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微型热电联产在游泳池项目中的应用研究(二)

时间:2007-1-27栏目:石油能源论文

2、美国STM动力公司4-120性外燃机热电联产机组:
  位于美国底特律的STM动力公司经过20年的努力,在传统斯特林发动机的基础上,结合先进技术成果,成功地研制了新一代外燃机。
  外燃机是一种外燃的闭式循环往复活塞式热力发动机,因它是在1816年为苏格兰的R.斯特林所发明,故又称斯特林发动机。新型外燃机气缸一端为热腔,另一端为冷腔。工质在低温冷腔中压缩,然后流到高温热腔中迅速加热,膨胀做功。燃料在气缸外的燃烧室内连续燃烧,通过加热器传给工质,工质不直接参与燃烧,也不更换,避免了传统内燃机的震爆做功问题,从而实现了高效律、低噪音、低污染和低运行成本。STM4-120型25kW级机组的发电效率为29.6%,高于同容量的内燃机和燃气轮机。设备也可以直接插在380V三相交流电插座上并入用户电网运行。
  STM外型照片
    
  
  STM外燃机性能
  
  发电输出功率kW25效率%29.6供热功率kW44供热效率%52.1燃料消耗量mJ304.05功率输出总量kW69热电总效率%81.7转速rpm1800尺寸(长/宽/高)cm201/76/107大修周期hrs50000设备寿命年/hrs20/150000氮氧化物ppm8噪音分贝68
  STM4-120外燃机内部结构破面图
  
  
  
  
  
  
  
  
  经济性能:
  将微型燃气发电设备应用在游泳池中,大家最关心的问题是经济上有没有好处,能不能节约能源费用。进行经济性研究的基本前提条件如下。
  
  基本条件
  
  电价元/kWh0.660热价元/kWh0.214燃气价元/m31.80燃机造价元980,577利用时间hrs/年4576
  1、微型燃气轮机:微燃机在游泳池中应用的主要投资是设备造价,其他方面只需要利用现有系统即可。影响设备造价的因素很多,由于设备小可以布置在现有天然气锅炉房内,也可以放置在水泵间等地方,或者布置在室外。如果能够从天然气高压调压站接气,压力只要超过5.5公斤,就可以减少天然气压缩机的投资;如果是学校或研究单位,可以申请减免进口税。
  
  TG80全额设备价格
  
  微型燃气轮机(回热)英镑50,000.00燃气压缩机英镑4,000.00备件英镑2,000.00合计英镑56,000.00美元81,200.00人民币672,336.00进口税率%9.4增值税率%17税后人民币860,576.63运输安装调试人民币120,000.00合计人民币980,576.63
  微型燃气轮机2002年的造价加进口税和运输安装费用,预计造价最高在100万人民币之内。该设备每年还会逐步大幅度降低,预计2003年将下降到800美元/kW,2004年将降至700美元,如果在中国组装生产,造价将下降到500美元以下。设备大修周期为3万小时,总寿命20年,因此造价对成本的影响不大。影响最大的因素是天然气成本,1268号文件《关于发展热电联产的规定》中要求城市燃气部门对热电联产项目的气价给予优惠。北京燃气集团公司已经召集了相关会议,准备对热电联产项目给予优惠气价,冬季5个月1.8元/立方米,夏季7个月气价为1.4元/立方米。
  
  热电联产项目天然气应用价格
  
  冬季气价元/m31.8冬季周期月5夏季气价元/m31.4夏季周期月7应用气价元/m31.5667
  微燃机经济性分析
  
  序号项目单位回热循环单循环直燃机-购电1单机发电出力kW75.9072.942发电效率%2612.863发电效率%5.656.304单机供暖功率kW1504254255供暖效率%51.3874.91876单机燃料消耗量kWh292567488.517天然气耗量m3/hrs30.1358.5650.428设备单机造价元/unit980,576.63980,576.639天然气价格元/M31.571.571.810燃料成本元/hrs47.2091.7490.7511电价元/kWh0.660.6612发电收入元/hrs50.0948.1413热价元/kW0.21350.21350.213514热收入元/hrs32.0390.7590.7515运

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