2. Echilibrul puterii, limitând utilizarea raporturilor de combustibil
motor cu piston cu gaz eficiență mecanică (AAP) în acest interval de putere este de 30-38% la sarcina nominală. O caracteristică a VFO se observă o ușoară scădere a eficienței până când sarcina este de 0,3 - 0.5 din valoarea nominală. De exemplu, eficiența unității bazate pe convertit pentru a rula pe gaze naturale, fabrica de motoare diesel Yaroslavsky YaMZ 8401 (12 dublu cilindru motor rând) la nominală electric de sarcină 320 kW este de 34%, iar atunci când o sarcină de două ori randamentul scade la 29%.
Principalele surse de termofixare (Figura 1.): Căldura de răcire bloc cu fluid (apă, glicol) - Q standby, cald sistemul de ulei de motor - Qm. taxa de căldură aer mai rece (pentru un motor turbo) - Qhb. termică a gazelor de ardere - Qnc. Radiativ și pierderea de căldură convectiv în mediul din unitatea - QpK constituie 5-6% din capacitatea disponibilă.
Nivelul temperaturii sistemului de răcire (80-90 ° C), sistemul de ulei (90-110 ° C) și temperatura produselor de ardere pentru turbinele turbocompresoare (550-650 ° C), este suficientă pentru a utiliza un motor termic pentru încălzire și apă caldă, și pentru producerea de abur tehnologic. Circuitul de încărcare intermediară sistem de răcire a aerului are un potențial relativ scăzut de temperatură (30-50 ° C), iar căldura de respingere a căldurii poate fi utilă numai pentru preîncălzire circuitul apei de alimentare extern de încălzire și apă caldă (SVS).
În funcție de gradul de comprimare a temperaturii aerului la ieșirea din turbocompresorul este de 90-120 ° C. Pentru o funcționare stabilă a motorului la temperatura maximă de ieșire a amestecului de gaz furnizat cilindrii motorului, nu trebuie să depășească 40 ° C. Prin urmare, puterea termică tras răcitoarelor de aer în schimbătoare de căldură (intercooler) este de 5-8% din puterea stocată în combustibil.
În cele din urmă, bilanțul energetic închide pierderea de energie datorită capacității calorice a gazelor de evacuare. Compoziția de echilibru calculată a gazului la o scădere a temperaturii de 100 ° C, aceste pierderi sunt 4-6% din energia stocată în combustibil.
Din discuția de mai sus și estimează că raportul carburant de limitare (excluzând căldura internă a vaporizarea apei) se ridică la 88-91%, indiferent de eficiență, deoarece Toată energia termică, cu excepția pierderilor, pot fi dispuse în eficiența schimbului de căldură.
După cum sa menționat deja, temperatura este intercooler potențial relativ scăzut și utilizarea acestuia în sistemele de încălzire problematice. Prin urmare, raportul combustibil efectiv realizabilă nu va depăși 86%.
Ca un exemplu, în Fig. 2 prezintă echilibrul energetic al structurii motorului cu piston cu gaz QSK 19 G 315 kW putere electrică produsă de Cummins Power Generation (USA). Factorul de utilizare a CHP combustibil pe baza acestui motor este de 76%.
Relativ scăzută Eficiența termofixare (47%), datorită faptului că motorul este proiectat să funcționeze cu un amestec sărac în carburant, astfel temperatura produselor de ardere din aval a turbinei și căldură semnificativ redusă