Gazodiesel? Wdrożenie w silnikach o zapłonie samoczynnym (ZS) lokomotyw spalinowych systemów dwupaliwowych – olej napędowy/metan, prowadzi przede wszystkim do obniżenia emisji substancji szkodliwych w spalinach. Przyjrzyjmy się jak zaimplementować takie rozwiązania. Oto wybrane aspekty zagadnienia.

Reklama

Starzejący się tabor kolejowy

Z roku na rok w UE pogarsza się ogólny stan techniczny lokomotyw spalinowych. Ich średni wiek przekroczył 40 lat, co generuje znaczne koszty utrzymania i eksploatacji pojazdów. Na polskich liniach kolejowych i w zakładach przemysłowych eksploatowanych jest aktualnie ponad 1400 szt. takich niezmodernizowanych lokomotyw spalinowych.

Zdaniem autorów lokomotywy te będą nadal eksploatowane w ciągu minimum 15 lat. Silniki spalinowe tych lokomotyw nie spełniają rygorystycznych norm emisji spalin wprowadzonych w ostatnich latach. Konieczność obniżenia kosztów eksploatacji pojazdów celem zachowania konkurencyjności na rynku przewozowym powoduje, iż operatorzy zainteresowani są ich odnową. W związku z brakiem środków finansowych u przewoźników na zakup nowych lokomotyw spalinowych (koszt zakupu to 2-4 mln euro), odnowa lokomotyw odbywa się głównie na drodze ich kompleksowej modernizacji z zastosowaniem nowoczesnych silników spalinowych.

Jednakże i ten proces z powodów finansowych (koszt modernizacji 1-2 mln euro), przebiega stosunkowo wolno, a wraz z wprowadzeniem od 2021 r. wymagań dot. emisji spalin, przewidzianych rozporządzeniem 2016/1628/UE, może zostać znacznie ograniczony. Tańszą alternatywą dla tego procesu może być zastosowanie metanu w postaci CNG/ LNG jako paliwa do silników spalinowych o zapłonie samoczynnym (ZS) pojazdów szynowych, tj. wdrożenie systemów dwupaliwowych – olej napędowy ON – metan CNG/LNG lub olej napędowy ON – biometan bioLNG, czyli systemów Gazodiesel.

Gazodiesel w lokomotywach serii S200

Wdrożenie systemu dwupaliwowego w lokomotywie spalinowej serii S200/ČME3 odbyło się w ramach programu UE Horyzont 2020 – wspólnego projektu Spółki DiGas i kolei łotewskich (LDZ) [1]. System dwupaliwowy silnika spalinowego K6S310DR lokomotywy S200 oparty jest na wykorzystaniu oleju napędowego jako paliwa zapłonowego i sprężonego metanu CNG. System zbudowany jest na zasadzie modułowej i składa się z pięciu podstawowych zespołów.

Pierwszy moduł, najbardziej pracochłonny przy montażu, to moduł magazynowania metanu (zbiorniki gazu) 7 wykonany jest w postaci ramy stalowej – skrzyni, w której zabudowano zbiorniki (butle) z metanem. Jest to hermetyczna skrzynia ze zbiornikami, zamocowana pod ostoją lokomotywy, wykonana z zachowaniem wymagań bezpieczeństwa zgodnie z obowiązującymi dokumentami normatywnymi. Metan zgromadzony jest w 22 butlach pod ciśnieniem 200 barów, o pojemności 95 dm3 każda. Moduł ten montowany jest w miejscu seryjnego zbiornika paliwa, pojemność którego zmniejszono o połowę. Pojemność całkowita butli wynosi 2100 dm3, a pojemność gazu w nich – 500 m3. Całkowity zapas paliwa w zbiornikach – oleju napędowego i metanu jest wystarczający do pracy lokomotywy w ciągu 1,5 doby, przy wysokich obciążeniach i do 2,5–4 dni przy średnich obciążeniach.

To tylko fragment artykułu. Całym przeczytasz w Magazynie Biomasa. W internecie za darmo:

Inne wydania Magazynu Biomasa znajdziesz tutaj. Dlatego kliknij i czytaj!

Tekst: 
  • dr hab. inż. Marek Babeł, Koordynator projektu Gazodiesel w Polsce
  • dr inż. Maciej Andrzejewski, Komitet Transportu Polskiej Akademii Nauk
Zdjęcie: pixabay.com
Newsletter

Newsletter

Bądź na bieżąco z branżą OZE