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燃气发电站及其余热利用
更新时间:2018-11-11 发布:中国竞彩网 www.pgxr.net

中国竞彩网 www.pgxr.net 随着我国工业现代化进程的加速及生活水平的提高,能源消耗日益增加,同时酿成的负面影响是情况污染的加重与能源?;姆浩?,燃烧柴油和汽油造成了石油资本的严重欠缺,同时每一年向年夜气中排放一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物约1.5亿吨,占年夜气中同类污染物的55%以上。在石油资本日益欠缺的情况下,寻觅代用能源成为当前的主要使命,今朝获得普遍认可的代用燃料是以自然气为主的可燃性气体燃料。

自然气是地球上最丰硕的燃料之一,国外权威机构预言,自然气将在21世纪取代石油,成为第二年夜能源。同时,自然气也是发念头的优质燃料,它对发念头润滑油品质破坏性小,燃烧更充实,燃烧室内没有积炭和胶质,因而可延长发念头的使用寿命,下降发念头的维修费用。气体燃料发念头的排放指标优于汽油机和柴油机,同时燃气发念头排出废气中颗粒排放物少少,对年夜气污染水平小,能知足国内的发念头排放要求,有较好的环保效果。

二十年来,自然气发念头等产物在国外获得了普遍的运用,美国的瓦克夏、库柏、英国的帕金斯、德国的道依茨、MTU、芬兰的纽锡兰等年夜型发念头制造厂纷纷将燃气机的研建造为主要策略,并有部门产物打进了中国市场。成功油田成功动力机械有限公司自1985年研制单缸自然气发念头以来的,今朝190系列自然气发念头有五年夜品种、近20个机型,功率范围25kW~550kW;其配套发机电组达20余种机型,功率范围24kW~500kW,组成了较为齐全的190系列自然气发念头及其配套发机电组产物。近两年又相继开发研制成功了1000kW、2000kW自然气发机电组及120系列风冷燃气内燃发机电组。

2燃气发念头简介
燃气发念头以自然气、井口伴生气、煤层气、水煤气、炼化尾气、沼气等可燃性气体为燃料,主要用于自然气、煤气、沼气资本丰硕的地域,如油田、煤矿、焦化厂等部门作为生产动力用电或并网发电。燃气发机电组具有启动迅速、操作简洁等特点,并设有自动庇护系统、可实现无人值守,是节能、环保型动力装备。1立方米自然气可发电力3千瓦时,1立方米煤层气或炼化尾气可发电力2.7千瓦时,经济效益很是显著,是石油开采、煤矿、各类泵站、电站、工程机械等装备理想的动力装配。

今朝国内外开发的燃气发念头多是在汽油机或柴油机根蒂根基上研制开发的,较年夜的燃气发念头基本上都是从柴油机改制过来的,转速为1000~1500r/min,采用电火花焚烧方式,压缩比凡是比柴油机下降25~40,凭据进气方式的分歧,功率下降的水平也有差异,预夹杂进气方式凡是比原机功率下降10~25。与中速柴油机相比,燃气发念头的热平衡如表1所示:
表1发念头热平衡分配表
热平衡分配项点中速柴油机中速燃气发念头
转为有用功的热量35~4530~40
冷却介质带走的热量10~2015~25
废气带走的热量30~4035~45
其他热损失10~151~15
今朝除少数高性能的燃气发念头外,年夜部门的燃气发念头的有用热效率都比柴油机小,而冷却水及排出废气带走的热量所占的比重却相对较年夜,综合哄骗这一能量可以使发念头的有用热效率到达70以上,起到较好节能效果。

3余热哄骗方式
综合哄骗燃气发念头热能主要从三个方面着手:即电力供给、采热洗浴等供热和夏日空调制冷。今朝国外热电或冷电两联供的燃气发念头综合运用实例较多,三者集中于整套动力装备的情况较少,国内还没有使用的介绍。从技术可行性的角度动身,是完全可以到达的。在综合哄骗的设计进程中应充实斟酌以下几方面的身分:

a.余热哄骗应避免对发念头的性能发生年夜的影响,即不影响燃气发机电组的正常运行及功率输出;
b.排气总管到热交换器之间的距离应尽量短,同时应充实斟酌排气管的隔热保温,削减从发念头排气出口至热交换器文章的热量损失;
c.需要斟酌燃气发机电组负荷变化时给制冷、制热酿成的影响,避免因负荷变化使制冷(或制热)过量或能力不足;
d.斟酌到整个流程控制范围年夜、项点多、操作难度年夜等身分,整个系统应尽量实行电气自动化控制和监测;
e.整套系统应充实斟酌维护操作和使用的平安性。

3.1热电联供
在燃气发电站中采用热电联供装配,可在机组发出电力的同时,将燃气发念头排出的热量充实哄骗起来,用于冬季取热和日常洗浴等生活之用。设计时应斟酌的身分包括热水量的调理、热水系统的压力、热水系统与热源装备的配套毗连、过剩热水部门的旁通及紧急情况下热水的切断等。
采用这类方式时,生活用洗浴热水取自觉念头冷却水热交换器,这部门水的温度一般在40~50℃,完万能够知足使用要求;生活区取热用热水取自排气部门,燃气发念头的排气温度一般在450~550℃,加热后的热水温度可到达80~110℃(压力在0.2MPa左右),这样可以保证取热所需的热量

3.2发电与制冷、制热三联供
另外一种余热哄骗的方式是在知足机组发电的同时,哄骗冷却水及排气的热量进行制冷和制热,即冷、热、电三联供。供热我们依然采用3.1所述方案,而制冷部门我们可以使用较成熟的吸收式溴化锂制冷机,其结构由多发部门和主体部门组成

这个综合哄骗方案,斟酌到四时变化的身分,在年龄二季极可能不用制冷取热的功能,是以排气余热须直接排进年夜气,是以在机组排气出口处加装一自动温度控制阀,以决议机组排气的走向。同时保留生活洗浴,并在夏日哄骗冷却塔的水调配。在该方案中,生活区洗浴等生活热水依然由发念头冷却轮回水加热;在生活区制冷、取热方面,将发念头排气余热夏日经由过程热水型溴化锂制冷机提供制冷,冬季经由过程烟气热交换器制热,制冷多发器与烟气热交换器可并联设置。采用此方案,燃气发电站提高了自我供给能力、装备哄骗系数和燃料热效率。

4运用技术
今朝凭据领会的情况,燃气发念头的综合哄骗主要是热电、冷电两联供方面,CAT、MTU、Jenbacher等国外年夜公司在国内污水处置、垃圾处置站等处都有现实使用的实例。其主要特点是采用了高效实用的余热换热器充实哄骗排气余热,用于制冷或供热,并能对发念头、制冷机、冷热水管线,燃气管线等的运行参数进行跟踪和远程监控,做到实时调理系统运行参数,下降了操作者的劳动强度,提高了系统运行的稳定性。

我国在发念头余热哄骗方面运用实例还不多,而作为全国最年夜的燃气发念头研发基地的中石化下属企业成功油田成功动力机械有限责任公司已展开了这方面的研究开发工作,除在已用的实例中采用的热电联供外,今朝已成功的研制出国内第一套冷、热、电三联供系统综合运用装配。此系统采用年夜型自然气发机电组作为自动力源,由发念头冷却水哄骗机组开式冷却装配中的热交换器将热量供给用户;哄骗发念头废气经由过程热水型溴化锂制冷机提供制冷,今朝已取得庞大成功,并起头向社会进行推行运用。

5竣事语

对于石油行业来说,采油作业中最年夜的一部门成本就是耗电费用。哄骗自然气发电年夜幅度下降了工矿企业的用电费用,充实哄骗了排空的自然气或其他可燃性气体,变废为宝,勤俭了能源,消灭了自然气排空时的燃烧火炬,同时勤俭了排空自然气的燃烧费用。是以,哄骗自然气发电取代网电和供电线路的建设,可直接下降油田的采油、采气和集输成本。是以,哄骗自然气发机电组建成发电站进行发电,是各单元缔造高额经济效益的最好选择。

同时,将燃气发机电组的余热加以哄骗,可显著提高机组运行的经济效益,在发电上网的同时,削减了生活用热水的能源消耗,削减了汽锅加热及空调制冷装备的设置装备摆设及维护调养,利便了电站的经管,也提高了燃气发电站的自我供给能力、装备哄骗系数和燃料热效率。我公司冷、热、电三联供的成功运行,为余热哄骗堆集了贵重的经验,也将为广年夜用户带来更年夜的经济效益。

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