Fuel consumption monitoring of power plants based on the recording of current power values

Abstract

Among the main methods of increasing the energy efficiency of power plants, the most significant in terms of achieving positive results and the possibility of their implementation are organizational methods. When choosing a methodology for determining the energy efficiency of a ship's power plant, it is necessary to take into account a combination of the following necessary conditions: ensuring control taking into account stochastic changes in the current fuel consumption values ​ ​ and minimizing the cost of purchasing and using control tools. Solving these two problems is an interconnected process. With respect to diesel generator sets, this is achieved by continuously measuring the current values at each of the three phases of the generator and the voltage in a short time interval in a discrete manner, followed by calculating the current power consumption values and approximating them to energy efficiency indicators. Tests of a prototype of an analytical energy efficiency control system implementing the proposed control algorithm on a transport diesel showed a sufficiently high correlation of the obtained results with data on monitoring fuel consumption by a volumetric method, satisfactory reliability of the system, as well as the possibility of saving fuel and energy resources. A further development of the proposed approach to energy efficiency control can be the use for these purposes of the current values ​ ​ of the torque and power of the diesel engine obtained by analyzing the dynamic characteristics of the torsional and oscillatory systems of marine power plants.

Keywords: marine power plant, diesel generator, energy efficiency, technical monitoring, fuel consumption

References

1. Чазов, А.В. Энергоэффективность в системе инновационной экономики / А.В. Чазов, Т.Ю. Чазова. Екатеринбург: УрФУ. 2020. – 171 с.
2. Кузин, В.С. Показатели загрязнения воздушной среды морским транспортом, их учет и контроль при нормировании расхода топлива / В.С. Кузин, Ф.И. Айкашев, А.Н. Минаев // Труды ДВГТУ. – Владивосток, 2003. – С. 206–211.
3. Соболенко, А.Н. Определение расхода топлива и моторного масла судовыми дизелями с учетом изменения внешних условий эксплуатации / А.Н. Соболенко, Р.Р. Симашов, Д.К. Глазюк, В.В. Маницын // Вестник АГТУ. Серия: Морская техника и технология. – 2017. – № 3. – С. 62–73. DOI: 1024143/2073-1574-2017-3-62-73.
4. Gershanik, V.I. Fuel consumption and energy flows in marine power plants / V.I. Gershanik, V.P. Shostak // Marine Technical Notes. – November 2011. – No. 6/11. – P. 1–12.
5. Марков, В.А. Метод повышения топливной экономичности дизель-генераторной установки тепловоза в условиях эксплуатации / В.А. Марков, А.Ю. Епишин, С.С. Лобода // Известия высших учебных заведений машиностроения. – 2017. – № 1(682). – С. 55–62. DOI: 10.18698/0536-1044-2017-1-55-62.
6. Косарев, А.В. Динамика эволюции неравновесных диссипативных сред / А.В. Косарев. – Оренбург: ИПК «Газпромпечать» ООО «Оренбурггазпромсервис», 2001. – 144 с.
7. Федянов, Е.А. Межцикловая неидентичность рабочего процесса в поршневых двигателях внутреннего сгорания с принудительным зажиганием / Е.А. Федянов. – Волгоград: ВолгГТУ, 2014. – 111 с.
8. Kochergin, V. Optimization of Technical Monitoring Processes / V. Kochergin, D. Plotnikov, A. Ilinykh, S. Glushkov // TransSiberia 2020 Conference. Transportation Research Procedia 54 (2021). – Р. 166–172.
9. Ахметов, Б.С. Обзор методов измерения объемного расхода жидкостей / Б.С. Ахметов, Ф.У. Маликова, П.Т. Харитонова // Вестник ВКТУ им. Д. Серикбаева. – 2014. – № 2. – С. 110–117.
10. Фомин, Н.Н. Метод измерения расхода топлива и эффективной мощности судовых двигателей в условиях эксплуатации / Н.Н. Фомин, А.Е. Орлов // Речной транспорт (XXIвек). – 2008. – № 2. – С. 79–81.
11. Глушков, С.С. Динамические характеристики ДВС / С.С. Глушков, С.П. Глушков, А.В. Савельев, А.С. Ярославцева // Сибирский научный вестник. – 2007. – № 10. – С. 164–167.
12. Зинченко, Е.С. Оценка энергетической эффективности подвижного состава / Е.С. Зинченко, В.И. Кочергин // Наука и молодежь СГУПС в третьем тысячелетии. – Вып. 11. – Новосибирск: Издательство СГУПС, 2021. – С. 31–37.
13. Глушков, С.П. Анализ динамических характеристик крутильно-колебательных систем судовых энергетических установок / С.П. Глушков, С.С. Глушков, В.И. Кочергин, Б.О. Лебедев // Морские интеллектуальные технологии. – 2018. – № 2(40). – Т. 2. – С. 59–66.

Author Biographies

Victor I. Kochergin , Siberian Transport University, Novosibirsk, Russia

Ph. Dr. Sci. Tech., Head of the Department of Technology of Transport Mechanical Engineering and Operation of Cars, Siberian Transport University, Russia, 191, Kovalchuk st, Novosibirsk, 630049, e-mail: vkplus2011@yandex.ru

Evgenii S. Zinchenko , Siberian Transport University, Novosibirsk, Russia

Graduate Student of Department of Technology of Transport Mechanical Engineering and Operation of Cars, Siberian Transport University, Russia, 191, Kovalchuk st, Novosibirsk, 630049, e-mail: askambaskal@mail.ru

Published
20-09-2022
How to Cite
Kochergin, V. I., & Zinchenko, E. S. (2022). Fuel consumption monitoring of power plants based on the recording of current power values. Russian Journal of Water Transport, (72), 78-89. https://doi.org/10.37890/jwt.vi72.282
Section
Ship power equipment

Most read articles by the same author(s)