小型热电联产的选择（下）.doc

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1、小型热电联产的选择（下）卡特彼勒燃气内燃发电机热电联产技术参数机型单位G3306TAG3406TAG3406LEG3412TAG3508LEG3612SITAG3616SITA发电机额定输出功率KW11019035051910252400338531发动机转速Rpm1500150015001500150010001000涡轮压缩机压缩比　8.0:111.6:19.7:112.5:111.0:19.0:19.0:1最小进气压力kg/cm2310.110.110.110.110.113.023.02能量消

2、耗（低热值）MJ/hr1451207337585044108102392533381天然气耗量*M3/hr41.659.4107.731144.6309.9685.9957.0废烟气排量M3/hr4189041278250948153747251928废烟气温度°C54041545045344545031446废烟气排热量MJ/hr2633826161166219954387445废烟气含氧量%0.58.5410.28.212.312.2缸套冷却水出口温度°C3199999999998888缸套冷却水

3、排热量MJ/hr5946121350936293722182986中冷器进口温度°C5432323132325432中冷器排热量MJ/hr18978321669514622366发电热效率%27.2933.0033.5337.0434.1436.113136.51供热效率%54.2747.3749.0741.3648.5534.3034.50总热效率**%81.5680.3682.6078.4082.6870.4171.01热电比**31%1991441461121429595主要优点：（1）技术成熟

4、，工艺稳定，已经被广泛采用。仅在我国各个油田，卡特公司就有超过200台燃气内燃机正在利用油井天然气运行，其中一些设备已经稳定运行超过15年；（2）发电效率高，通常在32-40%。这对于电力需求较大的用户十分合适；电能转换比较厂家GEAllisonSolarSolar杭汽*Caterpillar类型轻型燃机31燃气轮机燃气轮机先进燃机蒸汽轮机燃气内燃机型号LM500501KB5CentaurMercuryT9099G3616出力388037253880420030003385千瓦热耗（kJ）120593

5、112995129258683174179810发电热效率29.85%27.7%28%41.5%20.67%36.7%注：*燃油锅炉有效热能转换效率90%，凝汽发电，进汽压力3.43MP，温度435℃，汽耗4.75kg/kWh。（3）可选择的机组容量范围大，从几十千瓦至近万千瓦的产品市场上都可以找到；（4）燃气可以利用燃气内燃机自身携带的空气压缩机增压，不用另配增压设备；（5）使用多种低热值燃气，应用范围大。主要缺点：（1）体积大，重量大，热电联产不宜布置；（2）运行维护成本高，大修费用高；（3）由于

6、内燃机作功需要震暴，导致噪音很大，通常超过100分贝；（4）余热回收复杂，需要对烟气、汽缸冷却水、中冷器三段热量进行回收；（5）供热量小；（6）一些厂家产品的运行稳定性还存在一定疑问，例如：安装美国XXX公司的燃气内燃机的公共汽车的抛锚现象，在北京街头时常可见。2.4、燃气外燃机热电联产--老发明新用途：31燃气外燃机是根据1816年苏格兰人Ro斯特林一项发明的原理设计改进而来的，又称斯特林发动机或热气机。外燃机可用氢、氮、氦或空气等作为工质，按斯特林循环工作。在热气机封闭的气缸内充有一定容积的工质。

7、气缸一端为热腔，另一端为冷腔。工质在低温冷腔中压缩，然后流到高温热腔中迅速加热，膨胀做功。燃料在气缸外的燃烧室内连续燃烧，通过加热器传给工质，工质不直接参与燃烧，也不更换。主要优点：（1）体积小，一个25kW的机组，体积仅有办公桌大小；（2）因为做功不发生震暴，噪音很小，可在65分贝以下；（3）发电效率高，可达到29%；（4）燃气不用增压；（5）外燃机可以燃烧各种可燃气体，如：天然气、沼气、石油气、氢气、煤气等，也可燃烧柴油等液体燃料，还可以燃烧木材，以及利用太阳能等。主要缺点：（1）技术太新，应用经

8、验不足；（2）余热品质低，仅有冷却水可以加以利用；（3）可选择机组仅有25kW机组。STM外燃机外型核心机剖面图2.5、燃气电池热电联产--人类理想的热电技术：尽管燃料电池技术达到广泛应用还需一段时日，但这一技术的进展极为迅速，世界各国都投入了大量资金、人力进行开发研究，因为燃料电池代表了未来的能源技术。燃料电池有多种方式，一般都适合热电联产，主要分类为：1、质子膜交换燃料电池，将氢气和空气中的氧气通过作为固体电解质的质子交换膜反应，生成电能和60-80