रूस में वैकल्पिक ईंधन बिजली संयंत्र

2024 लेखक: Seth Attwood | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-16 16:05

पिछले कुछ वर्षों में, गैस पिस्टन इंजन वाले स्वायत्त बिजली संयंत्र रूस और विदेशों में तेजी से लोकप्रिय हो गए हैं। इन इकाइयों को बनाए रखना आसान है और पारंपरिक डीजल इकाइयों की तुलना में कम ईंधन की खपत होती है। इसके अलावा, एक गैस पिस्टन इंजन के आधार पर, एक संयुक्त स्टेशन को इकट्ठा करना संभव है जो एक साथ गर्मी और बिजली उत्पन्न करता है।

हमने पॉलीटेक 360 फेस्टिवल के जनरल पार्टनर ट्रांसमैशहोल्डिंग के डेवलपर्स से बात की कि कैसे गैस पिस्टन यूनिट गैसोलीन या डीजल इंजन से अलग है और क्या इसे एक साधारण कार पर स्थापित किया जा सकता है। हमारे सवालों का जवाब ट्रांसमाशहोल्डिंग जेएससी में डीजल इंजन विकास विभाग के प्रमुख अलेक्जेंडर टेरेखिन और ट्रांसमैशहोल्डिंग जेएससी में डीजल इंजीनियरिंग विकास के परियोजना प्रबंधक इगोर ओविचिनिकोव ने दिया।

संक्षेप में, गैस पिस्टन इंजन पारंपरिक आंतरिक दहन इंजन हैं जो संचालित करने के लिए गैस का उपयोग करते हैं। इस तरह की पहली स्थापना 19 वीं शताब्दी के अंत में दिखाई दी और मुख्य रूप से कारखानों में विभिन्न उत्पादन उपकरणों को चलाने के लिए उपयोग की जाती थी। बाद में, उन्हें मुख्य रूप से इलेक्ट्रिक मोटर्स द्वारा बदल दिया गया। वे परिवहन में भी व्यापक रूप से उपयोग नहीं किए जाते हैं। लेकिन हाल के वर्षों में, गैस पिस्टन इंजन की लोकप्रियता बढ़ने लगी है। इसके कई कारण हैं, लेकिन मुख्य एक तरल हाइड्रोकार्बन ईंधन (गैसोलीन, डीजल) की कीमतों में वृद्धि है। आज, गैस पिस्टन इंजन का उपयोग बिजली जनरेटर, गर्मी जनरेटर, पंप, कम्प्रेसर और प्रशीतन इकाइयों में किया जाता है।

N+1: गैस पिस्टन इंजन किन संयंत्रों में उपयोग किए जाते हैं और क्यों?

गैस पिस्टन इंजन का उपयोग लगभग सभी अनुप्रयोगों के बिजली संयंत्रों में किया जाता है: स्थिर इंजन-जनरेटर और बिजली संयंत्र, लोकोमोटिव, ऑटोमोबाइल, परिवहन और तकनीकी (ट्रैक्टर, खदान उपकरण के लिए) और अन्य।

हमारे देश और दुनिया में प्राकृतिक गैस का भंडार सभी प्रकार के तरल हाइड्रोकार्बन ईंधन के भंडार से काफी अधिक है। स्वाभाविक रूप से, गैस ईंधन की लागत तरल हाइड्रोकार्बन ईंधन की तुलना में काफी कम है। हमारे देश में कई पीढ़ियां इस प्रकार के ईंधन का उपयोग करने में सक्षम होंगी।

ऐसे इंजन किस पर काम करते हैं?

वे दो प्रकार के गैस ईंधन का उपयोग करते हैं। सबसे पहले, यह प्राकृतिक गैस है (इसमें अधिकांश मीथेन होती है), जिसे हम जलाते हैं, विशेष रूप से, हमारी रसोई में। और, दूसरी बात, तेल शोधन से प्राप्त पेट्रोलियम गैस (इसमें अधिकांश प्रोपेन और ब्यूटेन होते हैं)। यह एक तरलीकृत अवस्था में उत्तरार्द्ध है जो ज्यादातर कारों के लिए मोटर ईंधन के रूप में या गैस ग्रीष्मकालीन कॉटेज के लिए सिलेंडर में उपयोग किया जाता है।

अधिकांश औद्योगिक, ट्रक और बस इंजन प्राकृतिक संपीड़ित या तरलीकृत गैस का उपयोग करते हैं। हाल ही में, यात्री कारों को प्राकृतिक गैस के उपयोग में बदलने के प्रस्ताव आए हैं।

ऐसा इंजन आंतरिक दहन इंजन से किस प्रकार भिन्न है?

एक गैस पिस्टन इंजन एक ही आंतरिक दहन इंजन है, लेकिन एक अलग प्रकार के ईंधन के उपयोग से संबंधित कुछ डिज़ाइन सुविधाओं के साथ।

सबसे पहले, गैस के मापदंडों (दबाव, तापमान) को बदलने और इंजन को आपूर्ति करने के लिए अंतिम उत्पाद (कार, डीजल लोकोमोटिव, आदि) पर एक गैस भंडारण प्रणाली और गैस उपकरण लगाया जाना चाहिए।

इंजन में बदलाव को ही दो भागों में बांटा जा सकता है। उनमें से जो पहले से संबंधित हैं वे एक रचनात्मक प्रकृति के हैं और संपीड़न अनुपात में परिवर्तन, सिलेंडर-पिस्टन समूह के कुछ हिस्सों के डिजाइन, वायु आपूर्ति और टर्बोचार्जर सेटिंग्स और अन्य तत्वों से संबंधित हैं। बाद वाले इंजन उपकरण के साथ इनटेक मैनिफोल्ड या दहन कक्ष में गैस की आपूर्ति के लिए उपकरणों से जुड़े होते हैं।

क्या नियमित कार में गैस पिस्टन इंजन लगाना संभव है?

कर सकना। कई ने सफलता के साथ सवारी की और सवारी की। इस तरह के समाधान ऑटोमोबाइल, ट्रैक्टर, लोकोमोटिव, छोटे डेडवेट वाणिज्यिक जहाजों और अन्य वाहनों में उपयोग किए जाते हैं।

ट्रांसमैशहोल्डिंग और गैस इंजन

2013 में, ब्रांस्क में ट्रांसमाशहोल्डिंग प्लांट में एक शंटिंग डीजल लोकोमोटिव TEM19 का उत्पादन किया गया था। यह दुनिया का पहला डीजल लोकोमोटिव है जिसका पिस्टन इंजन प्राकृतिक गैस पर चलता है, जिसकी स्वायत्त आपूर्ति क्रायोजेनिक कंटेनर में तरल रूप में संग्रहीत होती है।

वर्तमान में, टीएमएच ने एक नई गैस शंटिंग डीजल लोकोमोटिव टीईएम29 की बढ़ी हुई शक्ति बनाने के लिए एक परियोजना शुरू की है। इसका डिजाइन मुख्य उपकरणों के प्रतिरूपकता के सिद्धांत पर आधारित होगा। इसका उद्देश्य समग्र मरम्मत के उपयोग के कारण संचालन के दौरान रखरखाव और मरम्मत करने में शामिल संसाधनों की लागत को कम करना है।

कोलोम्ना में अपने उद्यम में, टीएमएच वैकल्पिक ईंधन का उपयोग करते हुए कई परियोजनाओं को लागू कर रहा है, बुनियादी, बैकअप और आपातकालीन उद्देश्यों के लिए बिजली संयंत्रों में बिजली और गर्मी उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किए गए एक मौलिक रूप से नए प्रकार के उत्पाद - गैस इंजन के उत्पादन में महारत हासिल है।

वर्तमान में, कोलोमना संयंत्र में TEM29 शंटिंग डीजल लोकोमोटिव के लिए 9GMG गैस इंजन-जनरेटर निर्माणाधीन है।

टीएमएच कोलोम्ना संयंत्र में बनाए गए इंजन, डीजल ईंधन, प्राकृतिक ईंधन या संबंधित पेट्रोलियम गैस के साथ-साथ मुख्य ईंधन के रूप में 1000 से 3500 किलोवाट की बिजली सीमा में कच्चे तेल का उपयोग करेंगे।

टीएमएच संघीय लक्ष्य कार्यक्रम "राष्ट्रीय तकनीकी आधार" के डीजल इंजन विकास उपप्रोग्राम के कार्यान्वयन के दौरान बनाए गए नए डीजल इंजनों के गैस संशोधनों को विकसित करने का भी इरादा रखता है।

इन इंजनों का सार्वभौमिक रूप से उपयोग क्यों नहीं किया जाता है?

ऐतिहासिक रूप से ऐसा ही हुआ है कि विभिन्न प्रकार के तरल हाइड्रोकार्बन ईंधन मुख्य रूप से मोटर ईंधन के रूप में उपयोग किए जाते हैं। उनके लिए एक व्यापक बुनियादी ढांचा तैयार किया गया है। तदनुसार, गैस के उपयोग का विस्तार करने के लिए, इसकी डिलीवरी से जुड़े बुनियादी ढांचे को ईंधन भरने की जगह और अंततः दहन के स्थान तक विस्तारित करना आवश्यक है। अब इस पर सक्रियता से काम किया जा रहा है।

फिलहाल, गैस इंजन ईंधन पर चलने वाले इंजनों के संचालन के लिए सबसे आशाजनक स्वेर्दलोव्स्क रेलवे की गैर-विद्युतीकृत उत्तरी सीमा है। इस क्षेत्र में सभी आवश्यक शर्तें हैं: एक सपाट प्रोफ़ाइल, बड़ी मात्रा में कार्गो, सस्ती प्राकृतिक गैस की उपलब्धता, साथ ही उत्पादन सुविधाएं, जिसके आधार पर तरलीकृत प्राकृतिक गैस का उत्पादन शुरू किया जा सकता है।

सामान्य तौर पर, सभी प्रकार के परिवहन में मोटर ईंधन के रूप में गैस का उपयोग और घरेलू गैस परिवहन और स्थिर उपकरणों के निर्माण का आज रोलिंग स्टॉक के नवीनीकरण के लिए बहुत महत्व है, जो अंतरराष्ट्रीय सुरक्षा, पर्यावरण और विश्वसनीयता मानकों को पूरा करना चाहिए।

वे अक्सर छोटे बिजली संयंत्रों में क्यों उपयोग किए जाते हैं?

यह लाभदायक और किफायती है। संयंत्र के मालिक के लिए ईंधन की खपत और परिचालन लागत महत्वपूर्ण मुद्दे हैं। एक गैस पिस्टन इकाई में गैस टरबाइन इकाई की तुलना में किसी भी लोड मोड के तहत उत्पादित प्रति किलोवाट प्रति घंटे एक विशिष्ट ईंधन खपत होती है। यह इस तथ्य के कारण है कि पिस्टन मशीनों की दक्षता 36-45 प्रतिशत है, जबकि टर्बाइनों के लिए यह केवल 25-34 प्रतिशत है।

डीजल इंजन पर गैस पिस्टन इंजन का मुख्य लाभ सस्ता ईंधन है। यहां तक कि जब एक प्रोपेन-ब्यूटेन गैस मिश्रण को आरक्षित ईंधन के रूप में उपयोग किया जाता है, तो गैस पिस्टन संयंत्र पर उत्पादित विद्युत ऊर्जा की एक इकाई की लागत डीजल की तुलना में 1, 3 गुना कम होती है।

गैस टरबाइन इकाई के विपरीत, गैस पिस्टन इकाई के संचालन और रखरखाव के लिए उच्च योग्य इंजीनियरिंग कर्मियों की आवश्यकता नहीं होती है। गैस पिस्टन इंजन के नियमित रखरखाव, मध्यवर्ती और ओवरहाल मरम्मत को निर्माता या किसी विशेष उद्यम की साइट पर इकाई को स्थानांतरित किए बिना संचालन स्थल पर किया जा सकता है।

हाल के वर्षों में गैस पिस्टन इकाइयों की बढ़ती लोकप्रियता का कारण क्या है, इस तथ्य के बावजूद कि तकनीक लंबे समय से मौजूद है?

बिजली और तापीय ऊर्जा के लिए उपभोक्ता बाजार के विश्लेषण से पता चला है कि लगभग 30 प्रतिशत उपभोक्ताओं को दसियों और सैकड़ों मेगावाट बिजली की आवश्यकता नहीं होती है और इसलिए, अनिवार्य केंद्रीकृत बिजली आपूर्ति, जिसका कुल नुकसान नेटवर्क के माध्यम से उपभोक्ता को परिवहन के दौरान होता है 25-30 प्रतिशत तक।

इसके अलावा, उपयोगकर्ता केंद्रीकृत नेटवर्क से जुड़ने की उच्च लागत से संतुष्ट नहीं हैं, और सामान्य तौर पर, रूस में ऊर्जा बाजार के उदारीकरण ने बड़े केंद्रीकृत ऊर्जा आपूर्ति प्रणालियों के संचालन में संकट पैदा कर दिया है।

गैस पिस्टन प्रौद्योगिकियां छोटे पैमाने पर बिजली उत्पादन के लिए उपयुक्त हैं, उत्पन्न गर्मी और बिजली के न्यूनतम नुकसान के साथ "किफायती" बिजली उत्पादन की अवधारणा को बहुत प्रभावी ढंग से कार्यान्वित करती हैं। गैस पिस्टन संयंत्रों के आधार पर बिजली और गर्मी के संयुक्त उत्पादन के स्थानीय स्वायत्त विकेन्द्रीकृत स्रोतों में उच्च दक्षता है, क्षेत्रीय बिजली ग्रिड से पूरी तरह से स्वतंत्र हैं, और इसके परिणामस्वरूप, टैरिफ की वृद्धि से विश्वसनीय हैं, आपूर्ति के निर्माण के लिए लागत की आवश्यकता नहीं है और वितरण नेटवर्क।

गैस पिस्टन इंजन को श्रृंखला में जोड़ा जा सकता है। प्रतिष्ठानों के अलग-अलग उपयोग की तुलना में इस तरह के समेकन का क्या लाभ है?

न केवल गैस-पिस्टन इंजन, बल्कि डीजल वाले को भी "बैटरी" में जोड़ा जा सकता है। यह सब स्थिर बिजली संयंत्र की सुविधाओं और आवश्यकताओं पर निर्भर करता है। विशेष रूप से, बहुत बार व्यक्तिगत मॉड्यूल को केवल हेलीकॉप्टर द्वारा स्थापना और संचालन के स्थान पर पहुंचाया जा सकता है। लेकिन विशेष बिजली संयंत्र हैं, जिनकी मुख्य आवश्यकता एक इकाई में अधिकतम संभव बिजली है।