小型热电联产的选择（下）

1、小型热电联产的选择（下）         08-06-17 09:21:00     作者：韩晓平    编辑：Studa_hasgo122卡特彼勒燃气内燃发电机热电联产技术参数 机型 单位 G3306TA G3406TA G3406LE G3412TA G3508LE G3612SITA G3616SITA发电机额定输出功率 KW 110 190 350 519 1025 2400 3385发动机转速Rpm 1500 1500 150

2、0 1500 1500 1000 1000涡轮压缩机压缩比 8.0:1 11.6:1 9.7:1 12.5:1 11.0:1 9.0:1 9.0:1最小进气压力 kg/cm2 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 3.02 3.02能量消耗（低热值） MJ/hr 1451 2073 3758 5044 10810 23925 33381天然气耗量* M3/hr 41.6 59.4 107.7 144.6 309.9 685.9 957.0废烟气排量 M3/hr 418 904 1278 2509 4815 37472 51928废烟气温度 °C 540 415 450 4

3、53 445 450 446废烟气排热量 MJ/hr 263 382 616 1166 2199 5438 7445废烟气含氧量 % 0.58.54 10.2 8.2 12.3 12.2缸套冷却水出口温度 °C 99 99 99 99 99 88 88缸套冷却水排热量 MJ/hr 594 612 1350 936 2937 2218 2986中冷器进口温度 °C 54 3232 32 32 54 32中冷器排热量 MJ/hr 18 97 83 216 695 1462 2366发电热效率 % 27.29 33.00 33.53 37.04 34.14 36.11 36.51

4、供热效率 % 54.27 47.37 49.07 41.36 48.55 34.30 34.50总热效率* % 81.56 80.36 82.60 78.40 82.68 70.41 71.01热电比* % 199 144 146 112 142 95 95主要优点： （1） 技术成熟，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 GE Allison SolarSolar 杭汽*Caterpillar类型

5、轻型燃机 燃气轮机 燃气轮机 先进燃机 蒸汽轮机 燃气内燃机型号 LM500 501KB5 Centaur MercuryT9099 G3616出力 3880 3725 3880 4200 3000 3385 千瓦热耗（kJ） 12059 12995 129258683 17417 9810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

6、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X X X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： 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

7、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。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。

8、 主要缺点： （1） 技术太新，应用经验不足； （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 

9、60;                              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

10、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热水，发电效率为40%，造价较低，极具应用价值，特别是家庭热电设施和汽车上可以广泛使用；2、熔融碳酸盐燃料电池，通过多孔陶瓷材料和金属材料，将熔融状态的碳酸盐作为电解质，直接利用氢气、煤气、天然气或沼气等在高温下非燃烧反应，发电效率高达45%，并能产生600-700高温余热，可以代替燃气轮机的燃烧室，形成燃料电池-热气轮机-蒸汽轮机联合循环热电联产，热效率极高，可以在发电效率超过60%的情况下，取得接近95%的热电效率。是将来大型发电/热电设施的理想选择；3、固体氧化物燃料电池，以固体氧化物作为电解质量，在高温下进行非燃烧反映，工作温度可超过800可利用氢气、一氧化碳、天然气、煤汽化气、等多种燃料，最适合集中或分散发电和热电联产，使用燃料电池-热气轮机-蒸汽轮机联合循环