Viimase paari aasta jooksul on Venemaal ja välismaal üha populaarsemaks muutunud gaasikolbmootoriga autonoomsed elektrijaamad. Neid seadmeid on lihtne hooldada ja need tarbivad vähem kütust kui traditsioonilised diiselmootorid. Lisaks on gaasikolbmootori baasil võimalik kokku panna kombineeritud jaam, mis samaaegselt genereerib soojust ja elektrit. Rääkisime Polytech 360 festivali täispartneri Transmashholdingi arendajatega sellest, kuidas gaasikolbimoodul erineb bensiini- või diiselmootorist ja kas seda saab paigaldada tavalisele autole. Meie küsimustele vastasid JSC Transmashholding diiselmootorite arendusosakonna juhataja Aleksander Terekhin ja JSC Transmashholding diiseltehnika arendamise projektijuht Igor Ovchinnikov.
Millistes tehastes kasutatakse gaasikolbmootoreid ja miks?
Gaasikolbmootoreid kasutatakse elektrijaamades peaaegu kõigis rakendustes: statsionaarsed mootorigeneraatorid ja elektrijaamad, vedurid, autod, transpordi- ja tehnoloogilised (traktoritele, karjääriseadmetele) jt.
Maagaasi varud meie riigis ja maailmas ületavad märkimisväärselt igat tüüpi vedelkütuste varusid. Gaasikütuse maksumus on loomulikult märkimisväärselt madalam kui vedela süsivesinikkütuse hind. Meie riigis saavad seda tüüpi kütust kasutada paljud põlvkonnad.
Mille kallal sellised mootorid töötavad?
Nad kasutavad kahte tüüpi gaaskütust. Esiteks on see maagaas (see sisaldab enamus metaani), mida põletame eriti oma köögis. Ja teiseks, nafta rafineerimisel saadud naftagaas (see sisaldab enamus propaani ja butaani). Viimast kasutatakse veeldatud olekus enamasti autode mootorikütusena või gaasi suvilate silindrites.
Tööstusmootorites, veoautode ja busside mootorites kasutatakse enamasti looduslikku suru- või veeldatud gaasi. Viimasel ajal on tehtud ettepanekuid sõiduautode muutmiseks maagaasiks.
Mille poolest erineb selline mootor sisepõlemismootorist?
Reklaamvideo:
Gaasimootor - sama sisepõlemismootor, kuid teatud disainifunktsioonidega, mis on seotud teist tüüpi kütuse kasutamisega.
Esiteks tuleb gaasi parameetrite (rõhk, temperatuur) muutmiseks ja mootorile tarnimiseks lõpptootele (auto, diiselvedur jne) paigaldada gaasi hoiustamise süsteem ja gaasiseadmed.
Mootori enda muudatused võib jagada kaheks osaks. Esimesse neist kuuluvad konstruktiivset laadi ja need on seotud surveastme muutuste, silindr-kolvirühma osade kujunduse, õhuvarustuse ja turboülelaaduri ning muude elementide seadistustega. Viimased on ühendatud mootoriseadmetega seadmetega, mis varustavad gaasi sisselaskekollektorisse või põlemiskambrisse.
Kas tavalisele autole on võimalik panna gaaskolbmootor?
Saab. Paljud panevad selga ja sõidavad edukalt. Selliseid lahendusi kasutatakse autodes, traktorites, vedurites, väikestes kandevõimega kaubalaevades ja muudes sõidukites.
Miks neid mootoreid ei kasutata universaalselt?
Ajalooliselt juhtus nii, et mootorikütusena kasutatakse peamiselt erinevaid vedelaid süsivesinikkütuseid. Neile on loodud lai infrastruktuur. Sellest tulenevalt on gaasi kasutamise laiendamiseks vaja laiendada selle tarnimisega seotud infrastruktuuri tankimiskohta ja lõppkokkuvõttes põlemiskohta. Sellega tegeletakse nüüd aktiivselt.
Praegu on kõige lootustandvam bensiinimootoriga kütusel töötavate vedurite tööks Sverdlovski raudtee elektrifitseerimata põhjaala. Selles piirkonnas on kõik vajalikud tingimused: tasane profiil, suured lastimahud, odava maagaasi kättesaadavus ning ka tootmisrajatised, mille alusel saab veeldatud maagaasi tootmist käivitada.
Üldiselt on tänapäeval veeremi uuendamisel suure tähtsusega gaasi kasutamine mootorikütusena igat tüüpi transpordil ning kodumaiste gaasitranspordi ja statsionaarsete seadmete loomine, mis peab vastama rahvusvahelistele ohutus-, keskkonna- ja töökindlusstandarditele.
Mis põhjusel kasutatakse neid sageli väikestes elektrijaamades?
See on kasumlik ja ökonoomne. Kütusekulu ja tegevuskulud on tehase omaniku jaoks olulised probleemid. Gaasikolbjaamas on igas laadimisrežiimis toodetud kütusekulu kilovati kohta tunnis väiksem kui gaasiturbiinijaamas. See on tingitud asjaolust, et kolbmasinate kasutegur on 36-45 protsenti, samas kui turbiinide puhul on see ainult 25-34 protsenti.
Gaasikolbmootorite peamine eelis diiselmootorite ees on odavam kütus. Isegi siis, kui varukütusena kasutatakse propaani-butaani segu, on gaasi kolbjaamas toodetud elektrienergia ühiku maksumus 1,3 korda väiksem kui diislikütuse puhul.
Gaasikolbimooduli töö ja hooldus, erinevalt gaasiturbiinmoodulist, ei vaja kõrge kvalifikatsiooniga inseneri. Gaasikolbmootori korrapärast hooldust, vahe- ja kapitaalremonti saab teha kohapeal, viimata seadet tootja või spetsialiseeritud ettevõtte asukohta.
Mis on gaasikolbimoodulite populaarsuse suurenemise põhjuseks viimastel aastatel, hoolimata asjaolust, et tehnoloogia ise on juba pikka aega eksisteerinud?
Elektri- ja soojusenergia tarbijaturu analüüsist selgus, et umbes 30 protsenti tarbijatest ei vaja kümnete ja sadade megavattide võimsust ning seetõttu kohustuslikku tsentraliseeritud toiteallikat, mille kogukadu võrkude kaudu tarbijale transportimisel on kuni 25–30 protsenti.
Lisaks ei ole kasutajad rahul tsentraliseeritud võrkudega ühendamise kõrge hinnaga ja üldiselt on energiaturu liberaliseerimine Venemaal põhjustanud kriisi suurte tsentraliseeritud energiavarustussüsteemide töös.
Gaasikolbtehnoloogiad sobivad hästi väikesemahuliseks energiatootmiseks. Need rakendavad väga tõhusalt ökonoomse energiatehnika kontseptsiooni koos tekkiva soojuse ja elektri minimaalsete kadudega. Gaasikolbjaamadel põhinevad elektrienergia ja soojuse kombineeritud tootmise kohalikud autonoomsed detsentraliseeritud allikad on suure efektiivsusega, on piirkondlikest elektrivõrkudest täiesti sõltumatud ja seetõttu pole tariifide tõusust usaldusväärsed, ei vaja tarne- ja jaotusvõrkude ehitamiseks kulusid.
Gaaskolbmootoreid saab seeriaviisiliselt kombineerida. Mis kasu on sellisest kombinatsioonist võrreldes käitiste eraldi kasutamisega?
"Patareideks" saab ühendada mitte ainult gaasikolbmootoreid, vaid ka diiselmootoreid. Kõik sõltub statsionaarse elektrijaama omadustest ja nõuetest. Eriti sageli saab üksikuid mooduleid paigaldus- ja töökohta kohale toimetada ainult kopteriga. Kuid seal on spetsiaalsed elektrijaamad, mille peamine nõue on maksimaalne võimalik võimsus ühes ühikus.
Intervjueeris Vassili Sychev
