Gaz jest coraz częściej wybieranym paliwem w wielu różnych obszarach: przemysłowym, komercyjnym, a także w naszych domach. Stacjonarne silniki gazowe będą więc kluczowym rozwiązaniem, jeżeli chodzi o zaspokajanie stale rosnących potrzeb energetycznych. Ich konstrukcja i sposób konserwacji powinny zapewniać możliwie najwyższy poziom wydajności i skuteczności.
Zgodnie z prognozami, do 2025 r. roczna ilość energii w Niemczech niezbędnej do zasilenia samych centrów danych wyniesie 16,4 mld kWh. Podobnie będzie w Wielkiej Brytanii, Francji i Holandii[1]. Dlatego można się spodziewać, że w ciągu najbliższych kilku lat światowy rynek silników gazowych do zastosowań stacjonarnych znacznie wzrośnie. W badaniu przeprowadzonym przez Delta Energy and Environment wskazano trzy kluczowe obszary, w których obecnie obserwuje się zwiększenie udziału w rynku silników gazowych[2]. Pierwszym z nich jest system ciepłowniczy – obserwujemy rosnące oczekiwania wobec państw, aby te wykorzystywały elektrociepłownie, które są w stanie w sposób elastyczny odpowiadać na zapotrzebowanie. Kolejnym są budynki komercyjne – niezawodne i nieprzerwane zasilanie ich w energię wymagało dużej rozbudowy stacjonarnych silników gazowych. Trzeci obszar to elektrownie zaspokajające zapotrzebowanie na energię w szczycie. Powinny charakteryzować się elastycznością operacyjną, a więc możliwością dostosowania zdolności produkcyjnej do potrzeb, zapewniając stabilność sieci elektrycznej.
Wyzwanie dla efektywnej pracy oleju
Efektywność silników gazowych zależy od kilku czynników: pracy bez przestojów, szybkiej reakcji na zmiany obciążenia oraz dobrej wydajności w najbardziej wymagających warunkach. Oczekujemy od nich również, aby miały coraz większą moc i sprawność. Aby sprostać tym zadaniom, nowoczesne stacjonarne silniki na gaz ziemny generują wyższe moce i ciśnienia, mają mniejsze miski olejowe i charakteryzują się niższym zużyciem oleju – wszystko to powoduje, że wzrasta obciążenie i utlenianie oleju, a liczba zasadowa (BN) szybciej spada.
Szybsza degradacja może zwiększyć ilość nagromadzonych w komorze spalania osadów, w szczególności w rowkach pierścieniowych i na koronach tłoków, co prowadzi do obniżenia niezawodności, częstych przestojów i zwiększenia częstotliwości wymiany oleju, a w konsekwencji do wyższych kosztów eksploatacyjnych.
Optymalne rozwiązanie dla silników gazowych
Charakterystyka wysilonych silników gazowych powoduje, że o wiele trudniejsze są warunki pracy środka smarnego. Na wydajność i koszty obsługi silników ogromny wpływ mają sposób serwisowania i właściwie dobrane oleje. Jak wynika z badań Shell Lubricants, awarie z powodu nieskutecznego smarowania występują u 40% operatorów energetycznych, a według aż 72% z nich do powstania nieprzewidzianych kosztów doprowadził niesprawny, źle eksploatowany sprzęt[3]. Właściwy dobór oleju jest więc kluczowy, aby zapewnić optymalną wydajność i odporność na wysokie obciążenia silników gazowych w ekstremalnych warunkach pracy. Serwisowanie i stosowanie środków smarnych wysokiej jakości powinny być priorytetem.
– Właściwe smarowanie i odpowiednie utrzymanie mają kluczowe znaczenie dla najnowszych stacjonarnych silników gazowych. Eksploatacja tych silników niesie ze sobą wyjątkowe wyzwania, które wymagają innego podejścia do smarowania – mówi Mateusz Jarosz, Ekspert Techniczny w Dziale Olejów i Smarów Shell Polska.
W celu zapewnienia większej czystości, ochrony przed osadami i zużyciem, powstały wysokowydajne oleje do silników gazowych Shell Mysella. Ich właściwości pozwalają na zwiększenie wydajności układu i niezawodności silników, również tych generujących wysokie poziomy średniego ciśnienia użytecznego i wyposażonych w stalowe tłoki. Dzięki stosowaniu w silniku oleju Shell Mysella, zarówno gniazda, jak i zawory są w bardzo dobrej kondycji – optymalna ilość popiołów siarczanowych w oleju Shell Mysella zapewnia kontrolę ich zużycia i chroni przed zjawiskiem recesji. Popioły pełnią również funkcję smarną.
Właściwości dostosowane do każdych warunków
W gamie przeznaczonych do silników gazowych produktów Shell Mysella znajdują się oleje o różnych właściwościach. Pozwala to operatorom na maksymalne dopasowanie środka smarnego do specyficznych wymagań, co zapewnia im osiągnięcie optymalnych korzyści podczas użytkowania.
Skuteczną odpowiedzią na wyzwania stawiane przez firmy energetyczne jest wysokowydajny olej Shell Mysella S6 N 40. Jak wynika z testów na silniku INNIO Jenbacher J420C, jego czas eksploatacji może być nawet o 50% dłuższy niż w przypadku poprzedniej generacji oleju Shell Mysella S5N. Dzieje się tak za sprawą lepszej odporności na oksydację i lepszej retencji TBN. Olej pozwala na uzyskanie optymalnej wydajności i ochrony nawet w ekstremalnych warunkach, również w przypadku stosowanych w nowoczesnych silnikach mniejszych misek olejowych. Zaawansowana technologia dodatków uszlachetniających pozwala na ochronę silników przed osadami i szkodliwymi kwasami, również tych wysokoobrotowych, w których tłoki osiągają bardzo wysokie temperatury.
– Dzięki temu kluczowe części silnika, takie jak pierścienie tłokowe i tuleje cylindrowe mogą być dłużej użytkowane. Olej Shell Mysella S6 N 40 jest bardziej odporny na starzenie (utlenianie i nitrowanie), a jego lepkość jest bardziej stabilna. Stosowanie tego środka smarnego przyczynia się do poprawy czystości zespołu napędowego, utrzymania czystości silnika na bardzo dobrym poziomie, zmniejszenia poziomu osadu w komorze spalania i zmniejszenia zużycia zaworów – wylicza Mateusz Jarosz z Shell.
Kolejnym polecanym rozwiązaniem jest olej Shell Mysella S7 N Ultra 40 – najbardziej zaawansowana formulacja wśród środków smarnych Shell Mysella. Testy polowe przeprowadzone przez Shell wykazały, że olej Mysella S7 N Ultra jest przystosowany do wyjątkowo długiego czasu eksploatacji – nawet o 100% dłuższego, niż oleje standardowe oleje, jak Shell Mysella S5 N[4]. Jego niezaprzeczalnym atutem jest odporność na obciążenia i ekstremalnie wysokie temperatury, co pozwala na zapewnienie niezawodności silnika i zwiększanie osiągów. Wszystko to składa się na mniejsze koszty użytkowania dla właścicieli i operatorów elektrowni gazowych. Shell Mysella S7 N Ultra 40 zapewnia czystość tłoków, doskonałą ochronę przed osadami i niezawodne działanie w warunkach zwiększonego obciążenia silników najnowszej generacji.
– Jego stosowanie pozwala na minimalizowanie ryzyka nieplanowanych przestojów, ogranicza konieczność wymiany części dzięki zmniejszeniu ich zużycia oraz pomaga utrzymać zaplanowaną częstotliwość czynności serwisowych. Niezawodność tego oleju przekłada się na ochronę kosztownych elementów silnika, co w konsekwencji pozwala na obniżenie kosztów użytkowania. Wybór oleju Shell Mysella S7 N Ultra 40 pozwala operatorom zmaksymalizować produkcję energii, a tym samym zaspokoić rosnące zapotrzebowanie klientów – podkreśla ekspert Działu Olejowego Shell.
Boroskopowe zdjęcie zaworu wraz z gniazdem zaworowym. Dzięki stosowaniu w silniku oleju Shell Mysella, zarówno gniazdo, jak i zawór są w bardzo dobrej kondycji – optymalna ilość popiołów siarczanowych w oleju Shell Mysella zapewnia kontrolę zużycia zaworów oraz ich gniazd i chroni przed zjawiskiem recesji. Popioły pełnią również funkcję smarną.
Inspekcyjne zdjęcie pokazujące bardzo dobry stan korony tłoka w silniku z olejem Shell Mysella. Widoczna jest optymalna ilość popiołu, gwarantująca odpowiednią ochronę. Tuleja cylindra eksploatowanego silnika jest w stanie nienaruszonym, z wyraźnie widocznymi śladami po honowaniu.
[1] https://www.opencompute.org/documents/the-current-state-of-data-center-energy-efficiency-in-europe-ocp-white-paper
[2] https://www.portsmouth.gov.uk/ext/news/portsmouth-city-council-housing-blocks-benefit-from-green-energy
[3] Źródło: Shell Lubricant Solutions, badanie „Powering Peak Performance”, 2018 r.
[4] Źródło: Próby terenowe z wykorzystaniem ponad 10 silników Jenbacher typu 6.
Źródło: Shell Polska
