) e6 [& W3 h0 L8 l5 m" K3 Y1 K 位于美國底特律的STM動(dòng)力公司經(jīng)過20年的努力,，在傳統(tǒng)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上，結(jié)合先進(jìn)技術(shù)成果,，成功地研制了新一代外燃機(jī),。 5 ~+ B$ ^4 k+ t 外燃機(jī)是一種外燃的閉式循環(huán)往復(fù)活塞式熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，因它是在1816年為蘇格蘭的R.斯特林所發(fā)明,，故又稱斯特林發(fā)動(dòng)機(jī),。新型外燃機(jī)使用氫氣作為工質(zhì)，在四個(gè)封閉的氣缸內(nèi)充有一定容積的工質(zhì),。氣缸一端為熱腔,，另一端為冷腔。工質(zhì)在低溫冷腔中壓縮,，然后流到高溫?zé)崆恢醒杆偌訜�,，膨脹做功,。燃料在氣缸外的燃燒室�?nèi)連續(xù)燃燒，通過加熱器傳給工質(zhì),，工質(zhì)不直接參與燃燒,，也不更換。* f0 k( ?3 ~! X! D: ]
由于外燃機(jī)避免了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的震爆做功問題,，從而實(shí)現(xiàn)了高效律,、低噪音、低污染和低運(yùn)行成本,。外燃機(jī)可以燃燒各種可燃?xì)怏w,，如：天然氣、沼氣,、石油氣,、氫氣、煤氣等,，也可燃燒柴油,、液化石油氣等液體燃料，還可以燃燒木材,，以及利用太陽能等,。只要熱腔達(dá)到700℃，設(shè)備即可做功運(yùn)行,，環(huán)境溫度越低,，發(fā)電效率越高。該公司提供的STM4-120型25kW級機(jī)組的發(fā)電效率為29.6%,，大大高于同容量的內(nèi)燃機(jī),。外燃機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)是出力和效率不受海拔高度影響，非常適合于高海拔地區(qū)使用,。 3 s) q3 B, x$ w" K 該設(shè)備目前有三種型號可供選擇,，"熱電聯(lián)產(chǎn)"型、"太陽能-外燃混合發(fā)電"型,、"余熱利用"型,，以及車用型和流動(dòng)現(xiàn)場電源。 b) m8 i" D$ V
- p2 m0 ~) [' R 熱電聯(lián)產(chǎn)型% v' m9 ]) }; [. z e' F
將燃料燃燒發(fā)電后的余熱用于供熱和生活熱水機(jī)型為熱電聯(lián)產(chǎn)型,，一臺(tái)25kW的外燃機(jī),，可以供熱44kW，完全可以滿足1000-1500建筑平方米或一個(gè)連級單位的基本能源供應(yīng),。STM設(shè)備可以單臺(tái)獨(dú)立使用,，也可多臺(tái)連用，根據(jù)需要進(jìn)行組合配置,，適應(yīng)不同規(guī)模的能源需求,。$ `! W0 _# v4 U4 e/ q
燃燒后的煙氣可以達(dá)到盟國加利福尼亞州2005年和歐洲5號標(biāo)準(zhǔn),，這意味著可以將煙氣直接排入塑料大棚，利用其中的低溫余熱,、二氧化碳和水蒸氣來促進(jìn)植物生長,。噪音，在距設(shè)備1米處,，為68分貝,。& T6 B$ h' \: B% f: `. Q
污染物排放比較: h" q% m2 F0 Q; B! r: S
排放物
單位
STM
柴油機(jī)
氮氧化物
g/kW
0.5
9.2
一氧化碳
g/kW
4.4
11.4
一臺(tái)25kW外燃機(jī)如果用于供熱，可以在高寒地區(qū),，滿足500-800平方米建筑面積的持續(xù)供暖,。如果用于供應(yīng)熱水，每小時(shí)可以供應(yīng)1261kg 50℃熱水,，每天30噸約滿足500-600人的生活熱水供應(yīng),。% X. U6 G/ a$ d% Z
STM外燃機(jī)性能 K u7 n* p' Q. X6 k
發(fā)電輸出功率
KW
25
效率
%
29.6
供熱功率
KW
44
供熱效率
%
52.1
燃料消耗量
MJ
304.05
功率輸出總量
KW
69
熱電總效率
%
81.7
轉(zhuǎn)速
Rpm
1800
尺寸（長/寬/高）
Cm
201/76/107
大修周期
Hrs
50000
4 A6 }6 s1 v& Z 熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)備外觀 9 N S) b, f7 L/ _8 i3 D1 v2 I ; o, D, f) k+ O; F: D1 @ STM公司推出的25kW外燃機(jī)，主要為適應(yīng)當(dāng)今世界正在出現(xiàn)的能源設(shè)施小型,、分散化的市場趨勢,，并作為這一"新工業(yè)革命"的重要基礎(chǔ)工藝產(chǎn)品之一。該設(shè)備作為一個(gè)獨(dú)立的電源供應(yīng)裝置,，能夠自動(dòng)適應(yīng)小型獨(dú)立電網(wǎng)的容量變化需求,，實(shí)現(xiàn)智能化控制，無需專人運(yùn)行職守,，基本屬于傻瓜機(jī),。設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，零件只有內(nèi)燃機(jī)的一半,，沒有進(jìn)出氣閥門等磨損機(jī)件,，沒有震爆作功，可靠性大大提高,。設(shè)備堅(jiān)固耐用,，大修周期為5萬小時(shí)，設(shè)備壽命可以達(dá)到20年,。
3 d+ G- u( b% z9 R$ d% T( y4 q
( J4 K- j7 g* J) S2 N h
9 ?! ~1 L% m; d E: s/ p9 I
STM外燃機(jī)外型 $ x# k1 S( O2 h1 E; B( `& Z
1 L( p. A9 L, x7 n8 \
設(shè)備綜合效率超過80%,，特別是發(fā)電效率高達(dá)29.6%，比同容量內(nèi)燃機(jī)效率高,，是一般高原地區(qū)內(nèi)燃機(jī)效率的150%,，如果駐清藏和新疆西部地區(qū)的單位全部采用該設(shè)備供電,，僅此一項(xiàng)每年減少三分之一的能源用燃油供應(yīng),，如果考慮熱電聯(lián)產(chǎn)的節(jié)能效果，以及運(yùn)輸損耗的減少,，年減少能源用油五分之二到50%,，效益極為可觀,。因此，外燃可以作為一種效費(fèi)比極好的備裝,。$ Y1 Y# u9 m9 }2 u. W# A
' o6 Q% o/ Z2 u E
燃料消耗量
燃料消耗量
MJ
304.05
小時(shí)天然氣消耗
M3
8.65
小時(shí)柴油消耗
kg
7.05
小時(shí)人工煤氣消耗
M3
17.29
小時(shí)LPG消耗
kg
7.82
; t( b o% A$ j+ t' z 太陽能-外燃混合發(fā)電型 ( p* D9 K: M q/ H STM利用外燃機(jī)的特性,，將多面反光鏡聚焦在外燃機(jī)的熱腔，利用太陽的能量加溫?zé)崆话l(fā)電,，發(fā)電功率達(dá)到20kW,，設(shè)備可以自動(dòng)跟蹤太陽旋轉(zhuǎn)。STM另一個(gè)獨(dú)具匠心的設(shè)計(jì)是在太陽落山后或陽光不足以發(fā)電時(shí),，自動(dòng)合閉熱腔,，利用燃料燃燒發(fā)電，一機(jī)兩用,，節(jié)省了蓄電池投資,，提高了能源供應(yīng)設(shè)備的利用效率。而造價(jià)僅僅為硅晶光伏電池的三分之一,，投資效益極好,。 : d9 i$ {, q: ^1 } STM太陽能發(fā)電裝置，造型優(yōu)美,，可以安裝在城市建筑物上,，作為城市造型建筑，白天利用太陽能,，晚上利用夜間低谷燃?xì)�,，發(fā)電并解決樓內(nèi)熱水供應(yīng)，在一定程度上還可以減少城市熱島效應(yīng),。
: c" Q, ^3 D Z& r X. a: Z
1 O7 H. p) L+ N b& G7 r" _ ) i* D5 h v6 Y2 |
STM太陽能--外燃混合發(fā)電設(shè)備外觀 " H% c0 o5 {. @+ N2 |2 { % j7 }/ i2 a6 }1 o: u: ? 余熱利用型( w& c0 ?& ^' b
STM的另一優(yōu)勢是余熱回收,，而且大大簡化了工藝技術(shù)。利用熱腔溫度達(dá)到700℃即可發(fā)電的特性,，不需要任何介質(zhì)或熱能轉(zhuǎn)換裝置,，直接將熱腔伸入熱源之中，將余熱轉(zhuǎn)換成高價(jià)值的電能,。例如：煉油廠,、化工廠、焦化廠,、冶煉廠等,，均可使用。每個(gè)外燃機(jī)可以回收25kW電能和44kW熱能,。 . i; a7 b X {' e 6 r5 _, U( o' r: ^ 四聯(lián)裝余熱回收系統(tǒng)
& a0 P$ S2 _+ W& h8 P4 t3 G1 o
其他用途" e( S0 g1 J; d5 Q f3 ~- t
STM外燃機(jī)還可以作為車用混合動(dòng)力電源,，目前國際上大力發(fā)展的混合動(dòng)力汽車，采用動(dòng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)混合動(dòng)力,，由動(dòng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,，透過蓄電池為汽車動(dòng)力馬達(dá)驅(qū)動(dòng)汽車,。由于汽車行駛時(shí)只有加速和爬坡需要較多的動(dòng)力，多數(shù)時(shí)間僅在怠速或略高的工況下運(yùn)行,。汽車起動(dòng)時(shí),，動(dòng)力機(jī)和電池同時(shí)提供動(dòng)力，穩(wěn)定行駛時(shí)動(dòng)力機(jī)多余電能需入電池,。所以50千瓦燃機(jī)可以推動(dòng)一輛14米長50座的大巴士,，25kW外燃機(jī)能夠滿足一輛120馬力（91.68kW）轎車的動(dòng)力。STM公司正在與美國通用汽車公司聯(lián)合發(fā)展新型的混合動(dòng)力轎車的外燃機(jī)動(dòng)力系統(tǒng),。 & z. Q( x0 t) L# L& ? m6 A% U STM與通用汽車聯(lián)合發(fā)展的混合動(dòng)力轎車動(dòng)力系統(tǒng),。
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