分布式燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)在“西氣東輸”市場中的應(yīng)用(下)

分布式燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)在“西氣東輸”市場中的應(yīng)用（下）

二、微型燃?xì)廨啓C(jī)：這里主要是指25-300kW采用軸流技術(shù)的燃?xì)廨啓C(jī)，標(biāo)志性廠家主要是英國寶曼公司TG系列微燃機(jī)和美國卡伯斯通公司的產(chǎn)品等。基本原理是通過一個精密鑄造的葉輪和永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子連接的轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)，葉輪一側(cè)為壓縮機(jī)，另一側(cè)為燃燒室和動力葉片，來帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。轉(zhuǎn)子的速度為每分鐘15-6萬轉(zhuǎn)，為了減少阻力，轉(zhuǎn)子是浮在空氣軸襯上運(yùn)行。

微燃機(jī)是一種典型的用戶能源系統(tǒng)，可以為樓宇和小型工廠項(xiàng)目提供現(xiàn)場電力、熱力、制冷能源，燃料使用天然氣、煤制氣、LPG和柴油。

微燃機(jī)是一種現(xiàn)場能源系統(tǒng)，采用了無人職守的智能化自動控制技術(shù)，晶體變頻控制技術(shù)，可以自動跟蹤頻率調(diào)節(jié)，保證了安全運(yùn)行?；?zé)崞鳛檫x裝設(shè)備，回?zé)嵫h(huán)發(fā)電效率為25-28%，但排煙溫度降低到300℃以下，熱電綜合效率75%左右。不使用回?zé)崞靼l(fā)電效率14-16%左右，排煙溫度降低到600℃以上，熱電綜合效率85%。寶曼公司一項(xiàng)特殊設(shè)計，將回?zé)崞髟黾恿俗詣诱{(diào)節(jié)功能，控制空氣回?zé)峤粨Q量，以適應(yīng)熱量需求的變化，解決了用戶的調(diào)節(jié)問題。微燃機(jī)在小型燃?xì)忮仩t、直燃機(jī)中可以代替燃燒器，也可以直接用于工業(yè)爐窯、烘干、加熱、給水加溫等工藝流程中。可以單獨(dú)運(yùn)行，也可多臺聯(lián)合運(yùn)行。與遠(yuǎn)大余熱溴化鋰空調(diào)聯(lián)合循環(huán)的微燃機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)在美國投入運(yùn)行，非常使用與樓宇熱電冷項(xiàng)目。寶曼微燃機(jī)BowmanTG80CHP經(jīng)濟(jì)性比較分析

設(shè)備%回?zé)嵫h(huán)前置循環(huán)燃?xì)忮仩t(比較)系統(tǒng)供熱出力KW(th)150420420小時供暖量Cal/M2/hr434343設(shè)備供暖面積M2300084008400設(shè)備利用小時Hrs650065006500年熱收入161,451,451,燃機(jī)發(fā)電效率%26140發(fā)電系統(tǒng)凈出力KW(e)0年電收入元/a257,246,-燃料消耗量MJ/hrM3/hr59年燃料費(fèi)元/a289,536,438,千瓦運(yùn)行費(fèi)元/kWh0運(yùn)行維護(hù)費(fèi)元/a24,23,25,收益元/a104,137,-11,單位造價元/kW5,6,設(shè)備投資回收周期年-

注：天然氣價元/m3,電價元/kWh,采暖費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)26元/M2/a并按此核算冷費(fèi)。微燃機(jī)渦輪結(jié)構(gòu)

三、燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)：指以天然氣為燃料的內(nèi)燃機(jī)，已經(jīng)具有十分悠久的歷史，第一臺卡特彼勒燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)制造于1941年。目前世界上很多廠家，可以提供幾十千瓦到幾千千瓦的各種設(shè)備，美國卡特彼勒公司的產(chǎn)品依然是標(biāo)志性產(chǎn)品。

燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)將燃料與空氣注入氣缸混合壓縮，點(diǎn)火引發(fā)其爆燃做功，推動活塞運(yùn)行，通過氣缸連桿和曲軸，驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電。燃燒后的煙氣溫度達(dá)到500℃以上、汽缸套冷卻水可以達(dá)到110℃，在加上空氣壓縮機(jī)和潤滑油冷卻水中的熱量，可以回收用于熱電聯(lián)產(chǎn)。燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)電效率較高，設(shè)備投資較低，缺點(diǎn)是余熱回收復(fù)雜，余熱品質(zhì)較低。

燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)與余熱溴化鋰空調(diào)聯(lián)合循環(huán)運(yùn)行的技術(shù)方案已經(jīng)解決，新希望集團(tuán)在成都其酒店內(nèi)將一臺內(nèi)燃機(jī)與余熱溴化鋰空調(diào)連接，直接回收余熱制冷。目前卡特正在與遠(yuǎn)大合作配套，準(zhǔn)備向有關(guān)項(xiàng)目提供全套系統(tǒng)。

卡特彼勒燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)參數(shù)機(jī)型單位G3306TAG3406TAG3406LEG3412TAG3508LEG3612SITAG3616SITA發(fā)電機(jī)額定輸出功率KW110190350519102524003385發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Rpm1500150015001500150010001000渦輪壓縮機(jī)壓縮比:1:1:1:1:1:1:1最小進(jìn)氣壓力kg/cm2能量消耗MJ/hr1451207337585044108102392533381天然氣耗量*M3/hr廢煙氣排量M3/hr4189041278250948153747251928廢煙氣溫度°C540415450453445450446廢煙氣排熱量MJ/hr2633826161166219954387445廢煙氣含氧量%4缸套冷卻水出口溫度°C99999999998888缸套冷卻水排熱量MJ/hr5946121350936293722182986中冷器進(jìn)口溫度°C54323232325432中冷器/潤滑油排熱量MJ/hr18978321669514622366發(fā)電熱效率%供熱效率%總熱效率**%熱電比**%1991441461121429595

四、燃?xì)馔馊紮C(jī)：這是古老的斯特林發(fā)動機(jī)的新技術(shù)革新版本，在微型熱電聯(lián)產(chǎn)和工業(yè)余熱利用中具有極大的潛力。它的基本結(jié)構(gòu)為一個熱腔和一個冷腔，冷腔內(nèi)的介質(zhì)為氫，當(dāng)熱腔加溫使氫流動推動冷腔中的活塞運(yùn)行帶動一個輪盤旋轉(zhuǎn)，氫在冷腔中被冷卻后流回?zé)崆辉傺h(huán)。標(biāo)志性產(chǎn)品是美國STM動力公司的產(chǎn)品，目前能夠提供25kW機(jī)組，正在發(fā)展2-5kW和200kW機(jī)組。外燃機(jī)是一種應(yīng)用非常廣泛的技術(shù)，只要熱腔溫度達(dá)到700℃就可以發(fā)電，可利用一切可以燃燒的燃料，甚至植物熱解氣體和木材，還可利用太陽能，海拔高度對其基本沒有影響。外燃機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)只能提供電力和熱水，但作為樓宇供應(yīng)熱水的設(shè)備非常經(jīng)濟(jì)，一臺25kW外燃機(jī)每小時可以供應(yīng)近1噸55℃熱水，每天22噸約滿足450人的生活熱水。

STM外燃機(jī)與燃?xì)忮仩t生產(chǎn)熱水經(jīng)濟(jì)性比較項(xiàng)目單位STM外燃機(jī)燃?xì)忮仩t造價元200,000150,000發(fā)電輸出功率kW250供熱功率kW4444電價元/kWh電收入元/hrs小時熱水供應(yīng)量kg/hrs熱水加熱費(fèi)元/t加熱收入元/hrs小時收入合計元/hrs維護(hù)費(fèi)元/kWh小時天然氣消耗M3天然氣價格元/M3天然氣費(fèi)用元/hrs維護(hù)費(fèi)用元/hrs0收益元/hrs設(shè)備壽命周期內(nèi)收益元405,0年設(shè)備利用時間hrs8500年收益元/年68,投資回收周期外燃機(jī)適意圖25kW外燃機(jī)外型

STM外燃機(jī)性能發(fā)電輸出功率kW25效率%供熱功率kW44供熱效率%燃料消耗量MJ功率輸出總量kW69熱電總效率%小時天然氣消耗M3轉(zhuǎn)速rpm1800尺寸cm201/76/107NOxg/kWhCOg/kWh大修周期hrs50000能源企業(yè)要積極應(yīng)對新技術(shù)革命的挑戰(zhàn)無論我們是否喜歡它，無論我們能否適應(yīng)它，小型分布式多功能的能源系統(tǒng)--“第二代能源系統(tǒng)”將會在今后幾年中迅速進(jìn)入市場，這將是一個多米諾骨牌的效應(yīng)。一旦你費(fèi)盡財力物力，花了幾年的時間，將原來的熱電廠改造成一個大型燃機(jī)熱電廠時，忽然發(fā)現(xiàn)你已經(jīng)無熱可供，并因此而不能發(fā)電，這將是一個什么樣的后果。我們在西氣東輸?shù)呐涮赘脑旃こ讨斜仨毘浞挚紤]這一因素，只有從容應(yīng)對才能確保立于不敗之地。

熱電企業(yè)如何才能真正有效地應(yīng)對這一挑戰(zhàn)？

第一、在改造中一定要堅持“適度規(guī)模”，切不可一味求大，盡力在最低的代價內(nèi)完成改造，不要盲目擴(kuò)大規(guī)模，在現(xiàn)有的輸變電容量和供熱條件下指定改造選型發(fā)方案。

第二、抓住機(jī)遇，及時從生產(chǎn)型向服務(wù)型轉(zhuǎn)化。熱電企業(yè)必須從純生產(chǎn)型和只能提供熱力和電力的單一產(chǎn)品型企業(yè)，逐步有計劃地向運(yùn)行維修服務(wù)性企業(yè)過度，將自己的生產(chǎn)環(huán)節(jié)融入用戶的工藝系統(tǒng)，發(fā)揮己之專長以知識型經(jīng)營代替產(chǎn)品型經(jīng)營，才能不斷擴(kuò)大市場占有率?！暗诙茉聪到y(tǒng)”的建立將更加依賴于社會化的服務(wù)體系，誰先擁有占據(jù)這一領(lǐng)域誰將在未來能源行業(yè)中占據(jù)新的主動位置。

用戶在選擇新型能源系統(tǒng)時，面臨著一個誰來設(shè)計配套？誰來建設(shè)安裝？誰來運(yùn)行管理？誰來維護(hù)檢修？這就是我們的商機(jī)，這就是我們的未來。如果我們不干，在社會上就會迅速出現(xiàn)大量的服務(wù)企業(yè)，占領(lǐng)這個市場。熱電企業(yè)如果參加競爭，將是最有優(yōu)勢的，比任何能源企業(yè)都更具競爭力。不過認(rèn)識不能及時轉(zhuǎn)變，所有的優(yōu)勢都等于零。

目前，中國能源網(wǎng)正在與熱電專業(yè)委員會籌組一個策略聯(lián)盟，與設(shè)備商合作，指定一整套應(yīng)對方案，建立一個能夠面向未來市場的戰(zhàn)略同盟，逐步在各地有條件的地區(qū)發(fā)展“第二代能源系統(tǒng)”。

利用一切可以利用的資源，以最大限度地提高能源利用效率，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)勢和智能化控制系統(tǒng)，建設(shè)一個銷售、設(shè)計、建設(shè)安裝、運(yùn)行管理、檢修維護(hù)、投融資系統(tǒng)，實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化特許經(jīng)營，為中國能源事業(yè)和環(huán)境工作的持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)，我們非常歡迎大家的加盟。

第三、利用天然氣時代的到來，積極創(chuàng)新，開發(fā)創(chuàng)造熱電市場。天然氣資源和燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)為我們提供了一個創(chuàng)造機(jī)遇的可能，因?yàn)樾⌒?、微性燃?xì)廨啓C(jī)可以用于各種民用、工業(yè)項(xiàng)目，甚至農(nóng)業(yè)項(xiàng)目。例如：1、樓宇熱電冷：將燃機(jī)與溴化鋰空調(diào)聯(lián)合循環(huán)，對樓宇供電、供熱、供冷、供衛(wèi)生熱水；2、燃機(jī)余熱直接利用：將燃機(jī)的高溫?zé)煔庵苯佑糜谔沾?、石膏板、造紙等產(chǎn)品的烘干；3、直接利用微燃機(jī)參與工藝流程：在食品加工、醫(yī)藥、精細(xì)化工等生產(chǎn)工藝中，利用燃機(jī)余熱和電力就近參加工藝流程；4、為工廠化農(nóng)業(yè)提供能量：植物需要二氧化碳、有足夠的二氧化碳和少量肥料，植物就可以茂盛生長，小型、微型燃機(jī)可以將利用后煙氣中的低溫?zé)崃俊⑺羝?、少量氮氧化物和二氧化碳資源注入大棚，支持無害蔬菜、水果和花卉等農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)；5、交通領(lǐng)域的服務(wù)：小、微燃機(jī)和外燃機(jī)可以用于船舶、汽車動力。50kW的燃機(jī)可以驅(qū)動一輛11米長的壓縮