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1、微型“爱能岛能电装置及系统的试制开发小型往复式柴油发电机能电系统技术经济分析一国内外现状及目的意义1、。爱能岛”在城市环保和节能方面的突出优点以微型燃气轮机或微型内燃机为原动力的。爱能岛”是燃用天然气或油的一种分布式供电和供能(热、冷和功)装置。这种分布式发电和供能系统的能源利用率可以高达7590，排放的污染物少，是具有发展潜力的绿色能源供应中心。A、随着科技的发展。微型及中小型以“爱能岛”能电联供方式所建立的分布式电站，其能源利用率已超过传统火力发电站的一倍甚至更多。高效紧凑能电供应系统的设计还可大幅度降低电力输送及热网建设的投资。能电供应接近用户。已成为可能，对解决大电网峰谷差异太大的矛盾
2、具有重要意义；国外先进的分布式发电系统技术创新，又着重于下述二种愿动力机组的开发与研究。其内容如下：(1)采用微型燃气轮机(Micro-turbine)与其他小型动力设备比较有很多潜在优点。例如：运动部件较少，结构紧凑，体积小，重量轻；适用多种燃料(包括多种液体和气体燃料，甚至生物质气化气)；燃用天然气时，NOx10ppm有利于市区应用；较高的效率(发电效率在有回热情况下已达到30左右，巳在开发的高温燃料电池与微型燃气轮机组成混合型联合循环，发电效率可超过65)，因此可大幅度地降低发电或产热成本。1(2)采用小型内燃机(GasEngineOrDieselEngine)。近年来机组因价格不断降低
3、。中亚地区新的天然气源输到欧洲后，这种引擎成为欧洲分散独立发电之首选，如英国白金汉宫及23座政府大楼和225家医院等也已采用这种小型热电联供设备，使英国发电量增加了6。西气东输到沪后，GasEngine也将会占据较大的市场份额。B、最近日本已将分布式发电及供能装置提到“关乎日本兴衰”的科技项目。美国能源部已制定微型透平6年规划(2000-2006年)。开发第二代先进型徽型透平，其日标为：(1)发电效率达到40；(2)功率发展到500kW；(3)价格降低至500美元kW。2、国外对分布式能电装置的发展预测国外最近许多报导认为分散发电(DG)可能成为“爆炸性技术”而根本改变发电行业的现状。分布式发
4、电装置和系统在工业化国家的商业、机构和居民大楼中得到应用：商业方面包括办公室、饭店、快餐店和零售商店；机构市场包括大型医院，大、中学院校和政府办公大楼；居民市场包括公寓和社区。此外，重、轻工业方面的大用电户，除了依靠城市电网供应外，现正考虑采用自发电并采用热电联供装置，以此达到企业减少能源成本的支出。并有效地改善了环境保护。二原动机的选择和应用-209且前微型“爱能岛”的原动机主要是微型燃气轮机和小型内燃机(天然气或柴油)，经从技术经济分析可知比较适合国情又便于推广的是小型内燃机。现分析比较如下；1、从工业应用而言，小型内燃机(柴油)比微型燃气轮机技术上较为成熟，价格只有国外微型燃气轮机的二分
5、之一(相对天然气内燃机而言)至四分之一(相对柴油机)。这对于降低工程造价缩短投资回收年限，推广及普及热电联供有重要的经济意义。2、小型柴油内燃机的可靠性较以前有了突破性的提高，具体体现在大修周期可达到4万小时，甚至更高。3、小型柴油内燃机的变工况性能好，即使在25工况下仍能保持很高的发电效率，达26左右。4、小型柴油内燃机由于比较普及，维修及备品、备件容易实现，因而操作和维护人员的选择余地更大。5、小型柴油内燃机的噪音控制方式有了很大的改进，经加装消音装置后可以达到同燃气轮机相近的水乎。6、小型柴油内燃机在国内有较强的生产能力，有利于使热电联供系统形成产业。鉴于上述理由，我们首先选择小型内燃机
6、作为原动机，建立高效节能的。爱能岛”示范工程。三、系统的开发和应用为了更好地推广热电联供系统，本项目以工程作为基础进行装置的开发和系统的研究。使科技转化为生产力。经广泛的用户调研，已同上海舒雅良子健康休用中心合作，在其虹桥分店建立了一套热电联供系统。该热电联供系统主要技术参数如下：发电能力：，2164l河供45度热水能力(12小时计)280td(业主要求120ta)由于该中心所在地区还未通天然气。故选用柴油作为。爱能岛”的主燃料该系统中的柴油发电机组是上海鼎新发电设备有限公司以瑞典VdVOPENTA公司生产的柴油发电机和STNMFORD发电机组装的柴油发电机组，型号为DV一200B，其主要技术
7、参数；输出电功率：164kW额定电压：400V额定频率：50l-lz功率因素：a印=O8发电油耗：2203dkwh发电效率：383柴油机排出的烟气中的废热回收的交换器由上海蓝岛能电系统工程有限公司设计，其主要技术参数如下：烟气流量：31秆min烟气进口温度：525换热面积159秆210-烟气出口温度：120(进水温度为20对)热回收率：7714柴油机缸套冷却水中的废热回收则利用板式换热器。其主要技术参数：换热面积：2r一最大处理量：10m3h最高工作压力：16MPa最高工作温度：180整个系统的基本运行方式是；热水箱、余热交换器和板式热交换器及电加热器通过循环热水泵组成一个回路系统，其流程为：
8、热水箱里的水通过热水循环泵送到烟气余热交换器和板式热交换器中，回收热量储存于热水箱中。电热水器作为辅助装置串在该系统中。它的作用有三个：1)当热承箱中的水温低而用户又急于要热水的时候，开启该电加热器进行快速加温；2)如发出的电过剩，则可通过电加热器消耗部分电力，保持热电平衡；3)在调试时作负载。四、该项目的经济分析项目总投资：折算单机年运行小时：(12+6)365】发电成本：燃料油：润滑油：维修费：人工费：自用电费：年发电成本(不含折旧)：年发电成本(十年折旧)：折合发电成本(不吉折旧)：折合发电成本(含折旧)；电网电价：每年发电收入：热水价(接城市煤气12元m，)每年产热水量：热水收益(热水
9、成本为零)：每年净收益(不台折旧)：每年净收益(舍折旧)：如正常运行以80工况计，则每年净收益约(不含折旧)：含折旧投资回收年限约(不古折旧)956570万元ha06元，kWh(当时油价为27元kg)0012元kwh00278元kw-h6万元a、372万元a7866万元a8816万元a073元kWh0818元kWhO85元，kwh9158万元a17元“22193“a3773万元a5065万元k4116万元a4025329325万元，a万元，a盎21l投资回收年限约(舍折旧)：30年五、作为创新项目的特点l、系统创新主要是：1)往复式柴油机的排热(烟气，缸套水)壳分利用，属于较先进的全能量系统。
10、按数据计算热能利用率达80；2)采用板式热交换器。换热效率较高，结构紧凑；3)所选用的发电机组有较高的发电效率，约为365；4)装置及结构件单位造价低；5)整个系统除发动机外全部是国产化设备，而且经二个多月初步试运行，系统基本无故障。可靠性高；6)建设周期短；7)系统紧凑合理。2、本系统选用的原动机是瑞典VOLVOPENTA公司生产的发动机，型号为Tw研40GE。该机的主要特点是：1)优异的起动性能和承载能力快捷、可靠的冷起动，低惯量增压器和反应迅速的喷油系统，使发动机具备在很短的恢复时问内有较高的承受载荷的能力。2)运行费用低采用先进技术优化燃烧过程，降低持续负荷运行费用。3)m作平稳噪音低
11、选用优化设计的减震器、精确匹配的增压器和低速冷却风扇。4)排放符合国际标准水一空(TWD)中冷固定式发动机符合德国TAI可排放标准，达到欧共体非公路车辆排放标准。典型的排气烟度小于1个Bosch单位。5)外形精致小巧3、在同类的热电联供装置中，缸套水的热量回收在国内未见报道过。本系统中由于采用了缸套水的热量回收装置。缸套水的热量除了换热器的散热损失之外基本全部回收。因而热回收效率达90以上。4、烟气废热回收装置是采用由上海蓝岛能电系统工程有限公司设计的余热换热器，设计中采用独特的烟侧-N程、水侧为三个折返程设计，提高了换热效率。设计有独到之处。使得该余热换热器的体积小、换热效率高，在同行中未见报道。换热效率达772。5、该系统的排放(002、S02)只有燃煤电厂的l3，是一个绿色能源中心(京都环保会议推荐系统之一)。6、本项目在预研过程中，得到了市经委科技咨询委员会老专家的鼎力帮助o212r上海蓝岛能电系统工程有限公司二零零二年十月
