Содержание к диссертации
Введение
1. Современное состояние проблемы в области разработок комплексных систем энергоснабжения зданий и сооружений
1.1 Общие положения
1.1.1 Состояние энергоснабжения
1.1.2 Развитие мирового рынка энергоносителя
1.2 Значение и потенциал нетрадиционных источников энергии
1.2.1 Нетрадиционные, регенеративные и вторичные источники энергии
1.2.2 Разпределение нетрадиционных источников энергии
1.2.3 Потенциал и ресурсы использования регенеративных источников энергии
1.3. Развитие мирового рынка энергоносителя
1.3.1 Анализ и прогноз потребления энергии
1.3.2 Развитие потребления энергии в России
1.4 Основные схемы энергоснабжения
1.4.1 Централизованное и автономное энергоснабжение
1.4.2 Принцип теплофикации
1.4.3 Моно-бивалентный режимы эксплуатации источников энергии
1.5 Разработка автономных систем энергоснабжения
1.5.1 Выбор и оптимизация систем энергоснабжения
1.5.2 Выбор схем автономных систем энергоснабжения
1.5.3 Проектирование компоновок энергогенерирующих установок
Совместное генерирование тепловой и эелектрической энергии
1 Применение ДВС в качестве Мини-ТЭЦ
2 Общие сведение о применения Мини-ТЭЦ
3 Установки, работающие с газовыми турбинами
4 Комбинированные схемы с турбинами
Использование теплоты уходящих газов
1 Потери теплоты уходящих газов от ДВС и отопительных котлов
2 Принцип использования высшей теплоты сгорания теплова
3 Применение теплообменников для глубокого охлаждения продуктов сгорания
Возможности применения трансформаторов теплоты и электрической энергии
1 Действие тепловых насосов в системах автономного энергоснабжения
2 Действие тепловых насосов в комбинированных установках
Выводы
Теоретические основы проектирования и оценка автономных комплексных систем энергоснабжения
Термодинамический анализ систем энергоснабжения
1 Задача энергетического анализа
2 Теория энергетического баланса
3 Показатель и применение энергетического баланса
Оценка эффективности систем автономного энергоснабжения
1 Оценка эффективности работы Мини-ТЭЦ
2 Оценка эффективности преобразования энергии в тепловых насосах
2 Оценка использования первичной энергии в системах автономного энергоснабжения
2.3 Оптимизация схем и установки автономного энергоснабжения
2.3.1 Выбор компоновок и определение их мощности
2.3.2 Новый метод определения стоимости выработки электрической и тепловой энергии
2.3.3 Регулирование автономных теплогенерирующих установок с теплоаккумуляторами
2.4 Выводы
3. Термодинамический анализ газовых ДВС и тепловых насосов в автономных систем энергоснабжения
3.1 Двигатель внутреннего сгорания (ДВС)
3.1.1 Особенности применение ДВС в системах автономного энергоснабжения
3.1.2 Конструкции двигателей внутренного сгорания
3.1.3 Термодинамические описание рабочего процесса ДВС
3.2 Новый метод расчета рабочего процесса с помощью энергетического баланса
3.2.1 Общое положение
3.2.2 Предварительные расчеты
3.2.3 Расчет необходимых величин рабочего процесса ДВС
3.2.4 Энергетический расчет работы ДВС
3.2.5 Расчет энергетических показателей ДВС
3.2.6 Расчет энергетического состояния уходящих газов ДВС
3.2.7 Определение эффективности рабочего процесса ДВС
3.2.8 Тепловой баланс ДВС
3.2.9 Определение различных КПД работы ДВС
3.3 Термодинамическое описание компрессорного теплового насоса
3.3.1 Рабочий цикл компрессорного теплового насоса
3.3.2 Термодинамический расчет компрессорного теплового насоса
3.3.3 Практическая оценка компрессорного теплового насоса
Выводы
Характеристика эксплуатации газовых ДВС тепловых насосов в автономных системах энергоснабжения
Общие положения
Характеристика эксплуатации Мини-ТЭЦ
1 Режим нагрузки во время эксплуатации установки
2 Расчет эффективности мини-ТЭЦ в зависимости от режима эксплуатации
3 Нагрузочные характеристики работы ДВС
4 Скоростные характристики газовых ДВС
Эффективность работы генератора в зависимости от режима эксплуатации
Характеристика эксплуатации компрессорных тепловых насосов
1 Тепловой насос как динамическим теплогенератором
2 Обобщение результатов опыта эксплуатации и экспериментального исследования теплонасосных установок для отопительных нужд
Новые способы регулирования мини-ТЭЦ и теплового насоса
1 Регулирование частичного режима нагрузки
2 Регулирование нагрузки газового двигетля мини-ТЭЦ
3 Регулирование эксплуатации теплового насоса
Новая комбинированная установка для совместной выработки электрической и тепловой энергии
Выводы
Экспериментальное исследование работы автономных комплексных систем энергоснабжения (в том числе Мини-ТЭЦ и тепловый насос)
Общие положения
Экспериментальной комплекс
1 Использование экспериментальной установки
2 Конструкция и схема экспериментальной установки
3 Описание компоновок и элементов экспериментального комплекса
4 Варианты и подключение элементов экспериментального комплекса
Экспериментальное исследование системы газовой ДВС и генератора
1 Исходные данные
2 Описание эксперимента
3 Энергетический баланс и определение энергетических показателей исследований мини-ТЭЦ
4 Представление результатов опытов
5 Сравнение результатов термодинамического моделирования с экспериментальными исследованиями
Экспериментальное исследование компрессорного теплового насоса
1 Исходные данные
2 Описание эксперимента
3 Энергетический баланс и определение энергетических показателей исследований компрессорного теплового насоса
4 Представление результатов опытов
Выводы
6.0 Охрана окружающей среды при работе автономных систем энергоснабжения зданий и сооружения
6.1 Общие положение
6.2 Образование токсичных и вредных веществ в продуктах сгорания природного газа
6.3 Способы уменьшения вредных веществ в выбросах
6.3.1 Устранение неполноты сгорания
6.3.2 Очистка выбросов от оксидов азота
6.3.3 Применение катализаторов в автономных систем энергоснабжения
6.4 Исследование эмиссий парниковых газов от автономных устаноновок
энергоснабжения
6.4.1 Оценка эмиссии парникового газа СОг во время эксплуатации установки
6.4.2 Эмиссия парниковых газов во течении периода существования установки
6.4.3 Оценка воздействия вредных факторов на окружающую среду
6.5 Исследование выбросов вредных веществ от газового ДВС
6.5.1 Общие положения
6.5.2 Образование вредных веществ в цилиндре ДВС
6.6 Экспериментальное исследование
6.6.1 Описание лабораторных устройств для измерения состава уходящих газов
6.6.2 Приборы для определения состава уходящих газов
6.6.3 Исходные данные
6.6.4 Описание эксперимента
6.6.5 Результаты опыта
6.6.6 Влияние катализатора и теплообменника на состав уходящих газов теплогенераторов
7. Основные выводы
8. Список литературы
- Значение и потенциал нетрадиционных источников энергии
- Общие сведение о применения Мини-ТЭЦ
- Теория энергетического баланса
- Энергетический баланс и определение энергетических показателей исследований мини-ТЭЦ
Значение и потенциал нетрадиционных источников энергии
Нашие время характеризуется большим потреблением энергетических, а также природных ресурсов в всех сферах страны, его общества и промышленности. Расход топливно-энергетических ресурсов имеет тенденцию постоянного роста Это объясняется процессом индустриализации, происходящей во многих странах мира. В результате быстрого роста энергопотребления ухудшилось положение в сфере энергетики ряда стран, которые не располагает природными запасами топлива или имеют его только в незначительном количестве [1].
В результате этого большое значение получила политика энерго- и ресурсосбережения. Ежегодно большое количество энергии, в качестве электричества и теплоты, расходуется для систем энергоснабжения зданий и сооружений, а также в промышленности, в процессах добычи, производства, доставки топлива и генерирования энергии.
В связи с ростом потребления энергетических и природных ресурсов повышается количество выбросов в атмосферу вредных веществ и уровень загрязнения окружающей среды.
Экономия топливно-энергетических ресурсов и охрана окужающей среды - две важнейшие проблемы. Их решению во всем мире уделяется большое значение.
На XIV. Мировой энергетической конференции в г. Монтреале отмечалось, что в последние годы повышался рост потребления энергии по сравнению со средними темпами 80-х годов. Темпы роста потребления топлива до 2020 г. составляли в 1,2 - 1.6 % в год [2]. И значительно опережают темпы прироста первичной энергии. По расчетам специалистов, мировое потребление энергии с 1986 по 2030 г. увеличится втрое.
С ростом потребления энергетических ресурсов обостряется проблема изменения климата и атмосферы на планете. Особенного внимания увеличение выбросов в атмосферу парниковых газов, например эмиссия СОг . Комиссия немецкого представительства «Enquete-Komission» предполагает уменьшение мировой эмиссии СОг в сфере энергоснабжения до 2050 года в не меньше 50 % по сравнению с эмиссией зо СОг в 1987 г. [3]. Это требование снижения эмиссии составляет приблизительно 20,5 тонн и оно особенно целесообразно для многих промышленных стран Европы, Америки и Японии. В условиях рости цен на энергоносители и повышением требований к надежности энергоснабжения автономной системы становится не только целесообраз-ными, и просто необходимыми, когда потребитель не допускается перерывов в энергоснабжении.
Природное топливо представляет собой основу мировых ресурсов первичной энергии, а также основу энергоснабжение. Доля природных топлив в коммерческом энергоснабжении составляет приблизительно 86 % [5].
Для того, чтобы понять значение топлива различых видов топлива необходимо привести статистическое исследование. Для статистических описаний существующих носителией первичной энергии принимаюстся следующие термины [5]:
Запас природных топлив т. е. часть суммарных ресурсов, которые возможно экономично добывать существующими в настоящее время техническами средствами. Ресурсы природных топлив т. е. часть суммарных ресурсов, которые уже исследованны, но добыча которых в настоящий момент не представляется возможной Суммарные ресурсы природных топлив т. е. сумма запаса и ресурсов природных топлив. Суммарный потенциал природных топлив т. е. сумма суммарных ресурсов и количества получаемого топлива Существующие запасы природных топлив могут обеспечить мировой расход первичной энергии еще на 45 лет с расчетом, что их потребление каждый год повыщается на 2 % . С учетом новых полезных ископаемых ресурсов (в частности каменный уголь) количество первичной энергии может обеспечить потребность в ней еще на 100 лет [5]. Важным природным топливом в сфере энергоснабжения представляют собой природный газ, нефть, каменный и бурый уголь. В атомных электростанциях применяется ядерное топливо. Приблизительно 85 % потенциала топлива существует в виде угля (см. табл. 1.1). Доли природного газа и нефти, самого распросгранного топлива, составляют всего только 6 % . Но использование угля в энергоснабжении существующими методами наносит колоссальный вред окружающей среде. Доля ядерного топлива не значительна. Ядерная энергетика в сфере автономного энергоснабжения значение не имеет и в рамках этой работы не рассматривается.
Общие сведение о применения Мини-ТЭЦ
Одна из наиболее сложных комплексных задач при исследовании, разработке и проектировании теплогенерирующих установок является определение их оптимальных (наивыгоднейших) схем, параметров, конструктивных характеристик и режимов работы. Для решения необходимых задач в настоящее время рекомендуется метод комплексной оптимизации, базирующийся на совместном использовании метода математического моделирования и методов решения многофакторных экстремальных задач с учетом всей совокупности влияющих факторов и ограничивающих условий [4, 6].
Оптимальная схема генерирования энергии должна отвечать многим требованиям, основные из которых - минимальная стоимость выработки, а также доставку энергии по приведенным затратам при максимальном использовании энергоносителей и минимальном загрязнении окружающей среды.
Оптимальную схему следует рассматривать в двойном аспекте: 1.) Оптимальная схема при «идеальном» наборе оборудования , т. е такая схема, которая обеспечивает максимальное использование первинних энергоносителей, а также вторичных энергетических ресурсов с наименьшими потерями для окружающей среды при минимальных затратах. Все элементы схемы должны работать с наибольшими КПД.
В такой схеме набор оборудования «произволен», т. е. схема предусматривает установку таких конструкций генераторов тепловой и электрической энергии, которые в данном режиме выработки энергии работали бы с наивысшим КПД, причем расходы первичных носителей энергии были бы минимальными. Это принцип идеальной схемы, на основе которой необходимо построить термодинамическое описание процессов преобразования энергии, а также математическую модель оптимизации затрат генерирования энергии. 2.) Оптимальная схема при конкретном возможном наборе оборудования. Вторая схема рассматривает все заданные технические условия, нормы и правила, экологические требования, а также экономические возможности.
В реальных условиях существующего энергоснабжения обеспечение идеальной схемы практически невозможно. Этому мешает ряд конкретных субъективных и объективных факторов, например: - предприятие имеет конкретные возможности в приобретении и изготовлении определенного теплогенерирующего и теплоиспользующего оборудования, но в ряде случаев не того, которое необходимо по «идеальной» схеме. Технические характеристики этого оборудования будут отличаться от необходимых по схеме; - существование неизвестных потерь теплоты и необходимость дополнительного расхода электрической энергии, а также экономических затрат во время эксплуатации и при остановке установки. Особенно сложным оказывается предусмотреть эти показатели для пуска и частичного режима эксплуатации устновки; - отсутствие точных данных о будущей потребности в тепловой и электрической энергии, а также об изменении потребности энергии и о возможности систем аккумулирования энергии. Учитывая приведенные факторы, а также ряд других немаловажных условий, можно наложить на целевую функцию обобщенной схемы конкретные ограничения.
Обычно эта целевая функция рассчитывает экономические затраты выработки энергии, а также дает возможность рассмотреть энергетические показатели ( например расход топлива) или использовать экологические величины для оптимизации установки, например, эмиссию СОг).
После разрешения целевой функции оптимизации с учетом ограничений получается наиболее целосообразная и эффективная (оптимальная) схема использования первичных энергоносителей или нетрадиционных источников энергии, которую и нужно принимать в качестве рабочей.
В сфере автономного энергоснабжения принимаются методы оптимизации годовой себестоимости генерирования энергии, т. е. нахождение минимума годовых затрат для получения энергии [4, 14]. В последнее время также принимаются методы оптимизации расхода первичной энергии или эмиссии СОг установки. В связи с этим предлагается рассмотрение не только конструкции и эксплуатации установки, а также целый процесс существования оборудования, т. е. включающий в расчетную схему изготовление и доставку необходимых элементов, оборудования и средств (топливо, масло и т. д.) и ее обслуживание.
Главным критерием определения компоновок автономных систем энергоснабжения является ее экономичность. Во время проектирования установок производится сравнение разных способов и систем выработки энергии с точки зрения экономичности и экологичности, т.е. [8]: - анализ и определение мощности установки; - выбор топлива и места установки комплексной системы; - определение и следовательно оптимизация энерготехническего процесса и его параметров.
Теория энергетического баланса
Наше время характеризуется большими изменениями энергохозяйства, особенно внедрением новых технологий в сфере энергоснабжения и ростом цен на энергоносители [1]. Потому требуются новые способы определения стоимости генерирования энергии, например, распределение стоимости выработки тепловой и электрической энергии для обоих энергоносителей в системах, т. е. в установках совместной выработки электрической, тепловой энергии [4, 9]. Традиционные методы расчетов, основывающиеся на постоянных ценах топлива, необходимо перерабатывать. В настоящей работе рассматриваются современные установки для совместного генерирования электрической и тепловой энергии, работающие с газовыми ДВС и турбинами, а также выполнено сравнение со старыми установками, имеющими паровые турбины.
Представленные расчетные методики основываются либо на термодинамических законах (КПД, содержание энергии и эксергии теплоносителей, специальные коэффициенты) или рассматривают положение на рынке энергоносителей и состояние энергогенерирующих систем (с помощью КПД сравнительной установки).
Предлагаемый метод определения стоимости выработки энергии в системах совместного генерирования энергии выполнен на базе данных существующей ТЭЦ в Германии и представлен расчетной программой с применением ЭВМ. Теория экономического расчета энергогенерирующих установок
В области энергохозяйства для экономической оценки используется общая стоимость выработки энергии Кэ,т [у.е.] , которая определяется в следующем виде [4,6]: Кэ,т = К„ ш, + КРас, (2.74) где: Каст. - постоянные затраты [у.е.] и Крас - расходные затраты [у.е.]. Постояные затраты расчитываются следующим образом: KnoTC.=I (a + f3 + fo + fp), (2.75) где: I - объем капиталовложения [у.е.], а - ануитет и f$, fo, fp - коэффициенты для эксплуатации, обслуживания и ремонта установки. Расходные затраты вычисляются следующим образом: Крас — Ктоп (1 +- і"Доп) , (2.76) где: Ктоп - стоимость топлива [у.е.] и faou - коэффициент для расчета дополнительных затрат энергии эксплуатации установки. Уравнение (1) можно с помощью уравнений (2) и (3) представить в виде: Кэ,т = I (а + Ь + fo + fp) + Ктоп (1 + ґдоп) = F(I, Ктоп) . (2.77) Постоянные затраты в значительной степени зависят от капиталовложений в установки, но они одинаково расходуются для генерирования теплоты и электрической энергии. Расходные затраты зависят от стоимости топлива. Стоимость топлива Ктоп [у.е.] суммируется из затрат генерирования электрической энергии Ктопэл [у.е.] и затрат на выработку теплоты Ктоп [у.е.]: K —V эл -L V теп ТОП -"-ТОП -« топ (2.78) С помощью уравнений (2.76) и (2.78) можно написать: Крас = (Ктоп + Ктоп ) (1 + Ідоп) = (Втоп + Втоп ) (1 + fAon) Цтоп , (2.79) где: Втопэл - расход топлива для выработки электричества [м3], Втоптеп - расход топлива для выработки теплоты [м3], цтоп - удельная стоимость топлива [у.е./м3]. Уравнение (2.79) можно написать в виде: (Ктопэл + Ктоптеп)/(ВТОПЭЛ + Втоптеп) = цтоп = constant, (2.80) а также с помощью коэффициента распределения экономических затрат совместного генерирования электрической и тепловой энергии Ф: Ф = V эл / V теп = Т» эл / її теп V эл / V теп ("I Я1 "\ г юп iVxon -Dion -Отоп -" рас -"-рас \ -01)г где: Красэл - расходные затраты выработки электрической энергии [у.е.], Крастеп -расходные затраты выработки тепловой энергии [у.е.]. Определение коэффициента распределения экономических затрат Ф Уравнение (2.81) показавает, что распределение экономических затрат совместного генерирования электрической и тепловой энергии (Ктопэл / Ктоптеп) можно определить соотношением расходов топлива для выработки электрической и тепловой энергии (Втопэл/Втаптеп). Следовательно суммарный расход топлива для выработки электрической, тепловой энергии Втопсум [м3]: В сум _ та эл , R теп fj оп\ топ — Отоп т Ороп \L.OA)
В литературе [36], [37], [38], [39], [40] показаны различные способы распределения расходов топлива для двух генерируемых энергоносителей электроэнергии и теплоты. Эти способы обычно основываются на законах термодинамики.Рассматриваются термический, электрический КПД энергогенерирующей установки или эксергия вырабатываемых энергоносителей. С точки зрения энергетики это оказывается достаточным, но с точки зрения экономики требуются новые методы, принимающие в расчет данные существующей установки, положение на рьшке и энергетический потенциал электрической тепловой энергии.
Данная работа сравнивает следующие две расчетные методики: - расчет с учетом данных рассматриваемой энергогенерирующей установки (с помощью коэффициента энергетической ценности теплоты X); - определение экономических затрат с помощью КПД сравнительной установки с учетом положения на рьшке. Расчет с помощью коэффициента энергетической ценности теплоты X Первый метод определяет энергетическое отношение вырабатываемой теплоты Q к генерируемому электричеству Р с помощью распределительнего коэффициента X следующим образом:
Энергетический баланс и определение энергетических показателей исследований мини-ТЭЦ
Двигатель внутреннего сгорания, как главный преобразователь энергии мини-ТЭЦ определяет энергетическое поведение и эффективность работы установки. Для уточнения расчета эффективности в зависимости от режима эксплуатации различаются два варианта:
1. Число оборотов вала двигателя не изменяется в зависимости от электрической нагрузки генератора и определяет колебание переменного тока. Большинство существующих мини-ТЭЦ, имеющие синхронные или асинхронные генераторы, работают по этому способу.
При уменьшении электрической нагрузки число оборотов не должно изменяться, для чего требуется дросселирование двигателя (нагрузочная характеристика работы двигателя). Следовательно механический и также эффективный КПД двигателя (см. рис. 4.2) уменьшается и мини-ТЭЦ работает менее эффективно. При количественном регулировании [45] со снижением нагрузки двигателя коэффиицент избытка воздуха а заметно растет и сгорание рабочей смеси в цилиндре ДВС будет менее эффективно.
Первый способ не требует сложного и дорогого электрооборудования, но в этом случае необходимо иметь постоянную электрическую нагрузку.
2. Число оборотов вала двигателя изменяется пропорционально с изменением электрической нагрузки мини-ТЭЦ (скоростная характеристика работы двигателя). Электрогенератор может работать при различных числах оборотов его вала (генератор постоянного тока или пульсирующего постоянного тока), при этом меняется количество генерируемой им энергии. Для получения переменного тока необходимо дополнительное оборудование.
Механическая нагрузка двигателя и число оборотов меняются в равном соотношении и дросселирование не требуется. Отношение коэффициентов избытка воздуха а и наполнения цилиндра r\v почти не меняется. С уменьшением числа оборотов и нагрузки двигателя снижаются потери на трения. Следовательно, механический и эффективный КПД даже увеличиваются в узких пределах.
Второй способ требует применения более сложного и дорогого электрического оборудования, особенно для генераторов высоких мощностей. Мини-ТЭЦ работает при любых условиях электрической нагрузки более эффективно, так как электрическая нагрузка не требуется.
В настоящее время второй способ редко применяется для небольших мини-ТЭЦ, имеющих электрическую мощность с 5 кВт до 15 кВт [67], работающих в мелких сетях автономного энергоснабжения при отсутствии коммунальных электросетей.
Крупные установки, работающие по второму способу, требуют значительных капиталовложений.
В рамках этой работы рассматривается более распространенный вторый способ, т.е. действующей по нагрузочной характеристике работы ДВС.
Двигатели, служащие для привода электрических генераторов, компрессоров, насосов и т. д. должны работать так, чтобы число оборотов вала при изменении нагрузки изменялось как можно меньше. Поэтому работу таких двигателей оценивают по характеристикам, полученным при постоянных числах оборотов вала. Эти характеристики называются нагрузочными характеристиками [45] .
На рис. 4.2, 4.3,4.4 представлена нагрузочная характеристика газового ДВС. По оси абсцисс откладывают параметр, по которому судят о нагрузке, а по оси ординат -показатели работы двигателя (КПД, распределение выделения энергии, удельный или абсолютный расходы топлива в зависимости от степени электрической или механической нагрузки). Нагрузочные характеристики можно получить как результат лабораторных экспериментов или с помощью тепловых расчетов рабочих процессов ДВС. Особенности расчета нагрузочной характеристики ДВС Расчет нагрузочной характеристики ДВС (приложение 2) осуществляется с помощью методик, представленных в разделе 3, т. е.: - выбор заданных величин из техических данных подобных двигателей или полученных опытным путем; - определение некоторых величин в зависимости от типа ДВС( способа подачи топлива и его регулирования) - нахождение показателей рабочего процесса ДВС с применением традиционного теплового расчета двигателей; - выполнение энергетического баланса и определение экономических показателей работы ДВС с помощью метода расчета рабочего процесса, предложенного автором.
Способ регулирования газового двигателя значительно влияет на выбор исходных параметров рабочего процесса. Он зависит от типа и назначения двигателя. В двига-телях с внешним смесеобразованием автомобильного типа, работающих при различных скоростях и нагрузочных режимах, наиболее распространен метод количественного регулирования. Количество свежего заряда регулируют обычно изменением сопротивления во впускном канале или патрубке при помощи дроссельной заслонки. При этом способе количество горючей смеси, поступающей в цилиндр (коэффициент наполнения цилиндра % ) изменяется, состав же смеси (коэффициент избытка воздуха а) остается неизменным. Недостатками количественного регулирования являются: резкое увеличение гидравлических потерь, т. е. снижение механического КПД при частичных нагрузках, понижение давления сжатия, меньшая экономичность вследствие того, что состав горючей смеси необходимо регулировать на максимальную мощность двигателя, а не на максимальную экономичность.
В плане экономичности лучшие результаты могут быть получены при качественном регулировании. В этом случае количество свежего заряда, поступающего в цилиндры двигателя, остается неизменным. Мощность, развиваемая двигателем, регулируется путем изменения состава горючей смеси, т. е, изменение соотношения количества газа и воздуха в смеси. Это обычно осуществляется дросселированием потока природного газа. Недостатком этого способа регулирования является то, что диапазон регулирования газового двигателя ограничивается тем, что с обеднением смеси скорость сгорания уменьшается и смесь становится негорючей. С увеличением коэффиицента избытка воздуха выше чем а « 2,0 , скорость сгорания настолько уменьшается, и имеет место догорание смеси в течение процесса расширения, продолжающегося и во время выпуска. Следовательно, уменьшается экономичность рабочего процесса.
Наиболее эффективным для газовых двигателей является способ смешанного регулирования, заключающийся в том, что в области высоких нагрузок мощность двигателя меняется в результате изменения состава горючей смеси (качественное регулирование). Когда же с уменьшением нагрузки коэффициент избытка воздуха достигает значения а да 1,5 - 2, 0, то дальнейшее изменение состава смеси прекращается, и регулирование мощности в области еще меньших нагрузок производится изменением количества горючей смеси.
Смешанное регулирование часто осуществляется со способом обогатительного регулирования в сложном газовом смесителе.
Газовые двигатели небольшой мощности, работающие по способу «ОТТО», часто имеют качественное регулирование. Иногда применяется смешанное и редко количественное регулирование. Эти двигатели предусмотренны для стационарных режимов эксплуатации (полная нагрузка или режим холостого хода).
