對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組進(jìn)行雙燃料改造，可節(jié)約使用昂貴的柴油，較多的使用天然氣，可充分利用油田天然氣資源，減少工程施工成本，同時(shí)減少?gòu)U氣排放對(duì)大氣的污染。對(duì)于在油田周邊區(qū)域進(jìn)行道路施工的路橋公司來說，在沒有電網(wǎng)供電，但離天然氣輸送——清管站較近時(shí)，不但可以直接利用天然氣烘干石料、加熱融化瀝青，還可以改造柴油發(fā)電機(jī)組為雙燃料，充分利用天然氣發(fā)電，供應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備和生活用電。由于購(gòu)置天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)價(jià)格昂貴，300-500kw燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組價(jià)格高達(dá)每臺(tái)90萬(wàn)元，而在原柴油機(jī)上加裝燃?xì)庋b置改造價(jià)格在每臺(tái)10萬(wàn)元左右，在經(jīng)濟(jì)上較為合理，本文針對(duì)馬澀公路工程進(jìn)行以下論述。
　　一、進(jìn)行柴油機(jī)雙燃料改造的必要性
　　公路建設(shè)工程施工中，生產(chǎn)生活基地經(jīng)常設(shè)置在遠(yuǎn)離電網(wǎng)的地方，以利于施工管理，生產(chǎn)設(shè)備和生活用電只能依靠柴油發(fā)電機(jī)組供電。每個(gè)施工項(xiàng)目除烘干石料、融化瀝青需用燃燒大量柴油外，柴油發(fā)電機(jī)組也消耗一定量的柴油，對(duì)生產(chǎn)成本造成一定影響。一般較為先進(jìn)的柴油發(fā)電機(jī)組燃油消耗率在每千瓦時(shí)200克左右，性能差的則達(dá)到每千瓦時(shí)250克。按現(xiàn)價(jià)柴油每噸7000元計(jì)，不計(jì)運(yùn)輸成本和設(shè)備折舊費(fèi)，僅燃料消耗費(fèi)用達(dá)到每千瓦時(shí)1.4元到1.75元。如果使用天然氣發(fā)電燃料價(jià)格則明顯降低，按能量標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算約1.1標(biāo)方天然氣熱值與1kg柴油相當(dāng)。按油田內(nèi)部?jī)r(jià)格每方天然氣1.5元計(jì)，則燃料費(fèi)每千瓦時(shí)為：
　　（200÷1000）×1.1×1.5=0.33元到（250÷1000）×1.1×1.5=0.4元之間。加上柴油機(jī)改造費(fèi)用和供氣閥組安裝、管線建設(shè)費(fèi)用，在總用電量達(dá)到百萬(wàn)度以上，供氣距離在兩公里以內(nèi)時(shí)，供氣閥組建設(shè)，發(fā)電機(jī)組改造總費(fèi)用約50萬(wàn)元，每度電增加成本0.5元左右，改造柴油發(fā)電機(jī)組為雙燃料后的發(fā)電價(jià)格應(yīng)在每千瓦時(shí)1元之內(nèi)。經(jīng)詳細(xì)測(cè)算，當(dāng)年一臺(tái)300kw柴油發(fā)電機(jī)組雙燃料改造后成本節(jié)約在十萬(wàn)元以上。因此，進(jìn)行柴油發(fā)電機(jī)組雙燃料改造后，可有效的提高馬澀公路工程施工經(jīng)濟(jì)效益。
　　2010年馬澀公路工程進(jìn)行路面施工有70公里路與天然氣管道伴行，南八仙基地設(shè)在清管站旁邊，具有利用天然氣的天然條件，就近取用天然氣進(jìn)行供氣管線建設(shè)的費(fèi)用低，是利用天然氣的最佳機(jī)遇。
　　二、柴油機(jī)雙燃料運(yùn)行工作原理
　　柴油機(jī)工作循環(huán)區(qū)別于汽油機(jī)的重要特征是供油系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)不同。汽油機(jī)是把空氣和汽油霧化后的混合汽在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)壓縮，采用電火花點(diǎn)火爆發(fā)工作。而柴油機(jī)是將進(jìn)入汽缸的空氣進(jìn)行壓縮，由于壓縮比高于汽油機(jī)，壓縮終了的溫度比汽油機(jī)高，產(chǎn)生的溫度足以使霧化的柴油著火燃燒，這時(shí)采用高壓霧化將柴油噴入汽缸使之點(diǎn)火爆發(fā)工作。
　　柴油——天然氣雙燃料運(yùn)行是在柴油機(jī)進(jìn)氣過程中適量加入天然氣，利用柴油的壓燃同時(shí)引燃天然氣參與爆發(fā)工作。同時(shí)減少了柴油的用量，由于柴油機(jī)沒有點(diǎn)火裝置，不能純用天然氣工作，必須使用部分柴油作為點(diǎn)火用，因此處于雙燃料狀態(tài)運(yùn)行。由于天然氣有爆炸特性，不能無(wú)限制的向汽缸內(nèi)流入天然氣，否則會(huì)發(fā)生爆燃，影響柴油機(jī)工作狀態(tài)，必須根據(jù)負(fù)荷的大小適量添加天然氣，這就需要根據(jù)負(fù)荷的大小精確控制進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的天然氣數(shù)量。
　　完成上述控制功能，就需要對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組進(jìn)行必要的技術(shù)改造，并監(jiān)視柴油機(jī)工作狀態(tài)，防止發(fā)生安全事故和意外。因此，該項(xiàng)改造選用美國(guó)成熟的電子控制技術(shù)裝置，確保發(fā)電機(jī)組的安全、正常運(yùn)行。
　　三、 進(jìn)行雙燃料改造的方案和技術(shù)要求
　　2008年油田內(nèi)部道路施工中，澀北生產(chǎn)基地已從首站鋪設(shè)天然氣管線2公里，并設(shè)有供氣閥組，已成功使用天然氣進(jìn)行石料烘干、瀝青熔化，節(jié)約了施工成本。澀北生產(chǎn)地基有電網(wǎng)供電，不存在柴油發(fā)電機(jī)的改造問題，而南八仙項(xiàng)目部門前就是天然氣管道清管站，有利用天然氣的條件。為減少用戶端供氣管線的長(zhǎng)度和保證用氣安全，采用了以下供氣、用氣方案。
　　1、供氣、用氣方案
　　在主氣路供瀝青站烘干石料、熔化瀝青的同時(shí)，從分氣包上另設(shè)一條供發(fā)電機(jī)組用氣的管線。采用進(jìn)口雙燃料系統(tǒng)閥組和儀表，確保用氣安全。
　　2、技術(shù)要求
　　a從清管站內(nèi)調(diào)壓出站，站外安裝二級(jí)調(diào)壓閥和總閥。
　　b主管線穿越施工路基后，直到用氣量最大的烘干筒較近的地方，設(shè)第三級(jí)調(diào)壓，并設(shè)置分氣包，分別供烘干筒燃燒器，融化瀝青，導(dǎo)熱油鍋爐燃燒器，瀝青罐加熱，乳化瀝青加熱和柴油發(fā)電機(jī)組用氣。
　　c各支路在分氣包處設(shè)總閥，在用氣端口設(shè)控制閥。
　　d全部管線埋地，分氣包為地上安裝，并防曬遮陽(yáng)。
　　e主氣路調(diào)壓閥前設(shè)過濾器。
　　f全部管線進(jìn)行空氣吹掃、試壓達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。
　　g試氣檢漏及時(shí)處理存在的問題。
　　h安裝雙燃料系統(tǒng)裝置和分支管線，投氣檢漏。
　　i調(diào)試雙燃料系統(tǒng)到最佳狀態(tài)，加載必要的負(fù)荷。觀察發(fā)電機(jī)組儀表工作狀態(tài)。
　　j測(cè)試雙燃料替代率，取得雙燃料裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)。
　　k制定安全技術(shù)規(guī)程，投入運(yùn)行。
　　L及時(shí)處理解決運(yùn)行中出現(xiàn)的問題。
　　四、 測(cè)試雙燃料系統(tǒng)工作情況
　　1、系統(tǒng)投氣檢漏。
　　2、打開電源檢測(cè)設(shè)定各個(gè)數(shù)據(jù)。
　　3、柴油機(jī)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)至正常工作溫度，調(diào)整初設(shè)數(shù)據(jù)。
　　4、發(fā)電機(jī)組送電，加至要求負(fù)荷，調(diào)整設(shè)定負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)。（實(shí)際加載80kw)
　　5、測(cè)取純柴油運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)。由于工地條件限制測(cè)量容器較小實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間30分鐘，不停機(jī)穩(wěn)定負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。
　　6、投入雙燃料運(yùn)行測(cè)取對(duì)比數(shù)據(jù)，實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)同樣時(shí)間不停機(jī)穩(wěn)定負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。
　　7、計(jì)算雙燃料替代率
　　純柴油消耗量：11.5升；雙燃料柴油消耗量為：5.5升；
　　替代量為：11.5－5.5=6升；替代率為：6÷11.5×100%=52.17%；
　　增加發(fā)電機(jī)負(fù)荷，替代率可提高。測(cè)試改裝發(fā)電機(jī)組為300kw，當(dāng)使用負(fù)荷達(dá)到200kw以上時(shí)，天然氣柴油替代率預(yù)計(jì)可達(dá)80%以上。
　　五、 效益計(jì)算
　　南八仙項(xiàng)目部的發(fā)電機(jī)組滿負(fù)荷為300kw，經(jīng)估算瀝青站開站后，加上生活用電可以達(dá)到300kw。預(yù)計(jì)瀝青攤鋪需3個(gè)月工期，每天瀝青站全負(fù)荷工作13小時(shí)，則3個(gè)月消耗的電量為：
　　3（月）×30（天）×13（小時(shí)）×300（kw）=351000（度）
　　如果用柴油發(fā)電機(jī)發(fā)電側(cè)消耗柴油為：
　　351000（度）×200（克/度）=70200000克=70200千克，合計(jì)
　　70200千克÷0.86千克/升=81627升
　　當(dāng)使用負(fù)荷達(dá)200kw以上時(shí)天然氣替代率可達(dá)80%以上，按80%的替代率計(jì)則：
　　消耗天然氣為：81627升×80%×1.1=65301×1.1=71831升，
　　消耗柴油為：81627×（1-80%）=16325升。
　　則節(jié)約費(fèi)用為：
　　70200（千克）÷1000×7000（元）－（65301（升）×0.86（千克/升）×1.1（方）×1.5（元）＋16325（升）×0.86（千克/升）÷1000×7000（元））=491400（元）－（92662+98277）=300461元
　　減掉材料費(fèi)和安裝費(fèi)10萬(wàn)元?jiǎng)t節(jié)約費(fèi)用為：
　　300461（元）－100000（元）=2000461（元）