Анализ схемных решений когенерационных установок на базе двигателей внутреннего сгорания и их влияние на эффективные и экологические характеристики

А. Г. Клименко, А.В. Дологлонян, В.Т. Матвеенко

Институт природно-технических систем, РФ, г. Севастополь, ул. Ленина 28

E-mail: kag1958776@gmail.com

DOI: 10.33075/2220-5861-2022-3-62-68

УДК 621.43.052                                                       

Реферат:

   В работе проанализированы способы повышения эффективности ДВС, связанные с их форсировкой и воздействием на рабочий процесс (повышение наддува, охлаждение наддувочного воздуха, электронное регулирование топливоподачи и газораспределения, регулирование степени сжатия, применение на газовых двигателях специальных газовпускных устройств и др.).

   Повышение эффективности ДВС, в свою очередь, связано с обеспечением полноты сгорания топлива, повышением КПД, а, следовательно, снижением доли выбросов в атмосферу отработавших газов относительно вырабатываемой мощности, т. е. при этом решается двуединая задача – повышение как топливной, так и экологической составляющей эффективности.

   Учитывая, что основные статьи по вредным выбросам в атмосферу относятся к секторам электроэнергетики и транспорта, рассмотрены схемные решения когенерационных установок и их влияние на эффективные и экологические характеристики ДВС. Предложена доработка газовыпускного тракта ДВС путем установки после системы газовыпуска турбокомпрессорного утилизатора. Изложенные выше технические предложения в настоящем исследовании будут отнесены к приоритетным в отношении ДВС.

   Анализ расчетных данных свидетельствует о том, что при значительном уменьшении расхода топлива (выпускных газов) почти на 10% прирост мощности установки с турбокомпрессорным утилизатором получается достаточно ощутимым. Следовательно, можно констатировать снижение количества выпускных газов относительно значения прироста мощности.

   Предложенное схемное решение по модернизации когенерационных установок на базе ДВС показало целесообразность его использования на объектах малой генерации и в сфере транспорта.

Ключевые слова: когенерация, энергетика, двигатель внутреннего сгорания, газовый двигатель, эффективные характеристики, экологические характеристики, турбокомпрессорный утилизатор.

Для цитирования: Клименко А. Г., Дологлонян А.В., Матвеенко В.Т. Анализ схемных решений когенерационных установок на базе двигателей внутреннего сгорания и их влияние на эффективные и экологические характеристики // Системы контроля окружающей среды. 2022. Вып. 3 (49). C. 62-68. DOI: 10.33075/2220-5861-2022-3-62-68

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.  ГОСТ 10150-2014. Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Общие технические условия. М.: Стандартинформ, 2015.
2. Поляков А.П., Мариянко Б.С. Исследование влияния на показатели газодизеля усовершенствования системы питания применением газовпускного устройства // Научные труды Винницкого национального технического университета. 2014. № 2. С. 10.
3. Кулешов А.С. Развитие методов расчета и оптимизация рабочих процессов ДВС: Дис. … д-ра техн. наук (спец. 05.04.02). М., 2012. 235 с.
4. Клименко А.Г., Очеретяный В.А. Правовые, экологические аспекты и особенности декарбонизации энергетики и транспорта в Российской Федерации // Системы контроля окружающей среды. 2022. № 2(48). С. 61–72.
5. Матвеенко В.Т., Очеретяный В.А., Андриец А.Г. Перспективы повышения эффективности ГТД с регенерацией теплоты усложнением цикла // Вестник СевНТУ: сб. науч. трудов. Севастополь. 2010. Вып. 106. С. 120–123.
6. Матвеенко В.Т., Дологлонян А.В., Клименко А.Г., Очеретяный В.А. Работа электротеплогенерирующих газотурбинных установок сложных циклов на номинальных и переменных режимах // Национальная Ассоциация Ученых. 2021. № 64-2(64). С. 17–22.
7. Басок Б.И., Коломейко Д.А. Анализ когенерационных установок. Ч. II. Анализ энергетической эффективности // Промышленная теплотехника. 2006. № 4. С. 79–83.
8. Басок Б.И., Коломейко Д.А. Анализ когенерационных установок. Ч. III. Анализ схемных решений когенерационных установок // Промышленная теплотехника. 2006. № 5. С. 76–82.
9. Оганесян Л.С., Саргсян А.Г. Показатели энергетической эффективности когенерационных и тригенерационных установок // Вестник Национального политехнического университета Армении. Электротехника, энергетика. 2016. № 1. С. 67–77.
10. Клименко А.Г. Контроль параметров процесса наполнения газопоршневого двигателя методом малых отклонений // Системы контроля окружающей среды. 2020. № 3 (41). С. 49–55.