Эксперт объяснил, как часто надо менять масло в двигателе автомобиля

Михаил Колодочкин объяснил, как сэкономить на масле и не навредить силовому агрегату

Коррективы в периодичность замены масла в двигателе вносит ситуация на масляном рынке. Эксперт журнала «За рулем» Михаил Колодочкин объяснил, как сэкономить на масле и не навредить силовому агрегату.

Через сколько менять?

Эксперт отметил, что периодичность замены масла в двигателе определяется в первую очередь условиями эксплуатации автомобиля. Например, при поездках исключительно по пустынным загородным трассам со скоростью до 90 км/ч смело можно придерживаться заводских инструкций.

Однако в тяжелых условиях ни одно моторное масло не проходит столько же, сколько в идеальных. Поэтому интервал, указанный в инструкции к транспортному слову, нужно делить на два. Например, если автопроизводитель рекомендует менять в двигателе масло раз в 15 тыс. км, то интервалы следует сократить до 7,5 тыс. км.

Вот условия эксплуатации автомобиля, в которых масло в двигателе нужно менять гораздо чаще:

• короткие поездки в городе;
• поездки по горным дорогам;
• буксировка прицепов и перевозка тяжелых грузов;
• постоянная езда на повышенных скоростях;
• езда в условиях постоянных пробок;
• длительная работа двигателя на холостом ходу;
• эксплуатация в условиях повышенной запыленности;
• езда по дорогам, обильно обработанным реагентами.

Что заливать?

Импортные марки моторных масел официально покинули российский рынок. Однако отечественные производители заявляют, что их продукция соответствуют самым высоким требованиям. Правда, таким заявлениям верят далеко не все автолюбители, так как для производства самых качественных масел необходимо базовое масло и присадки, которые поставлялись к нам по большей части из-за рубежа. Российские производители моторных масел поясняют, что каналы поставок сохранились, и что многое они умеем делать сами.

Кроме того, как добавил эксперт, в продаже есть импортные масла нераскрученных у нас брендов, а на полках магазинов по-прежнему можно отыскать практически любое масло. Однако надо помнить, что заметно возросло число подделок. И если нет доверия к приобретенному маслу, то не нужно испытывать его ресурсные качества на своем двигателе, а заменять чаще привычного. Скептики глубоко убеждены, что российское масло не может быть хорошим по определению. Таким пользователям для их же спокойствия есть смысл менять масло чаще — хоть раз в 5 тыс. км.

Насколько чаще менять?

Лучше всего периодически открывать капот и отслеживать реальное состояние масла. Например, по цвету и запаху. Моторное масло может потемнеть уже на первой тысяче километров после замены, и это не является признаком плохого продукта. При этом запах протухших яиц говорит о сильном окислении масла. И что его нужно заменить как можно скорее.

Если присутствует запах серы, то это означает, что присадки уже не работают. При этом оксид серы в присутствии воды может образовать серную кислоту, которая нанесет деталям силового агрегата серьезный вред.

Проверять состояние моторного масла желательно примерно раз в 1–2 тыс. км пробега. Если уровень рабочей жидкости вдруг стал ощутимо снижаться, а признаков утечки нет, то вполне возможно, что вы нарвались на подделку или просто на негодный продукт.

По этому поводу директор по сервисному обслуживанию АВТОДОМ Алтуфьево Роман Тимашов добавил, что менять масло в двигателе нужно вовремя. Своевременная замена моторного масла является одним из важнейших этапов технического обслуживания машины. При этом важно помнить, что каждое моторное масло имеет ограниченный эксплуатационный ресурс.

Как часто надо менять масло в двигателе — советы профессионалов

Замена масла позволит предотвратить перегрев и ускоренный износ узлов двигателя. Эта процедура, проведенная вовремя, дает возможность свести к минимуму риск засорения масляных каналов, повысить антикоррозийные качества деталей. Профессионалы советуют внимательно относится к отслеживанию интервалов между заменой масла.

Менять масло по рекомендациям производителей

Автопроизводители указывают интервалы замены масла, основываясь на пробеге автомобиля. При этом подразумевается, что машина не менее 70% пройденного пути двигалась в щадящем режиме трассы с номинальными оборотами коленвала и со средним расходом топлива. Для разных моделей авто рекомендованы отличающиеся интервалы, в среднем это 10 тыс. км.

Однако часто автомобиль эксплуатируется в более сложных условиях, к которым относятся:

• низкие и высокие температуры;
• некачественное топливо;
• загрязненный и запыленный воздух;
• передвижение по оживленным городским улицам;
• транспортировка тяжелых грузов, буксирование прицепов;
• езда в горной местности и т. д.

Замена масла по моточасам

Сложнее всего рассчитать период использования моторного масла при эксплуатации авто в городе. Езда на короткие расстояния, в режиме стартов и остановок на светофорах, дорожные пробки не позволяют маслу нагреваться до нужной температуры. В результате в него попадает большой объем топлива, что становится причиной усиленного истощения присадок, изменения характеристик смазки. Фактический пробег машины может быть небольшим. Однако двигатель достаточно много времени эксплуатируется на холостом ходу, в результате ресурс смазки расходуется.

В этой ситуации специалисты рекомендуют ориентироваться на моточасы. Процедура их расчета несложная. Если рекомендованный производителем до замены километраж составляет 10 тыс. км, то при средней скорости 50 км/ч на это расстояние потребуется 500 моточасов. Не стоит забывать, что они не показывают фактическое время работы мотора, их значение зависит от оборотов двигателя. При отсутствии специального счетчика рекомендуемый интервал замены смазки нужно сокращать в два раза.

Замена смазки в зависимости от вида масла

Наименьшим сроком службы характеризуется минеральное масло, использующееся ныне в основном для тяжелонагруженной техники. Наиболее длительный срок службы имеет синтетическая смазка. Масло, производимое гидрокрекингом, выполняет свои функции 250-350 моточасов, на базе ПАО — не меньше 350-450.

Качества полусинтетической смазки зависят от пакета присадок в ее составе. Однако большого периода эксплуатации может не выдержать сама база из-за возрастания кинематической вязкости. В результате нагрузка на детали мотора усиливается, что приводит к их ускоренному изнашиванию. Использовать полусинтетическую смазку рекомендуется не больше 250 моточасов или 7 тыс. км.

Смена по календарю

Профессионалы говорят, что замена смазки по календарю обязательна. Если двигатель работал мало или совсем не эксплуатировался длительное время, менять смазку все равно нужно. Даже в емкости срок хранения ограничен определенным периодом. В моторе масло контактирует с металлом, поэтому окисляется, теряет свои первоначальные свойства. Менять его нужно как минимум раз в год.

Замена смазки рекомендована также при использовании автомобилей в регионах с резкой сменой погодных условий. Перед наступлением жаркого сезона стоит заливать техническую жидкость большей вязкости, при приходе экстремально холодной зимы — меньшей.

Причиной оперативной замены смазки может стать ее реальное состояние. Рекомендуется время от времени проверять ее качества и при необходимости немедленно принимать меры.

Стоит ли менять масло? 6 признаков того, что масло вам нужно сейчас

Когда дело доходит до ухода за автомобилем, регулярная замена масла жизненно важна для поддержания двигателя в хорошем состоянии. Вы можете подвергнуть риску весь свой двигатель, если пропустите эту услугу. Проблема в том, что вы можете не осознавать, что вам нужна замена масла, пока не увидите, не услышите или не почувствуете запах чего-то необычного. Жизнь становится занятой, не так ли? Если в последнее время ваш автомобиль капризничает, обратите внимание. Один из этих шести признаков может означать, что пора как можно скорее заменить масло.

1. Ваш двигатель издает шумы, которых раньше не было.

Моторное масло обеспечивает смазку деталей двигателя, чтобы все работало плавно и эффективно. Если ваше масло старое, оно, вероятно, потеряло некоторые из своих смазывающих свойств, а это означает, что оно не очень хорошо защищает детали вашего двигателя, и они трутся друг о друга, когда этого не должно быть.

Необычный шум в двигателе, такой как стук или скрежет, является одним из признаков того, что вы, возможно, просрочили замену масла. В крайних случаях вы можете услышать рев вашего двигателя, а не захватывающий, как в IndyCar.

Игнорирование необычных шумов может привести к долгосрочному повреждению двигателя. Следите за регулярной заменой масла, чтобы снизить риск неисправности или преждевременного износа деталей двигателя.

2. Пахнет, как будто в салоне что-то горит.

Некоторые запахи в вашей машине совершенно нормальны, например, стойкий запах картофеля фри, приготовленного прошлой ночью. Но запах чего-то горелого? Не так много. Моторное масло выполняет две функции: смазывает детали двигателя, а также регулирует температуру двигателя, т. е. охлаждает его.

Когда масло стареет и загрязняется, оно не может охлаждать двигатель. Результат? Резкий запах гари в салоне. В некоторых случаях запах может также указывать на утечку масла, что может привести к дорогостоящему ремонту, если его не устранить.

Если ваш сниффер уловил в салоне автомобиля запах, вызывающий сморщивание носа, возможно, пришло время заменить масло.

3. Изменилась консистенция масла.

Некоторые признаки того, что вам нужно заменить масло, легко услышать или почувствовать, но другие требуют немного больше усилий. К счастью, вы можете легко визуально проверить состояние масла, не выходя из дома.

• Чтобы проверить уровень масла, сначала подождите, пока двигатель остынет, а затем откройте капот.
• Вытащите щуп из масляного резервуара. (Если вы не знаете, где находится щуп, обратитесь к руководству пользователя.)
• Протрите щуп бумажным полотенцем, затем снова вставьте его и вытащите, чтобы проверить консистенцию и цвет масла на щупе.

Масло прозрачное, желтоватого цвета? Большой! Твоя нефть все еще кипит. Если темно, это тоже нормально. Масло темнеет по мере прохождения через двигатель, поэтому цвет не всегда является лучшим признаком того, что вам нужно заменить масло.

Как стабильность? Масло собирает мелкие частицы грязи и мусора, выполняя свою работу, естественным образом становясь все более и более песчаным. Если ваше масло кажется гладким и жидким, вы, вероятно, в безопасности. Но если масло густое и зернистое, это признак того, что вам может потребоваться замена масла.

Получите купон на замену масла онлайн и отправляйтесь в Tyres Plus.

4. Уровень масла низкий, низкий, низкий.

Ничего страшного, если Шоути станет «тише, тише, тише». А уровень масла? Не так много. Слишком длинные интервалы между заменами масла могут привести к опасно низкому уровню масла. Езда с небольшим количеством масла или без него может увеличить риск поломки и привести к необратимому повреждению двигателя, особенно в жаркую погоду.

Проверяя консистенцию масла, обратите внимание и на уровень.

Проверьте уровень масла по обеим сторонам щупа. Индикаторы в нижней части стержня сообщат вам, уровень масла низкий, хороший или высокий. Если у вас низкий уровень масла, замените масло как можно скорее.

5. Горит один из индикаторов приборной панели.

Некоторые автомобили имеют специальную лампочку на приборной панели, которая указывает, когда пора заменить масло. В других случаях индикатор «Требуется техническое обслуживание» или «Проверьте двигатель» загорается, когда пришло время заменить масло, но эти индикаторы также могут сигнализировать о других проблемах.

Итак, как узнать, нужно ли заменить масло или что-то еще происходит под капотом? Играть безопасно. Доставьте свой автомобиль в ближайший к вам магазин Tyres Plus, чтобы диагностировать проблему.

Мы проведем (совершенно бесплатно!) вежливую проверку и сообщим, что нужно вашему автомобилю, будь то простая замена масла или что-то еще. Даже если ваш автомобиль нуждается в дополнительном обслуживании, помните: вы за рулем! Наши технические специалисты здесь, чтобы дать совет, а не оказывать на вас давление.

6. Ваш производитель или наклейка на окне говорит, что вы просрочили!

Если вы не знаете, как часто менять масло в вашем автомобиле, следуйте рекомендациям производителя. Интервалы могут значительно различаться в зависимости от марки и модели, поэтому обратитесь к руководству по эксплуатации или на веб-сайт производителя, чтобы определить оптимальный интервал замены масла для вашего автомобиля.

Ваш автосалон может даже отправить открытку или электронное письмо, чтобы напомнить вам, что пришло время для обслуживания. Хотя вам, конечно же, не нужно возвращаться к дилеру для замены масла, вы не хотите игнорировать это полезное напоминание.

Также загляните внутрь ветрового стекла со стороны водителя, если вы не помните дату или показания одометра последней замены масла. Есть большая вероятность, что вы найдете справочную наклейку от вашего последнего поставщика услуг по замене масла.

Когда следует заменить масло?

Возможно, вы не уверены, нужна ли вам замена масла. Возможно, вы не уверены, какой тип моторного масла вам нужен. Каким бы ни было ваше «возможно», технические специалисты Tyres Plus всегда готовы помочь вам позаботиться о вашем автомобиле без лишних хлопот. Найдите наши лучшие купоны на замену масла в Интернете, а затем отправляйтесь в ближайший сервисный центр Tyres Plus сегодня, чтобы получить консультацию по обслуживанию и быструю замену масла.

Как заменить моторное масло

Периодическая замена моторного масла обязательна, если у вас есть автомобиль. Вы можете думать о масле как о жизненной силе двигателя вашего автомобиля. Масло не только смазывает движущиеся части внутри двигателя, но также очищает и освобождает двигатель от грязи, шлама и других загрязнений, вызванных сгоранием воздуха и топлива внутри цилиндров.

Более того, масло охлаждает двигатель и снижает рабочую температуру для поддержания максимальной эффективности. Без моторного масла двигатель заклинит и заглохнет в считанные секунды из-за избыточного трения и тепла.

Однако грязное масло будет иметь тот же эффект. Постоянная работа двигателя с грязным или изношенным моторным маслом приведет к плохой экономии топлива, избыточному трению, преждевременным поломкам и значительному износу. В долгосрочной перспективе несоблюдение рекомендуемых интервалов замены масла приведет к дорогостоящему повреждению двигателя.

Когда заменять моторное масло

Мы настоятельно рекомендуем менять моторное масло каждые 5000–8000 км пробега. Это также зависит от типа транспортного средства. Золотое правило — проверять руководство пользователя . Автомобили, работающие на полностью синтетическом масле, могут проехать от 10 000 до 12 000 километров, прежде чем потребуется замена масла. С другой стороны, дизельные автомобили требуют более частой замены масла в зависимости от интенсивности эксплуатации.

Какой тип масла использовать?

Для современных автомобилей требуется полностью синтетическое моторное масло, в то время как для старых автомобилей лучше подходят полусинтетические формулы масел. С другой стороны, для старинных автомобилей обычно требуются моторные масла на минеральной основе.

Помимо выбора типа масла, важно помнить о степени вязкости. Если в руководстве по эксплуатации указано, что вашему автомобилю требуется синтетическое масло 5W-40, следуйте ему. Использование другой вязкости может повлиять на работу двигателя в экстремально жаркую или холодную погоду. Это также может привести к затрудненному запуску, чрезмерному шуму двигателя и плохой экономии топлива.

Сколько литров масла мне понадобится для моего автомобиля?

Зависит от типа автомобиля и объема двигателя. Небольшим автомобилям и малолитражкам, таким как Toyota Vios и Mitsubishi Mirage, потребуется всего три-четыре литра моторного масла. Для больших внедорожников или пикапов с большими двигателями обычно требуется от шести до восьми литров масла.

Как заменить моторное масло

Необходимые материалы:

A. Свежее моторное масло

B. Поддон для слива масла

C. Ключ на 10 или 12 мм

D. Домкрат и подставки (дополнительно).

Шаг 1: Запустите двигатель и дайте ему прогреться перед заменой масла.

Перед заменой масла дайте двигателю поработать на холостом ходу в течение 10 минут или проедьте на автомобиле около квартала в течение 15 минут. Более теплое масло легче слить, и большая часть грязного масла будет удалена из двигателя при сливе.

Шаг 2: Выключите двигатель и припаркуйте автомобиль.

После прогрева автомобиля в течение примерно 15 минут выключите двигатель, припаркуйте автомобиль и включите стояночный тормоз.

Шаг 3: Подготовьтесь к сливу масла.

Заменить масло проще, если у вас есть доступ к подъемнику. Но если нет, вы можете использовать домкрат и подставки, чтобы немного приподнять автомобиль над землей, что облегчает доступ к сливной пробке под двигателем.

Шаг 4: Ослабьте сливную пробку с помощью гаечного ключа.

Найдите пробку сливного отверстия и ослабьте ее, повернув пробку сливного отверстия против часовой стрелки с помощью гаечного ключа. Осторожно ослабьте сливную пробку вручную и убедитесь, что сливной поддон предназначен для сбора масла.

Шаг 5: Дайте маслу стечь и снимите старый масляный фильтр.

Дайте маслу стечь в течение не менее 10 минут. При этом вытащите масляный щуп двигателя, протрите его конец тряпкой и отложите в сторону.

Тем временем удалите старый масляный фильтр из-под двигателя с помощью старой велосипедной цепи или инструмента для масляного фильтра. Установите сливной поддон под масляный фильтр при его снятии, так как из отверстия масляного фильтра будет стекать больше масла.

Шаг 6: Замените пробку слива масла и установите новый масляный фильтр.

Следующим важным шагом является замена пробки слива масла ПЕРЕД заливкой масла. Вставьте сливную пробку в отверстие и осторожно затяните ее рукой, прежде чем закрепить ее гаечным ключом. Не затягивайте слишком сильно сливную пробку.

Далее устанавливаем старый масляный фильтр. Налейте небольшое количество свежего масла в новый фильтр, убедившись, что резиновая прокладка смазана свежим маслом перед установкой. Затяните масляный фильтр вручную, но не перетягивайте.

Шаг 7: Заполните двигатель маслом.

Снимите масляную крышку с двигателя и залейте свежее масло.

Система питания бензинового двигателя: характеристики, особенности, описание, предназначение

Система питания силового агрегата участвует непосредственно в образовании воздушно-топливной смеси. Система питания бензинового двигателя включает в себя достаточное количество элементов, которые имеют разные функции и предназначение.

Виды системы питания бензиновых двигателей

Среди всех возможных бензиновых двигателей различают две основополагающие системы питания силового агрегата — инжекторная и карбюраторная. Первой, оснащаются большинство современных транспортных средств. Вторая, считается морально устаревшей, но по сей день используется при эксплуатации старых автомобилей, таких как ВАЗ, Волги, Газоны и т.д.

Отличаются они пусковым механизмом закачки топлива во впускной коллектор и цилиндры. У карбюраторной системы — эту функцию выполняет карбюратор, а вот в инжекторе — электронная система впрыска топлива при помощи форсунок.

Элементы питания и их функции

Конструктивно сложилось так, что существует стандартный набор элементов топливной системы бензинового силового агрегата. Разницу составляет непосредственно система впрыска топлива в коллектор или цилиндры. Рассмотрим, все элементы инжекторного и карбюраторного моторов.

Топливный бак

Неотъемлемый элемент любого транспортного средства. Именно в нём храниться горючее, которое поступает в камеры сгорания. В зависимости от конструктивных особенностей автомобиля, объём топливного резервуара может быть разный. Изготавливается данный элемент из стали, нержавейки, алюминия или пластика.

Трубопроводы

Топливопроводы служат транспортной системой между топливным баком и системой впрыска. Обычно они изготавливаются из пластика или металла. На старых автомобилях можно встретить их медными. Для соединения с остальными элементами топливной системы могут использоваться переходники, соединители или прочие элементы.

Топливный фильтр

В связи с не особо качественным топливом, для фильтрации используется фильтр горючего. Располагаться этот элемент может в топливном баке, подкапотном пространстве или под автомобилем, вмонтированным в топливопроводы. Для каждой группы автомобилей используется разный элемент.

Каждый производитель автомобилей использует свои фильтры. Они бывают разные за формою и материалом. Наиболее распространенными считаются волокнистые или хлопчатобумажные. Эти элементы наиболее лучше задерживают сторонние элементы и воду, которые засоряют цилиндры и форсунки.

Некоторые автомобилисты устанавливают два разных фильтра в топливную систему для более эффективной защиты. Замену элемента рекомендуется проводить каждое второе техническое обслуживание.

Бензонасос

Бензонасос — это насос прогоняющий топливо по всей системе. Так, они бывают двух типов — электрический и механический. Многие бывалые автолюбители помнят, что на старых «Жигулях» и «Волгах» устанавливались бензонасосы механического действия с лапкой, которой можно было подкачать недостающее топливо для запуска. Располагался этот элемент на блоке цилиндров, зачастую с левой стороны.

Все современные бензиновые силовые агрегаты оснащаются электрическими бензиновыми насосами. Располагаются элементы, зачастую, непосредственно в топливном баке, но бывает и такое, что данный элемент находится в подкапотном пространстве.

Карбюратор

На старых транспортных средствах устанавливались карбюраторы. Это элемент, который при помощи механических действий подавал топливо в камеры сгорания. Для каждого производителя, они имели разную структуру и строение, но принцип работы оставался не сменным.

Наиболее запомнившимися для отечественного автолюбителя, стали карбюраторы ОЗОН и серии К для Жигулей и Волги.

Форсунки

Форсунки — часть топливной системы инжекторного бензинового силового агрегата, который выполняет функцию дозированной подачи бензина в камеры сгорания. По форме и видам, форсунки бывают разные, это индивидуально для каждого автомобиля.

Располагаются эти элементы на топливной рампе. Обслуживание форсунок стоит проводить регулярно, поскольку если они слишком засоряться, их уже вычистить может, не представится возможным и придётся менять детали полностью.

Вывод

Топливная система бензинового автомобиля имеет простую структуру и конструкцию. Так, топливо, которое храниться в баке, при помощи бензонасоса попадает в цилиндры. При этом, оно проходит очистку в фильтре и распределяется при помощи карбюратора или форсунок.

Система питания карбюраторных двигателей.

Система питания карбюраторного бензинового двигателя с искровым зажиганием служит для хранения топлива, его очистки от механических примесей, приготовления горючей смеси, а также для подачи горючей смеси в цилиндры двигателя и отвода из них отработавших газов. Кроме того, в функции системы питания входит очистка воздуха, используемого для приготовления горючей смеси.

Горючая смесь состоит из топлива и воздуха, соединенных в определенной пропорции и тщательно перемешанных друг с другом. При сгорании горючей смеси в цилиндрах двигателя выделяется тепловая энергия, преобразуемая затем в механическую энергию.

Система питания карбюраторного двигателя (Рис. 1) состоит из топливного бака 6, топливного насоса 7, воздушного фильтра 1, карбюратора 4, топливопроводов 5, впускного 2 и выпускного 3 трубопроводов, приемной трубы 8 глушителей и собственно глушителей 9 и 10.

Основным топливом, используемым для работы карбюраторных двигателей с принудительным воспламенением, является бензин – жидкий продукт переработки нефти, горючая смесь лёгких углеводородов.

***

Схема работы карбюраторной системы питания

Топливо (бензин) из бака подается насосом 7 по топливопроводам 5 в карбюратор 4. Через воздушный фильтр 1 в карбюратор поступает воздух. Приготовленная в карбюраторе из топлива и воздуха горючая смесь подается в цилиндры двигателя по впускному трубопроводу 2. Отработавшие газы отводятся из цилиндров двигателя в окружающую среду через выпускной трубопровод 3, приемную трубу 8 глушителей, основной 10 и дополнительный 9 глушители.

В системе питания бензиновых двигателей автомобилей обязательными элементами являются фильтры очистки топлива (у двигателей грузовых автомобилей — фильтры грубой и тонкой очистки), а также воздушный фильтр.

Топливо из бака через фильтры насосом подается к карбюратору, где смешивается в определенной пропорции с воздухом, поступающим через воздухоочиститель. Полученная горючая смесь из-за разрежения в цилиндрах двигателя с большой скоростью перемещается по впускному трубопроводу, при этом дополнительно перемешиваясь, и попадает в цилиндры двигателя, где и сгорает посредством искрового воспламенения от электрической свечи.

За счет давления образовавшихся при сгорании горючей смеси газов, воздействующих на детали и узлы кривошипно-шатунного механизма, осуществляется работа двигателя.

***

Автомобильный бензин

Главная страница

• Страничка абитуриента

Дистанционное образование

• Группа ТО-81
• Группа М-81
• Группа ТО-71
  

Специальности

• Ветеринария
• Механизация сельского хозяйства
• Коммерция
• Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта

Учебные дисциплины

• Инженерная графика
• МДК.01.01. «Устройство автомобилей»
•    Карта раздела
•       Общее устройство автомобиля
•       Автомобильный двигатель
•       Трансмиссия автомобиля
•       Рулевое управление
•       Тормозная система
•       Подвеска
•       Колеса
•       Кузов
•       Электрооборудование автомобиля
•       Основы теории автомобиля
•       Основы технической диагностики
• Основы гидравлики и теплотехники
• Метрология и стандартизация
• Сельскохозяйственные машины
• Основы агрономии
• Перевозка опасных грузов
• Материаловедение
• Менеджмент
• Техническая механика
• Советы дипломнику

Олимпиады и тесты

• «Инженерная графика»
• «Техническая механика»
• «Двигатель и его системы»
• «Шасси автомобиля»
• «Электрооборудование автомобиля»

Газовая турбина или газовый двигатель? Сравнение | Производство электроэнергии и тепла

Бизнес-модели  и финансовые инициативы  смещаются в сторону возобновляемых источников энергии  на сегодняшнем рынке производства электроэнергии, в то время как текущее отсутствие долгосрочных правил усложняет принятие инвестиционных решений, чем в прошлом.

В этих обстоятельствах   правильный выбор перспективной технологии  необходим для обеспечения проекта  долгосрочная прибыльность  и снижение подверженности рискам, связанным с окружающей средой, которые могут привести к безвозвратным активам .

Чтобы предоставить вам веские аргументы для принятия и объяснения инвестиционных решений, здесь мы сравниваем относительные достоинства газовых турбин (ГТ) и газовых и двухтопливных двигателей , также известных как поршневые двигатели внутреннего сгорания (RICE). Давайте выясним, какая технология имеет наименьших выбросов , сжигает топливо следующего поколения (более чистое) и лучше всего подходит для ваших конкретных потребностей! Приготовьтесь к довольно сложному ответу, потому что правильный выбор технологии  всегда зависит от ваших конкретных требований и типа применения .

Связаться с нами

Вариант использования Коари, третий по величине город в штате Амазонка, изолирован от национальной энергосистемы. Вся электроэнергия обеспечивалась дизельными генераторами, пока Siemens Energy не построила газовую и паровую электростанцию ​​всего за 13 месяцев.

Газовый двигатель против газовой турбины Обе технологии обеспечивают множество преимуществ, когда речь идет о преобразовании природного газа в электроэнергию и тепло.

Газ турбины лучше всего подходят для:

• Высокая эффективность комбинированного цикла
• Высокотемпературная когенерация или комбинированное производство тепла и электроэнергии (ТЭЦ): пар, горячий воздух
• Низкий уровень выбросов при сгорании
• Гибкость газового топлива
• Минимальные затраты на обслуживание

Газовые двигатели лучше всего подходят для:

• КПД открытого цикла
• Низкотемпературная ТЭЦ: горячая вода
• Частые пуски и остановки
• Гибкость жидкого топлива

Хотите сократить выбросы и стать углеродно-нейтральным?

Прежде чем предоставить финансирование, многие крупные финансовые учреждения диктуют ограничения выбросов для проектов электростанций. Эти пределы становятся все ниже и ниже, поскольку кризис глобального потепления продолжает привлекать внимание к общественному мнению.

Чтобы лучше понять проблему загрязнения, давайте сгруппируем вредные химические вещества по их воздействию:

Глобальное воздействие оказывают все химические вещества, вызывающие глобальное потепление, так называемые парниковые газы. Этому эффекту способствуют два химических вещества из энергетической отрасли: CO₂ и метан (CH₄), основной компонент природного газа. CH₄ имеет потенциал глобального потепления в 84 раза выше, чем CO₂ (в среднем за 20 лет, источник: ДО5 МГЭИК, 2013 г.), и его проскальзывание должно быть сведено к минимуму.

Местное воздействие оказывают такие вещества, как оксиды азота (NOx), окись углерода (CO), твердые частицы (PM2, PM5, PM10…), оксиды серы (SOx), тяжелые металлы и многие другие, вредные для человека и природы.

Правильный выбор технологии сжигания для производства электроэнергии, чтобы свести эти загрязняющие вещества к абсолютному минимуму, и используемое топливо, очень важный фактор выбросов, будут определять содержание и количество выбросов выхлопных газов в течение всего срока службы станции.

Выбросы NOx, CO, твердых частиц и многих других газов выбрасываются в значительно меньших количествах газовыми турбинами по сравнению с газовыми двигателями. Причина этого в другом принципе сгорания: если в двигателях внутреннего сгорания, как и в автомобилях, мощность вырабатывают тысячи одиночных взрывов при очень высоких температурах в цилиндрах, то в газовых турбинах процесс сгорания непрерывный при более низкой и более равномерно распределенной температуре. профиль.

Для значительного снижения выбросов CO₂ необходим наивысший уровень чистой эффективности, поскольку более высокая эффективность снижает удельные выбросы CO₂ в граммах на произведенный кВтч. Поэтому очень важно не тратить зря энергию. Для извлечения большого количества энергии из еще горячих выхлопных газов существуют технологии рециркуляции тепла.

Двигатели имеют более высокий КПД открытого цикла, чем газовые турбины, и меньший расход топлива. Их выбросы CO₂ ниже, но общая концентрация загрязняющих веществ в объеме выбрасываемого газа выше. Поскольку их температура выхлопных газов намного ниже, потенциал извлечения из них дополнительной энергии также намного ниже.

В то время как чистый КПД ГТ составляет около 30–40 %, двигатели показывают явно более высокие значения — до 46 %. Применяя решения по рециркуляции тепла, чистый КПД газовых турбин увеличивается почти до 60 %, а для двигателей — примерно до 50 %.

Поскольку новые европейские правила уменьшают текущие допустимые пределы наполовину, двигатели должны будут работать с ограничением NOx около 0,15 г/кВтч.

Газовые турбины благодаря своему процессу сгорания имеют преимущество. Как самый чистый традиционный источник энергии, их использование будет незаменимым в энергетическом переходе. У нас есть проверенные технологии для эффективного получения электроэнергии из таких видов топлива, как природный газ и водород. Природный газ является самым чистым из ископаемых видов топлива и производит гораздо меньше выбросов по сравнению, например, с газом. жидкие масла.

Для существенного сокращения выбросов CO₂ мы также рекомендуем выбирать электростанцию ​​с комбинированным циклом, поскольку она обеспечивает самый высокий КПД среди всех доступных в настоящее время ископаемых технологий, а проскальзывание CH₄ незначительно. Если по какой-либо причине это невозможно, по крайней мере следует использовать технологии сокращения выбросов для фильтрации определенных химических веществ, таких как NOx и CO, из выхлопных газов. К сожалению, выбросы CH4 нельзя легко уменьшить.

Рассматриваете ли вы будущие виды топлива в своих инвестициях?

Жидкое и газообразное топливо следует различать по составу, энергоемкости и многим другим свойствам, а также по углеродоемкости. Ископаемые виды топлива состоят в основном из углеводородов. При сгорании этих видов топлива образуется CO₂. Если обезуглероживание является одним из основных драйверов инвестиций, при оценке наилучшей технологии следует учитывать будущие виды топлива.

Будущие виды топлива также можно разделить на углеродно-нейтральные, такие как

е-метан и е-метанол, и безуглеродные, такие как зеленый водород или

зеленый аммиак, в зависимости от производственного процесса. Гибкость в использовании топлива 

будет приобретать все большее значение при переходе на систему обезуглероженной энергии 

.

Использование менее углеродоемких или безуглеродных видов топлива для электромобилей очень многообещающе для достижения углеродной нейтральности при производстве электроэнергии. Из-за 

быстрый всплеск роста прерывистого роста производства

возобновляемой энергии, аспекты безопасности и доступности энергии

трилеммы становятся все более сложными. Надежная (резервная) электроэнергия

генерации с низким углеродным следом имеет решающее значение для удовлетворения

потребностей потребителей.

Газовые турбины являются самым чистым традиционным источником энергии, а их топливная гибкость идеально подходит для поддержки перехода как к централизованным, так и к децентрализованным сетям. По сравнению с газовыми двигателями газовые турбины имеют значительно более низкую концентрацию загрязнителей воздуха (CO₂, NOx, SOx, твердые частицы) в своих выбросах. Двигатели потребляют меньше топлива и выбрасывают меньший объем газа, но производят более высокую концентрацию загрязняющих веществ.

Газовые турбины могут работать на самых разных видах топлива с переключением топлива в режиме реального времени для обеспечения надежности энергоснабжения. Эти виды топлива представляют собой не только обычные ископаемые виды топлива, такие как природный газ, сжиженный нефтяной газ и дизельное топливо, но также и технологические отходящие газы, такие как коксовый газ (COG) и нефтеперерабатывающий газ (RFG), а также виды топлива с низким и нулевым содержанием углерода, такие как водород, биогаз и возобновляемые источники энергии. природный газ (ГСЧ). Многие из них можно сжечь без значительного снижения производительности, сохраняя при этом минимально возможное воздействие на окружающую среду.

Газовые двигатели могут работать на топливе с очень низкой теплотой сгорания (LHV), таком как синтез-газ (4,5 МДж/Нм³). Они также могут сжигать биогаз, свалочный газ и газы с более высокой теплотворной способностью (факельный газ), пропан и сжиженный нефтяной газ с теплотворной способностью около 110 МДж/Нм³, хотя производительность может отличаться от достижимой на природном газе.

Каждая инвестиция в производство электроэнергии, каждый купленный сегодня газовый двигатель или газовая турбина будут использовать водород в качестве топлива в течение своего срока службы. Клиенты должны быть уверены, что приобретают продукты, готовые к будущему, чтобы избежать возможности остаться с бесхозными активами.

Хотите максимизировать рентабельность завода?

Эффективность электростанции не только является основным фактором прибыльности станции, она также напрямую связана с выбросами CO₂ и пропорциональна им. Повышение эффективности завода снижает его потребление топлива, а при сжигании меньшего количества ископаемого топлива выбросы CO₂ будут снижены.

Планируете ли вы больше работать с полной или частичной нагрузкой или с остаточной нагрузкой?

Чтобы найти наилучшую технологию и решение для вашего проекта, очень важен ожидаемый рабочий профиль.

Сравнение КПД газовых турбин и газовых двигателей дает неоднозначную картину: для небольших установок простого цикла с меньшей выходной мощностью двигатели обеспечивают наилучший электрический КПД. Например, стандартный электрический КПД газовых двигателей мощностью от 300 до 2000 кВт составляет 40-45%, а общий КПД до 85-92% в низкотемпературных ТЭЦ.

Для электростанций большой мощности с более высокой выходной мощностью газовые турбины в комбинированном цикле являются шагом вперед, поскольку они могут достигать наивысшего электрического КПД при более высокой мощности, до 63%. Для установок мощностью менее 100 МВт доступны установки с комбинированным циклом с электрическим КПД, близким к 60%, в то время как даже небольшие установки с комбинированным циклом мощностью до 20 МВт имеют конкурентоспособную эффективность по сравнению с двигателями открытого цикла. Установки с комбинированным циклом могут увеличить использование топлива до 90% или выше и добавить новые источники дохода.

Когда речь идет о прибыльности, решающее значение имеют сокращение времени простоя и максимальная доступность. Газовые двигатели могут обеспечить доступность в среднем более 96%, в то время как промышленные и авиационные газовые турбины могут обеспечить доступность в среднем более 97%.

Эксплуатационные расходы также можно свести к минимуму за счет улучшения графиков технического обслуживания: 60 000 часов работы до капитального ремонта и еще больше (90 000 часов) с более совершенными двигателями, хотя в течение года более частые простои для планового обслуживания. Газовые турбины требуют меньше ежегодного планового обслуживания, при этом первые значительные вмешательства по техническому обслуживанию обычно происходят между 25 000 и 32 000 часов работы (ОН). Техническое обслуживание газовых турбин, как правило, дешевле в пересчете на евро/МВтч.

Нужен гибкий резервное питание для остаточного нагрузка или дополнительные потоки доходов?

Короткое время пуска, высокая скорость линейного изменения, хорошая эффективность при частичной нагрузке и низкий уровень выбросов являются ключевыми требованиями для обеспечения резервного питания в периоды низкой выработки солнечной и ветровой энергии

В связи с увеличением проникновения возобновляемых источников энергии в сеть , не только гибкость в выборе топлива важна для будущего успеха эксплуатации надежной электростанции. Предлагая рынку электроэнергии операционную гибкость, вы увеличиваете потоки доходов от продажи электроэнергии и вспомогательных услуг.

На классических рынках электроэнергии основное внимание уделялось увеличению выходной мощности производителей. Предоставление увеличенной мощности по запросу стало ключевым бизнесом, который также считался обязательным резервом в рамках сетевых кодексов. Прерывистость возобновляемой энергии и возможность использования максимально возможных скоростей линейного изменения с кратчайшим возможным временем отклика стали ключевым аспектом стабильности частоты, которая может быть достигнута только с вращающимся оборудованием, работающим в режиме онлайн.

Чтобы поддерживать выбросы на максимально низком уровне и одновременно с низкими эксплуатационными расходами, все более важным становится низкий, соответствующий требованиям по выбросам диапазон регулирования с высокой эффективностью частичной нагрузки (см. Эффективность). В случае, если блоки генерации отключены, быстрый и надежный запуск становится необходимым для успешной работы. Эти эксплуатационные свойства во многих странах являются платными услугами, поэтому можно создать дополнительный поток доходов для повышения прибыльности электростанции.

Поскольку существуют разные технологии с разными уникальными свойствами, мы рекомендуем вам выбрать лучшую технологию и решение для вашего рабочего профиля. В качестве примера критериев принятия решения мы более подробно обсудим возможность запуска.

Возможность быстрого запуска ценится клиентами, поскольку они могут реализовать дополнительные потоки доходов. На рынках с механизмами мощности, ранжированием по заслугам, для вторичной и третичной частотной характеристики операторы станций могут предлагать мощность за 5 или 15 минут по высоким ценам.

Время запуска газового двигателя и газовой турбины зависит от начальных условий. Для газовых турбин требуется только смазочное масло, температура которого должна быть не менее 20° по Цельсию. Газовые двигатели требуют, чтобы температура головок цилиндров была на уровне 60°C или выше, а смазочное масло имело правильную рабочую температуру. Это достигается за счет нагрева и циркуляции охлаждающей воды, что может занять несколько часов, начиная с температуры окружающей среды. Вот почему газовые двигатели часто обслуживают в условиях быстрого пуска, а энергопотребление в режиме ожидания учитывается в общих эксплуатационных расходах.

В целом фазы запуска и загрузки из теплого резерва аналогичны для газовых турбин и газовых двигателей, обычно от 5 до 10 минут. Доступны как газовые двигатели с быстрым пуском, так и газовые турбины, способные достигать полной нагрузки в течение одной-двух минут. И двигатели, и турбины могут работать как с частичной, так и с полной нагрузкой, чтобы адаптироваться к конкретным задачам. Обе технологии могут использоваться для приложений аварийного/резервного питания, резервных приложений с пиковыми нагрузками с небольшим количеством часов работы в год (<2000 часов) или работать в течение 8500 часов в год для приложений с базовой нагрузкой.

Время запуска электростанции с комбинированным циклом намного больше, чем у электростанции с простым циклом. Современной газовой турбине в электростанции с комбинированным циклом требуется менее 30 минут для выхода на полную мощность для горячего запуска. С помощью байпасной трубы операторы могут сначала быстро запустить газовую турбину, а затем синхронизировать паровую турбину.

Как можно мы безопасно эксплуатируем сеть?

Влияние мгновенной доли прерывистых возобновляемых источников энергии на работу сети.

Безопасная и надежная работа сети требует баланса между выработкой и потреблением электроэнергии в любое время. Источники напряжения короткого замыкания или компенсаторы реактивной мощности необходимы для балансировки синхронно вращающихся масс сети (инерции). Питание от короткого замыкания требуется, чтобы иметь возможность обнаруживать сбои и в случае отключения электроэнергии восстанавливать сеть.

Исторически сложилось так, что почти все энергосистемы обеспечивали большую часть ископаемой энергии от угольных и газовых электростанций, а также от атомных и гидроэлектростанций (последние, конечно, не являются ископаемой энергией), и они предлагали высокую потенциал стабилизации из-за их очень больших вращающихся масс и высокой мощности короткого замыкания. Произошло всего несколько событий сетки, которые потребовали вмешательства, например повторной отправки.

Современные экологически чистые источники энергии, такие как ветер и солнечная энергия, не обладают свойствами стабилизации сети (динамическая стабилизация частоты), поскольку они подвержены колебаниям. Следовательно, те установки, которые обеспечивают остаточную мощность нагрузки, должны генерировать как можно больше инерции для динамического управления частотой. По мере снижения производства ископаемой энергии в определенный момент балансирующей мощности будет недостаточно, чтобы предотвратить отказ сети.

Для будущих сетей синхронная инерция становится платным товаром. TSO должны будут изменить свои рейтинги диспетчеризации в зависимости от качества, чтобы учесть предельную стоимость энергии (COE) и привести свои станции к диспетчеризации, что обеспечивает высокую стабильность сети и предотвращает риск сбоев и отключений сети.

В целом, чем больше размер синхронного электрогенератора, тем меньше необходимо работающего оборудования, чтобы оказать существенное влияние на стабильность сети.

Газовые турбины обеспечивают на порядок более высокую инерцию, чем газовые двигатели, поскольку они работают на гораздо более высоких скоростях, а вся силовая передача вносит свой вклад в механическую энергию. Особенно на электростанциях с комбинированным циклом газовые турбины обеспечивают высокие возможности балансировки сети и имеют самый низкий уровень выбросов по сравнению со всем оборудованием для производства электроэнергии на ископаемом топливе. Газовые двигатели имеют очень низкую инерцию, в первую очередь из-за легкого коленчатого вала в двигателе и ротора электрогенератора, который вращается с низким числом оборотов в минуту.

Для получения дополнительной информации о важности возможностей стабилизации сети прочитайте наш информационный документ.

Чтобы предложить вам рекомендации по технологии, наиболее подходящей для ваших требований, мы изучили наиболее распространенные сценарии и/или решения для конкретных потребностей клиентов.

Парижское соглашение и Конференция по изменению климата COP26 привели к явному ускорению выполнения задач по защите климата приверженными странами. Германия стремится к 2045 году стать климатически нейтральной страной и сократить выбросы парниковых газов на 9%.0003

не менее 65 процентов к 2030 году. Поэтапный отказ от угля должен быть завершен не позднее 2038 года, а государственные инвестиции в проекты угля, нефти и природного газа в других странах должны быть сокращены не позднее конца 2022 года. экологически чистый водород.

Германия также взяла на себя обязательство сократить к 2030 году выбросы особо опасного для климата парникового газа метана на 30 процентов.

безуглеродное или -нейтральное производство электроэнергии. У нас есть уникальные возможности, основанные на широком портфолио низкоуглеродных и безуглеродных решений, интенсивном ноу-хау в области энергосистем и великолепных возможностях проектирования систем. Как партнер и новатор, мы делаем реальностью энергетический переход «За пределы угля», масштабируя прорывные технологии уже сегодня.

Великобритания столкнулась с особой ситуацией, которая вынуждает Национальную энергосистему сделать особую конфигурацию распределения электроэнергии по стране. Поставщики энергии не могут обеспечивать 100% доступности, и в ближайшем будущем может возникнуть нехватка угольных электростанций.

Украинское правительство недавно объявило амбициозные цели: значительно увеличить долю возобновляемых источников энергии в своем энергетическом секторе, заменить негибкое угольное производство более чистыми газовыми технологиями и соединить энергосистему с европейской сетью ENTSO-E. Оптимальным решением для снижения уровня выбросов углерода и в то же время эффективной поддержки возобновляемых источников энергии является установка газотурбинной технологии. Почему? См. наш информационный документ о высокоэффективных газовых турбинах и решениях для стабилизации сети.

Из-за быстрого роста населения, роста экономической активности и старения угольного флота Южная Африка не может удовлетворить потребности национальной энергосистемы. Этот дисбаланс приводит к текущему кризису сброса нагрузки. Очевидно, что Южная Африка больше не может полагаться на один основной источник энергии.

В настоящее время приоритетом является развитие диверсифицированной энергетической экосистемы в качестве основного требования для обеспечения устойчивого развития страны. Правительство Южной Африки приняло краткосрочную политику и рамки, чтобы помочь им в разрешении кризиса сброса нагрузки. Одна из этих рамок включает модернизацию существующей инфраструктуры электроснабжения и интеграцию небольших электростанций, управляемых на местном уровне, в национальную сеть.

Основным экономическим ресурсом в районе Ансоатеги в Венесуэле является добыча нефти и газа. Попутный газ из сырой нефти обеспечивает богатую энергию. Добываются большие объемы нефти, а попутный нефтяной газ (ПНГ) может использоваться в качестве топлива для производства электроэнергии, а не сжигаться в атмосфере (как это было раньше).

Новые доступные виды топлива, новые технологии и амбициозные цели в области возобновляемых источников энергии приносят революционные изменения в коммунальные службы Карибского бассейна. Они открывают путь к более устойчивому, надежному, устойчивому и доступному энергетическому будущему, но также усложняют процесс планирования.

В этих презентациях основное внимание уделяется оптимизированным генерирующим решениям с учетом таких критериев, как размер проекта, доступные виды топлива, гибкость, стабильность, надежность, доступность и выбросы. В частности, они обсуждают, где поршневые двигатели и где газотурбинные технологии могут предложить свои преимущества, и как убедиться, что новые электростанции дополнят историю развития возобновляемых источников энергии в регионе.

преимуществ поршневых двигателей в электроэнергетике

Многие эксперты считают электростанции, построенные с поршневыми двигателями, идеальным дополнением к прерывистым возобновляемым источникам энергии. Реципиентные установки чрезвычайно гибки. Помещения могут быть рассчитаны практически на любой вариант использования; двигатели отличаются высокой надежностью, возможностью быстрого запуска и остановки, могут работать на различных жидких и газообразных топливах; агрегаты очень эффективны (особенно при включении в теплоэлектроцентрали) в широком диапазоне нагрузок; а заводы относительно недороги и могут быть построены быстро с минимальным риском задержки.

Все в энергетике (да и во всем мире) знакомы с поршневыми двигателями. В конце концов, именно они приводят в действие большинство транспортных средств, на которых люди ездят или ездят каждый день. Но поршневые двигатели — это не то, что приходит на ум большинству людей, когда речь идет о производстве электроэнергии. Более типичная электростанция использует турбины для вращения генераторов, приводимых в движение паром или природным газом.

«Часто клиенты имеют давнюю предвзятость к турбинам и считают, что многодвигательной установке потребуется значительно больше обслуживающего персонала», — сказал 9 Юкка Лехтонен, вице-президент по управлению технологиями и продуктами Wärtsilä Energy.0278 POWER , отметив, что недостаточное знакомство с технологией является препятствием для ее более широкого внедрения. «На самом деле, персонал для эксплуатации и обслуживания реципиентной установки примерно такой же, как и для газотурбинной установки аналогичного размера».

Помимо неправильного представления о рабочей силе, есть и другие вещи, в которых люди ошибаются в отношении рецептурных заводов. Многие люди думают, что поршневые двигатели подвержены высоким выбросам; в конце концов, кто не видел дизельный грузовик, мчащийся по дороге с клубами черного дыма из выхлопной трубы? Однако производители оригинального оборудования (OEM) уделяют этому вопросу пристальное внимание.

«Сегодня больше всего наших клиентов беспокоят выбросы и особенно поиск решений по снижению выбросов CO ₂ , — сказал д-р Тилман Тюткен, глава отдела продаж электростанций MAN Energy Solutions в Европе. «Наши двигатели оснащены новейшим оборудованием для снижения выбросов, которое сводит уровень выбросов к минимуму. Кроме того, они также подготовлены к будущему, когда выбросы CO ₂ будут нейтральными, поскольку они могут работать на синтетическом топливе, полученном из возобновляемых источников энергии с использованием технологии Power-to-X. Например, двухтопливные и газовые двигатели также смогут работать на углеродно-нейтральном синтетическом природном газе в будущем без дополнительной технической адаптации, что сделает их перспективными инвестициями для клиентов».

Ключ к гибкости

Агенты по недвижимости часто говорят, что три самых важных атрибута недвижимости — это местоположение, местоположение и еще раз местоположение. Сегодня тремя наиболее важными атрибутами электростанции могут быть гибкость, гибкость и гибкость. И реципиентные растения обладают этой чертой.

Лехтонен отметил, что поршневые двигатели обеспечивают гибкую диспетчеризацию. Их можно запускать несколько раз в день без штрафов за обслуживание. Минимальное время безотказной работы двигателей Wärtsilä составляет одну минуту, минимальное время простоя — пять минут, а минимальная стабильная нагрузка — 10 %. Эти функции делают двигатели идеальными для балансировки возобновляемых источников энергии, использования возможностей вспомогательных услуг и оптимизации требований к диспетчеризации в реальном времени.

Поршневые двигатели также отличаются топливной гибкостью (см. врезку «Газовые двигатели предлагают множество преимуществ»). Они могут работать с очень широким спектром жидких и газообразных топлив. Распространены природный газ и мазут, но двигатели также могут быть сконфигурированы для работы на различных видах биотоплива и биогаза, а также на углеродно-нейтральном синтетическом топливе, как отмечалось ранее. Кроме того, некоторые децентрализованные электростанции с двигателями используют сжиженный природный газ (СПГ). Тюткен отметил, что многие обычные двигатели, работающие на жидком топливе, можно легко переоборудовать для работы на двух видах топлива, что дает владельцам гибкость при планировании.

Размер завода по производству рецептур также может быть гибким. Объекты могут быть построены буквально с любой мощностью МВт с использованием среднеоборотных двигателей мощностью примерно от 1 МВт до 20 МВт каждый. Это делает станции идеальными для распределенной генерации, требующей мощности менее 50 МВт, и для более крупных станций мощностью в сотни МВт (рис. 2).

Джим Уильямс-младший, директор NorthWestern Energy по тепловым и ветровым генерациям, сказал, что гибкость также распространяется на возможности «правильного размера» производства электроэнергии в любой момент времени. Для справки: в июне компания NorthWestern Energy подписала соглашение с Caterpillar Inc., согласно которому известный OEM-производитель машин и двигателей поставит комплексное решение для энергоснабжения, включающее шесть газогенераторных установок Cat G20CM34 (рис. 3) для новой электростанции мощностью 58 МВт. будет построен недалеко от Гурона, Южная Дакота.

Уильямс объяснил концепцию правильного расчета: «Допустим, нам нужны дополнительные 20 МВт мощности в системе. Если единственным способом удовлетворить эту потребность является большая турбина внутреннего сгорания мощностью от 50 до 60 МВт, нам придется снизить мощность двигателя, что было бы чрезвычайно неэффективно и более дорого для наших клиентов. С другой стороны, имея флот из 9- Генераторные установки МВт, такие как те, что мы устанавливаем в Гуроне, мы можем постепенно увеличивать или уменьшать нашу мощность в меньших блоках, что позволяет нам максимально эффективно удовлетворять потребности в электроэнергии».

Эффективность, надежность и отказоустойчивость

Поршневые двигатели не только универсальны, но и очень эффективны. «Современные среднескоростные реципиентные установки с простым циклом имеют чистую теплотворную способность в диапазоне 8 000–8 400 БТЕ/кВтч (HHV [более высокая теплотворная способность], измеренная на стороне высокого напряжения повышающих трансформаторов). Это означает примерно на 10% меньшее потребление топлива на МВтч, чем у самой передовой газовой турбины на основе авиационного двигателя», — сказал Лехтонен.

Tütken также хвастался эффективностью поршневых двигателей в широком диапазоне нагрузок и условий эксплуатации. «Двигатели силовых установок могут достигать КПД более 50% в однотактном режиме», — сказал он. «В рамках когенерационной электростанции вы даже можете получить эффективность системы до 95%».

Кроме того, двигатели менее чувствительны к высоте, температуре окружающей среды и влажности, чем другие технологии. Например, исследования показали, что эффективность газовой турбины снижается примерно на 1% при повышении температуры на каждые 10 градусов выше условий Международной организации по стандартизации или ISO. Это может привести к снижению выходной мощности газовых турбин при некоторых условиях на 5-10%. В то же время поршневые двигатели сохраняют номинальную эффективность и выходную мощность в более широком диапазоне условий окружающей среды.

Чтобы компенсировать снижение производительности, OEM-производители газовых турбин используют различные методы охлаждения входящего воздуха и повышения производительности турбины, включая испарительные охладители и механические охладители. Однако охлаждение приточного воздуха требует дополнительных энергозатрат, а эффективность систем охлаждения сильно зависит от влажности окружающей среды. Для поршневых двигателей не требуется расход воды. Реципиентные установки используют радиаторное охлаждение с замкнутым контуром, и для увеличения выходной мощности никогда не требуется впрыск воды.

Когда дело доходит до надежности, двигатели трудно превзойти. «Коэффициент вынужденного простоя составляет менее 1% на единицу, а это означает, что для многоблочной установки вероятность остановки всех двигателей одновременно из-за простоя бесконечно мала (по сравнению с одновальной установкой). Кроме того, техническое обслуживание может быть поэтапным, чтобы обеспечить максимальную пропускную способность онлайн в любой момент времени», — сказал Лехтонен.

Компания Williams также отметила преимущество многодвигательной установки. «Когда одна высокопроизводительная турбина отключается для технического обслуживания или ремонта, мы теряем все возможности выработки электроэнергии на этой станции. В качестве альтернативы, управляя парком из нескольких газогенераторных установок, у нас есть дополнительные единицы, которые могут компенсировать слабину, если одна из них отключится», — сказал он.

Возможность запуска двигателя из полностью обесточенного состояния — еще одно преимущество, которое невозможно переоценить. Многие владельцы заводов выбрали поршневые двигатели из-за устойчивости, которую обеспечивает это преимущество в суровых погодных условиях или других стихийных бедствиях (см. врезку «Преимущества островного режима»).

Надежный выбор для электростанций

Реципиентные установки часто имеют стандартизированную модульную конструкцию, которая сводит к минимуму время строительства, что делает их возведение намного быстрее, чем газовую турбину комбинированного цикла или паро/котельную установку. Типичные сроки выполнения варьируются от года до 18 месяцев для проектов «под ключ». Ввод в эксплуатацию обычно занимает от одного до двух месяцев в зависимости от размера завода.

«Как и в случае с каждой новой электростанцией, которую мы планируем построить, мы провели исчерпывающую оценку текущей и ожидаемой потребности в электроэнергии для территории, обслуживаемой электростанцией Huron. Мы также провели опрос, чтобы оценить все доступные технологии и выбрать сочетание, которое лучше всего соответствует нашим потребностям», — сказал Уильямс 9.0278 POWER , отметив, что поршневые двигатели были самым дешевым средством удовлетворения требований портфеля NorthWestern Energy к достаточности ресурсов.