
Губарев Василий Яковлевич, канд. техн. наук, проф., заведующий кафедрой промышленной теплоэнергетики, Липецкий государственный технический университет, Липецк, Россия; gv_lipetsk@rambler.ru. Арзамасцев Алексей Геннадьевич, канд. физ.-мат. наук, доц. кафедры промышленной теплоэнергетики, Липецкий государственный технический университет, Липецк, Россия; arzamastcev-ag@mail.ru. Картель Александр Юрьевич, канд. техн. наук, доц. кафедры промышленной теплоэнергетики, Липецкий государственный технический университет, Липецк, Россия; zetzervam@gmail.com. Vasiliy Ya. Gubarev, Cand. Sci. (Eng.), Prof., Head of the Department of Industrial Heat Power Engineering, Lipetsk State Technical University, Lipetsk, Russia; gv_lipetsk@rambler.ru. Aleksey G. Arzamastsev, Cand. Sci. (Phys. and Math.), Ass. Prof. of the Department of Industrial Heat Power Engineering, Lipetsk State Technical University, Lipetsk, Russia; arzamastcev-ag@mail.ru. Aleksandr Yu. Kartel, Cand. Sci. (Eng.), Ass. Prof. of the Department of Industrial Heat Power Engineering, Lipetsk State Technical University, Lipetsk, Russia; zetzervam@gmail.com. В статье рассмотрены режимы работы различных схем использования детандер-генераторных агрегатов на когенерационных котельных с газопоршневыми двигателями внутреннего сгорания. Показано, что при низких температурах воздуха в схеме с отсутствием предварительного подогрева газа могут выпадать кристаллогидраты в газопроводе после детандера. Для недопущения этого явления предложен режим с поддержанием более высокого выходного давления в детандере, чем минимально допустимое давление по условию недопущения образования кристаллогидратов. Показано, что при данном режиме уменьшится работа детандера. Проведен анализ влияния начальных параметров газа на величину работы детандера. Выявлено, что схема с подогревом газа перед детандером позволяет полностью реализовать располагаемый перепад давлений. Дополнительным преимуществом применения предварительного подогрева является увеличение удельной работы детандера за счет более высокой входной температуры газа. Показано, что при определенном значении температуры наружного воздуха в летний период использование подогрева газа может стать невыгодным из-за уменьшения коэффициента полезного действия двигателей внутреннего сгорания для схемы с подогревом. При более высоких температурах наружного воздуха предложен режим с отключением подогрева газа. Для когенерационной котельной с 3 газопоршневыми двигателями внутреннего сгорания проведен расчет годовой и среднемесячной экономии топлива от применения различных схем детандер-генераторных агрегатов по сравнению со схемой с дросселированием газа. Наибольший энергетический эффект от применения предварительного подогрева газа будет в зимний период, так как подогрев позволяет снять ограничения по величине выходного давления газа и тем самым полностью использовать располагаемый перепад давлений в детандере. Показано, что подогрев газа перед детандером до 100 °С позволяет увеличить годовую экономию топлива примерно в 1,4 раза по сравнению с использованием схемы с детандером без подогрева. In this mode, due to a decrease in the pressure drop used in the expander, useful effect has been shown to decrease. The paper considers the operating modes of various schemes for the use of expander-generator units in cogeneration boilers with gas-piston internal combustion engines. In the scheme with the absence of gas heating before the expander at low air temperatures, crystallohydrates may fall out after the expander. In order to prevent this phenomenon, a mode with gas throttling after the expander is proposed. In this mode, due to a decrease in the pressure drop used in the expander, its useful effect will decrease. The study also shows that the scheme with gas heating in front of the expander enables the available pressure drop to be fully realised. At a certain outdoor air temperature in the summer, the use of gas heating may become unprofitable due to a decrease in the efficiency of internal combustion engines for a heated circuit. At higher outdoor temperatures, the study proposes a mode with gas heating turned off. Annual and average monthly fuel economy from the use of various schemes of expander-generator units for a cogeneration boiler house in comparison with the scheme with drosseling is calculated. It is shown that heating the gas before the expander to 100 °С allows annual fuel economy to be increased by about 1.4 times, when compared to a scheme using an expander without heating.
expander-generator unit, когенерационная котельная, экономия топлива, specific fuel economy, удельная полезная работа, cogeneration boiler house, детандер-генераторный агрегат, specific useful work, УДК 620.9
expander-generator unit, когенерационная котельная, экономия топлива, specific fuel economy, удельная полезная работа, cogeneration boiler house, детандер-генераторный агрегат, specific useful work, УДК 620.9
| selected citations These citations are derived from selected sources. This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | 0 | |
| popularity This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network. | Average | |
| influence This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | Average | |
| impulse This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network. | Average |
