現(xiàn)代的相關(guān)應(yīng)用技術(shù):
7 A- p3 }7 y7 P4 o2 t" v7 ]5 Q外燃機技術(shù)取得突破
/ s# z8 ~8 B, r 從 19世紀起受制于技術(shù)瓶頸的外燃機技術(shù)在上海得到突破,改變了目前僅美國能研制中小商用機型的格局。記者昨從七一一所獲悉,該所自主研發(fā)的 50千瓦級“外燃”發(fā)動機相關(guān)項目近日通過專家評審,將應(yīng)用在熱電聯(lián)供領(lǐng)域,使清潔能源發(fā)展再添新丁。
! V1 x/ v9 w! S 克服內(nèi)燃機兩大弱項
3 h% E) I$ ~6 \6 E1 k, Z盡管內(nèi)燃機仍是全球最大的能量輸出形式,但它們“轟轟烈烈”燒煤耗油、噴煙吐霧,使人類面臨資源和環(huán)境的雙重壓力。外燃機正好彌補了內(nèi)燃機這兩大“致命弱點”。 外燃機靠“外燃驅(qū)動”,燃料不再進入引擎內(nèi)部燃燒,廣泛適用生物質(zhì)能、太陽能、氫能、核能等外部熱源,包括垃圾填埋氣、沼氣在內(nèi),符合我國可再生能源豐富的特點。國家“十一五”規(guī)劃中,僅生物質(zhì)發(fā)電裝機容量就達 550萬千瓦, 2020年將達 2000萬千瓦,幾乎相當于兩個上海的發(fā)電能力,外燃機將大有用武之地。同時,內(nèi)燃機的燃燒形式具有爆炸性和間歇性特點,排放較多污染物,而外燃機的外部熱源則是持續(xù)平穩(wěn)供熱,這種完全充分的燃燒不經(jīng)排放處理即可達歐 5標準,遠高于現(xiàn)行國內(nèi)標準。
4 J$ r1 l; c+ C 攻破“兩世紀技術(shù)瓶頸”
9 M4 [. B4 Y/ p7 C7 M' ?: E 這種節(jié)能又環(huán)保的外燃機又稱熱氣機。它將一定容量的氣體封閉在氣缸內(nèi),氣體在熱氣機的“熱腔”和“冷腔”間不斷受熱又不斷冷卻,在溫差之下周期性地?zé)崦洝⒗淇s,從而帶動活塞和連桿運動,循環(huán)往復(fù)地輸出動力。事實上,其原型早在 1816年就由蘇格蘭牧師斯特林發(fā)明,但迄今只有美國研制成功 50千瓦級的商用燃氣熱氣機。 持續(xù)近兩個世紀的技術(shù)難關(guān),就卡在了外燃機氣缸用于密閉氣體的材料上,它不易密封、太易磨損?! ‰S著材料科學(xué)長足進步,這個“百年瓶頸”終于被我國熱氣機研發(fā)者突破。他們自主創(chuàng)新制成一種先進的“無油潤滑材料”,能完全保證氣缸內(nèi)機械部件的順暢運動,而且氣密性極佳,不污染缸內(nèi)氣體,使用壽命更長。這一獨創(chuàng)為外燃熱氣機的大范圍應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。 " x R1 u7 W1 z1 e
社區(qū)應(yīng)用不是夢想
) ?! f, k( G0 ?6 z' h除了上述優(yōu)勢,由七一一所下屬企業(yè)“齊耀動力”負責(zé)的“燃氣熱氣機熱電聯(lián)供系統(tǒng)應(yīng)用”項目還易于循環(huán)利用。用于該機組熱氣冷卻的冷水,帶走大量熱量后,可使外循環(huán)系統(tǒng)中的水溫升至 50多攝氏度,因此機組在發(fā)電同時能供應(yīng)熱水,或通過回收余熱來采暖,其能量利用率可從 30%提高至 80%以上。 據(jù)悉,目前上海老港垃圾填埋場已引進外燃機組進行“垃圾發(fā)電”,上海星火農(nóng)場熱氣機沼氣發(fā)電示范工程也是如此。至于同類機組投入家用或社區(qū)應(yīng)用,研發(fā)人員更表示樂觀。據(jù)介紹,燃氣型熱氣機組采用模塊化設(shè)計,根據(jù)用電量多少可拆可合,單個 50千瓦模塊“體重”約 2000公斤,一輛鏟車就能為它搬家、安家;機組工作時振動極小, 1元硬幣能在機身上保持直立不倒,噪聲只有同功率內(nèi)燃機組的 60%至 70%。此外,它零件數(shù)比內(nèi)燃機少四成,使用數(shù)千小時后一般只需更換易損件,維護成本更低。 |