Главная \ Энергосберегающие мероприятия \ Железнодорожный транспорт

Железнодорожный транспорт

Основным направлением повышения энергоэффективности на железнодорожном транспорте, является сокращение потребления топлива подвижным составом. Расходы на топливо в организациях занимающихся пассажирскими и грузоперевозками железнодорожным транспортом, составляют 60% и более от общих затрат на ТЭР. Ниже остановимся на основных направлениях по экономии топлива такими организациями. Одним из основных направлений повышения эффективности перевозок является увеличение веса и скорости движения поездов, ускорение процесса переработки составов на терминале. Это определяет дальнейший рост секционной мощности тепловозов. Однако, основным источником повышенного расхода топлива тепловозами является переходный режим при наборе мощности и ускорении тепловоза. Правильно организованный режим работы силовой установки в переходном процессе набора нагрузки может существенно повысить маневренность тепловоза и улучшить его топливную экономичность. Необходимо на перспективу выявить требования тяги при маневровой работе тепловозов к мощности силовой установки, тяговым качествам локомотивов, продолжительности работы под нагрузкой и насистема энергоэффективности тепловоза холостом ходу и т.п. Целесообразно выявить наиболее тяжелые режимы, характерные для всех видов маневровой работы, и по результатам их анализа разработать технические требования к дизелям маневровых тепловозов по мощности и скорости приема нагрузки, на основании которых и производить выбор основных параметров тепловозов и эксплуатационных характеристик дизель-генераторов. Основной задачей при экономии топлива является - повышения эксплуатационной эффективности маневровых тепловозов за счет выбора рациональных значений мощности дизелей и сцепного веса тепловозов, а также рациональной организации режима нагружения дизель-генератора. Основными показателями, характеризующими способ выполнения маневровой операции, являются время и стоимость, затраченные на ее выполнение, которые тесно связаны с параметрами локомотива, планом и профилем пути в маневровом районе и т.д. Как известно, время и стоимость выполнения маневровой операции обратно пропорциональны, т.е. чем меньше затрачивается времени на выполнение маневровой операции, тем она дороже - выше энергетические затраты. Например, требование повышения экономичности силовой установки в переходном процессе приводит к затягиванию процесса и потере тепловозом маневренности, требование по повышению приемистости силовой установки по мощности приводит к снижению коэффициента избытка воздуха, дымлению и высоким тепловым перегрузкам. Определение критерия эффективности работы маневрового тепловоза без учета какого-либо из указанных факторов приводит к противоречивым результатам.

Выделим три группы мероприятий по направлению повышения энергоэффективности подвижного состава и организации в целом.

Технические мероприятия.
Направлены на повышение экономичности и надежности работы всех узлов и агрегатов тепловозов. Своевременный мониторинг состояния транспортных средств и их ремонт и.т.д.  К числу основных узлов и аппаратов дизеля, которые непосредственно влияют на расход топлива, относится главным образом топливная аппаратура. Так, например, от неудовлетворительной притирки иглы к корпусу распылителя форсунки, чрезмерно большого зазора между иглой и ее направляющей, нечеткого впрыска, от зависания плунжера и потери плотности плунжерной пары топливного насоса в значительной степени происходит перерасход дизельного топлива. Большую роль в экономном расходовании топлива играет цилиндро-поршневая группа. Известно, что от износа цилиндровых гильз, поломки или пригорания поршневых колец ухудшается плотность цилиндров, снижается давление сжатия, в результате чего нарушается нормальный процесс сгорания топлива. Кроме того, от такого состояния цилиндро-поршневой группы увеличивается расход дизельного масла и, следовательно, нагар на продувочных и выпускных окнах, уменьшается поступление воздуха в цилиндры, ухудшается его продувка. При всех случаях нарушения нормального процесса сгорания топлива ухудшается экономичность дизеля и увеличивается дымность выпускных газов.
Технические мероприятия :
Применение добавок(присадок) к дизельному топливу. Например Применение добавки FORSAN nanoceramics®, по данным замеров расход топлива тепловозами уменьшился на 4-9%, уменьшились угар масла и дымность выхлопа. Данная   система применена на ряде тепловозов РАО «РЖД» и одобрена к применению.
Применения технологии рекуперации энергии тепловозом.рекуперация энергии тепловозом, энергосбережениеПри этом бортовые системы аккумулирования энергии позволяют рационально распределять мощность тепловозного двигателя на тягу и служебные нужды в соответствии с условиями движения и при наличии соответствующего силового оборудования осуществлять рекуперативное торможение, обеспечивая более точное по сравнению с пневматическим торможением регулирование скорости движения в пределах заданного диапазона. Применение указанных систем дает возможность, таким образом, повысить энергетическую эффективность и производительность локомотивов. Исследования, выполненные сотрудниками ВНИИЖТ, показали, что при дизельной тяге рекуперация позволит снизить расход топлива на 18-23%, а с учетом стабилизации режима работы теплового двигателя - до 30%. В последнее время в России и за рубежом, проводятся испытания гибридных силовых установок предназначенных для использования на железнодорожном транспорте.
Модернизация системы регулирования мощности тепловозов с электропередачей.
На тепловоз устанавливается блок регулирования мощности тягового генератора (БРМГ), который является специализированным устройством и предназначен для регулирования мощности главного генератора постоянного или переменного тока в режимах тяги тепловозов с электропередачей (например ТЭМ-2 и ТЭМ-7), с выполнением функций контроля и диагностики цепей возбуждения, ограничительных и защитных функций. Наибольший эффект достигается при совместной работе с электронным регулятором частоты вращения.

Достигаемые эффекты:

  • уменьшение затрат на обслуживание тепловоза за счёт того, что не требуется регулировка и настройка тепловозной характеристики на реостате;
  • улучшение точности и стабильности регулирования мощности и сокращение за счёт этого расхода топлива до 3-4%. 

Система смазки гребней колес локомотивов.система смазки гребней колес, энергоэффективность
Применение автоматических локомотивных гребнесмазывателей (систем смазки гребней колес) позволяет получить экономический эффект по следующим показателям:

  • увеличивается срок эксплуатации колесных пар локомотивов по причине снижения в несколько раз износа гребня колеса;
  • снижается расход дизельного топлива или электроэнергии на тяговые усилия (что особенно актуально в настоящее время) благодаря понижению коэффициента трения в зоне контакта боковой грани рельса и гребня колеса;
  • увеличивается срок эксплуатации рельсов за счет уменьшения износа по боковой грани как на прямых участках так и (особенно) в кривых;
  • увеличивается срок эксплуатации колесных пар вагонов;
  • уменьшается риск схода локомотива с рельсов благодаря понижению коэффициента трения гребня колеса и боковой поверхности рельса.

Технологические мероприятия.

Эти мероприятия связаны с оптимизацией работы как всей транспортной организации, так и отдельных её звеньев.   В настоящий момент во многих организациях используются системы на базе GPS/Глонас – мониторинга, например система - СКАУТ. Подобные системы позволяют снизить расходы на дизельное топливо на 10% и более. Однако они являются в основном информационно-логистическими и не позволяет отслеживать в режиме реального времени параметры работы тепловозов и следовательно мониторировать их состояние. На Российском рынке существует ряд более совершенных систем мониторинга и управления движением железнодорожного состава.
Примеры таких систем :

  • FortMonitor – единственная система, интегрированная в ЕСМА (Единая Система Мониторинга и Администрирования) ОАО «РЖД»;
  • АСК-ВИС-2ВК - система технического контроля состояния локомотивов. Данная система позволяют производить оценку машин, исходя из показателей ряда параметров, характеризующих их работу. Внедрена на Октябрьской железной дороге.
  • Система РПРТ, автоматизированная система учета, контроля и анализа расхода дизельного топлива тепловозами, получившая название регистратор параметров работы тепловоза. Внедрена на Московской, Северной, Горьковской дорогах.
  • Система БОРТ – контролирует расход дизельного топлива на тепловозах. При этом машинист при приёмке локомотива в начале смены, обязан вставить карту памяти в процессор, и ввести свой табельный номер. В дальнейшем система регистрирует все параметры работы локомотива и записывает их на карту памяти.
  • Система «Дельта СУ» позволяет вести контроль технического состояния узлов и систем подвижного состава, расчёт ресурса, планирование ремонтов; отслеживание местоположения, режимов эксплуатации и эксплуатационно-экономических и экологических показателей; оценка корректности потребления энергии (топлива), объективный энергоучёт и нормирование; контроль и управление безопасностью движения, пожаробезопасностью; контроль сохранности и состояния грузов.

На российском рынке представлены также рад аналогичных систем другихfort monitor система энергосбережение производителей, например СКАТ-2С и СКАТ-2С-online, программный комплекс УНИКАМ с блоком РПДА (регистратором параметров движения и автоведения). Данные комплексы также позволяют регистрировать и в последующем анализировать ряд параметров движения тепловоза.

Таким образом внедрение подобных систем позволит снизить :      

  • трудозатраты инженерно-технических работников локомотивного депо за счет автоматизации учета, нормирования и анализа расхода топлива;
  • расход топлива за счет повышения точности учета при расчете расхода за смену и при заправке, что позволит установить виновников его нецелевого использования;
  • расход топлива за счет применения обоснованных норм контроля теплотехнического состояния тепловозов с определением и изъятием из эксплуатации локомотивов, постоянно пережигающих топливо;
  • расход топлива за счет улучшения планирования использования локомотивов на различных участках работ, уменьшения времени прогрева и снижения числа локомотивов в горячем простое.

Организационные мероприятия.

К таким мероприятиям можно отнести : обучение персонала правильной (экономичной) работе, разработка системы мотивации (демотивации) персонала за сэкономленные (нерационально потраченные) материальные средства (ДТ, вода, песок и.т.д.), введение должности ответственного за энергосбережение в организации, который бы осуществлял непрерывный контроль расходования ТЭР. Локомотивные бригады должны постоянно знать и контролировать расход топлива за каждую поездку. Подсчет результатов расхода топлива за поездку не представляет трудностей, однако лучше, если это будет производиться централизованно в офисе организации и потом анализироваться и по результатам анализа приниматься решение о дальнейшем режиме эксплуатации тепловозов. 
Одной из инновационных мер является принятие на предприятии стандарта ISO50001 (Системы энергетического менеджмента). Данный документ устанавливает стандарты в энергосбережении на предприятии. Одним из инструментов достижения ориентиров поставленных в ISO50001, является применение LEAN-технологий управления предприятием в целом. Для реализации данного подхода, требуется «волевое» решение руководства компании о внедрении данных технологий в организации. LEAN- рассматривает любое производство с точки зрения оптимизации процессов силами всех работников компании. Успешный опыт внедрения указанных технологий имеется в крупнейших компаниях России таких как Сбербанк, Юкос, Русал, Группа ГАЗ, Иркутск Энерго, подразделения РАО «РЖД», ТНК-ВР , Ульяновский авиазавод, ОАО «КамАЗ» и.др.

Заказать обследование организации.