Развитие региональных систем газоснабжения для обеспечения потребителей газомоторным топливом

• Автор: Коклин, Иван Максимович
• Шифр специальности: 25.00.19
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 281 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЕ СИСТЕМ

ОБЕСПЕЧЕНИЯ ГАЗОМОТОРНЫМ ТОПЛИВОМ

1.1. Анализ практики использования альтернативных видов топлив

1.2. Обзор ранее разработанных программ и проектов развития систем газоснабжения автотракторной техники на территории РФ

и её субъектов

1.3. Анализ требований нормативных документов и современных технологий к комплексным системам снабжения транспортных средств ГМТ
1.4. Современные подходы к использованию компримированного природного газа в регионах РФ

1.5. Обзор выполненных исследований и постановка задач работы

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ И ПРОБЛЕМЫ ПЕРЕВОДА АВТОТРАКТОРНОЙ ТЕХНИКИ НА ПРИРОДНЫЙ ГАЗ И ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
В КАЧЕСТВЕ МОТОРНОГО ТОПЛИВА
2.1. Критерии оценки надежности и эффективности функционирования существующей системы заправки автотранспорта регионов

2.2. Исследование эксплуатационно-технических характеристик автотранспортных средств и сельхозтехники, работающих на ГМТ
2.3. Анализ опыта монтажа и эксплуатации газоиспользующего оборудования
2.4. Надежность эксплуатации газомоторной техники и показатели технического обслуживания
ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТРЕБНОСТИ В КОМ-
ПРИМИРОВАННОМ ПРИРОДНОМ ГАЗЕ В РЕГИОНАЛЬНОРАЙОННОМ РАЗРЕЗЕ
3.1. Определение источников газоснабжения
3.2. Прогноз развития транспорта и сельскохозяйственной техники, определение перспективных категорий потребителей компримированного природного газа как моторного топлива

3.3. Методика нормирования расхода моторных и газовых топлив на
автомобильном транспорте
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОПТИМАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЕГИОНАЛЬНЫХ СИСТЕМ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ АВТОТРАНСПОРТА
4.1. Основные задачи формирования и развития сети использования альтернативных видов моторных топлив
4.2. Факторы, влияющие на развитие региональных рынков газомоторных топлив
4.3. Расчет эффективности сооружения АГНКС на территории субъектов РФ
4.4. Рекомендации по выбору мест расположения АГНКС на территории субъектов РФ
ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДОВ ФОРМИРОВАНИЯ РАЙОННО-РЕГИОНАЛЬНЫХ СИСТЕМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ГАЗОМОТОРНЫМ ТОПЛИВОМ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ, РАБОТАЮЩЕЙ НА КПГ
5.1. Организационно-технические методы формирования системы обеспечения ГМТ предприятий
5.2. Анализ эффективности эксплуатации Невинномысской АГНКС
5.3. Практическая реализация схемы обеспечения ГМТ сельхозтехники на примере Кочубеевского района Ставропольского края
5.4. Разработка рекомендаций по созданию испытательного полигона для сельхозтехники, использующей природный газ в качестве моторного топлива на базе СПК «Казьминский» Ставропольского края
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
Природный газ - одна из важнейших составляющих топливно-энергетических ресурсов России, на основе которого решаются крупные народно-хозяйственные и социально-экономические задачи по сокращению потребления жидких нефтяных моторных топлив и энергосбережению в транспортном комплексе, снижению загрязнения окружающей среды и улучшению экологических характеристик автотранспортной и автотракторной техники.
После 1991 года новая экономическая ситуация привела к снижению объемов производства во всех отраслях промышленности (кроме добычи нефти и газа) и сельского хозяйства, где наряду с существенным уменьшением энерговооруженности возникли большие проблемы с обеспечением топливно-энергетическими ресурсами и, в первую очередь, моторным топливом. А рост цен на топливо и энергоресурсы привел к тому, что отечественные товаропроизводители оказались в тяжелой экономической ситуации, что наблюдается в условиях нового экономического кризиса, поскольку доля топливно-энергетических ресурсов на производство по отраслям промышленности и сельского хозяйства достигнет 20% и более. Отсюда необходимо решать проблему энергосбережения и, в первую очередь, моторных топлив.
Анализ работы системы газоснабжения автотранспортной и сельскохозяйственной техники в регионах страны в рыночных условиях показывает, что имеются значительные диспропорции в развитии инфраструктуры авто-газонаполнительных компрессорных станций (АГНКС), низкие загрузки (до 20%) мощности и отсутствие комплексных методик перевода автотракторной техники на газомоторное топливо.
Решение этой актуальной задачи требует комплексного подхода в исследовании как единого процесса функционирования газозаправочного и газоиспользующего оборудования, оптимального проектирования, строительства, эксплуатации каждого их варианта с оптимизацией технических решений для получения максимально-возможной эффективности.
В зарубежных странах перевод автотранспортных средств на газомоторное топливо проводится на основе общенациональных и региональных программ (США, Канада и др.) при непосредственной поддержке правительств и законодательных органов этих стран.

Г аз сжиженный нефтяной (СНГ) в виде пропан-бутана автомобильного (ПБА) может быть использован при температурах до -20°С и в виде пропана автомобильного (ПА) в диапазоне температур -20°С+—30°С.
Применение сжиженных нефтяных газов по сравнению с бензином повышает экономичность двигателя до 20%, но снижает его мощность на 10-15%.
Качество компримированного природного газа регламентируется ГОСТ 27577-87, табл. 1.8.
Преимуществами использования компримированного природного газа в качестве моторного топлива являются:
- большая экономия бензина и дизельного топлива по сравнению с сжиженным нефтяным газом;
- неограниченные ресурсы;
- бесперебойное снабжение при подключении АГНКС к сетям газоснабжения;
- на 30-75% уменьшается количество токсичных компонентов в выхлопных газах;
- на 20-25% увеличивается коэффициент полезного действия.
Недостатками использования компримированного природного газа в
качестве моторного топлива являются [84]:
- на 14-20% снижается полезная нагрузка автомобилей за счет тяжелых металлических баллонов;
- на 30-40% снижается запас хода с учетом перевозимого запаса газа на борту автомобиля;
- трудность установки оптимальной степени сжатия двигателя из-за необходимости сохранения быстрого перехода на автомобильный бензин, что приводит к снижению мощности двигателя;
- усложняется конструкция топливной системы автомобиля, что увеличивает стоимость обслуживания и ремонта; повышаются требования в отношении взрыво- и пожароопасности.
Как следует из сравнения данных различных видов моторных топлив и исследований [84], перевод автотранспорта на газовое топливо (в основном на компримированный природный газ) позволит обеспечить сокращение вредных выбросов в окружающую среду отечественными двигателями автомобилей до уровня, отвечающего европейским нормам.