微型燃?xì)廨啓C(jī)的技術(shù)特點(diǎn)

微型燃?xì)廨啓C(jī)一般是指功率在1兆瓦以下的燃?xì)廨啓C(jī)。從功率等級來看，微燃機(jī)最大的特點(diǎn)就是“小”，而因為“小”，所以帶來了很多的獨(dú)有的技術(shù)特點(diǎn)。首先是高轉(zhuǎn)速，功率越小轉(zhuǎn)速越高，微燃機(jī)轉(zhuǎn)速都是在幾萬轉(zhuǎn)/分鐘的等級；第二是微燃機(jī)多采用徑流式葉輪機(jī)械，尤其是壓氣機(jī)，基本都用離心壓氣機(jī)；第三是傳統(tǒng)采用的提高燃?xì)廨啓C(jī)效率的一些手段，比如說提高壓力、渦輪前溫等，因為尺寸和空間的限制，沒有辦法應(yīng)用，所以一般會采用回?zé)嵫h(huán)來提高效率；第四是高速電機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，通過啟發(fā)一體高速電機(jī)與微燃機(jī)直連，取消掉了變速箱和啟動電機(jī)，系統(tǒng)效率上有一個很大的提升，輔助系統(tǒng)的復(fù)雜性都會有一個很大的降低；第五是更先進(jìn)的空氣軸承軸承的應(yīng)用，整個潤滑系統(tǒng)都取消掉，系統(tǒng)體積得到進(jìn)一步精簡，效率得到進(jìn)一步的提升。

由于微燃機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)，帶來了非常多的優(yōu)勢：第一個就是燃料適應(yīng)性好，這個是燃?xì)廨啓C(jī)通用的優(yōu)點(diǎn)；第二個是可靠性高，一般現(xiàn)在微燃機(jī)壽命做到了八萬小時以上的壽命，如果使用空氣軸承，整個系統(tǒng)沒有潤滑系統(tǒng)，基本上可以做到日常的免維護(hù)；第三是環(huán)境友好，NOX排放非常低，可以做到9pmm以內(nèi)，噪聲控制在70分貝以內(nèi)；第四是使用方便，微燃機(jī)體積小重量輕，移動性非常好，而且可擴(kuò)展性好，再疊加一些物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，無人值守。

由于微燃機(jī)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，作為分布式供能系統(tǒng)的核心動力裝備具有非常廣闊的潛在應(yīng)用前景。

微燃機(jī)在分布式供能領(lǐng)域應(yīng)用的思考

1，基于微燃機(jī)的泛能應(yīng)用

對于供能系統(tǒng)，核心設(shè)備本身的技術(shù)先進(jìn)性僅僅是一個方面，而客戶往往更關(guān)注的不一定是技術(shù)的先進(jìn)，其核心還是供能系統(tǒng)是否滿足客戶的需求。所以在做分布式供能項目過程中，第一個原則就是以需求側(cè)為牽引，因地制宜，滿足客戶的需求；第二個原則就是實現(xiàn)能源梯級利用，這樣才能保證整個系統(tǒng)具有比較高的綜合能效，才會帶來一個比較好的經(jīng)濟(jì)性。而微燃機(jī)是實現(xiàn)以上兩個原則的分布式供能系統(tǒng)的理想核心裝備。

2，拓展微燃機(jī)供能場景

我們在進(jìn)行產(chǎn)品路線時，就基于滿足客戶需求做了幾種考量。第一就是把回?zé)崞髯龀闪送庵茫哂蟹奖愕牟鹧b靈活性。安裝上回?zé)崞?，形成一個回?zé)嵫h(huán)機(jī)組，系統(tǒng)具有比較高的發(fā)電效率；如果拆掉回?zé)崞?，則形成簡單循環(huán)機(jī)組，系統(tǒng)具有比較高的排煙溫度，可以去做熱電聯(lián)產(chǎn)。通常說的熱電聯(lián)產(chǎn)都是較大規(guī)模的機(jī)組做的，但實際上市場中有非常多的小微工廠，其生產(chǎn)過程中也有蒸汽的需求，但需求量比較少，一般每小時1噸、2噸這樣的量級。利用去掉回?zé)崞鞯暮唵窝h(huán)微燃機(jī)，后面接上小的余熱利用設(shè)備，組成小型熱電聯(lián)產(chǎn)，為企業(yè)提供熱能及電能。

熱電聯(lián)產(chǎn)的場景主要又分兩種，一種是客戶有蒸汽和熱水需求的，我們現(xiàn)在給他利用的方式就是用微燃機(jī)加余熱鍋爐，一方面燃機(jī)本身的污染排放少，具有良好的環(huán)保特性；另一方面為企業(yè)補(bǔ)充一部分電力之后，還可以節(jié)省一部分電力容量。另一種場景是客戶用熱不是去產(chǎn)生蒸汽，而是直接用高溫?zé)煔庾鲆恍┖娓?，比如說家具廠，這樣拿微燃機(jī)的高溫?zé)煔庵苯舆M(jìn)入客戶設(shè)備，烘干產(chǎn)品，也是可以達(dá)到85%以上的綜合能效。

3，技術(shù)升級，提升燃機(jī)性能，降低設(shè)備及用能成本

客戶對設(shè)備性能的追求永無止境，燃機(jī)效率越高，也意味著燃料消耗越低，客戶的用能成本也越低。所以在第一代100千瓦微燃機(jī)（E135）研發(fā)初步定型的同時，新奧動力就啟動了新一代技術(shù)升級產(chǎn)品的研發(fā)，首先攻克了高速電機(jī)技術(shù)，取消了第一代產(chǎn)品中的齒輪箱和啟動電機(jī)，功率提升了11%，體積和重量大幅降低，系統(tǒng)精簡，形成第二代產(chǎn)品（E150R），目前已開始進(jìn)行示范應(yīng)用；同步進(jìn)行空氣軸承技術(shù)研發(fā)，完全采用空氣軸承的第三代機(jī)組已完成核心機(jī)定型，即將進(jìn)行項目示范。

4，熱電比例可調(diào)，提升運(yùn)行效率，降低用能成本

在實際的生產(chǎn)過程中，客戶的負(fù)荷是很難一直保持在穩(wěn)定的較高水平的狀態(tài)。下面是一個真實的客戶負(fù)荷圖，從圖中可以看到，負(fù)荷波動非常劇烈，黃色是蒸汽負(fù)荷，藍(lán)色是電負(fù)荷。我們的微燃機(jī)供能系統(tǒng)主要滿足蒸汽負(fù)荷要求，在剛開始的方案中，當(dāng)蒸汽波動的時候，微燃機(jī)必須跟著調(diào)整發(fā)電功率，由于燃機(jī)在部分負(fù)荷下效率相對來說比較低，導(dǎo)致整個系統(tǒng)綜合能效也比較低，經(jīng)濟(jì)性不理想；如果采用回?zé)峥烧{(diào)方案，利用回?zé)崞?，任何工況下都保證燃機(jī)的發(fā)電功率在最大狀態(tài)，只是通過回?zé)崞髡{(diào)整排煙溫度來調(diào)整客戶蒸汽負(fù)荷。以下對照表是拿300千瓦微燃機(jī)做的分析，如果煙氣焓從額定工況降到1300kWh，對比回?zé)峥烧{(diào)方案(a)和燃機(jī)降功率方案(b)，兩種方案燃?xì)獠盍?6.78Nm3，而發(fā)電差了141.82千瓦，也就是相當(dāng)于用16.78 Nm3的燃?xì)獍l(fā)出了141.8千瓦的電，當(dāng)然往下調(diào)的余熱的量越小，邊際發(fā)電效益體現(xiàn)的越明顯，對于這種小型供能系統(tǒng)，效果非常可觀。

5，深度定制，因地制宜匹配客戶資源稟賦

分布式供能領(lǐng)域，除了天然氣市場之外，還有龐大的非常規(guī)氣體市場。我們現(xiàn)在接觸的過程氣體項目就有17個，其中包括碳黑尾氣、焦?fàn)t煤氣、黃磷尾氣等；此外，還有生物質(zhì)氣項目，油田伴生氣項目，沼氣項目等。而各式各樣的氣體，組分和熱值千差萬別，下圖右邊統(tǒng)計了燃料熱值范圍，基本上每個熱值段都有氣體的分布，所以針對這些非常規(guī)氣體必須做深度的定制。

6，微型燃?xì)廨啓C(jī)應(yīng)用前景廣闊，大有可為

微燃機(jī)由于本身的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，具有非常廣泛的應(yīng)用場景。如用在工業(yè)園區(qū)，以熱電聯(lián)產(chǎn)為主，他有蒸汽需求，或者直接利用高溫?zé)煔夂娓傻男枨?；還可以用在商業(yè)公建里面，做冷熱電聯(lián)供；還有中低熱值氣體利用市場，以及石油煤礦天然氣行業(yè)等。微燃機(jī)的應(yīng)用前景非常廣闊，但是需要具備對燃機(jī)深度定制的技術(shù)能力，未來市場大有可為。

（燃?xì)廨啓C(jī)聚焦）