Метод обробки даних моніторингу паливної ефективності газового двигуна

The algorithm of the step-by-step realization of the data processing method of the fuel efficiency monitoring for gas engines (GE) and analytical description of the stages are presented. The monitoring data of the GE fuel efficiency have been processed in the form of data-banks according to the per-unit-volume fuel consumption (natural gas) in dependence with the air inlet temperature of GE. As a result the change values of the per-unit-volume fuel consumption due to the air inlet temperature change by 1 °С, that allow to estimate the application efficiency of the variable methods of GE inlet air cooling, are received.Приведены алгоритм поэтапной реализации метода обработки данных мониторинга топливной эффективности газовых двигателей и аналитическое описание этапов. Данные мониторинга топливной эффективности газовых двигателей обрабатывались в виде массивов данных по зависимости удельного объемного расхода топлива (природного газа) от температуры воздуха на входе газовых двигателей. В результате получены значения величины изменения удельного объемного расхода топлива, приходящейся на изменение температуры воздуха на входе газовых двигателей на 1 °С, которые дают возможность оценивать эффективность применения разных способов охлаждения воздуха на входе газовых двигателей.Наведено алгоритм поетапної реалізації методу обробки даних моніторингу паливної ефективності газових двигунів та аналітичний опис етапів. Дані мониторингу паливної ефективності газових двигунів оброблялись у вигляді масивів даних по залежності питомої об’ємної витрати палива (природного газу) від температури повітря на вході газових двигунів. У результаті отримані значення величини зміни питомої об’ємної витрати палива, яка припадає на зміну температури повітря на вході газових двигунів на 1 °С, які дають змогу оцінювати ефективність застосування різних способів охолодження повітря на вході газових двигунів

Оцінка ефективності кондиціонування повітря суднового дизель-генератора тепловикористовуючих холодильних машин

The analysis of effectiveness of conditioning (cooling and drying) of the ventilation air at the inlet of electric generators and air at the inlet of their driving diesels in heat-using ejector refrigerating machines utilizing heat of exhaust gases  of diesels and ventilating air heated in the electric generators is conducted. The conditions of effective application of heat-using ejector refrigerating machines are determined.Выполнен анализ эффективности кондиционирования (охлаждения  и осушения) вентиляционного воздуха на входе электрогенераторов и воздуха на входе их приводных дизелей в теплоиспользующих эжекторных холодильных машинах, утилизирующих теплоту выпускных газов дизелей и нагретого в электрогенераторах вентиляционного воздуха. Определены условия эффективного применения теплоиспользующих эжекторных холодильных машин.Виконано аналіз ефективності кондиціонування (охолодження та осушення) вентиляційного повітря на вході електрогенераторів і повітря на вході їх привідних дизелів у тепловикористовуючих ежекторних холодильних машинах, що утилізують теплоту випускних газів дизелів та нагрітого в електрогенераторах вентиляційного повітря. Визначено умови ефективного застосування тепловикористовуючих ежекторних холодильних машин.

Increasing electrical power output and fuel efficiency of gas engines in integrated energy system by absorption chiller scavenge air cooling on the base of monitoring data treatment

An advanced scavenge air cooling system for reciprocating gas engines of integrated energy system for combined electricity, heat and refrigeration generation has been developed. New method of deep scavenge air cooling and stabilizing its temperature at increased ambient air temperatures and three-circuit scavenge air cooling system with absorption lithium-bromide chiller and wet-type cooling tower was proposed. Such cooling method does not require essential constructive changes in the existing scavenge air cooling system but only an addition heat exchanger for chilling scavenge air cooling water of scavenge air low-temperature intercooler closed contour by absorption chiller. A chilled water from absorption chiller is used as a coolant. To evaluate the effect of gas engine scavenge air deeper cooling compared with its typical radiator cooling, data on the dependence of fuel consumption and power output of gas engine on ambient air temperature at the inlet of the radiator are analized. The efficiency of engine scavenge air deep cooling at increased ambient air temperatures was estimated by reducing the gas fuel consumption compared with radiator cooling

Increasing electrical power output and fuel efficiency of gas engines in integrated energy system by absorption chiller scavenge air cooling on the base of monitoring data treatment

An advanced scavenge air cooling system for reciprocating gas engines of integrated energy system for combined electricity, heat and refrigeration generation has been developed. New method of deep scavenge air cooling and stabilizing its temperature at increased ambient air temperatures and three-circuit scavenge air cooling system with absorption lithium-bromide chiller and wet-type cooling tower was proposed. Such cooling method does not require essential constructive changes in the existing scavenge air cooling system but only an addition heat exchanger for chilling scavenge air cooling water of scavenge air low-temperature intercooler closed contour by absorption chiller. A chilled water from absorption chiller is used as a coolant. To evaluate the effect of gas engine scavenge air deeper cooling compared with its typical radiator cooling, data on the dependence of fuel consumption and power output of gas engine on ambient air temperature at the inlet of the radiator are analized. The efficiency of engine scavenge air deep cooling at increased ambient air temperatures was estimated by reducing the gas fuel consumption compared with radiator cooling

Сумісна робота когенераційного газопоршневого двигуна та абсорбційного термотрансформатора установки автономного енергозабезпечення

The analysis of efficiency of the heat conversion of gas engine cogeneration module into the cold has been performed by the absorption thermotransformer. The presence of significant heat losses is identified because of inconsistency of the cogeneration module operation and the LiBr–H2O refrigerating machine. The usage of the booster gas boiler is proposed to raise the temperature of the heat transfer agent before the absorption thermotransformer.Выполнен анализ эффективности трансформации теплоты когенерационного модуля газопоршневого двигателя в холод абсорбционным термотрансформатором. Выявлено наличие значительных потерь теплоты из-за несогласованности работы когенерационного модуля и абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины. Предложено применение бустерного газового котла для повышения температуры теплоносителя перед абсорбционным термотрансформатором.Виконано аналіз ефективності трансформації теплоти когенераційного модуля газопоршневого двигуна в холод абсорбційним термотрансформатором. Виявлено наявність значних втрат теплоти через неузгодженість роботи когенераційного модуля та абсорбційної бромистолітієвої холодильної машини. Запропоновано застосування бустерного газового котла для підвищення температури теплоносія перед абсорбційним термотрансформатором

Аналіз ефективності охолодження повітря машинного відділення газопоршневих двигунів

The effectiveness of air cooling in the engine room of cogeneration gas reciprocating engines of an isolated power plant has been analyzed. According to the results of the analysis a rational way of air cooling has been suggested for the engine room with supplying cooled intake air directly to the inlet of turbochargers and to the electrical generators of the gas reciprocating engine generators and ventilation of the main space of the engine room.Выполнен анализ эффективности охлаждения воздуха машинного отделения когенерационных газопоршневых двигателей автономной электростанции. По результатам анализа предложен рациональный способ охлаждения воздуха машинного отделения с подачей охлажденного приточного воздуха непосредственно на вход турбокомпрессоров и к электрогенераторам газопоршневых генераторов и вентиляцией основного объема машинного отделения.Виконано аналіз ефективності охолодження повітря машинного відділення когенераційних газопоршневих двигунів автономної електростанції. За результатами аналізу запропоновано раціональний спосіб охолодження повітря машинного відділення з подачею охолодженого припливного повітря безпосередньо на вхід турбокомпресорів та до електрогенераторів газопоршневих генераторів і вентиляцією основного об’єму машинного відділення

Кондиціонування повітря машинного комплексу автономного енергозабезпечення

The efficiency analysis has been performed for air conditioning of the autonomous power generation machine system which includes an engine room and cogeneration modules which are developed on the base of gas engines and located in the engine room.. According to the results of simulation of the intake air conditioning processes the rational variants of its cooling using the installed heat equipment have been defined.Выполнен анализ эффективности кондиционирования воздуха действующего машинного комплекса автономного энергоснабжения, который включает в себя машинное отделение и расположенные в нем когенерационные модули на базе газовых двигателей. По результатам моделирования процессов кондиционирования приточного воздуха определены рациональные варианты его охлаждения с использованием установленного теплообменного оборудования.Виконано аналіз ефективності кондиціонування повітря існуючого машинного комплексу автономного енергозабезпечення, який включає в себе машинне відділення та розташовані в ньому когенераційні модулі на базі газових двигунів. За результатами моделювання процесів кондиціонування припливного повітря визначено раціональні варіанти його охолодження з використанням установленого теплообмінного обладнання

Improving the efficiency of heat recovery circuits of cogeneration plants with combustion of water-fuel emulsions

Improving the efficiency of heat recovery circuits of cogeneration plants with combustion of water-fuel emulsions / V. Kornienko, M. Radchenko, R. Radchenko, D. Konovalov, A. Andreev, M. Pyrysunko // Thermal Science : Intern. Scientific Journ. – 2021. – Vol. 25, No 1B. – P. 791–800.When using modern highly efficient internal combustion engines with lowered potential of exhaust heat the heat recovery systems receive increasing attention. The efficiency of combustion exhaust heat recovery at the low potential level can be enhanced by deep cooling the combustion products below a dew point temperature, which is practically the only possibility for reducing the temperature of boiler exhaust gas, while ensuring the reliability, environmental friendliness and economy of power plant. The aim of research is to investigate the influence of multiplicity of circulation and temperature difference at the exit of exhaust gas boiler heating surfaces, which values are varying as 20 °C, 15 °C, and 10 °C on exhaust gas boiler characteristics. The calculations were performed to compare the constructive and thermal characteristics of the various waste heat recovery circuits and exhaust gas boiler of ship power plant. Their results showed that due to application of condensing heating surfaces in exhaust gas boiler the total heat capacity and steam capacity of exhaust gas boiler increases. The increase of exhaust gas boiler heat capacity is proportional to the growth of its overall dimensions. A direct-flow design of the boiler provides a significant increase in heat efficiency and decrease in dimensions. In addition, a direct-flow boiler circuit does not need steam separator, circulation pump, the capital cost of which is about half (or even more) of heating surface cost

Absorption of pollutants from exhaust gases by low-temperature heating surfaces

One of the most effective methods aimed to improving the environmental safety is fuel oil combustion in the form of specially prepared water-fuel emulsions. The combustion of water-fuel emulsion in internal combustion engines makes it possible to reduce a rate of low-temperature corrosion at wall temperatures below the dew point temperature of sulfuric acid vapor, to install a condensing lowtemperature heating surface in the exhaust gas boiler that leads to increase the efficiency of boiler. Therefore, it is of great importance to assess the effect of the presence of condensate (water, acid) and pollution on these surfaces on the processes of NOx, SO2 absorption from exhaust gases. Investigations of SO2, NOx and particulate matter emission were carried out on the experimental installation for fuel oil and water-fuel emulsion combustion with different water content. Using condensing heating surface enables to reduce the concentration of NOx and SO2 by 65 %. Experimental studies have shown that condensing heating surface ensures the capture of up to 30 % of particulate matter from the exhaust gas flow

Cooling Cyclic Air of Marine Engine with Water-Fuel Emulsion Combustion by Exhaust Heat Recovery Chiller

The fuel efficiency of marine diesel engine as any combustion engine falls with raising the temperature of air at the suction of its turbocharger. Therefore, cooling the engine turbocharger intake air by recovering exhaust gas heat to refrigeration capacity is a very perspective trend in enhancing the fuel efficiency of marine diesel engines. The application of water-fuel emulsion (WFE) combustion enables the reduction of a low-temperature corrosion, and, as a result, provides deeper exhaust gas heat utilization in the exhaust gas boiler (EGB) to the much lower temperature of 90–110 °C during WFE instead of 150–170 °C when combusting conventional fuel oil. This leads to the increment of the heat extracted from exhaust gas that is converted to refrigeration capacity by exhaust heat recovery chiller for cooling engine turbocharger sucked air accordingly. We experimentally investigated the corrosion processes on the condensation surfaces of EGB during WFE combustion to approve their intensity suppression and the possibility of deeper exhaust gas heat utilization. The fuel efficiency of cooling intake air at the suction of engine turbocharger with WFE combustion by exhaust heat recovery chiller was estimated along the voyage line Mariupol–Amsterdam–Mariupol. The values of available refrigeration capacity of exhaust heat recovery chiller, engine turbocharger sacked air temperature drop, and corresponding reduction in specific fuel consumption of the main low-speed diesel engine at varying actual climatic conditions on the voyage line were evaluated