ДВИГАТЕЛИ KOHLER: ТЕХНИЧЕСКИЕ ИННОВАЦИИ – ПУТЬ К ОПТИМИЗАЦИИ ЗАТРАТ

Оптимизация расходов на производство всегда была первостепенной задачей, стоящей перед всеми производителями. Но в период нестабильной экономической ситуации в стране она становится особенно актуальной.

Даниил Михайлович КУЛАКОВ, уже 13 лет являющийся бессменным техническим директором компании ГрандМоторс – крупнейшего оператора в области сервиса и ремонта электростанций – рассказал корреспонденту нашего журнала, как новейшие разработки компании в области двигателестроения помогают снизить операционные расходы при эксплуатации автономных электростанций в режиме основного источника питания.

Кому, как не Д.М. Кулакову знать, каким образом можно снизить расходы при эксплуатации элетростанций. Под его чутким руководством Сервисный центр компании ГрандМоторс восстановил и отремонтировал более 50 000 двигателей различных марок, было запущено в работу более 2 500 многоагрегатных энергокомплексов, проведено несчётное количество регламентных сервисных работ. Колоссальный опыт, накопленный за это время, позволяет Даниилу Михайловичу давать обоснованную экспертную оценку качества и эффективности работы энергетического оборудования. И авторитетно представлять продукцию компании на различных профильных мероприятиях.

229 09

Так в апреле текущего года на российском рынке компанией ГрандМоторс была представлена первая электростанция KOHLER-SDMO инновационной серии KD. На нескольких презентациях и выставке «Нефтегаз-2017» команда разработчиков нового продукта KOHLER-SDMO и технические специалисты официального дистрибьютора в России – компании ГрандМоторс, рассказали о процессе создания инновационного двигателя KOHLER, запатентованной системе впрыска, модульной структуре радиатора с возможностью частичной замены, системе вентиляции картера закрытого типа с центробежным масляным фильтром и о многих других особенностях нового оборудования.

По словам Д.М.Кулакова, теперь, когда интерес публики удовлетворён в части инженерных разработок и введений ноу-хау, пришло время поговорить об экономической стороне вопроса. Ведь инновации должны не только удивлять изощрённостью мысли конструкторов, но и оптимизировать затраты на эксплуатацию самих инноваций. Техническая служба компании ГрандМоторс подготовила анализ операционных расходов на эксплуатацию двигателей KOHLER KD27V12 в сравнении с популярными моделями двигателей, заявленными своими производителями и подходящими для работы в основном режиме. В анализ были включены два двигателя Cummins QST30G4 и KTA38G5, MTU 16V2000G65F, Mitsubishi S12H-PTA, а также Perkins 4008-TAG2A.

Все эти двигатели применяются для постоянной работы на особо ответственных объектах, например, на нефтедобывающих месторождениях. Исключение составляет только двигатель Perkins, который из-за высокой статистики отказов и значительной стоимости работ регламентного технического обслуживания не рекомендуется специалистами для основного режима работы. Анализ основан на официальных характеристиках, указанных производителями двигателей. В основу анализа вошло три эксплуатационных параметра: затраты на регламентное техническое обслуживание, расход масла и расход топлива. Для всех двигателей при анализе специалистами ГрандМоторс применялись одинаковые условия: 100% нагрузка, работа в основном режиме, вырабатываемая мощность электроэнергии – 800 кВт.

Результаты сравнительного анализа наглядно демонстрируют технико-экономические преимущества электростанций KD Series производства KOHLER-SDMO с инновационным двигателем.

Так, MTU – единственный из ряда выбранных для сравнения двигателей, обладающий современной системой впрыска Common Rail, оказался самым дорогим в обслуживании. При этом KOHLER KD27V12 также оснащён  системой Common Rail и по ряду других характеристик представляет собой самое высокотехнологичное решение, но в обслуживании до 2 раз дешевле двигателей более ранних разработок (график 1).

График 1. Максимальный расход масла на угар, г*кВт*час

229 10

Оптимизация затрат на ТО у двигателя KOHLER объясняется прежде всего меньшим объёмом эксплуатационных жидкостей, требующих замены при техническом обслуживании, а также минимальным количеством заменяемых фильтров: два масляных, один топливный, один фильтр водоотделения. Особенно это касается моторного масла, так как его потери на угар снижаются от 5 до 10 раз в сравнении с аналогичными двигателями. Кроме того, операционные расходы на регламентное техническое обслуживание двигателей KOHLER новой серии могут быть снижены ещё больше за счёт расширения межсервисных интервалов с 250 до 1000 моточасов при условии использования моторного масла высокого эксплуатационного класса.

Колоссальная разница в объёмах допустимого производителем максимального расхода моторного масла на угар подтверждает эффективность применяемых при производстве двигателей KOHLER инженерных решений. Двигатели MTU, единственные из ряда сравниваемых моделей, помимо KOH-LER, имеют замкнутую систему вентиляции, но уровень фильтрации в этих моторах достигает только 60%, в то время как производителям KOHLER удалось добиться 95% возвращения масла в картер двигателя. Данная система позволяет вернуть (отсепарировать) моторное масло, уносимое потоком картерных газов (график 2).

График 2. Расход топлива на нагрузке 100% при работе в основном режиме в год, руб.

229 11

Нагляднее эффективность экономии моторного масла можно продемонстрировать при сравнении затрат на его смену и восполнение в год. Для двигателя Mitsubishi S12H-PTA максимальный допустимый производителем расход масла на угар равен 1,1 гр/кВт-час. За 8700 моточасов в год электростанция мощностью 800 кВт максимально расходует  7 830 000 гр или 8 700 л. Средняя рыночная стоимость литра масла, соответствующего рекомендациям производителя двигателя, равна 170 руб. Таким образом не сложно вычислить и конечную сумму затрат на моторное масло для двигателя Mitsubishi – 1 479 000 руб.

Производители KOHLER KD27V12 заявляют, что максимальный расход масла на угар для этого двигателя не превысит 0,1 грамм на кВт/час. Далее путём аналогичных расчётов определяем максимальный объём масла, расходуемого двигателем KOHLER в год – 773 л или 131 467 руб. Это более чем в 10 раз экономнее предыдущего примера.

Помимо экономии на расходе самого моторного масла система вентиляции картерных газов, разработанная инженерами KOHLER, снижает до минимума загрязнение радиатора и двигателя, вследствие чего, увеличивает срок службы турбин, снижает затраты на проведение технического обслуживания.

Сравнительный анализ операционных затрат на регламентное техническое обслуживание и замену основной эксплуатационной жидкости – моторного масла уже наглядно демонстрирует преимущества двигателя KOHLER KD27V12. Однако, как всем известно, самой затратной частью при эксплуатации генераторных установок, особенно в режиме основной работы, является топливо.

Способность двигателя получить максимум энергии из литра дизельного топлива высоко оценит любой. Запатентованная KOHLER-SDMO система впрыска с топливными насосами высокого и низкого давления и оптимальным расположением датчиков расхода и давления на насосе обеспечивают снижение времени для переходных процессов на 1-1,5 сек. и моментальное реагирование на единовременный приём значительной (до 60-70 %) нагрузки (график 3).

График 3. Стоимость расходных материалов для технического обслуживания при основном режиме работы в год, руб.

229 12

Весь конструктив двигателя был разработан KOHLER таким об-разом, чтобы воспринимать большие нагрузки, а благодаря стальным поршням со специальной масляной галереей для их охлаждения выросла не только надёжность работы двигателя в постоянном режиме, но появилась возможность увеличить давление впрыска до 2200 бар, что позволило повысить качество распыления топлива и повысить эффективность сгорания. Именно за счёт высокого давления работа топливной системы стала значительно эффективнее, а расход топлива экономичнее. Как показывает сравнительный анализ затрат на топливо, усовершенствованная топливная система KOHLER-SDMO позволит сэкономить до 4 000 000 руб. в год при работе электростанции в режиме основного источника питания.

Резюмируя данные сравнительного анализа операционных расходов на эксплуатацию двигателей для электростанций, работающих в основном режиме, можно сделать вывод о том, что разумное сочетание инвестиций и управления инженерными разработками привело к появлению продукта, который своими характеристиками максимально соответствует нуждам рынка и общему тренду к оптимизации затрат. Новинка от компании KOHLER-SDMO стала первым за долгие годы решением экономической эффективности.

Справка о компании
Компания ГрандМоторс специализируется в вопросах автономного электроснабжения, и уже второй десяток лет выступает гарантом стабильного энергоснабжения в самых разных сферах бизнеса. Благодаря использованию высоких технологий и постоянному совершенствованию ГрандМоторс обеспечивает автономной электроэнергией банки и промышленные предприятия, логистические центры и строительные объекты, медицинские учреждения и нефтедобывающие комплексы. Базовым направлением её деятельности является комплексное создание систем автономного энергоснабжения на основе генераторных установок, стабилизаторов напряжения и ИБП. Также ГрандМоторс производит и поставляет контейнеры «Север» для дизельных и газовых электростанций и другого технологического оборудования.

ЗАО «ГрандМоторс»
125047, г. Москва,
1-й Тверской-Ямской пер.,
д. 18/3
тел./факс: +7 (495) 411 9460
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
www.grandmotors.ru

№258 Декабрь 2019
тема: энергетика