ДВУХТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА ГЕНЕРАЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ НА ПОПУТНОМ НЕФТЯНОМ ГАЗЕ

BI-FUEL ELECTRICAL ENERGY GENERATION SYSTEM BASED ON ASSOCIATED OIL GAS

Yaremenko Alexander Gennadievich

Master's Student, Department of Electric Power Systems and Networks, Kazan State Power Engineering University,

Kazan, Russia

АННОТАЦИЯ

Исследуются вопросы, связанные с переводом дизель-генераторной установки на систему 2х-топливного режима работы (СДТР) - новейшей разработки чешской компании ComAp, позволяющей оптимально подобрать соотношение газа к дизельному топливу, то есть определять один вид топлива как основной, например, дизель, а второй – как резервный (газ), как правило, в пропорциях 70:30 соответственно.

Переход (Conversion Bi-fuel diesel-generator) на 2х-топливный вариант ComAp модифицирует оригинальный дизельный двигатель таким образом, что он работает путем подачи газа в двигатель и последующего электронного управления потоком газа в зависимости от частоты вращения и мощности двигателя.

ABSTRACT

This article presents the issue under study research related to the conversion of diesel generator set to a bi-fuel operating system (SDTR) - the latest development of the Czech company ComAp, which allows to optimally select the ratio of gas to diesel fuel, that is, to determine one type of fuel as the main one, for example, diesel , and the second - as a reserve (gas), usually in proportions of 70:30 respectively, which ensures a reduction in operating costs without reducing the power and other operational characteristics of the generator, and thereby significantly reduce the cost of operation and reduce harmful emissions of industrial diesel engines.

Conversion Bi-fuel diesel-generator ComAp modifies the original diesel engine so that it uses natural gas as the main fuel, i.e. works by supplying gas to the engine and then electronically controlling the gas flow depending on the engine speed and power.

Efficiency, stability, load acceptance, almost the same as when operating a diesel generator set.

Ключевые слова: система 2х-топливного режима работы (СДТР), чешская компания КомАп (ComUp), ПЛК-программируемый логический контроллер; ДГУ-диз-генераторная установка; контроллеры (InteliBifuel) ручного и дистанционного запуска (MRS), системы MRS (программируемые логические контроллеры), блок управления двигателем через шину CAN J1939, модуль CM-Ethernet, онлайн-инструмент WebSupervisor.

Keywords: dual-fuel operating mode system (SDTR), Czech company ComUp; PLC- programmable logic controller, DG-Diesel-generator; controllers (InteliBifuel) for manual and remote start (MRS), MRS systems (programmable logic controllers), engine control unit via CAN bus J1939, CM module -Ethernet, WebSupervisor online tool.

Газ смешивается с воздухом в общем смесителе, установленном перед турбокомпрессором. Подача газа контролируется дроссельным клапаном, который управляется контроллером ComAp InteliGen–BF в соответствии с требуемой частотой вращения и выходной мощностью. Во избежание детонаций, устанавливается система контроля детонаций ComAp DENOX, которая позволяет оптимально подобрать соотношение газа к дизельному топливу.

Компания ComUp реализует программное обеспечение: контроллеры (InteliBifuel) ручного и дистанционного запуска (MRS), которые позволяют эффективно управлять, контролировать генераторную установку вручную или удаленно с помощью устройства, подключенного к Интернету (ПК, планшета или смартфона). Система MRS (программируемые логические контроллеры) используется для обеспечения основной мощности там, где сеть недоступна, например, на строительных площадках, автономных телекоммуникационных башнях.

Рисунок 1. Контроллер ComAP.

Контроллер ComAP предназначен для приложений, где действие управления системой осуществляется системным ПЛК. Кроме того, этот контроллер может взаимодействовать с ЭБУ (Электронным Блоком Управления) двигателя для считывания определенных значений двигателя и обеспечения защиты генератора при необходимости.

Контроллеры генераторной установки ComAp обмениваются данными с блоком управления двигателем через шину CAN J1939. Благодаря добавлению подключаемого модуля CM-Ethernet от ComAp пользователь удаленно контролирует и управляет генераторной установкой с помощью онлайн-инструментов ComAp, таких как WebSupervisor, что снижает затраты на техническое обслуживание. После внедрения - 70:30 (т.е. 70% газа и 30% дизтоплива) в идеальных условиях, и 40:60 - в худшем случае (т.е. динамическая нагрузка, изменение спецификации газа и т. д.).

Стандартный комплект: Дроссельное устройство для ручной регулировки соотношения компонентов топлива. Штатная система управления двигателем регулирует подачу дизельного топлива как в дизельном, так и в 2-х топливном режиме, газовая рампа компании ComAP для 2х-топливного генератора.

Контроллер 2х-топливной системы предназначен для мониторинга различных параметров двигателя и собственно системы, таких как давление и температура воздуха в коллекторе, температура выхлопных газов, разрежение на входе, давление газа и вибрация двигателя.

На основе полученной информации контроллер активирует или деактивирует 2х-топливный режим в зависимости от производительности двигателя, нагрузки, температуры окружающей среды, уровня вибрации или давления газа. Контроллер передает информацию в систему дистанционного мониторинга двигателя через RS-232/RS- 485 (протокол ASCII или ModBus RTU).

Список литературы:

1. Курбанкулов С.Р., Фахрутдинов Р.З., Ибрагимов Р.К., Зиннурова О.В., Ибрагимова Д.А. Проблемы и перспективы использования попутного нефтяного газа на нефтяных промыслах // Вестник казанского технологического университета. - 2016. - Т. 19. - № 12
2. Щерба В.А., Гомес А.Ш.С., Воробьев А.А. Перспективы утилизации попутного нефтяного газа в Российской Федерации // Проблемы региональной экологии. - 2019. - №1.
3. Постановление Правительства РФ от 08.11.2012 N 1148 (ред. от 13.12.2019) "Об особенностях исчисления платы за негативное воздействие на окружающую среду при выбросах в атмосферный воздух загрязняющих веществ, образующихся при сжигании на факельных установках и (или) рассеивании попутного нефтяного газа".
4. Сенчагов В.К. Экономическая безопасность России: общий курс. Учебник. М., Дело, 2005. 896 с.
5. Благодатских В.Г., Богатырев Л.Л., Бушуев В.В., Воропай Н.И.Влияние энергетического фактора на экономическую безопасность регионов РФ. Екатеринбург, Изд-во Уральского университета, 1998. 288 с.
6. Энергетическая стратегия РФ на период до 2030г. / [URL: http://www.federalenergy.ru/articles/law/62403/]