"ЭТС-Астана" начала применение INNIO Waukesha Series 5
С начала 2023 года линейка серийных модульных газопоршневых электростанций ТОО "ЭТС-Астана" пополнилась новой моделью. Номинальная мощность ГПЭС, запущенной в серийное производство, составляет 1250 кВт, что на 15 % выше своего ближайшего предшественника.
В новинке используется газопоршневой двигатель Waukesha новой 5-ой серии, обладающий большей мощностью. При этом габариты двигателя, по сравнению с предыдущей версией, остались неизменными. Можно предположить, что двигатель стал работать в более напряженном режиме и нагрузка на его отдельные узлы пропорционально возросла. Однако это не так. Наоборот, двигатель стал менее нагруженным. Это стало возможным, во-первых, благодаря использованию технологии сжигания обогащенной топливной смеси по циклу Миллера, во-вторых, модификации конструкции головок цилиндров, которая позволила снизить температуру в критически важных зонах, в-третьих, оптимизации конструкции поршня.
Эти технические новшества существенно повлияли на эксплуатационные характеристики ГПЭС:
Повысилась топливная универсальность.
Новая ГПЭС может устойчиво работать на сложных газах. На составах газа с WKI* 55 и выше двигатель работает без потери мощности. Даже наличие в топливном газе серосодержащих компонентов (до 0,2 %, молярная доля) существенно не влияет на ресурс двигателя.
Способность работать при высоких температурах окружающего воздуха и большой высоте над уровнем моря.
ГПЭС может эксплуатироваться в жарких регионах, не теряя мощности даже на большой высоте над уровнем моря. Предельные значения без снижения номинальной мощности: температура окружающей среды до +40 °С, высота 1000 м над уровнем моря. Но и на высоте более 1000 м и при более высоких температурах новая ГПЭС сохраняет работоспособность при незначительном снижении выходной мощности.
Снизились эксплуатационные затраты.
Несмотря на большую мощность по сравнению со своей предшественницей, стоимость эксплуатации новой ГПЭС снизилась на 22 %. Достижение таких результатов стало возможным благодаря следующим факторам:
- применению менее дорогих свечей зажигания с увеличенным ресурсом. Использование свечей из недрагоценных металлов и модуля питания зажигания нового поколения (IPMD2) увеличивают интервал замены свечей до 4000 часов;
- увеличенным интервалам замены масла. За счет улучшенной конструкции поршня интервалы замены масла продлены до 4000 моточасов (в зависимости от состава газа и условий эксплуатации, необходимость замены определяется по фактическому состоянию);
- сокращению количества выездов сервисных бригад для работ с двигателем, в результате чего эксплуатационные затраты снижаются.
Увеличились интервалы больших ТО.
Одно из существенных преимуществ использования цикла Миллера в сжигании топливовоздушной смеси – это снижение температуры в конце такта сжатия. Казалось бы, меньшая температура уже обеспечит более продолжительный сервисный интервал, но конструкторы на этом не остановились. Специально были разработаны новые головки блока цилиндров с технологией охлаждения XCOOLED с оптимизированным потоком движения охлаждающей жидкости, что позволило еще снизить температуру в отдельных точках клапанной группы на 10…40 %. Кроме того, в газовом двигателе применена конструкция поршня с уменьшенным объемом кратера поршня, что позволило снизить температуру в верхнем гребне поршня еще на 50 °С. В результате этих конструктивных изменений существенно увеличился ресурс работы ГБЦ – теперь срок ее службы составляет 24 000…30 000 моточасов.
Следует заметить, что цикл Миллера требует более интенсивного наддува, чем в традиционном двигателе, работающем на обогащенной топливной смеси. Чтобы обеспечить такой наддув, в двигателе используется новый мощный турбокомпрессор, силовые элементы конструкции которого изготовлены из материалов с более высокими прочностными характеристиками, чем в предыдущей модульной ГПЭС, что позволяет увеличить ресурс работы до 24 000…30 000 часов.
Удобство управления и диагностики неисправностей.
В новой ГПЭС, как и в предыдущей модели, используется контроллер двигателя нового поколения ESM2, который снабжен большим резистивным сенсорным экраном. С ним можно взаимодействовать, прикасаясь пальцем, перчаткой или стилусом, – экран реагирует на нажатие любыми предметами. Ранее, чтобы получить доступ к точным настройкам или диагностике, требовался отдельный ноутбук или компьютер. Сейчас сенсорный экран дает возможность полного взаимодействия со всеми системами. Отметим новые функции контроллера:
- полноцветное отображение параметров работы двигателя в графическом виде;
- отображение всех неисправностей, а также встроенный модуль пошагового поиска и устранения неполадок;
- контроль выхлопа, температуры коренных подшипников, давления масла;
- контроль пропусков зажигания.
Кроме того, в ESM2 предусмотрена возможность его интеграции с платформой myPlant.
