現代的相關應用技術: 0 i- {( N2 T' ^" ^0 I2 V3 j& V
外燃機技術取得突破 ! V3 e2 [" I0 t, ? W# ^
從 19世紀起受制于技術瓶頸的外燃機技術在上海得到突破,,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)動機相關項目近日通過專家評審,,將應用在熱電聯供領域,使清潔能源發(fā)展再添新丁,。 7 z2 v4 e# p3 |$ }" s( H k
克服內燃機兩大弱項 % r* T- _1 _. j; G
盡管內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燃機這兩大“致命弱點”�,! ⊥馊紮C靠“外燃驅動”,,燃料不再進入引擎內部燃燒,廣泛適用生物質能,、太陽能、氫能,、核能等外部熱源,,包括垃圾填埋氣、沼氣在內,,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排放處理即可達歐 5標準,遠高于現行國內標準,。
4 k8 y6 x1 ]: {# B 攻破“兩世紀技術瓶頸” % C0 E" C7 A w: z4 Y: \
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,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熱脹,、冷縮,從而帶動活塞和連桿運動,,循環(huán)往復地輸出動力,。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,�,! 〕掷m(xù)近兩個世紀的技術難關,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”,,能完全保證氣缸內機械部件的順暢運動,,而且氣密性極佳,不污染缸內氣體,,使用壽命更長,。這一獨創(chuàng)為外燃熱氣機的大范圍應用提供了基礎。
1 b8 C, x; G. }" s! t; o; g社區(qū)應用不是夢想
9 ?6 n7 ~# K E/ z3 m# f0 D除了上述優(yōu)勢,,由七一一所下屬企業(yè)“齊耀動力”負責的“燃氣熱氣機熱電聯供系統(tǒng)應用”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)應用,,研發(fā)人員更表示樂觀,。據介紹,燃氣型熱氣機組采用模塊化設計,,根據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,,噪聲只有同功率內燃機組的 60%至 70%,。此外,,它零件數比內燃機少四成,使用數千小時后一般只需更換易損件,,維護成本更低,。 |