопрос выставляется отметка один балл.


Номер уровня

Номер задания

Цена задания, баллов

Максимальная сумма балов

Отметка

1

1

1

1

0-1

1

2

1

2

1-2

1

3

1

3

2-3

1

4

1

4

3-4

1

5

1

5

4-5

Возможные неисправности системы питания дизельных двигателей

Данная публикация рассказывает про наиболее часто встречающиеся неисправности систем питания дизельных двигателей и их диагностику. В процессе эксплуатации автомобиля могут быть следующие неисправности системы питания двигателя.

Двигатель не запускается или пуск его затруднен. Причинами неисправности могут быть: топливоподкачивающий насос не подает топливо; неправильный угол опережения зажигания; неисправность форсунки; износ плунжерных пар или зависание плунжера; износ или зависание нагнетательного клапана; заедание рейки насоса высокого давления или на coca-форсунки; подсос воздуха в систему питания.

Двигатель работает неравномерно. Причинами неисправности могут быть: неисправность отдельных форсунок; зависание или негерметичность клапана насоса высокого давления; ослабление крепления зубчатого венца гильзы плунжера; неисправность регулятора числа оборотов; нарушение равномерности подачи топлива; подсос воздуха в систему питания.

Двигатель не развивает мощность и дымит. Основными причинами неисправности являются: неисправность топливоподкачива-ющего насоса; неисправность форсунок или насосов-форсунок; сб-рыв сопла распылителя; малый угол опережения впрыска топлива; износ плунжерных пар; нарушение регулировки насоса высокою давления или насосов-форсунок; утечка воздуха из воздушной камеры через неплотности смотровых люков; засорение продувочных окон в гильзах цилиндров; засорение воздухоочистителей.

Двигатель стучит и дымит. Причины: преждевременное начало подачи топлива; применение топлива с малым цетановым числом; плохое распиливание топлива форсунками.

Причиной звонких негромких стуков, вибрации двигателя и недостаточной мощности может являться подсос воздуха в систему питания.

Стук автоматической муфты опережения впрыска топлива. Причины: износ деталей муфты или усадка пружин; выброс смазки через сальники; отсутствие смазки в корпусе муфты.

Большинство отмеченных выше неисправностей устраняется путем ремонта, регулировки или замены соответствующих приборов питания. Засоренные продувочные окна в гильзах цилиндров очищаются от нагара. При отсутствии смазки в автоматической муфте она заполняется смазкой. Если двигатель стучит и дымит вследствие применения топлива с малым цетановым числом, необходимо перейти на топливо с цетановым числом не менее 40.

При неисправности регулятора, заедании рейки насоса или насосов-форсунок, попадании большого количества масла в камеру сгорания двигатель идет в разнос.

Масло может попадать:

  • из воздухоочистителей из-за большого уровня масла в масляной ванне;
  • из сальников нагнетателя ввиду износа маслосъемных колец или поломки их расширителей;
  • вследствие задира гильз или большого износа поршневой группы;
  • вследствие высокого уровня масла в поддоне картера.

Система питания трактора МТЗ — особенности ремонта

Например, Двигатели ММЗ

Рассмотрим систему питания дизеля современной модели сельхоз техники.

Она состоит из таких элементов как насос подкачивающий, топливный бак, фильтр очистки, трубопровод, форсунки. Кроме этого включает в себя подводящий трубопровод, клапан электромагнитный, трубопровод сливной.

Принцип работы системы питания трактора несложен. Сначала горючее попадает в бак. Затем из него пропускается по специальным фильтрам. Пройдя несколько этапов очистки, распределяется в электромагнитный клапан.

Далее начинает работать топливный насос. Элемент подает горючее к форсункам по топливопроводам. Затем происходит перераспределение топлива по цилиндрам двигателя автотехники. Как правило, система питания трактора дизеля сконструирована так, что излишки топлива из насоса и форсунок сливаются в бак.

На данном рисунке вы сможете ближе познакомиться с каждым элементом системы питания трактора. Под цифрой 1 расположен подкачивающий насос, 2 – фильтр или отстойник топлива, 3- бак топливный, 4 — трубопровод сливной, 5 – форсунка, 6 – топливопровод высокого давления, 7 – автономный насос, 8 – трубопровод сливной, 9 – подводящий трубопровод, 10 – клапан электромагнитный, 11 – фильтр тонкой очистки.

Система питания трактора включает в себя насос подкачивающий. Главная задача детали – быстрая подача топлива из бака через систему фильтров. Запчасть поршневого типа, изготовлена из крепкого металла. Служит долго, редко выходит из строя.

Современная система питания МТЗ требует проведения технического осмотра. Также при ремонте советуем использовать только качественные заводские запчасти. Так вы сможете не только продлить срок службы агрегатов, но и будете уверенными в своей безопасности. Заказать запчасти для трактора МТЗ легко на нашем сайте.

Гарантируем самые выгодные цены и быструю доставку товара в Ростов.

Еще статьи по теме:

МТЗ 80 – легендарный трактор от белорусского производителя

Двигатель мтз

Блок цилиндров мтз

Пассажирские сиденья

Радиатор мтз

Дизельная электростанция – Компоненты, работа и применение

Как работает дизельная электростанция? Принципиальная схема, компоненты, работа и применение

Что такое дизельная электростанция?

Дизельная электростанция использует дизельный двигатель для вращения генераторов переменного тока и выработки электроэнергии. Дизельный двигатель используется в качестве основного двигателя, и эта силовая установка известна как дизельная электростанция.

Благодаря сгоранию дизельного топлива вырабатывается энергия вращения.Генератор соединен с тем же валом дизельного двигателя. А генератор переменного тока используется для преобразования энергии вращения дизельного двигателя в электрическую энергию.

В большинстве случаев дизельная электростанция используется для выработки электроэнергии для мелкосерийного производства и на стороне нагрузки. Когда мощность сети недоступна, дизельный двигатель используется для питания нагрузки в аварийных условиях.

Как правило, дизельные электростанции мощностью от 2 до 50 МВт используются на центральных электростанциях для удовлетворения пикового спроса на паровых электростанциях и гидроэлектростанциях.Но в настоящее время из-за высокой стоимости топлива дизельные двигатели не используются для таких целей.

Компоненты, рабочая и принципиальная схема дизельной электростанции

На приведенном ниже рисунке показана принципиальная схема дизельной электростанции.

Нажмите на картинку, чтобы увеличить

Различные компоненты или системы, используемые в дизельной электростанции, перечислены ниже.

  • Дизельный двигатель
  • Система впуска воздуха
  • Выхлопная система
  • Система водяного охлаждения
  • Система подачи топлива
  • Система смазки
  • Система запуска дизельного двигателя

Дизельный двигатель

Дизельный двигатель является основным элементом дизельной электростанции.Он используется для выработки механической энергии в виде энергии вращения с помощью сгорания дизельного топлива. Генератор подсоединен к тому же валу, что и дизельный двигатель.

Есть два типа дизельных двигателей;

  • Двухтактные двигатели
  • Четырехтактные двигатели

В двухтактных двигателях на каждый оборот коленчатого вала развивают один рабочий такт. А в четырехтактных двигателях через каждые два оборота коленчатого вала развивается один рабочий такт.

По сравнению с четырехтактными двигателями двухтактные двигатели имеют низкое отношение веса к мощности, более компактны, легко запускаются и имеют низкие капитальные затраты. Но термодинамический КПД двухтактного двигателя меньше по сравнению с четырехтактным двигателем. Двухтактные двигатели требуют больше охлаждающей воды и потребляют больше смазочных материалов.

Четырехтактные двигатели более предпочтительны по сравнению с двухтактными двигателями для применения в малых генерациях и установках ДГ. А для крупносерийного производства предпочтение отдается двухтактным двигателям.Требуемую мощность дизельной электростанции можно рассчитать по приведенному ниже уравнению.

Мощность завода = (Подключенная нагрузка × Коэффициент спроса) / (Коэффициент разнообразия)

Дизельные электростанции мощностью менее 3 МВт используются в качестве резервных, а электростанции мощностью от 3 до 25 МВт используются в качестве базовых. Как правило, в установках такого типа используются четырехтактные двигатели. Установки, используемые для установок с базовой нагрузкой, имеют мощность более 10 МВт, и для этих установок используются двухтактные двигатели.

Система впуска воздуха

Большой дизельной электростанции требуется воздух в диапазоне 4-8 м 3 /кВтч. В естественном воздухе содержится много частиц пыли, которые могут повредить цилиндры двигателей. Поэтому в системах впуска воздуха используются воздушные фильтры.

Воздушные фильтры изготавливаются из ткани, дерева или войлока. В некоторых случаях используются фильтры с масляной ванной. В фильтрах с масляной ванной частицы пыли покрыты маслом. Конструкция системы впуска воздуха сделана таким образом, чтобы она вызывала минимальные потери давления при движении воздуха.

Высокие потери давления могут привести к увеличению расхода топлива и снижению мощности двигателя. Во избежание засорения воздушные фильтры необходимо периодически очищать. В силовых установках большой мощности между двигателем и системой впуска используется глушитель для снижения шумового загрязнения.

Выхлопная система

При сгорании дизельного топлива образуются газы. Система, которая используется для удаления этих газов, известна как выхлопная система. Выхлопная система предназначена для выброса газов из двигателя в атмосферу.

Выхлопные системы сконструированы таким образом, что удаляют газы без потери давления. Если давление сбрасывается, требуется дополнительная работа для выхлопных газов. А это увеличит расход топлива и снизит мощность дизельных двигателей.

Для снижения уровня шума выхлопная система должна быть снабжена глушителями и глушителями. С помощью гибких выхлопных труб вибрация должна изолироваться от установки.

Выхлопную систему необходимо покрыть асбестом, чтобы избежать теплопередачи, и ее необходимо периодически очищать.

Система водяного охлаждения

Двигатель внутреннего сгорания работает за счет сжигания топлива с воздухом, а процентное использование энергии указано ниже;

  1. 30-37% – полезная работа
  2. 30-35% – переносятся выхлопными газами
  3. 0-12% – потери на излучение, конвекцию и теплопроводность
  4. 22-30% – потоки тепловой энергии от газов к стенкам цилиндра

Таким образом, в двигателе внутреннего сгорания 22-30% энергии теряется в виде тепловой энергии. А чтобы двигатель не перегревался, ему необходима система охлаждения.Существует два типа систем охлаждения;

  • Прямое охлаждение
  • Косвенное охлаждение

Прямое охлаждение также известно как воздушное охлаждение, а непрямое охлаждение также известно как водяное охлаждение. Как правило, воздушное охлаждение используется для двигателей малой мощности. И он использует охлаждающие ребра и перегородки для отвода тепла от двигателя. Для двигателей большой и средней мощности используется система водяного охлаждения. В системе водяного охлаждения используется водяная рубашка, радиатор и патрубки.

Система подачи топлива

В дизельной электростанции, как следует из названия, в качестве топлива используется дизельное топливо. Система подачи топлива должна выполнять следующие функции.

  • В зависимости от мощности двигателя и количества часов подачи требуется резервуар для хранения дизельного топлива.
  • Перед подачей топлива в двигатель топливо должно быть отфильтровано и не должно содержать примесей.
  • Необходим учет топлива.
  • В соответствии с нагрузкой в ​​каждом цикле он должен впрыскивать точное количество топлива.
  • Обеспечьте обратный путь к неиспользованному топливу.
  • В многоцилиндровом двигателе требуется распыление топлива и равномерное распределение топлива по каждому цилиндру.

Существует три типа механических систем впрыска топлива;

  • Система Common Rail
  • Индивидуальная насосная система
  • Распределительная система

Система смазки

В двигателе внутреннего сгорания расположение поршень-цилиндр относится к очень большому изменению температуры.Он работает при максимальной температуре около 2000˚ C или выше. При такой высокой температуре смазочный материал может превратиться в липкий материал. А это приводит к заеданию поршневых колец.

Двигатели работают в условиях высоких нагрузок и вызывают потери на трение в случае отказа системы смазки. Следовательно, система смазки необходима для двигателя внутреннего сгорания и требует, чтобы достаточное количество масла достигало всех частей двигателя.

Система смазки предотвращает прямой контакт между двумя металлами и снижает износ движущихся частей.Перечисленные ниже компоненты двигателя внутреннего сгорания должны быть смазаны;

  • Поршень и цилиндр
  • Коренные подшипники коленчатого вала
  • Кулачок, распределительный вал и его подшипники
  • Концы подшипников шатуна

Существует три типа смазочных систем;

  • Система смазки распылением или заправкой
  • Система впрыска с мокрым картером
  • Система впрыска с сухим картером

Связанный пост: Тепловая электростанция – компоненты, работа и выбор площадки

Система запуска дизельного двигателя

В момент запуска температура и давление в цилиндре недостаточны для начала воспламенения.Следовательно, запуск двигателя не способствует инициированию сгорания. Существует несколько методов запуска дизельного двигателя. Некоторые из этих методов перечислены ниже.

  • Запуск вручную или пинком
  • Электрический запуск
  • Сжатый воздух
  • Вспомогательный бензиновый двигатель
  • Зажигание с горячей лампой
  • Специальный картридж пусковой

Из этих методов электрический запуск является наиболее популярным методом запуска дизельного двигателя.В этом методе батарея используется с двигателем с последовательным возбуждением (стартер). Эта схема предназначена для работы на большом токе при низком напряжении. Пусковой двигатель соединен с маховиком двигателя через шестерни и обеспечивает крутящий момент до запуска двигателя.

Выбор площадки для дизельной электростанции

Ниже перечислены факторы, влияющие на выбор места для дизельной электростанции.

  1. Несущая способность: Дизель установлен на фундамент.Если несущая способность выбранной земли высока, то она не требует большой глубины для фундамента. И это сэкономит первоначальную стоимость силовой установки.
  2. Транспортное средство: Заводу требуется тяжелая техника. Следовательно, выбранное место должно иметь адекватное транспортное средство.
  3. Труд: Дизельная электростанция большой мощности требует нескольких рабочих.
  4. Наличие воды: Дизельной электростанции требуется вода для охлаждения.
  5. Будущее расширение: Имеется дополнительная земля для будущего расширения.
  6. Наличие топлива: Эта установка требует большого количества топлива (дизельного топлива). Таким образом, место должно быть выбрано, где топливо легко доступно.
  7. Удаленность от населенного пункта: Работа дизельного двигателя загрязняет близлежащие территории. Следовательно, завод должен быть расположен на значительном расстоянии от человека.
  8. Расстояние от центра нагрузки: Во избежание потерь при передаче место следует выбирать рядом с центром нагрузки.

Преимущества и недостатки дизельных электростанций

Преимущества

Ниже перечислены преимущества дизельных электростанций.

  • При необходимости может быстро запускаться и останавливаться.
  • Эта установка может быть расположена в любом месте, и ее легко установить для электростанции небольшой мощности.
  • Больше места не требуется.
  • Эта установка быстро реагирует на различные нагрузки.
  • Вода требуется только для охлаждения.Таким образом, требуется очень небольшое количество воды.
  • Тепловой КПД этой установки выше, чем у паровой электростанции.
  • Дизельная электростанция может быть эффективно использована до 100 МВт.
  • Требуется меньше рабочей силы.
  • Может сжигать различные виды топлива.
  • Меньше шансов возгорания.

Недостатки

Ниже перечислены недостатки дизельных электростанций.

  • Стоимость генерации на единицу очень высока.Так как работа этого завода зависит от цены дизельного топлива. И цены на дизель высокие.
  • Мощность дизельной электростанции меньше по сравнению с паровой электростанцией и гидроэлектростанцией.
  • Создает шумовое загрязнение и углеродное загрязнение при сгорании дизельного топлива.
  • Требует больших затрат на обслуживание и смазку.
  • Эта установка не способна обеспечить постоянную перегрузку.
  • Срок службы этой установки меньше по сравнению с другими электростанциями.

Похожие сообщения:

Применение дизельных электростанций

Применение дизельных электростанций:

1) Установка установки

Установка может быть легко установлена ​​в сети энергосистемы. Но если учесть экономические соображения, то мощность панта ограничивается от 5 МВт до 50 МВт. Эти пределы также зависят от грузоподъемности, наличия топлива, воды и места.

2) Установка пиковой нагрузки

Дизельная электростанция используется с теплоэлектростанцией и гидроэлектростанцией для удовлетворения пикового спроса.Это снижает удельные затраты на производство электроэнергии. Он может легко запускаться и останавливаться в зависимости от потребности и изменения нагрузки.

3) Аварийная установка

Дизельный двигатель можно использовать как аварийную установку. Когда мощность сети недоступна, дизельный двигатель используется в качестве резервной установки на случай чрезвычайных ситуаций.

4) Мобильная установка

Дизельная электростанция малой и средней мощности может быть закреплена на грузовике или прицепе.Эта установка может использоваться как мобильная электростанция, и мы можем использовать эту установку для снабжения там, где электроэнергия недоступна. Эта установка также используется в качестве аварийной станции при отключении электроэнергии.

5) Резервный блок

Эта установка может использоваться в качестве резервного агрегата с гидроэлектростанцией. Когда на гидроэлектростанции недостаточно воды, для удовлетворения потребности в электроэнергии дизельная электростанция работает параллельно с гидроэлектростанцией.

6) Электростанция для малых предприятий

Эта установка может быть использована для управления небольшой промышленностью в течение коротких периодов времени, когда надежность электропитания важна в течение всего дня.

7) Детская станция

В некоторых районах, где сеть недоступна, или в любом развивающемся районе, где нет достаточной нагрузки для подключения к сети, дизельная электростанция используется в качестве временного решения для подачи электроэнергии . И удалить, когда сетка подключена.

Похожие сообщения:

Дизельная электростанция | Electrical4U

Для выработки электроэнергии необходимо вращать ротор генератора переменного тока с помощью первичного двигателя.Первичный двигатель может приводиться в движение различными способами. Использование дизельного двигателя в качестве первичного двигателя является одним из популярных способов получения электроэнергии. Когда первичным двигателем генераторов переменного тока является дизельный двигатель, электростанция называется дизельной электростанцией .

Механическая энергия, необходимая для привода генератора переменного тока, поступает от сгорания дизельного топлива. Поскольку стоимость дизельного топлива высока, этот тип электростанции не подходит для производства электроэнергии в больших масштабах в нашей стране.

Но для мелкосерийного производства электроэнергии и там, где нет других легкодоступных альтернатив производства электроэнергии, используются дизельные электростанции .

Паровые электростанции и гидроэлектростанции в основном используются для обеспечения максимальной части потребностей в электроэнергии. Но для паровой электростанции требуется достаточное количество угля и воды.

Для гидроэлектростанции требуется большой источник воды и большие плотины. Но там, где нет всех этих возможностей, например, нет простого пути транспортировки угля и нет масштабов строительства плотины, там устанавливается дизельная электростанция.

Дизельные электростанции также широко используются в качестве резервного источника питания различных производств, торговых комплексов, больниц и т.д.Во время отключения электроэнергии эти дизельные генераторы работают для удовлетворения необходимого спроса.

Преимущества дизельных электростанций

Преимущества дизельных электростанций:

  1. Простота конструкции.
  2. Требуется очень мало места.
  3. Он также может быть предназначен для переносного использования.
  4. Имеет устройство быстрого запуска, небольшая дизель-генераторная установка может быть запущена в течение нескольких секунд.
  5. Их также можно останавливать по мере необходимости, останавливая дизельную электростанцию ​​малого размера , даже проще, чем запускать
  6. Поскольку эти машины можно легко запускать и останавливать по мере необходимости, в системе может не быть потерь в режиме ожидания.
  7. Охлаждение простое и требует меньшего количества воды в электростанции этого типа.
  8. Начальная стоимость меньше, чем у других типов электростанций.
  9. Термическая эффективность дизельного топлива значительно выше, чем у угля.

Недостатки дизельных электростанций

К недостаткам дизельных электростанций относятся:

  1. Как мы уже упоминали, стоимость дизельного топлива очень высока по сравнению с углем. Это основная причина, по которой дизельная электростанция не пользуется популярностью среди других средств выработки электроэнергии.Другими словами, эксплуатационные расходы этой станции выше по сравнению с паровыми и гидроэлектростанциями.
  2. Установка, обычно используемая для производства маломощных электростанций.
  3. Высокая стоимость смазочных материалов.
  4. Обслуживание довольно сложное и дорогое.
  5. Установка не работает удовлетворительно в условиях перегрузки в течение длительного времени.

Различные компоненты дизельной электростанции

В дополнение к дизель-генераторной установке или ДГ к дизельной электростанции подключено множество других вспомогательных устройств.Давайте обсудим один за другим.

Система подачи топлива

В системе подачи топлива имеется один сетчатый фильтр накопительного бака, насос перекачки топлива и топливный бак на целый день. Резервуар для хранения, в котором хранится масло.

Сетчатый фильтр: Это масло затем перекачивается в сухой бак с помощью перекачивающего насоса.

При перемещении из основного бака в меньший сухой бак масло проходит через сетчатый фильтр для удаления твердых примесей. От сухого бака к основному баку есть еще одно трубное соединение. Это переливная труба.Это трубное соединение используется для возврата масла из сухого бака в главный бак в случае перелива.

Из сухого бака масло впрыскивается в дизельный двигатель с помощью ТНВД.

Система впуска воздуха

Эта система подает необходимый воздух в двигатель для сгорания топлива. Он состоит из патрубка подачи свежего воздуха к двигателю. Фильтры предназначены для удаления частиц пыли из воздуха, поскольку эти частицы могут действовать как абразив в цилиндре двигателя.

Выхлопная система

Выхлопные газы удаляются из двигателя в атмосферу с помощью выхлопной системы. В этой системе обычно используется глушитель для снижения уровня шума двигателя.

Система охлаждения

Тепло, выделяемое при внутреннем сгорании, приводит в действие двигатель. Но некоторые части этого тепла повышают температуру различных частей двигателя. Высокая температура может привести к необратимому повреждению машины. Следовательно, важно поддерживать общую температуру двигателя на приемлемом уровне.

Система охлаждения дизельной электростанции именно так и работает. Для системы охлаждения требуется источник воды, источник воды, водяной насос и градирни. Насос обеспечивает циркуляцию воды через цилиндр и кожух головки. Вода забирает тепло у двигателя и становится горячей. Горячая вода охлаждается градирнями и рециркулируется для охлаждения.

Система смазки

Эта система минимизирует износ трущихся поверхностей двигателя. Здесь смазочное масло хранится в основном баке смазочного масла.Это смазочное масло выкачивается из бака с помощью масляного насоса. Затем масло проходит через масляный фильтр для удаления примесей. Из точки фильтрации это чистое смазочное масло доставляется к различным точкам машины, где требуется смазка. В системе предусмотрен масляный радиатор, чтобы поддерживать температуру смазочного масла как можно ниже.

Система запуска двигателя

Для запуска дизельного двигателя требуется начальное вращение вала двигателя.До тех пор, пока не начнется стрельба и установка не будет работать своим ходом. Для малого комплекта ДГ начальное вращение вала обеспечивается рукоятками, а для большого ДЭС . Для запуска используется сжатый воздух.

Циклы Отто и Дизеля и их применение для конкурентоспособной и эффективной выработки электроэнергии – Ремесленный колледж Уильямсона

Летний курс повышения квалификации «Знакомство с тепловыми электростанциями» представляет собой комплексный и интенсивный трехдневный курс, в ходе которого мы проводим занятия в классе в сочетании с экскурсиями по пяти объектам электроэнергетики.Эти объекты включают электростанции коммунального масштаба мощностью до 850 МВт и такие небольшие, как энергетический остров Уильямсон, где наш самый большой одиночный генератор имеет мощность 500 кВт. Общая цель курса состоит в том, чтобы показать, как тепловая энергия используется для производства электроэнергии, а также различную эффективность каждого типа теплового двигателя.

Рисунок 1 вверху. Энергетический центр Маркуса Хука — одна из пяти электростанций, которые будут посещены в ходе курса. Это редкая возможность увидеть внутреннюю работу стольких энергообъектов за один курс.

Тепловые электростанции и первичные двигатели, которые мы будем изучать:

  • Станция Eddystone компании Exelon, две пиковые установки мощностью 380 000 кВт, работающие на жидком топливе и природном газе
  • Станция Dynegy’s Liberty, газовая турбина мощностью 550 000 кВт, парогазовая установка, работающая на природном газе
  • Энергетический центр Маркуса Хука, газовая турбина мощностью 790 000 кВт, комбинированный цикл
  • Logan Clean Coal Plant, угольная электростанция мощностью 225 000 кВт
  • Williamson College of the Trades’ Energy Island, теплоэлектроцентраль

Каждая из четырех электростанций коммунального масштаба, которые будут осмотрены, затмевает генерирующее оборудование в Уильямсоне.Однако, хотя паровые турбины и двигатель CAT, работающий на природном газе, который использует цикл Отто, являются небольшими, они очень эффективны и фактически, когда цены на природный газ низки, могут вырабатывать электроэнергию, конкурентоспособную с крупными центральными станциями.

Производство тепловой энергии с помощью поршневых двигателей прошло долгий путь с тех пор, как Николаус Отто создал первый двигатель внутреннего сгорания, использующий 4-тактный цикл в 1862 году. Изобретение Отто было предназначено для обеспечения альтернативного источника энергии для паровой машины Уатта, изобретенной около века. ранее.Рудольф Дизель подал патент на дизельный двигатель с воспламенением от сжатия в 1892 году. Итак, первые сто лет промышленной революции включали паровые и тепловые двигатели внутреннего сгорания. Первые двигатели внутреннего сгорания достигли уровня эффективности около 10-20%. Теперь, как вы увидите, циклы Отто и дизельного топлива достигли эффективности центральной станции.

Вот маркированный список из семи этапов повышения эффективности современных тепловых двигателей и тепловых электростанций. Например:

  • Самая эффективная газотурбинная электростанция с комбинированным циклом, 63 % [1] (Мировой рекорд Гиннеса, Toshiba, январь 2018 г.; GE ранее удерживала рекорд с тепловым КПД 62 %) [2]
  • Самая эффективная ультрасверхкритическая угольная электростанция, тепловой КПД около 42% (AEP Turk Plant) [3]
  • Самый эффективный дизельный двигатель, 48 %, Мировой рекорд Гиннеса от Wartsila Marine Engines of Finland [4]
  • Самый эффективный бензиновый двигатель, 38% от Toyota [5]
  • Поршневой двигатель Caterpillar мощностью 500 кВт, установленный на предприятии Williamson, КПД 37 % [6]
  • Дизель мощностью 250 кВт, установленный в Williamson, с эффективностью около 32-37%
  • Комбинированное производство тепла и электроэнергии на Энергетическом острове Уильямсон, ТЭЦ = тепловой КПД 75% [9]

Компания Williamson’s Energy Island использует как дизельные двигатели, так и поршневые двигатели, работающие по циклу Отто, в качестве первичных двигателей.КПД SEG (резервного электрогенератора) мощностью 500 кВт приближается к 37% в наиболее эффективной точке нагрузки. Конечно, все пиковые значения эффективности, перечисленные выше, получены в идеальных условиях испытаний и при наиболее эффективной нагрузке. Как опытный инженер-эксплуатант, на которого возложена обязанность доказать путем тестирования гарантированную производительность новых установок, я полностью понимаю термины «Разработано и Гарантировано для». Перечисленные выше КПД наилучшим образом подходят к проектным условиям эксплуатации.

Наилучшая общая эффективность использования энергии достигается при использовании ТЭЦ (комбинированного производства тепла и электроэнергии). Энергетический остров Уильямсона является примером использования ТЭЦ, где мы используем пар для выработки электроэнергии для двух паровых турбин, а выхлопное тепло затем рекуперируется для отопления кампуса зимой. Позже к системе хранения тепла планируется добавить обогрев водяной рубашки двигателя на природном газе и рекуперацию тепла выхлопных газов, которые будут использоваться для обогрева зданий кампуса за счет циркуляции горячей воды. В кампусе всегда использовалась ТЭЦ с 1890 года с использованием выхлопных газов паровой турбины.Здания Ванамакер отапливаются оборотной горячей водой с 1959 года, когда они были введены в эксплуатацию. Мы надеемся в будущем переоборудовать больше зданий для использования оборотного горячего водоснабжения. Почему? Увеличить расход пара паровой турбины и, как следствие, выработку электроэнергии ТЭЦ. Огромная эффективность ТЭЦ достигается за счет использования природного газа для выработки электроэнергии, а затем улавливания выхлопного пара, выхлопных газов поршневого двигателя и тепла водяной рубашки. Тепло, которое когда-то называли «отработанным теплом». С помощью ТЭЦ могут быть достигнуты чрезвычайно высокие показатели теплового КПД.См. рисунок ниже, взятый из публикации Министерства энергетики США «Лучшие здания».

Краткий обзор экономики производства тепловой энергии

За это короткое время мы многое рассказали о тепловой эффективности. Чтобы быть справедливым и практичным, экономика производства электроэнергии должна рассматриваться как основное соображение экономичного распределения электроэнергии. Давайте возьмем пример сравнения дизельного генератора с КПД 48% с угольной электростанцией со сверхкритическим КПД 42%.На первый взгляд дизель выглядит привлекательно, поскольку он намного эффективнее угольной электростанции. Однако при сравнении затрат на топливо на миллион БТЕ выигрывает угольная электростанция.

Стоимость топлива для угольной электростанции при тепловом КПД 42% составляет около 0,014 долл. США/кВтч или 14,1 долл. США/МВтч. (Себестоимость производства дешевого угля составляет около 25 долларов США за МВтч с учетом всех затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание и ДДГ, подробнее см. ниже.)

Стоимость топлива для выработки электроэнергии по дизельному циклу с КПД 48% составит 0,12 долл. США/кВтч или 120 долл. США/МВтч.Несмотря на более высокую тепловую эффективность, себестоимость производства электроэнергии с помощью дизельного топлива в этом примере более чем в пять раз дороже, чем с использованием угля.

Приведенный выше рисунок основан на угольном топливе по цене 1,74 долл. США за миллион БТЕ (исходя из стоимости доставленного угля в размере 40,00 долларов США за тонну и 11 500 БТЕ за фунт) и дизельного топлива по цене 17,00 долл. США за миллион БТЕ из расчета 2,50 долл. США за галлон и 146 000 БТЕ за галлон.)

Стоимость производства электроэнергии, указанная выше, относится только к компоненту стоимости топлива. Общая стоимость производства требует дополнительных компонентов, таких как первоначальные капитальные затраты, техническое обслуживание, обессеривание воды и дымовых газов (ДДГ) и аммиак для СКВ (селективный каталитический реактор), химикаты для обработки угольной электростанции и эксплуатационные расходы.Их необходимо добавить. Однако только стоимость топлива составляет около 85% стоимости производства дизельных генераторов, а компонент стоимости топлива крупной угольной электростанции составляет около 75-80% стоимости производства электроэнергии.

Тепловые двигатели преобразуют потенциальную химическую тепловую энергию топлива в механическую энергию для включения генератора. Следовательно, стоимость каждого вида топлива должна учитываться для наиболее рентабельной генерации. Недавняя приблизительная стоимость обычных видов топлива, выраженная в долларах за миллион БТЕ (британская тепловая единица), составляет:

  • Природный газ около 3 долларов США.00/млн БТЕ
  • Уголь около 2,00 долл. США/млн БТЕ
  • Дизельное топливо около 17,00 долл. США/млн БТЕ

Итак, высокая эффективность очень важна. Однако стоимость топлива также важна при рассмотрении себестоимости производства электроэнергии. Вот почему для Америки важно иметь «Портфель сбалансированной генерации», использующий разнообразие всех видов топлива. Производство тепловой энергии обеспечивает около 85% производства электроэнергии в Америке. Стоимость топлива является самым крупным компонентом затрат на производство тепловой энергии, как показано в сравнении высокоэффективного производства электроэнергии на дизельном топливе с чуть менее эффективным производством электроэнергии на чистом угле.

Для получения дополнительной информации о важности разнообразия видов топлива и стоимости электроэнергии см. ссылки 8,11,12 ниже. Инфографика NETL (11) показывает важность крупных угольных и атомных электростанций в первую неделю января этого года, когда наблюдалась не по сезону холодная погода. Уголь и ядерная энергия обеспечили более 58% электроэнергии, необходимой для сети в это критическое время. Энергетический остров Уильямсона также имеет возможность использовать дизельное топливо в такое время, когда доступность природного газа может быть ограничена из-за высокого спроса и закупорки трубопровода.

Справочник № 12 Национальной горнодобывающей ассоциации показывает стоимость электроэнергии в США и процент выработки угля в каждом штате.

Один из наших докладчиков, Кевин Хэтч, из PJM Interconnection. Во время нашего курса Кевин представит презентацию о том, как PJM определяет, какие генераторы электроэнергии выбираются по наименьшей себестоимости, и о влиянии возобновляемых источников энергии на энергосистему. Стейси Старр представит презентацию об экономике и надежности солнечной энергии, установленной в Williamson.

Использование энергии на тепловых электростанциях прошло долгий путь с тех пор, как Джеймс Уатт применил паровой двигатель для практических целей в конце 1700-х годов! Если вы хотите узнать больше о производстве тепловой энергии, рассмотрите возможность участия в нашем летнем курсе. Многое из вышеперечисленного будет объяснено и продемонстрировано.

Ричард Ф. (Дик) Сторм, PE, CEM
Класс Williamson 6W2



Каталожные номера

  1. Toshiba Energy Systems
    http://www.guinnessworldrecords.com/world-records/431420-самая-эффективная-электростанция-комбинированного-цикла
  2. Газотурбинная установка GE, парогазовая установка с тепловым КПД до 64 %
    https://www.gepower.com/gas/gas-turbines/9ha
  3. Журнал POWER, апрель 2017 г. Самые эффективные угольные электростанции в мире
    http://www.powermag.com/who-has-the-worlds-most-efficient-coal-power-plant-fleet/
  4. Судовой двигатель Wartsila 46DF
    https://www.wartsila.com/products/marine-oil-gas/engines-generating-sets/dual-fuel-engines/wartsila-46df
  5. Бензиновый двигатель Toyota достиг тепловой эффективности 38%
    https://newsroom.toyota.co.jp/en/detail/1693527
  6. Газовый двигатель Caterpillar G3412C Технические данные газового двигателя
  7. EIA (Энергетическое информационное агентство) Таблица себестоимости производства электроэнергии
    https://www.eia.gov/electricity/annual/html/epa_08_04.html
  8. Публикация Торговой палаты США, «Вот где ваш штат увеличивает цены на электроэнергию»
    https://www.uschamber.com/series/above-the-fold/shock-here-s-where-your-state- стеки-цены на электроэнергию
  9. Департамент энергетики США по комбинированному производству тепла и электроэнергии Веб-сайт Better Buildings
    https://betterbuildingssolutioncenter.Energy.gov/chp/basics
  10. Engineering Toolbox для теплотворной способности и анализа топлива
    https://www.engineeringtoolbox.com/fuels-higher-calorific-values-d_169.html
  11. Важность производства электроэнергии угольными и атомными станциями в январе 2018 г., NETL/DOE. https://www.energy.gov/sites/prod/files/2018/01/f47/Power%20Generation%20Mix%20Infographic.pdf
  12. Национальная горнодобывающая ассоциация стоимость электроэнергии по каждому штату и процент выработки угля в каждом штате.
    https://nma.org/2018/02/02/cost-per-kwh-percent-of-coal-power-sector-generation/

AMDC Энергия — дизельное производство электроэнергии

Дизельные генераторы обеспечивают наиболее надежную форму аварийного резервного питания. Многие международные строительные нормы и стандарты фактически требуют дизельных генераторов для соответствия нормам из-за необходимости быстрого реагирования, грузоподъемности, подачи и доступности топлива, а также надежности. Одной из наиболее важных и уникальных особенностей дизельных генераторов по сравнению с другими технологиями является быстрое время отклика, способное запустить и поглотить полную электрическую нагрузку в течение десяти секунд после сбоя питания в сети.Генераторы, работающие на дизельном топливе, называются дизель-генераторами. Их можно разделить на две основные части: дизельный двигатель и электрический генератор. Дизельные генераторы могут использоваться для обеспечения электроэнергией мест, которые не питаются от электросети, или в качестве резерва на случай отключения электроэнергии. Дизельные генераторы также используются на кораблях в качестве источника энергии, а также для движения. Дизель-генераторы

чрезвычайно распространены в качестве резервных единиц для аварийного электроснабжения. Доступные как в однофазном, так и в трехфазном исполнении, дизельные генераторы могут использоваться не только в крупных учреждениях, но также в домах и небольших офисах.

 

В настоящее время, когда дело доходит до выбора топлива, наиболее важным фактором является цена. В условиях постоянно растущего спроса и неуклонно сокращающегося предложения выбор топлива стал самой обсуждаемой темой практически во всех сферах. Ключевым моментом является поиск топлива, которое является экономически эффективным, а также энергоэффективным. В этом отношении дизель-генераторы набирают высокие баллы. Хотя они являются значительно более дорогой альтернативой по сравнению с генераторами на природном газе, поскольку цена на дизельное топливо выше, чем на газ, дизель имеет более высокую плотность энергии.Проще говоря, хотя вы можете заплатить больше за дизель, вы также получите больше энергии от дизельного топлива, чем от того же объема газа. Следовательно, топливная экономичность, безусловно, является самым важным преимуществом дизельных генераторов. Еще одним важным преимуществом установки дизельного генератора является обеспечение стабильного электроснабжения. В таких помещениях, как больницы, это играет важную роль, поскольку большинству используемых машин требуется постоянное питание, и одно отключение электроэнергии может означать разницу между жизнью и смертью.По сравнению с генератором, работающим на бензине, дизельный генератор намного эффективнее по нескольким причинам: — Дизельные двигатели, которые используются в настоящее время, представляют собой значительно улучшенные версии более ранних моделей, которые доставляли неудобства из-за высокого уровня шума и тяжелого обслуживания. — Дизельные двигатели намного прочнее и надежнее — Еще одним большим преимуществом перед бензиновыми двигателями является то, что дизельным двигателям не требуются свечи зажигания или провода; это помогает снизить затраты на техническое обслуживание — Срок службы бензинового двигателя намного меньше, чем у дизельного двигателя.

— Дизельные генераторы также имеют высокие показатели безопасности, поскольку они менее воспламеняемы, чем другие источники топлива; кроме того, отсутствие свечей зажигания исключает риск внезапных возгораний

 

Существенным недостатком дизельного генератора является то, что он может быть значительно дороже по сравнению с другими генераторами.Но, поскольку стоимость обслуживания дизельного генератора довольно низкая, она более чем компенсирует первоначальные инвестиции. Шум всегда был проблемой дизельных генераторов. В то время как новые модели спроектированы так, чтобы быть тише, старые варианты могут быть значительно шумными. Это означает, что если генератор используется в густонаселенных районах, жители могут жаловаться на шумовое загрязнение от генераторной установки. Еще одним недостатком является то, что дизельные генераторы громоздки и состоят из крупных и тяжелых компонентов.Поэтому, в отличие от генераторов меньшего размера и веса, дизельные генераторы могут быть не самым предпочтительным портативным устройством.

И последнее, но не менее важное: учитывая недавнюю тенденцию к защите окружающей среды, дизельное топливо также считается основным загрязнителем в некоторых районах.

Консультации — инженер-специалист | Понимание выбора топлива для системы резервного питания

Майкл Киршнер, Generac Power Systems, Ваукеша, Висконсин. 26 декабря 2012 г.

В первые дни коммерческого и промышленного резервного питания выбор топлива не был проблемой при выборе системы резервного генератора, поскольку предпочтительным топливом всегда было дизельное топливо.Сегодня это не так. Инженеры и конечные пользователи могут выбирать из нескольких вариантов топлива, каждый из которых предлагает уникальные преимущества в различных областях применения.

Резервные электрогенераторы приводятся в действие двигателями внутреннего сгорания, которые, в свою очередь, работают на ископаемом топливе. Дизельное топливо десятилетиями используется в системах резервного электроснабжения. Все большее распространение получают газообразные виды топлива, такие как природный газ или жидкий пропан. Сочетание этих видов топлива уникальным образом обеспечивает дополнительные варианты топлива. Например, двухтопливные генераторы работают либо на природном газе, либо на паровом топливе LP, в зависимости от того, какое топливо доступно в данный момент.Двухтопливные генераторы работают одновременно на дизельном топливе и природном газе и используют преимущества каждого из них.

Бензин марки

заметно отсутствует в этом списке, потому что это, как правило, плохой выбор топлива для систем резервного питания. Он не только чрезвычайно летуч по сравнению с дизельным или газообразным топливом, что затрудняет его хранение в больших количествах, но и имеет значительно более низкую тепловую плотность по сравнению с дизельным топливом. Кроме того, бензин нельзя легко использовать в сочетании с газообразным топливом.Таким образом, коммерческие и промышленные резервные энергосистемы редко — если вообще когда-либо — работают на бензине.

Дизельное топливо

Как упоминалось ранее, дизельное топливо было традиционным топливом для коммерческих и промышленных приложений резервного питания (см. Таблицу 1). Одним из преимуществ дизельного двигателя является его высокая тепловая эффективность, которая может обеспечить низкие капитальные затраты на кВт в приложениях с большой мощностью — обычно 150 кВт или более. Поскольку дизельное топливо должно храниться на месте, дизельные генераторы также могут обеспечивать резервное питание в отдаленных районах, где нет инфраструктуры природного газа.По той же причине сегменты рынка с критически важными приложениями, такие как больницы и колл-центры 911, часто выбирают дизельные генераторы, поскольку топливо на месте помогает обеспечить надежность. Наконец, поскольку дизельное топливо так долго использовалось в системах резервного питания, на рынке существует мнение, что дизельные двигатели являются наиболее надежными первичными двигателями для систем резервного питания.

Несмотря на широкое распространение, дизельное топливо имеет свои недостатки. Например, У.S. Агентство по охране окружающей среды требует использования дизельного топлива со сверхнизким содержанием серы (ULSD) во всех резервных генераторах. ULSD проходит дополнительные процессы очистки, что делает его менее стабильным, чем традиционное дизельное топливо. Если его не обслуживать, дизельное топливо со временем ухудшится. В течение первого года хранения он подвергается окислению, которое происходит, когда углеводороды реагируют с кислородом с образованием тонкого осадка и смолы. При попадании в двигатель эти загрязняющие вещества могут засорить топливный фильтр и топливные форсунки.Аналогичным образом микроорганизмы могут загрязнять топливо. Вода, которая может попасть в топливную систему в виде конденсата, способствует росту бактерий и грибков. Эти микроорганизмы фактически питаются самим топливом. Если позволить им расти, они могут образовывать желеобразные колонии, которые также могут забивать топливные системы. Кроме того, их отходы имеют кислую природу, что может привести к коррозии топливного бака.

Это серьезные проблемы в приложениях резервного питания. Дизельному генератору с баком, рассчитанным на 72 часа работы при полной нагрузке, может легко потребоваться около 20 лет, чтобы сжечь один топливный бак, предполагая типичный уровень нагрузки 60%, еженедельные тренировки без нагрузки и среднее количество отключений электроэнергии всего 4 часа в год.Однако эти проблемы можно смягчить, внедрив план постоянного тестирования и технического обслуживания топлива, который регулярно удаляет как воду, так и осадок из топливного бака. Для аварийных приложений техническое обслуживание топлива требуется в соответствии с кодом NFPA 110: Стандарт для аварийных и резервных энергосистем. Этот тип программы технического обслуживания увеличивает общую стоимость владения генераторной установкой, что также необходимо учитывать. Автоматические очистители топлива, состоящие из насоса и системы фильтрации, увеличивают первоначальные затраты на систему резервного питания, но снижают текущие расходы на техническое обслуживание топлива.Планы ручного обслуживания являются более дорогостоящими в долгосрочной перспективе.

В некоторых случаях к дизельным генераторам также предъявляются более строгие стандарты выбросов Уровня 4 для стационарных внедорожных дизельных двигателей, принятые Агентством по охране окружающей среды, с первоначальным поэтапным внедрением в 2011 году. Однако правило Уровня 4 распространяется на «аварийные» и «неаварийных» генераторов по-разному, потому что время работы — и, следовательно, выбросы — для каждого из них, как правило, очень разные. Агентство по охране окружающей среды определяет аварийный электрогенератор как «генератор, единственной функцией которого является обеспечение резервного питания при отключении электроэнергии от местной коммунальной сети.” Аварийные приложения требуют только соответствия требованиям EPA Tier-2/Tier-3. Для сравнения, неаварийный генератор — это генератор, который не используется исключительно для аварийного питания, например, для управления нагрузкой/сглаживания пиковых нагрузок. В неаварийных применениях применяются требования по выбросам Tier 4. Таким образом, при рассмотрении дизельного топлива в качестве топлива в системе резервного питания необходимо учитывать влияние применения на требования к выбросам генератора.

По сравнению с газообразным топливом текущие затраты на дизельное топливо (и бензин) относительно высоки.Высокая стоимость барреля сырой нефти, а также дополнительные нормы выбросов двигателей EPA увеличили общую стоимость как дизельных двигателей, так и топлива. По состоянию на май 2012 года стоимость дизельного топлива для внедорожных транспортных средств составляла примерно 3,46 доллара США за галлон (оценка основана на средней стоимости галлона дизельного топлива для автомобильных дорог, согласно данным Управления энергетической информации США за май 2012 года, за вычетом оценки стоимости). государственных и федеральных акцизных сборов, которые применяются только к автомобильному дизельному топливу). Для сравнения, коммерческие цены на природный газ в мае 2012 года составляли 8 долларов.09/тыс. куб. футов (согласно данным Управления энергетической информации США). Дизельный генератор мощностью 150 кВт, работающий в течение 24 часов на дизельном топливе при полной нагрузке, вероятно, потребляет 260 галлонов или около 900 долларов дизельного топлива. Аналогичная установка, работающая на природном газе, работающая при полной нагрузке в течение того же периода времени, вероятно, потребляет около 48 000 кубических футов или около 388 долларов природного газа. Таким образом, при рассмотрении дизельного топлива для системы аварийного резервного электропитания учитывайте среднюю продолжительность отключений электроэнергии, которые повлияют на приложение, чтобы спрогнозировать расходы на топливо и определить, являются ли они приемлемыми.

Природный газ

В прошлом использование газообразного топлива в промышленных резервных источниках питания избегалось из соображений экономической эффективности, удельной мощности и восприятия долговечности и надежности топлива. Однако последние технологические инновации изменили это. Эти инновации включают усиленные клапаны и седла, а также оптимизированные топливно-воздушные смеси. Оптимизация оборотов двигателя была значительным улучшением. Исторически сложилось так, что генераторы были настроены на прямое подключение к четырехполюсному генератору переменного тока, который ограничивал скорость двигателя до 1800 об/мин.Внедрив трансмиссию с зубчатой ​​​​передачей или двухполюсные генераторы переменного тока, производители генераторов смогли оптимизировать мощность и производительность двигателей с искровым зажиганием. Это улучшило переходные характеристики, уменьшило нагрузку на подшипники двигателя и увеличило удельную мощность. В двух словах, это означает более мощные двигатели и снижение капитальных затрат.

В частности, в отношении природного газа в качестве топлива для систем резервного питания ключевым преимуществом является длительное время работы (см. Таблицу 2).Поскольку природный газ поставляется коммунальным предприятием, а не хранится в ограниченном количестве на месте, дозаправка не является проблемой — независимо от продолжительности отключения электроэнергии. Именно это преимущество, в частности, является ключевым аргументом в пользу решений резервного питания для жилых помещений.

Природный газ также более экологичен, чем дизельное топливо. Двигатели, работающие на природном газе, не только выбрасывают меньше NO X и твердых частиц, чем сопоставимые двигатели, работающие на дизельном топливе, они также позволяют избежать проблем с удержанием топлива и экологических проблем, связанных с хранением больших объемов дизельного топлива.Кроме того, поскольку это газ, утечка не вызывает беспокойства. По этим причинам местные правила, касающиеся сдерживания распространения топлива, значительно менее строгие, чем правила для двигателей, работающих на дизельном топливе, что делает их соблюдение гораздо менее затратным.

Автомобильные двигатели с искровым зажиганием также более доступны в больших объемах, что делает их более рентабельными компонентами для производителей генераторов. Они также обычно более рентабельны, чем дизельные двигатели аналогичного размера.Это означает, что системы резервного питания на газовом топливе, как правило, обходятся дешевле в пересчете на кВт в однодвигательных приложениях резервного питания мощностью 150 кВт и ниже. Для приложений с более высокой мощностью генераторы на газовом топливе могут быть сконфигурированы для объединения их мощности в комплексном подходе к параллельному подключению генераторов (см. рис. 1). Их общая экономическая эффективность в сочетании с преимуществами надежности и масштабируемости, обеспечиваемыми интегрированным параллельным подключением (по сравнению с одним очень большим дизельным генератором), может сделать их привлекательной альтернативой даже для крупных приложений.В приложениях, требующих, чтобы генератор принял на себя аварийную нагрузку в течение 10 секунд, система может быть сконфигурирована так, чтобы первый включенный генератор был достаточно мощным для этой нагрузки. Этот первый генератор может удовлетворить требование 10 секунд, в то время как остальные генераторы могут работать с другими категориями нагрузки.

Длительное время работы природного газа, к сожалению, приводит к кажущемуся недостатку: газ поставляется коммунальным предприятием, и поэтому его доступность не контролируется предприятием.Многие органы, обладающие юрисдикцией (AHJ), отдают предпочтение хранению топлива на месте, поскольку его наличие не вызывает сомнений. Обычно это требуется NFPA 70: Национальный электротехнический кодекс, статья 700: Аварийные системы для нагрузок аварийных систем во многих муниципалитетах. В то время как природный газ доставляется в основном по подземным трубопроводам, на которые обычно не влияют суровые погодные условия, отключающие электроэнергию, инфраструктура природного газа не надежна на 100%. Инженеры должны работать с местной газовой службой и AHJ, чтобы понять надежность инфраструктуры природного газа по сравнению с местным дизельным топливом.Также работайте с владельцем системы, чтобы убедиться, что объект не подпадает под действие политики сокращения, которая отключит подачу топлива на природном газе по усмотрению местной коммунальной службы. Нередки случаи, когда надежность природного газа оказывается благоприятной во многих областях применения, когда вопросы, связанные с дозаправкой и порчей топлива, полностью понятны.

Топливо НД

Системы резервного питания

, работающие на сжиженном нефтяном газе, могут работать как в жидкостном, так и в паровом НД. Пары НД, возможно, более распространены в системах резервного питания (см. Таблицу 3).Все общие преимущества газообразного топлива, описанные ранее, применимы и к топливу НД, включая более низкую стоимость за кВт в приложениях с резервной мощностью 150 кВт и ниже для одного двигателя. В качестве топлива с искровым зажиганием сжиженный нефтяной газ работает в автомобильных двигателях, приспособленных для его использования.

Помимо общих преимуществ сжиженного нефтяного газа как газообразного топлива, сжиженный нефтяной газ должен храниться на месте, как и дизельное топливо. Таким образом, топливо низкого давления могло бы стать приемлемой альтернативой дизельному топливу в качестве газообразного топлива для применений, требующих наличия топлива на месте. Инженеры-консультанты также должны обсудить это со своим заказчиком, прежде чем выбирать решение на дизельном топливе.LP отвечает тем же требованиям на месте, но не вызывает проблем с порчей топлива.

Недостатки сжиженного нефтяного газа на самом деле представляют собой дополнительные проблемы при проектировании системы. Независимо от того, работает ли система в жидкостной или паровой конфигурациях низкого давления, топливо низкого давления хранится под давлением в виде жидкости. В конструкциях с паровым топливом низкого давления это жидкое топливо необходимо вводить в камеру сгорания двигателя в виде пара. Поскольку он имеет температуру кипения -44 F, испарение происходит естественным образом в топливном баке при температуре окружающей среды.Однако управление этой скоростью выкипания (скоростью, с которой жидкое топливо НД выкипает в пар) является конструктивным соображением. Температура окружающей среды, размер топливного бака низкого давления и скорость потребления топлива генератором должны учитываться при реализации систем резервного питания паров низкого давления.

Для сравнения, системы резервного питания, работающие на сжиженном нефтяном газе, не полагаются на естественное испарение сжиженного нефтяного газа внутри топливного бака для подачи достаточного количества топлива в генератор. Вместо этого в этих системах требуется испаритель для преобразования жидкости под давлением в пар в достаточном количестве перед подачей ее в двигатель генератора для сжигания.Испарители позволяют выбирать размер резервуаров для времени работы, а не для скорости выкипания. Как правило, испаритель встроен в наружный генератор. Однако это не тот случай, когда генератор находится внутри здания. Поскольку большинство строительных норм и правил не разрешают использовать жидкое топливо LP внутри здания, будь то хранение или трубопровод, испаритель должен быть установлен снаружи объекта. Испарителю требуется некоторая форма тепла, генерируемого внутри или извне.

Двухтопливные и двухтопливные системы

Один из способов смягчить проблемы с надежностью, которые неизменно возникают при обсуждении «на месте» и «на месте».Топливо, поставляемое коммунальными службами, — это определение системы, в которой используются оба вида топлива — либо по одному, либо одновременно. Этим критериям соответствуют двухтопливные и двухтопливные системы (см. Таблицу 4).

Как упоминалось ранее, двухтопливная система может работать либо на парах НД, либо на природном газе, в зависимости от того, что доступно в данный момент. Система обычно запускается и работает на природном газе, и если подача этого топлива прерывается, она переключается на местный источник топлива НД. Эта конфигурация очень популярна для генераторов мощностью до 150 кВт.

Для более крупных применений двухтопливная система, которая одновременно сжигает дизельное топливо и природный газ в одном двигателе, является привлекательным вариантом (см. рис. 2). Двухтопливные генераторы запускаются с использованием 100% дизельного топлива, которое воспламеняется при температуре от 500 до 750 F и служит пилотным топливом. После выполнения определенных критериев, таких как принятие электрической нагрузки, контроллер генератора вводит в топливную смесь природный газ. Сжигание дизельного топлива воспламеняет природный газ, который имеет гораздо более высокую температуру воспламенения от 1150 до 1200 F.Поскольку контроллер генератора добавляет природный газ, функция регулирования нормальной скорости двигателя уменьшает количество дизельного топлива, поступающего в двигатель. Процесс продолжается до тех пор, пока не будет достигнута оптимальная топливная смесь, обычно 75% природного газа и 25% дизельного топлива. Если нагрузка увеличивается, переходный процесс сначала будет устранен с помощью дизельного топлива, после чего в систему будет снова добавлен природный газ, чтобы соответствовать новому более высокому уровню нагрузки.

Двухтопливные генераторы

используют преимущества надежности как дизельного топлива, так и природного газа, сводя к минимуму их соответствующие недостатки.Первоначальные затраты на двухтопливный генератор обычно на 15-30% выше, чем на дизельные генераторы. Однако, поскольку природный газ, а не дизельное топливо, является преобладающим топливом в двухтопливном генераторе, время работы увеличивается, а требования к хранению топлива на месте (и связанные с ними затраты на техническое обслуживание) снижаются. Кроме того, поскольку местное топливо остается частью системы, повышается надежность. В случае сбоя подачи природного газа — из-за того, что он был отключен коммунальным предприятием или был прерван по другой причине — генератор может работать на 100% дизельном топливе.

Заключение

Времена, когда все системы резервного питания работали исключительно на дизельном топливе, прошли. В то время как дизельное топливо остается популярным источником топлива, инженеры и конечные пользователи имеют несколько дополнительных вариантов топлива на выбор: природный газ, топливо LP (жидкость и пар), двойное топливо (либо природный газ, либо пары LP) и двухтопливное топливо (природный газ). бензин и дизель работают одновременно). Каждый предлагает уникальные преимущества. Инженеры-консультанты должны уделить время изучению того, как можно применять каждый из этих источников топлива, чтобы они могли дать наилучшие рекомендации своим клиентам.Как всегда, обязательно проконсультируйтесь с местным AHJ, чтобы понять его политику в отношении использования определенного топлива в данном приложении. Знание ваших вариантов сделает эти разговоры более плодотворными.


Киршнер — менеджер по технической поддержке компании Generac Power Systems, Ваукеша, Висконсин, где он поддерживает и обучает всем промышленным продуктам. Он получил степень бакалавра электротехники и степень магистра делового администрирования в Университете Висконсина. Он работает в Generac Power Systems с 1999 года.


Библиография

Зейтц, Джон С., Расчет потенциальной эмиссии (PTE) для аварийных генераторов. Меморандум Агентства по охране окружающей среды США, 1995 г.

Есть ли у вас опыт и знания по темам, упомянутым в этом содержании? Вам следует подумать о том, чтобы внести свой вклад в нашу редакционную команду CFE Media и получить признание, которого вы и ваша компания заслуживаете. Нажмите здесь, чтобы начать этот процесс.

Газотурбинные/дизельные/газовые двигатели|Ресурсы, энергия и окружающая среда|Продукция|Корпорация IHI

IHI предлагает широкий спектр продуктов для производства электроэнергии, включая газовые турбины, дизельные двигатели и газовые двигатели с простыми, когенерационными и комбинированными энергетическими системами.Мы также предоставляем удаленный мониторинг, техническое обслуживание двигателей и другие услуги на протяжении всего жизненного цикла продукта. Мы добиваемся сокращения выбросов NOx и CO2 за счет внедрения высокоэффективных газовых турбин с низким уровнем выбросов. Мы поставляем газовые турбины для быстроходных кораблей и других морских судов. Мы также поставляем полный спектр дизельных двигателей, от больших двигателей, способных работать на средних и низких скоростях, до моделей малого и среднего размера, обеспечивающих низкие, средние и высокие скорости. Наша разнообразная линейка включает дизельные двигатели для наземных электростанций.


Газотурбинные системы производства электроэнергии

Газотурбинная электростанция «LM6000»

Это электростанции класса 100 МВт, которые сочетают в себе две газовые турбины LM6000, два парогенератора-утилизатора и одну паровую турбину для обеспечения самой эффективной в мире выработки электроэнергии, а также лучших экологических характеристик и надежности.

Газотурбинная электростанция «LM2500»

Это электростанции класса от 20 до 30 МВт, в которых используется высокоэффективная и очень надежная газовая турбина LM2500, созданная на основе легкого и компактного авиационного двигателя.


Системы когенерации

Когенерационная установка газотурбинная «IM270»

Это типичные энергосберегающие системы, которые производят 2 МВт электроэнергии и 6 тонн пара в час, сочетая нашу оригинальную конструкцию высокоэффективной газовой турбины с низким уровнем выбросов NOx IM270 и парогенератора-утилизатора.

Когенерационная установка «IM400 IHI-FLECS»

Это оригинальные когенерационные системы класса IHI мощностью от 4 до 6 МВт, которые могут изменять выход как электроэнергии, так и тепла (пара) в зависимости от потребности.При наличии избыточного пара его можно преобразовать в электроэнергию для рекуперации энергии.


Двигатели среднего/большого размера

Двухтопливный двигатель «DU-WinGD 6X72DF»

Это двухтопливный двигатель, использующий технологию предварительного смешивания и сжигания обедненной смеси, которая считается технически сложной для низкоскоростного двухтактного двигателя.
Важной особенностью является существенное снижение количества выбросов NOx двигателем.

Дизельный двигатель «DU-Win GD 9X82»

Двигатели X — это двигатели следующего поколения, которые разработаны и спроектированы с учетом высокой эксплуатационной гибкости, чтобы адаптироваться к различным условиям работы двигателя и удовлетворять требования по снижению расхода топлива.Двигатели 9X82 устанавливаются на контейнеровозы NYK вместимостью 14 000 TEU в качестве основного двигателя. Эти двигатели 9X82 оснащены «двойной номинальной системой», которая включает функции оптимизации двух диапазонов мощности для работы с высокой и низкой нагрузкой. Эта «Система двойного рейтинга» является передовой в мире технологией, которая позволяет судам значительно сократить расход топлива и сократить выбросы CO2 для обоих диапазонов, что значительно способствует экономии энергии при эксплуатации судов.

ДУ-С.Э.М.Т. Дизельный двигатель Pielstick

Четырехтактный среднеоборотный двигатель, используемый в качестве основного двигателя для больших паромов и патрульных катеров береговой охраны, а также в качестве генератора для наземных электростанций.

Дизельный двигатель NIIGATA «28AHX»

Дизельный двигатель представляет собой «экологически безопасный» среднеоборотный дизельный двигатель (от 2070 до 6660 кВт) следующего поколения, который, очевидно, соответствует нормам IMO Tier II NOx, а также ориентируется на будущее судовых двигателей.

При использовании земли для генераторов (от 2000 до 6300 кВт) дизельный двигатель достигает показателей мирового класса по высокой эффективности и низкому расходу топлива, используя как DO, так и тяжелое дизельное топливо.

Двухтопливный двигатель NIIGATA «28AHX-DF»

28AHX-DF — это экологически чистый двигатель, отвечающий нормам IMO Tier III NOx в газовом режиме.В нем используется сжигание чистого газа, что позволяет соответствовать новым правилам без селективного каталитического восстановления (SCR).


Системы производства электроэнергии с газовыми двигателями

Газовый двигатель NIIGATA «28AGS»

Газовый двигатель вносит значительный вклад в сокращение выбросов CO2 за счет высокоэффективной работы на природном и городском газе, а также на низкокалорийных газах, таких как газы, образующиеся в плавильных печах для газификации.
Генераторы серии AGS мощностью 2000–6000 кВтэ с зажиганием от свечей зажигания и серии AG с микропилотным зажиганием поставляются как в Японию, так и за границу в качестве стационарных генераторов электроэнергии.


Силовые установки

Азимутальный двигатель NIIGATA «Z-PELLER®»

Z-PELLER® — самая популярная силовая установка на мировом рынке буксиров.Покупатели высоко оценивают этот движитель за его высокое качество и долговечность.
Наша линейка Z-PELLER® предлагает постоянную мощность от 735 кВт (1000 л.с.) до 3310 кВт (4500 л.с.), что позволяет нам реагировать на различные потребности клиентов.


Оборудование для впрыска топлива

Оборудование для впрыска топлива

NICO производит и поставляет так называемое оборудование для впрыска топлива, клапан впрыска топлива и насос для впрыска топлива для 4-тактного двигателя Deisel производителям двигателей, таким как отечественные производители двигателей, европейские, корейские и китайские производители, а также Niigatra Power Systems, которая Материнская компания NICO.NICO также разрабатывает FIE с электронным управлением (например, CRS: система Common Rail), а также обычные механические FIE.

ссылки

Запросы на продукты

Другие продукты

Продукты

Мощное сочетание: сочетание преимуществ возобновляемых источников энергии и дизельного топлива в микросетях

Даррен Таскер, вице-президент по промышленным продажам Volvo Penta of the Americas, обсуждает преимущества сочетания возобновляемых источников энергии с дизельными генераторами в микросетях.

Даррен Таскер, вице-президент по промышленным продажам Volvo Penta of the Americas

Правительства всего мира призывают к ускоренному переходу к обезуглероживанию и расширению интеграции возобновляемых источников энергии в энергетические системы. Хотя большая часть разговоров, естественно, сосредоточена на новых технологиях, таких как солнечная энергия, ветер и батареи, реальность такова, что дизельные решения будут продолжать играть важную роль в стратегии микросетевой энергетики в ближайшие годы.Итак, каковы преимущества объединения возобновляемых источников энергии и дизельных генераторов в интегрированном решении микросети?

В большинстве микросетей для доставки электроэнергии в удаленные районы используется сочетание солнечной/ветровой энергии, аккумуляторных батарей и дизельного топлива. Дизельный генератор обеспечивает резервное питание, когда не дует ветер, не светит солнце или когда разрядились батареи.

Дизельная энергия

обеспечивает надежность, которая поддерживает электрические нагрузки, когда возобновляемые источники энергии и батарея не могут этого сделать.С каждой системой придет время, когда заряд батареи будет недостаточным, но для работы по-прежнему требуется питание. Двигатель внутреннего сгорания обеспечивает мгновенную мощность в течение длительных периодов времени, что делает его неотъемлемой частью большинства микросетей.

Плавный переход с возобновляемой энергии на дизельную и обратно требует системы управления. Эта технология отслеживает количество энергии, производимой микросетью, и обеспечивает хранение энергии из возобновляемых источников в аккумуляторной батарее системы.Он также отслеживает спрос на электроэнергию в процессе эксплуатации. Когда система обнаруживает потенциальную нехватку электроэнергии, контроллер включает дизельные генераторы для удовлетворения выявленных потребностей. Система плавно управляет этими переходами без вмешательства оператора.

Учитывая нынешнее состояние технологий, эти системы должны быть значительно увеличены, если только в микросети не используется генератор, приводимый в движение двигателем внутреннего сгорания

Источник: Volvo Penta, предоставлено PowerSecure

Вот некоторые факты и преимущества сочетания возобновляемых источников энергии с двигателями внутреннего сгорания в микросети:

  • Низкий уровень выбросов. Дизельные генераторные установки, работающие в микросетях США, должны иметь сертификацию Tier 4 Final Агентства по охране окружающей среды и CARB.В дизельных двигателях Tier 4 Final, таких как Volvo Penta, используется дизельное топливо с низким содержанием серы для снижения выбросов вредных газов в воздух. Системы спроектированы так, чтобы работать эффективно и выбрасывать меньше углекислого газа, оксида азота (NOx) и твердых частиц, что снижает их углеродный след. Фактически, Diesel Technology Forum, некоммерческая группа по защите дизельных технологий, считает, что двигатели Tier 4 Final могут снизить выбросы NOx и мелких твердых частиц на 90% по сравнению с более ранними технологиями двигателей.
  • Сокращение расхода топлива: микросеть, сочетающая возобновляемую энергию с дизельной, может сократить расходы на топливо. Для предприятия более экономично генерировать свои потребности в электроэнергии за счет возобновляемых источников энергии в сочетании с дизельным генератором значительно меньшего размера.
  • Меньшая занимаемая площадь: микросети, использующие только возобновляемые источники энергии, потребуют значительного банка батарей для хранения энергии, вырабатываемой этими источниками, для удовлетворения спроса. Ограничения по площади и бюджету могут помешать операторам добавить достаточно большую систему накопления энергии.Добавление дизельной мощности устраняет эти проблемы. Генераторы активируются, когда возобновляемые источники энергии заканчиваются.
  • Избыточность: Использование нескольких типов энергии приводит к избыточности. Если один источник низкий, другие доступны.
  • Мгновенное электричество: Дизельные двигатели обеспечивают мгновенную подачу электричества, когда возобновляемые источники энергии или питание от аккумуляторов недоступны. Нет необходимости останавливать операции и ждать, пока микросеть выработает необходимую мощность. Сочетание технологий производит всю электроэнергию, необходимую для работы.
  • Объединенные генераторы: генераторы можно объединять для синхронизации и распределения нагрузки. Объединение нескольких генераторов позволяет пользователям включать один или два генератора для производства необходимой энергии и экономии денег. Кроме того, работа двигателей с нагрузкой не менее 60 % оптимальна с точки зрения выбросов, эффективности и долговечности. Также возможно штабелировать двигатели, когда пространство в дефиците.
  • Лучшая окупаемость инвестиций: при определенных обстоятельствах стоимость производства электроэнергии из микросети может быть ниже, чем стоимость коммунальных услуг.Поскольку затраты на электроэнергию со временем увеличиваются, ваши инвестиции в микросеть, включающую генератор с питанием от Tier 4 Final, могут окупиться еще быстрее.

Решение для микросетей, сочетающее возобновляемые источники энергии с генераторами, работающими от двигателей Tier 4 Final, будет эффективным, гибким и будет иметь более низкие выбросы. Это лучшее из обоих миров и мощная комбинация. Операции получают доступ к необходимой им энергии, отвечая требованиям большей устойчивости, снижения выбросов и оптимизации использования топлива.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.