國內(nèi)燃?xì)鈾C(jī)械的應(yīng)用

1、國內(nèi)燃?xì)鈾C(jī)械的應(yīng)用 【摘要】能用于內(nèi)燃機(jī)燃料的可燃?xì)怏w一般由氫氣、甲烷、乙烷、丙烷、一氧化碳等可燃性氣體和二氧化碳、氮?dú)獾炔豢扇夹詺怏w及部分雜質(zhì)等按一定比例組成， 不同氣體燃料的組分不同， 性質(zhì)也不同。目前用于燃?xì)鈾C(jī)的可燃?xì)怏w主要有： 天然氣、沼氣、煤礦瓦斯、液化石油氣、煉化尾氣、焦?fàn)t煤氣、油母頁巖氣、發(fā)生爐煤氣、秸稈氣、蘭碳?xì)?、炭黑氣等氣體燃料。我國具有豐富的燃?xì)赓Y源， 如天然氣、煤層氣、沼氣、焦?fàn)t煤氣、油母頁巖氣、發(fā)生爐煤氣等， 每年排空的可燃?xì)怏w總量達(dá)500億立方米。本文就國內(nèi)天然氣在燃?xì)鈾C(jī)械中的應(yīng)用進(jìn)行研究分析。 【關(guān)鍵詞】水平定向鉆；燃?xì)夤艿朗┕?；?yīng)用方法 一、國內(nèi)天然氣使用現(xiàn)狀 在

2、我國，人們對能源的利用和發(fā)展與環(huán)保關(guān)系的認(rèn)識是逐步深入的。我國長期以來實行以燃煤發(fā)電為主的能源政策，八十年代之前，極低的生產(chǎn)力水平使環(huán)保未得到重視。到八十年代末，經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展帶來了日趨嚴(yán)重的大氣污染，使人們不得不開始重視對環(huán)境污染的治理，其中一項舉措就是發(fā)展熱電聯(lián)供，取消分散鍋爐房，減少煙塵對大氣的污染，熱電廠在發(fā)電的同時向周圍工廠和生活設(shè)施供熱，環(huán)境污染狀況有所改善。但由于以煤為燃料，鍋爐煙氣含有大量的二氧化硫（so2）和氮氧化物（nox），仍對大氣造成污染，加上受蒸汽供熱半徑的限制，很多熱電廠都位于城市或城郊，城市的空氣狀況會因此變差。特別是在我國北方城市，冬季濃霧彌漫，引起多種呼吸道疾

3、病，對人民生活和身體健康產(chǎn)生嚴(yán)重危害。同時燃煤小熱電還有高能耗的缺點(diǎn)，在九十年代后期，政府開始將目光投向天然氣這種清潔能源。天然氣的熱值高，約為3600040000kjnm3，且燃燒后對環(huán)境污染小，是所有燃料中單位熱值co2排放量最低的，且nox的排放率也很低，可以滿足一般電廠的廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)，因而將成為繼煤和石油后的主要能源。 目前國內(nèi)燃煤熱電廠集中供熱與分散的鍋爐房相比，具有節(jié)約能源、占地少、改善環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些弊端，隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，其弊端越來越明顯。 首先是投入大、費(fèi)用高，城市熱網(wǎng)的建設(shè)需要大量資金，要建設(shè)供熱系統(tǒng)管路，因而供熱成本很高。在計劃經(jīng)濟(jì)體制下，建設(shè)運(yùn)行費(fèi)用由政府負(fù)擔(dān)

4、，其經(jīng)濟(jì)效益差的一面沒有反映出來，而在如今的市場經(jīng)濟(jì)下，由于供熱收費(fèi)欠費(fèi)引起的問題越來越多，國家也不堪重負(fù)。 其次是由于計量不規(guī)范，熱控水平不高，以至熱網(wǎng)管理落后，供熱各環(huán)節(jié)浪費(fèi)太大，尤其是公共建筑在無人時也持續(xù)供熱，節(jié)能變成了浪費(fèi)。同時原有城市規(guī)劃對熱網(wǎng)考慮不夠，使增建的熱網(wǎng)管道影響城市美觀，同時敷設(shè)時需要部分建筑物拆遷等。另外城市中的熱電廠增加了市內(nèi)污染物的排放，使局部環(huán)境惡化。 早在1894年已有了以天然氣為燃料的發(fā)動機(jī)，經(jīng)過不斷發(fā)展和完善，形成了可燃用多種燃料（包括垃圾填埋場產(chǎn)生的填埋氣）的燃?xì)鈾C(jī)和燃天然氣-輕柴油的雙燃料柴油機(jī)。為了更好地節(jié)約能源，還充分利用廢熱供熱或再次發(fā)電，實行熱

5、電聯(lián)供，大大增加了經(jīng)濟(jì)性。從效率上來說，單機(jī)輸出功率50mw以下的熱機(jī)以柴油機(jī)和燃?xì)鈾C(jī)為最高，發(fā)電效率可達(dá)40%以上，熱電聯(lián)供效率更高達(dá)80%；單機(jī)功率大于50mw時，燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的效率較高。有鑒于此，目前國際上燃?xì)鈾C(jī)及雙燃料柴油機(jī)應(yīng)用很廣。 二、中國電力和燃機(jī)發(fā)電現(xiàn)狀 當(dāng)前，我國的電力資源主要是水電、火電、發(fā)展中的核電和正在崛起的燃機(jī)發(fā)電。據(jù)資料統(tǒng)計，到1996年底，中國發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘繛?.4億千瓦，年發(fā)電量達(dá)約1.08萬億千瓦時，分別占世界第三位和第四位，成為世界電力生產(chǎn)和電力消費(fèi)大國。然而，我國用電程度仍維持在一個較低水平，電力供應(yīng)總量不足，人均容量和發(fā)電量與世界平均水平尚有較

6、大差距，地區(qū)性缺電和高谷缺電十分嚴(yán)重。我國人均裝機(jī)容量僅為0.18千瓦，而北美為13千瓦；人均生活用電為73千瓦時，只有美國的2.2%；全國大電網(wǎng)調(diào)度口徑缺電力1500萬千瓦，缺電量500多億千瓦時；發(fā)達(dá)國家調(diào)峰發(fā)電裝機(jī)容量約占總裝機(jī)容量的30%，其中燃機(jī)調(diào)峰約占20%。而我國電力結(jié)構(gòu)是以火電和水電為主，所以在枯水期更為缺電，而且用電高峰時段，供電矛盾尤為突出，只能采用拉閘限電的原始強(qiáng)制手段。因此，電力，特別是調(diào)峰電力像瓶頸一樣，嚴(yán)重制約著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展。利用燃機(jī)調(diào)峰發(fā)電，在我國經(jīng)過孕育，正在發(fā)展壯大。 三、燃機(jī)發(fā)電工作原理 燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組與汽油發(fā)電機(jī)組，柴油發(fā)電機(jī)組相比降低了對環(huán)境的污

7、染，是一種環(huán)保節(jié)能型的發(fā)電機(jī)。而且燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)簡單，使用安全可靠，輸出的電壓和頻率穩(wěn)定。 燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組包含：發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)、控制器，還有可選用裝置穩(wěn)壓過濾裝置、氣液分離裝置等，發(fā)動機(jī)與發(fā)電機(jī)同軸連接，并置于整機(jī)底盤上，再將消聲器和調(diào)速器連接在發(fā)動機(jī)上，由燃?xì)庠赐ㄈ氚l(fā)動機(jī)內(nèi)的燃?xì)馔ǖ?，連接在發(fā)動機(jī)上帶拉繩的反沖起動器以及連接在發(fā)電機(jī)輸出端的電壓調(diào)節(jié)器。其中燃?xì)庠磧?nèi)置放的可燃?xì)怏w是天然氣，或液化石油氣，或沼氣。 燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組過濾裝置用于保護(hù)燃?xì)夤苈返拈y門，過濾網(wǎng)的孔徑應(yīng)不大于1.5mm。 燃?xì)夥€(wěn)壓過濾裝置是燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組燃?xì)廨斉溥^程的主要和關(guān)鍵設(shè)備，主要承擔(dān)調(diào)壓和穩(wěn)壓的功能，同時還要承擔(dān)過濾、計

8、量、加臭、氣體分配等一項或多項功能。 如氣閥列組配置獨(dú)立穩(wěn)壓閥，其進(jìn)氣口前端應(yīng)配置獨(dú)立的過濾裝置，避免堵塞穩(wěn)壓閥內(nèi)的氣管。 四、利用燃?xì)鈾C(jī)熱電聯(lián)供 燃?xì)鈾C(jī)的余熱有三個來源，燃?xì)鈾C(jī)的高溫?zé)煔?、高溫缸體及增壓空氣冷卻水和潤滑油冷卻水。其中最主要的是燃?xì)鈾C(jī)的排氣，因其溫度一般在400500，含大量余熱，通過在煙道上加裝熱交換器可將余熱轉(zhuǎn)換為蒸汽或熱水。高溫缸體及增壓空氣冷卻水溫度為9095，潤滑油冷卻水溫度為70左右，均可通過熱交換器供熱水。 燃?xì)鈾C(jī)的余熱有多種用途，主要有三類：再發(fā)電、供熱、制冷。而從具體形式來說，可以根據(jù)用戶需要，形成多種組合。如余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽可用來帶動汽輪機(jī)發(fā)電，或直接供熱

9、用戶，作為生產(chǎn)工藝過程中的干燥、燃燒空氣干燥等，也可以通過吸收式冷卻器制冷，供工廠或居民住宅；溫度不同的高溫缸體及增壓空氣冷卻水和潤滑油冷卻水，通過熱交換器串聯(lián)后供用戶熱水，作為工藝用熱、地區(qū)用熱、也可在余熱鍋爐蒸汽發(fā)電時加熱汽機(jī)凝結(jié)水。 五、前景 燃?xì)鈾C(jī)在中國的應(yīng)用可能只是時間的問題。首先從燃料上來說，中國已經(jīng)明確表示，在今后20年內(nèi)，天然氣工業(yè)會有一個較大的發(fā)展，相應(yīng)的以天然氣為燃料的電力工業(yè)也會得到較大的發(fā)展，這對緩解能源供需矛盾，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，改善大氣環(huán)境質(zhì)量將起重要作用。其次從需求上來說，隨著我國生活水平的提高，人們對供熱、制冷質(zhì)量的要求將更高，購物中心、醫(yī)院、賓館、體育場、居民小區(qū)等有可能采用燃?xì)鈾C(jī)實現(xiàn)熱電冷聯(lián)供，并且在規(guī)劃時就予以考慮。另外從環(huán)保角度來說，也會鼓勵在城市中采用污染小的燃?xì)鈾C(jī)電站。 參考文