探討燃氣動力能源技術

摘 要：中國能源消費結構呈現出富煤、缺油、少氣、新型能源短缺的特征。天然氣能源是當今世界的理想能源。天然氣廣泛應用在燃氣空調、燃氣聯合循環(huán)發(fā)電和區(qū)域制冷方面，對優(yōu)化我國能源結構、優(yōu)化生態(tài)城市建設創(chuàng)造人和自然的和諧環(huán)境都具有非常重要的意義。中國是世界能源生產和能源消費大國，煤炭生產量和消費量占世界總產量的1/3左右。我國人均能源擁有量較低，已探明的石油資源和天然氣資源則相對較乏。

關鍵詞：燃氣能源；紅外線輻射采暖技術；燃氣動力技術；

中圖分類號：F426.22 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-09-00-02

燃氣輪機是一種布來頓循環(huán)的新型發(fā)動機，目前噴氣式飛機的發(fā)動機都是燃氣輪機，屬輕型燃氣輪機。發(fā)電廠用的是重型燃氣輪機，規(guī)?？蛇_幾十萬千瓦。燃氣輪機發(fā)電技術發(fā)展非?？?，20年前的發(fā)電效率只有20%左右，現在的大型燃氣輪機一次發(fā)電效率已經超過40%。聯合循環(huán)發(fā)電就是燃氣輪機和蒸汽輪機聯合發(fā)電，天然氣先在燃氣輪機里發(fā)電，排出的400至600℃的高溫煙氣通入余熱鍋爐，產生400℃的高溫和4MPa的高壓蒸汽，進入蒸汽輪機發(fā)電，兩者發(fā)電效率總和可達60%以上。優(yōu)化我國能源結構、優(yōu)化生態(tài)城市建設創(chuàng)造人和自然的和諧環(huán)境都具有非常重要的意義。

一、燃氣動力的利用技術管理。

燃氣動力技術管理首要是燃氣系統跑冒滴漏的預防，燃氣泄漏會造成安全因素，是經濟極大的損失，破壞環(huán)境。因此要加強監(jiān)控措施，對腐蝕較嚴重的區(qū)域及時更換管道設備，切實減少燃氣泄漏對節(jié)能工作和環(huán)境的不利影響，保障安全生產。通過采取有效措施，達到燃氣的平衡，保障燃氣節(jié)能和指標落到實處，使整個燃氣系統達到科學、合理的平衡，基本實現零排放。

燃氣系統的制度管理措施要調動一線工人和廣大工作者的能源節(jié)約意識，加強燃氣的節(jié)能利用，降低碳污染，給予支持和鼓勵，盡量回收燃氣資源，減少浪費，節(jié)約能源。燃氣輸送單位要不斷提高管理和技術水平提高燃氣利用率，同時對各工序燃氣能耗、燃氣回收設立經濟技術指標。

二、燃氣紅外線輻射采暖技術。

燃氣紅外線輻射采暖技術是一種低強度遠紅外輻射采暖技術，以其均勻舒適的供暖性能、高效節(jié)能的暈妝方式，保護環(huán)境和安裝方便的優(yōu)良特性在大空間建筑采暖方面?zhèn)涫芮嗖A。

1、基本原理。

燃氣紅外線輻射采暖系統由一個或多個獨立的真空系統組成。每個真空系統包括一臺真空泵、控制系統、一定數量的發(fā)生器和熱交換器。系統的熱交換器由100mm直徑的鋼管連接而成的管路及覆蓋在上方的高效鋁合金反射板構成。該系統采用天然氣、液化石油氣或煤氣等氣體作熱源，經發(fā)生器燃燒后，加熱發(fā)生器中的空氣，借助于離心風機或真空泵的作用，將加熱后空氣及燃燒后的產物輸送到輻射管內，加熱輻射管到一定溫度，輻射管產生遠紅外線，向外傳遞熱量。該系統是根據太陽加熱地球表面的原理設計制造的，太陽向地球供給能量的電磁波譜分析結論顯示：波長10-8微米（μ）以下的為宇宙射線，波長在5×108μ以上的為聲能電波，熱能輻射波的波長范圍主要在2-10μ之間。該系統能模擬太陽產生出只對被輻射物加熱而對傳導介質（空氣）不加熱的那一段熱能輻射波（波長2-12μ）。所以該系統的直接供暖對象不是采暖空間中的空氣，而是取暖目的物：空間內的工作人員、設備工具等。這些取暖目的物按照其自身的物理化學結構特點吸收并儲存接收的熱能，然后通過其接觸空氣的表面向采暖空間內的空氣傳遞熱量，從而較好地解決了一直困繞暖通技術界的各種軍事、民用庫房等高大空間采暖的難題。

2、技術特性。

（1）高效節(jié)能采暖系統產生的遠紅外線直接加熱地面、設備、人體，被加熱體吸熱后變?yōu)閮δ苎b置再次向空間放熱，這就使被加熱體溫度高于周圍空氣溫度，同時使室內空氣下層溫度與上層溫度接近。而采用對流原理的供暖系統是直接加熱空氣，由于熱氣上浮形成室內空氣上層溫度明顯高于下層溫度，造成大量的熱量通過天花板及外墻散失，增加了能源消耗，兩者相比，采用燃氣紅外線輻射采暖技術可節(jié)約能源達30%以上。

（2）全舒適采用無名火采暖，系統帶有多項互檢安全措施，可以100%的保證安全。遠紅外線大部分被地表吸收，人體足部溫度高于身體溫度，且遠紅外供暖無空氣流動，不會形成灰塵及懸浮粒子在空氣中飄揚，使供暖區(qū)間潔凈無灰塵，非常舒適。

（3）運行經濟可實現定時、定向、定區(qū)域供熱，自動控制，消除熱媒遠程輸送及開機預熱造成的能源浪費。

（4）操作簡便可以設定溫度或時間進行自控，也可由工作人員手控，只須輕觸控制開關即可實現開機關機。

三、燃氣動力機技術。

1、外部結構；

（1）機械箱體和吊環(huán)結構。（2）儀器議表顯視總控制結構。 （3）自動化控制執(zhí)行系統。（4）基礎砌塊固定機械、天然氣管網聯接結構。（由用戶自備）

2、主要功能：驅動抽油機，水泵，發(fā)電機等旋轉式機械。

3、控制操作：在現場可對設備進行運行實時調控，如可以在燃氣動力機上對設備進行啟停，對調節(jié)器調節(jié)轉速可自動控制轉速、燃氣動力機能與電動機自動轉換等；

4、顯示功能：用字符實時地顯示被控設備的運行工況，動態(tài)顯示燃氣動力機的溫度、燃氣動力機的轉數，動態(tài)顯示各種模擬信號、開關信號。通過按鈕、信號燈、等手段實時生動地表現出來。

5、報警功能：當某一模擬量（如溫度、壓力等）測量值超出給定范圍時，光報警，并根據報警報出故障點。

6、設備安全保護：當潤滑油壓力低于0.02MPa時、潤滑油泵有故障時停機，當燃氣動力機溫度超過95℃系統立即切斷氣源起動油井電動機電源，并立即起抽油機等帶電源的設備。利用井口伴生氣為燃料降低采油成本，每天耗氣85左右節(jié)能效果顯著。

四、XDL燃氣動力機技術。

XDL系列燃氣動力機是用六缸四沖程原態(tài)柴油機研發(fā)改制成的燃氣發(fā)動機。該系列燃氣動力機即有柴油發(fā)動機的機械強度高，又有汽油發(fā)動機起動性能好。天燃氣動力機，是油田采油生產中的一種新型動力資源。以天然氣為燃料（套管伴生氣），該系列燃氣動力機是由天燃氣發(fā)動機、電控技術、動能傳送技術精巧組合而成。是應用天然氣能量轉換，充分利用了井口套管氣和邊遠井站拉動力線的困難，在采油生產中直接驅動抽油機，代替電動機。并能自動與原電動機相互切換。監(jiān)控系統通過顯視器顯示，可直接地反映運行狀態(tài)。追蹤故障原因，自動報警，降低了采油成本，節(jié)約了電能。

XDL系列燃氣動力機主要部件，均采用國內外的先進技術及優(yōu)質原材料研發(fā)生產的高科技產品。該機是具有多項智能控制和自動保護裝置的機械，是以天然氣為燃料的動力轉換機械。

XDL系列燃氣動力機可代替電動機在無電源地區(qū)作業(yè)，可配置相應功率水泵、發(fā)電機等作業(yè)。本機安裝簡單、使用便捷、易于操作。該燃氣動力機是具有多項專利的產品。啟動轉矩大。運行平穩(wěn)。能自動與原電動機相互切換。易于按裝、操作簡便的特點。

總而言之，隨著我國經濟的持續(xù)發(fā)展勢必會對天然氣等能源提出新的要求，而作為不可再生資源的燃氣能源面臨著巨大的危機，加強燃氣技術的研發(fā)，創(chuàng)建合理科學的能源應用體制，是未來發(fā)展的必然方向，加強燃氣節(jié)能是緩解能源約束矛盾的現實選擇，是解決能源環(huán)境問題的根本措施。燃氣節(jié)能不僅要在技術上加大研究，同時也要加強科學管理創(chuàng)建合理的體制，以達到節(jié)約能源、降低污染的目的。

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