先進(jìn)微型燃?xì)廨啓C(jī)的特點(diǎn)與應(yīng)用前景分析

王成明

摘? 要：先進(jìn)微型燃?xì)廨啓C(jī)屬于一種清潔高效、成本低和可靠性高的新型供能熱機(jī)，有著廣泛的使用空間，已經(jīng)獲得了工業(yè)領(lǐng)域高度廣泛關(guān)注，有著廣闊的發(fā)展前景?；诖?，本文主要圍繞先進(jìn)微型燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行探討，闡明先進(jìn)微型燃?xì)廨啓C(jī)本身特點(diǎn)、技術(shù)特點(diǎn)、運(yùn)行特點(diǎn)，并探討其應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：先進(jìn)微型燃?xì)廨啓C(jī);特點(diǎn);應(yīng)用前景

前言

隨著微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展和應(yīng)用，其技術(shù)水平不斷改進(jìn)，相比于以往工業(yè)中應(yīng)用的大、中型燃?xì)廨啓C(jī)，具有體積小、質(zhì)量輕、安全可靠性高以及可遠(yuǎn)程控制等優(yōu)勢(shì)，且其維護(hù)成本低，可被廣泛應(yīng)用在城市、農(nóng)村以及偏遠(yuǎn)山區(qū)，發(fā)揮其并網(wǎng)發(fā)電、高峰負(fù)荷生產(chǎn)以及備用發(fā)電等作用。而為滿足國(guó)防、軍事以及人民群眾需求，應(yīng)提升對(duì)微型燃?xì)廨啓C(jī)關(guān)注，明確設(shè)備及技術(shù)特征，以及發(fā)展前景。

1先進(jìn)微型燃?xì)廨啓C(jī)特點(diǎn)

相比于以往采用的大、中型燃?xì)廨啓C(jī)，先進(jìn)微型燃?xì)廨啓C(jī)在節(jié)能環(huán)保方面具有更高優(yōu)勢(shì)，實(shí)際使用中，微型燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備廢氣排放量低、維護(hù)成本少、使用效率高，且具有操作簡(jiǎn)單靈活，安全性能、可靠性高，使用方便，以及，應(yīng)用范圍廣泛等特征，且可提升電網(wǎng)互聯(lián)安全穩(wěn)定性。

2微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組技術(shù)特點(diǎn)

微型燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電機(jī)組技術(shù)方面特征主要體現(xiàn)在以下方面：

第一，微型燃?xì)廨啓C(jī)使用徑向設(shè)計(jì)原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，并使用低排放環(huán)型燃燒器，并能使用空氣軸承。恒溫運(yùn)行中未使用高成本尖端材料，整體生產(chǎn)和維修成本較低，并且結(jié)構(gòu)緊湊、振動(dòng)較小，廢氣排放量低。

第二，微型燃?xì)廨啓C(jī)是由空氣支撐唯一旋轉(zhuǎn)軸，空氣軸承應(yīng)用中，一方面，可減少對(duì)維護(hù)成本的使用，另一發(fā)面，能夠預(yù)防機(jī)械系統(tǒng)過(guò)熱，系統(tǒng)可靠性更高。

第三，設(shè)備運(yùn)行中使用高效回流換熱器，其采用效率高達(dá)90%，通過(guò)預(yù)熱燃燒室中全部空氣，能夠降低燃料消耗，將18%的燃?xì)廨啓C(jī)效率提升至30%。

第四，在微型燃?xì)廨啓C(jī)中裝置高速交流發(fā)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)了兩機(jī)同軸，能夠結(jié)合成為結(jié)構(gòu)緊湊的高轉(zhuǎn)速透平交流發(fā)電機(jī)。使用中無(wú)需使用減速箱。同時(shí)可將交流發(fā)電機(jī)作為啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)使用，利于減小機(jī)組體積。

第五，污染排放少，甚至無(wú)需對(duì)燃燒后產(chǎn)生的污染進(jìn)行控制，屬于理想綠色環(huán)保供能方式。

第六，微型燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行中使用數(shù)字電源控制器進(jìn)行控制，通過(guò)聯(lián)合電子動(dòng)力技術(shù)和數(shù)字控制技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)數(shù)字監(jiān)控與控制，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)200個(gè)以上變量的控制[1]。

第七，在微型燃?xì)廨啺l(fā)電功率調(diào)節(jié)方面，可實(shí)現(xiàn)不同距離的調(diào)度與調(diào)試，對(duì)多臺(tái)微型燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行控制，保證各個(gè)階段功率均衡性，并對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行方式進(jìn)行迅速切換。

第八，微型燃?xì)廨啓C(jī)的摩擦部件較少，燃?xì)鉁囟容^低，具有較高可靠性，使用時(shí)間長(zhǎng)達(dá)40000-80000h。

3微型燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行特點(diǎn)

運(yùn)行過(guò)程中微型燃?xì)廨啓C(jī)特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下方面：一是，設(shè)備質(zhì)量較輕，使用便捷性高;二是，設(shè)備操作靈活性高，且可獨(dú)立運(yùn)行，同時(shí)可與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行，運(yùn)行方式可根據(jù)需要自動(dòng)切換;三是，運(yùn)行中安全性高;四是，清潔污染低;五是，震動(dòng)小、噪聲低;六是，可用燃料種類多，如沼氣、石油、汽油、天然氣、丙烷、煤油和酒精等非固體燃料;七是，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，可連續(xù)運(yùn)行400h;八是，運(yùn)行中無(wú)需潤(rùn)滑處理;九是，可集成擴(kuò)大容量，設(shè)備配置靈活度高。

4先進(jìn)微型燃?xì)廨啓C(jī)應(yīng)用前景

微型燃?xì)廨啓C(jī)在供能方面有著廣泛的應(yīng)用前景，并且設(shè)備受外界環(huán)境影響小，可被應(yīng)用于多種不同環(huán)境中，如動(dòng)力需求臨時(shí)場(chǎng)所、廢氣燃燒場(chǎng)地、電費(fèi)較高地區(qū)、能源中斷頻率高地區(qū)、無(wú)電網(wǎng)偏僻地區(qū)以及冷熱服務(wù)場(chǎng)所等，并且在工業(yè)、民用和軍事等領(lǐng)域有著廣泛用途。相比于以往使用的大中型氣輪機(jī)，擁有更加廣泛的市場(chǎng)前景，具體來(lái)說(shuō)，在以下幾方面應(yīng)用前景廣闊：

4.1冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)市場(chǎng)

將微型燃?xì)廨啓C(jī)與城市燃?xì)夤艿老噙B，如圖1，可實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)電，為用戶提供電力資源，該供電方式可與電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，但不上網(wǎng)。具體應(yīng)用中采用高溫?zé)煔饧訜嵘a(chǎn)熱水和蒸汽，可對(duì)生活用水、浴室水、泳池水進(jìn)行加熱。而將高溫?zé)煔馑腿胛帐街评錂C(jī)，可滿足建筑物制冷和采暖需求。

4.2沼氣與可再生能源應(yīng)用

近些年來(lái)隨著對(duì)環(huán)境保護(hù)和可再生能源重視程度提升，國(guó)內(nèi)可再生能源市場(chǎng)蓬勃發(fā)展。而微型燃?xì)廨啓C(jī)使用中，可通過(guò)垃圾填埋場(chǎng)產(chǎn)生沼氣、水處理廠發(fā)酵形成沼氣實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)電，滿足企業(yè)自身對(duì)電力資源使用，或直接送入電網(wǎng)，獲得可再生能源補(bǔ)貼。這種采用微型燃?xì)廨啓C(jī)獲取電力資源方式，不僅可幫助企業(yè)減少對(duì)二氧化碳排放量，而且可獲得更加客觀效益。同時(shí)微型燃?xì)廨啓C(jī)可用于畜牧場(chǎng)和農(nóng)作物加工廠等場(chǎng)所，利用酒精、淀粉和糖產(chǎn)生更多能量。

4.3油氣田和長(zhǎng)輸管線市場(chǎng)

將微型燃?xì)廨啓C(jī)應(yīng)用于油田伴生氣發(fā)電，可起到實(shí)現(xiàn)資源充分利用和節(jié)能減排效果。將其應(yīng)用在未假設(shè)輸配電線路的偏遠(yuǎn)油井地區(qū)，一方面，可無(wú)須進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送電能，降低企業(yè)成本，另一方面，利用廢棄物作為微型燃?xì)廨啓C(jī)生產(chǎn)原料，可提升環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

4.4混合動(dòng)力車與車載電源市場(chǎng)

在汽車行業(yè)中使用微型燃?xì)廨啓C(jī)，主要是利用其結(jié)構(gòu)精巧、可靠性高、排放和噪聲低等優(yōu)勢(shì)，以此降低啟程對(duì)環(huán)境污染。目前，軍事通信車輛、電力電信搶修車、電源車以及城市巴士等都采用了微燃機(jī)技術(shù)，而隨著技術(shù)發(fā)展，可被應(yīng)用于更加廣泛領(lǐng)域[2]。

4.5其他應(yīng)用

隨著對(duì)微型燃?xì)廨啓C(jī)研究和應(yīng)用，設(shè)備技術(shù)含量和使用效果會(huì)不斷提升，并被應(yīng)用于更多領(lǐng)域中，除上述應(yīng)用方向外，還可將微型燃?xì)廨啓C(jī)應(yīng)用于以下領(lǐng)域中：一是，機(jī)場(chǎng)、車站、醫(yī)院以及金融信息中心等場(chǎng)所;二是，農(nóng)業(yè)相關(guān)設(shè)備冷卻、熱量和二氧化碳供應(yīng);三是，化學(xué)工業(yè)、木材加工、熱力、紡織、冷卻以及蒸汽環(huán)節(jié);四是，西部大開(kāi)發(fā)以及偏遠(yuǎn)地區(qū)能源供應(yīng);五是，汽車混合動(dòng)力系統(tǒng);六是，中型發(fā)電站。

結(jié)論

總而言之，微型燃?xì)廨啓C(jī)屬于一種先進(jìn)的小型分布式發(fā)電動(dòng)力裝置，在使用中具有、安全、潔凈、靈活和成本低等使用優(yōu)勢(shì)，可發(fā)揮發(fā)電與熱電聯(lián)供等多用，滿足多方面和多樣化能源需求。近年來(lái)隨著西部大開(kāi)發(fā)、“西氣東輸”工程不斷推進(jìn)，能源供應(yīng)方式更加多樣化，同時(shí)由于設(shè)備具有明顯的使用優(yōu)勢(shì)，使得微型燃?xì)廨啓C(jī)在我國(guó)有了更好的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

[1] 伍賽特.微型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)特點(diǎn)研究及其應(yīng)用于分布式發(fā)電領(lǐng)域的前景展望[J].通信電源技術(shù)，2019（6）.

[2] 楊強(qiáng).中小型雙燃料燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用前景分析[J].艦船科學(xué)技術(shù)，2019，41（03）：5-12.