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發(fā)展焦化煤氣發(fā)電 推進(jìn)節(jié)能優(yōu)先
摘要：中國(guó)是世界焦炭產(chǎn)量最大的國(guó)家，但每年在煉焦過(guò)程之中浪費(fèi)了大量的焦化煤氣，如果能夠積極利用這一資源，每年可以節(jié)約數(shù)千萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。焦化煤氣發(fā)電是一種比較便捷的綜合利用方式，本文主要研究相應(yīng)的技術(shù)設(shè)備應(yīng)用，以及應(yīng)該采取的配套政策。
關(guān)鍵字：焦化煤氣利用 煤氣發(fā)電 熱電聯(lián)產(chǎn)
中國(guó)是全世界最大的焦炭生產(chǎn)國(guó)，每年估計(jì)有2億噸左右的優(yōu)質(zhì)煤炭用于生產(chǎn)焦炭，僅山西一省的不完全統(tǒng)計(jì)，每年煉焦消耗煤炭就超過(guò)9,000萬(wàn)噸。盡管今年中國(guó)限制了焦炭出口，但全年預(yù)計(jì)出口總量仍然將超過(guò)1,300萬(wàn)噸，中國(guó)焦炭的出口量直接影響著世界市場(chǎng)。根據(jù)煉焦?fàn)t型和煤質(zhì)不同的條件，每噸原煤轉(zhuǎn)化為焦炭時(shí)可以產(chǎn)生300～400立方米，熱值當(dāng)量1,500～4,500大卡/立方米的焦化煤氣，全國(guó)每年在煉焦中伴生600－800億立方米的焦化煤氣，粗略估算折合約250－350億立方米的天然氣，超過(guò)西氣東輸工程的熱值總量，相當(dāng)3,000～4,000萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
在目前生產(chǎn)焦炭的工藝流程中，絕大多數(shù)的項(xiàng)目沒(méi)有回收利用焦化煤氣，不是采取火炬頭排空燃燒，就是直接放散。不僅造成了資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，對(duì)環(huán)境也產(chǎn)生的巨大污染。在山西、陜西和內(nèi)蒙的一些產(chǎn)焦地區(qū)，大氣污染已經(jīng)達(dá)到了觸目驚心、無(wú)法忍受的程度，空氣中彌漫著嗆人的煙霧和硫化氫的臭味，造成當(dāng)?shù)睾粑兰膊〉穆�，肺癌發(fā)病率持續(xù)走高，嚴(yán)重危害到當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姷纳眢w健康，對(duì)社會(huì)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展都構(gòu)成了極大的威脅。
如何能夠有效利用煉焦伴生煤氣資源，對(duì)于中國(guó)的可持續(xù)發(fā)展是一個(gè)非常重要的課題，它不僅僅是治理環(huán)境污染，更主要的是節(jié)約資源，提高能源利用效率，解決目前的電力、煤炭供應(yīng)緊張局面，維持國(guó)家社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。
中國(guó)煤炭資源按目前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下開(kāi)采，在生態(tài)環(huán)境容量所允許的范圍內(nèi)，達(dá)到有效供給的滿(mǎn)負(fù)載開(kāi)采能力的凈有效量?jī)H1,037億噸，只占探明儲(chǔ)量一萬(wàn)億噸的10％。中國(guó)煤炭資源供給的基本態(tài)勢(shì)是總量豐富，但有效供給能力明顯不足。再加上人口因素，人均實(shí)際可利用的煤炭遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平。2003年中國(guó)的煤炭生產(chǎn)能力達(dá)到16億噸，超過(guò)2002年的14億噸，根據(jù)預(yù)計(jì)2004年將超過(guò)17億噸。根據(jù)預(yù)測(cè)，2020年中國(guó)需要煤炭約29億噸，而煤炭工業(yè)聯(lián)合會(huì)正在進(jìn)行的規(guī)劃研究中到2020年中國(guó)煤炭工業(yè)可能達(dá)到的最大產(chǎn)量為20.5~22.1噸，考慮環(huán)境制約因素和其他限制條件，專(zhuān)家預(yù)測(cè)中國(guó)產(chǎn)煤的最高峰值僅在25億噸左右。按照現(xiàn)在的開(kāi)采和利用方式，山西的煤炭只能維持40年，而有關(guān)專(zhuān)家認(rèn)為中國(guó)全國(guó)的煤炭資源僅能維持60年左右。
一邊是資源的大量浪費(fèi)揮霍和環(huán)境的急遽惡化，一邊是資源供應(yīng)的大限即將臨至，如果我們把資源耗盡，到那時(shí)讓我們的孩子們守著一片荒蕪的國(guó)土將如何面對(duì)他們的未來(lái)？如果我們現(xiàn)在立即行動(dòng)也許還能亡羊補(bǔ)牢，國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心已經(jīng)建議國(guó)家將節(jié)約資源與環(huán)境保護(hù)和計(jì)劃生育共同列入“基本國(guó)策”，國(guó)務(wù)院主持的國(guó)家中長(zhǎng)期能源發(fā)展規(guī)劃中也確立的“節(jié)能優(yōu)先”的宗旨，要落實(shí)這一決策，有效回收利用焦化煤氣是一項(xiàng)必不可少的工作。
焦化煤氣的利用方向
焦化煤氣的利用主要有兩個(gè)方向：一個(gè)是化工原料；另一個(gè)是直接作為燃料燃燒發(fā)電與供熱。用于化工的重要用途也是轉(zhuǎn)換成為甲醇及二甲醚等石油代用燃料，甲醇可以作為發(fā)電燃料，但這樣做經(jīng)濟(jì)上不合適，技術(shù)上也是多此一舉，所以甲醇的重要用途是交通根據(jù)代用燃料。甲醇汽油技術(shù)已經(jīng)成熟，作為石油代替燃料已經(jīng)開(kāi)始起到積極的作用。對(duì)于甲醇燃料技術(shù)的研究和應(yīng)用，各地政府及企業(yè)早在上世紀(jì)70年代就已經(jīng)相繼展開(kāi)，山西省經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究測(cè)定，將15%的甲醇摻入汽油中使用，不需要增加其他添加劑，也不必采取特殊的工藝技術(shù)，以及保護(hù)封閉，用不著改造發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)于汽車(chē)、動(dòng)力性和環(huán)境都沒(méi)有太大的負(fù)面影響。檢測(cè)顯示使用甲醇汽油的汽車(chē)，尾氣常規(guī)排放中一氧化碳和碳化氫濃度平均降低23.2%和28.5%，達(dá)到歐洲Ⅱ號(hào)排放標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)中國(guó)化工信息中心副總工張瑞同志和提供的資料，2003年，山西省在太原、陽(yáng)泉、臨汾、晉城四個(gè)市進(jìn)行了甲醇汽油推廣試點(diǎn)工作，全省有48.26萬(wàn)輛車(chē)次使用了甲醇汽油，涉及近50種車(chē)型，累計(jì)消耗甲醇汽油12,192t。在此基礎(chǔ)上，山西省政府前不久決定，2004年下半年在全省11個(gè)城市推廣甲醇汽油，甲醇汽油的用量從2003年的1.2萬(wàn)t增至2004年的3萬(wàn)t。河南駐馬店、漯河及黑龍江哈爾濱等地也有類(lèi)似成功經(jīng)驗(yàn)。
由于目前世界和國(guó)內(nèi)油價(jià)持續(xù)居高不下，北京地區(qū)93#汽油市場(chǎng)零售價(jià)格達(dá)到每公升3.66元，為甲醇汽油大踏步進(jìn)入市場(chǎng)創(chuàng)造了機(jī)遇，一些產(chǎn)煤大省和大型焦炭生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始積極行動(dòng)。中石化山西公司銷(xiāo)售的M15甲醇汽油比銷(xiāo)售國(guó)標(biāo)93#汽油增加121元/t的經(jīng)濟(jì)效益。甲醇燃燒值5,426kcl/kg，汽油的燃燒值為11,000kcl/kg，熱值比為1:2，按照熱值等價(jià)計(jì)算法，兩者價(jià)格比也應(yīng)為1:2，如果目前車(chē)用汽油價(jià)格為4元/kg計(jì)，甲醇的價(jià)格可以達(dá)到2,000元/t，銷(xiāo)售甲醇汽油的經(jīng)濟(jì)性是非常明顯的，但是世界燃料油的價(jià)格是否會(huì)長(zhǎng)時(shí)間維持在這一高價(jià)位還是一個(gè)不可預(yù)測(cè)的問(wèn)題。
由于煤氣轉(zhuǎn)換石油代用燃料的投資比較大，存在一個(gè)規(guī)模效益問(wèn)題，所以利用焦化煤氣生產(chǎn)石油代用燃料對(duì)于大型煉焦企業(yè)比較合適，而中國(guó)在相當(dāng)一段時(shí)間中焦炭生產(chǎn)占主導(dǎo)地位的還是中、小型煉焦企業(yè)，由于規(guī)模的限制采用轉(zhuǎn)換石油代用燃料工藝的經(jīng)濟(jì)性未必合適。目前，全國(guó)出現(xiàn)大范圍電力和煤炭供應(yīng)緊張，焦化煤氣更主要的利用方向中不可避免地要直接作為燃料利用，而生產(chǎn)高品位的電能應(yīng)該成為直接燃料的主導(dǎo)方向。
焦化煤氣中的主要成分是氫氣，占體積的45－65％，如果燃料電池技術(shù)能夠成熟普及，煤氣將是非常理想的氫燃料來(lái)源，但是根據(jù)目前的發(fā)展，燃料電池的普及，以及氫燃料體系的建立也許還需要10～20年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間。因此，當(dāng)前的利用方式還需要立足于現(xiàn)有的成熟技術(shù)上，主要是燃?xì)廨啓C(jī)和燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)，以及正在快速發(fā)展普及之中的微型燃?xì)廨啓C(jī)和最傳統(tǒng)的蒸汽輪機(jī)發(fā)電。
焦化煤氣中可燃的主要成分中有氫、一氧化碳和甲烷三種物質(zhì)可以直接作為燃料利用，以?xún)?nèi)蒙西部地區(qū)某焦化廠和山西呂梁地區(qū)某焦化廠的焦化煤氣成分為例：可以參加燃燒的氣體成分比例高達(dá)88－91％，屬于非常優(yōu)質(zhì)的氣體燃料。利用這種優(yōu)質(zhì)燃料的主要困難是過(guò)慮吸附焦化煤氣中的一些不利物質(zhì)，主要是粉塵、硫化氫、焦油、奈和水。
氣體處理是這一資源利用的最大的問(wèn)題之一，也是一個(gè)瓶頸性質(zhì)的問(wèn)題，很多動(dòng)力設(shè)備是無(wú)法適應(yīng)焦化煤氣中的大量雜質(zhì)及影響。特別是焦油和奈在高溫下，可能在燃料供應(yīng)管路內(nèi)結(jié)垢，造成管路堵塞問(wèn)題；水分子和硫化氫化合成為強(qiáng)腐蝕性的硫酸，損害機(jī)械設(shè)備；在粉塵中可能殘存鉀、鈉或其他重金屬，鉀鈉在高溫下可以形成強(qiáng)腐蝕，造成動(dòng)力系統(tǒng)熱部件的損傷，而重金屬在高溫下可能附著在熱部件表面，造成設(shè)備功率衰減；燃料中的塵埃會(huì)形成動(dòng)力設(shè)備內(nèi)部積灰積炭，影響設(shè)備效率和出力等等。所以，上述問(wèn)題都需要采取必要措施和工藝加以控制。
我國(guó)焦化煤氣后處理工藝的研究和實(shí)踐一直在進(jìn)行，有多家研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)能夠通過(guò)提供合理的工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備技術(shù)集成，滿(mǎn)足各種工藝純度的處理要求。例如中國(guó)科學(xué)院山西煤化所，長(zhǎng)期以來(lái)從事這方面的研究，在世界上處于比較領(lǐng)先的地位。目前，有關(guān)機(jī)構(gòu)正在考慮設(shè)計(jì)生產(chǎn)一些模塊化的處理單元，這些單元甚至具備移動(dòng)性，可以根據(jù)需要和動(dòng)力設(shè)備類(lèi)型進(jìn)行匹配組合，適應(yīng)各種需要和變化。
由于焦化煤氣的利用在中國(guó)還沒(méi)有形成氣候，市場(chǎng)的設(shè)備需求有限，所以還不可能形成批量化生產(chǎn)，所以產(chǎn)品價(jià)格也難以大幅度降低。而處理設(shè)備價(jià)格居高不下，也直接影響到利用焦化煤氣的普及。
焦化煤氣成分分析
項(xiàng)目
內(nèi)蒙西部
山西呂梁
H2
59%
55%
CH4
24.8%
24%
CO
7%
9%
O2
0.7%
0.5%
N2
4.5%
3%
S
15mg/m3
H2S
15mg/m3
20mg/m3
奈
100mg/m3
510mg/m3
焦油
10mg/m3
20mg/m3
LHV
4500
4200以上
焦化煤氣發(fā)電
焦化煤氣發(fā)電目前可以利用的設(shè)備主要是最傳統(tǒng)的利用鍋爐和蒸汽輪機(jī)的技術(shù)組合；以氣體為燃料的燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)；燃?xì)廨啓C(jī)和微型燃?xì)廨啓C(jī)四種技術(shù)選擇。這四種技術(shù)選擇各有優(yōu)勢(shì)和不足，用戶(hù)可以根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際操作情況和現(xiàn)場(chǎng)條件進(jìn)行選擇。
一、 鍋爐＋蒸汽輪機(jī)：這是一個(gè)非常傳統(tǒng)的技術(shù)，也是大家比較熟悉的工藝方式。它是采用鍋爐來(lái)直接燃燒焦化煤氣，將煤氣的熱能通過(guò)鍋爐內(nèi)的管束把水轉(zhuǎn)換為蒸汽，利用蒸汽推動(dòng)蒸汽輪機(jī)再驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。系統(tǒng)的主要設(shè)備是燃?xì)馊紵鳌㈠仩t本體、化學(xué)水系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、蒸汽輪機(jī)、冷凝器、冷卻塔、發(fā)動(dòng)機(jī)、變壓器和控制系統(tǒng)，工藝流程比較復(fù)雜。優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)于燃料氣體要求比較低，只要燃?xì)馊紵髂軌虺惺艿臍怏w，一般都可以適應(yīng)，燃?xì)庵恍枰邢薜膲毫�，因而燃�(xì)馓幚硐到y(tǒng)投資比較簡(jiǎn)單；但缺點(diǎn)是：工藝復(fù)雜，建設(shè)周期比較長(zhǎng)，難以再移動(dòng)，必須消耗大量的水資源，占地比較多，管理人員也比較多，能源利用效率太低，通常不到20％。這一技術(shù)過(guò)去是中國(guó)利用焦化煤氣的主要技術(shù)方式，它可以與燃煤電廠結(jié)合，在燃煤鍋爐中安裝燃?xì)馊紵�，將焦化廠的焦化氣直接噴入鍋爐燃燒，這種方式最大的優(yōu)點(diǎn)是可以適應(yīng)焦化廠間歇性生產(chǎn)的特性，有氣少燃煤，無(wú)氣多燃煤，不會(huì)影響電力供應(yīng)的品質(zhì)和能力。該技術(shù)最大的限制是水，中國(guó)水資源極度缺乏，特別是山西、陜西、內(nèi)蒙等焦炭生產(chǎn)大省，連人畜飲水都有困難，消耗大量的水資源來(lái)保障焦化煤氣的利用幾乎是不可能的，所以要解決中國(guó)的焦化煤氣資源綜合利用，必須考慮其他更加可行的技術(shù)解決方案。
二、 燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)：世界上第一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)就是以煤氣為燃料的內(nèi)燃機(jī)，1876年德國(guó)商人兼機(jī)械師奧托發(fā)明了人類(lèi)第一臺(tái)以煤氣為燃料的四沖程內(nèi)燃機(jī)，經(jīng)過(guò)10年的不斷改進(jìn)之后，德國(guó)的另一個(gè)機(jī)械師“奔馳汽車(chē)之父”戴姆勒•本茨才將這種四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)改進(jìn)為汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，直到1895年狄塞爾才發(fā)明出柴油機(jī)。燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的工作原理基本與汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)異，需要火花塞點(diǎn)火，由于內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)的核心區(qū)域工作溫度可以達(dá)到1400℃，使其效率大大超過(guò)了蒸汽輪機(jī)，甚至燃?xì)廨啓C(jī)。燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的發(fā)電效率通常在30％－40％之間，比較常見(jiàn)的機(jī)型一般可以達(dá)到35％。燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)最突出的優(yōu)點(diǎn)正是發(fā)電效率比較高，其次是設(shè)備集成度高，安裝快捷，對(duì)于氣體中的粉塵要求不高，基本不需要水，設(shè)備的單位千瓦造價(jià)也比較低。但是內(nèi)燃機(jī)也有一些不足的地方，首先，內(nèi)燃機(jī)燃燒低熱值燃料時(shí)，機(jī)組出力明顯下降，一臺(tái)燃燒低熱值8000大卡/立方米天然氣燃料的500千瓦級(jí)燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)組，在使用低熱值4000大卡/立方米的焦化煤氣時(shí)，出力可能下降到350～400kW左右。此外，內(nèi)燃機(jī)需要頻繁更換機(jī)油和火花塞，消耗材料比較大，也影響到設(shè)備的可用性和可靠性?xún)蓚�(gè)主要設(shè)備利用指標(biāo)，對(duì)設(shè)備利用率影響比較大，有時(shí)不得不采取增加發(fā)電機(jī)組臺(tái)數(shù)的辦法，來(lái)消除利用率低的影響。內(nèi)燃機(jī)設(shè)備對(duì)焦化煤氣中的水分子含量和硫化氫比較敏感，可能導(dǎo)致硫化氫和水形成硫酸腐蝕問(wèn)題，需要采取一些必要措施加以克服。總之，內(nèi)燃機(jī)是一種比較合適的技術(shù)選擇，目前我國(guó)已經(jīng)有幾家廠家可以提供相應(yīng)的機(jī)組，例如山東勝利油田勝動(dòng)機(jī)械廠，已可以大量生產(chǎn)500千瓦級(jí)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)，該機(jī)組已經(jīng)在焦化煤氣利用中起到了非常積極的作用，并在國(guó)內(nèi)得到大量應(yīng)用。但是500千瓦級(jí)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)只能在380V等級(jí)并網(wǎng)，只能作為廠用電電源，還無(wú)法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模利用焦化煤氣，據(jù)了解，該公司正在研制1000千瓦級(jí)以上的機(jī)組，并網(wǎng)電壓也將有所提高。此外，國(guó)外的卡特彼勒和顏巴赫等公司也有相關(guān)技術(shù)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。
三、 燃?xì)廨啓C(jī)：從工作原理上看，燃?xì)廨啓C(jī)無(wú)疑是最適合焦化煤氣利用的工藝技術(shù)之一。燃?xì)廨啓C(jī)是從飛機(jī)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)演變而來(lái)的，它通過(guò)壓氣機(jī)渦輪將空氣壓縮，高壓空氣在燃燒室與燃料混合燃燒，是空氣急遽膨脹做功，推動(dòng)動(dòng)力渦輪旋轉(zhuǎn)做功驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，因?yàn)槭切D(zhuǎn)持續(xù)做功，可以利用熱值比較低的燃料氣體。國(guó)內(nèi)已經(jīng)有了不少成功的經(jīng)驗(yàn)，國(guó)內(nèi)最著名的一個(gè)案例是寶山鋼鐵公司采用原ABB公司（現(xiàn)阿爾斯通公司）的GT11燃?xì)廨啓C(jī)利用熱值僅有750大卡立方米高爐煤氣的項(xiàng)目。燃?xì)廨啓C(jī)比較適用于高含氫低熱值和氣體含雜質(zhì)較多的劣質(zhì)燃料，一些燃?xì)廨啓C(jī)甚至使用原油和高硫渣油燃料。燃?xì)廨啓C(jī)自身的發(fā)電效率不算很高，一般在30％～35％之間，但是產(chǎn)生的廢熱煙氣溫度高達(dá)450～550℃，可以通過(guò)余熱鍋爐再次回收熱能轉(zhuǎn)換蒸汽，驅(qū)動(dòng)蒸汽輪機(jī)再發(fā)一次電，形成燃?xì)廨啓C(jī)--蒸汽輪機(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，發(fā)電效率可以達(dá)到45%~50%，一些大型機(jī)組甚至可以超過(guò)55％。采用燃?xì)廨啓C(jī)的優(yōu)勢(shì)相對(duì)比較多，首先是設(shè)備的可用性和可靠性都比較高，綜合利用率一般可以保持在90％；其次，對(duì)于燃料的適應(yīng)性比較強(qiáng)，含硫、含塵高一點(diǎn)問(wèn)題都不大；再有就是發(fā)電出力一般不會(huì)減少，甚至因?yàn)槿剂线M(jìn)氣量增加而有所增加；此外，燃?xì)廨啓C(jī)功率密度大體積小，比較適合再移動(dòng)，便于轉(zhuǎn)移運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)，這對(duì)于存在一些不確定性的焦化廠項(xiàng)目的焦化煤氣利用非常有利。但是，世上的事務(wù)有一利，必有一弊，沒(méi)有十全十美的事情。燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣壓力比較大，越是發(fā)電效率高的機(jī)組燃料進(jìn)氣壓力越高，因?yàn)榻够簹獗旧頉](méi)有什么壓力，這就需要使用燃?xì)鈮嚎s機(jī)，壓縮燃?xì)庑枰拇罅康哪芰�，影響到設(shè)備的實(shí)際輸出功率，一些項(xiàng)目甚至需要消耗燃?xì)廨啓C(jī)15%~20%的功率，對(duì)于聯(lián)合循環(huán)項(xiàng)目達(dá)到影響可能是10%~15%的輸出功率；采用聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)存在與蒸汽輪機(jī)相同的水資源條件要求，系統(tǒng)比較復(fù)雜，投資也比較大，同時(shí)搬遷也比較困難。燃?xì)廨啓C(jī)在我國(guó)焦化煤氣利用上已經(jīng)有不少成功的嘗試，焦化煤氣在國(guó)際上主要規(guī)類(lèi)為高氫燃料，國(guó)外公司在燃?xì)廨啓C(jī)利用高氫燃料上都具有較多的經(jīng)驗(yàn)，但是具體到焦化煤氣上的經(jīng)驗(yàn)都不太多，主要原因是國(guó)外煉焦工業(yè)一直處于不斷萎縮，中小型焦化廠已經(jīng)很少，而大多數(shù)焦炭來(lái)自大型聯(lián)合化工企業(yè)，產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣多用于化工產(chǎn)品的制造，所以焦化煤氣發(fā)電項(xiàng)目不多。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的燃?xì)廨啓C(jī)主要是航空改型機(jī)組和引進(jìn)技術(shù)組裝生產(chǎn)的機(jī)組，航空改型主要以株洲和沈陽(yáng)兩大航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)為主，株洲采用渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)改進(jìn)的燃?xì)廨啓C(jī)更加適合焦化煤氣燃料，目前石家莊焦化廠就是采用渦槳6發(fā)動(dòng)機(jī)改進(jìn)的機(jī)組。引進(jìn)生產(chǎn)的燃?xì)廨啓C(jī)除了“西氣東輸”工程中使用的F級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)外，主要是南京汽輪機(jī)廠引進(jìn)GE6B型40兆瓦級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)，703所烏克蘭25MW級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)和沈陽(yáng)GE10型10MW級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)等，其中GE機(jī)組可以適應(yīng)焦?fàn)t煤氣。
四、 微型燃?xì)廨啓C(jī)：研究焦化煤氣發(fā)電就不得不涉及到微型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)，盡管微燃機(jī)目前還沒(méi)有普及，但是未來(lái)它在這一行業(yè)的潛力將是非常巨大。微型燃?xì)廨啓C(jī)的技術(shù)與其說(shuō)是來(lái)自航空技術(shù)，不如說(shuō)是來(lái)自汽車(chē)技術(shù)。微燃機(jī)采用了離心式渦輪設(shè)計(jì)，而不是目前燃?xì)廨啓C(jī)普遍采用的軸流式渦輪，世界上最早的航空噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)和地面使用的燃?xì)廨啓C(jī)都是采用這種設(shè)計(jì)，但是后來(lái)因?yàn)樾侍停詻](méi)有能夠繼續(xù)采用。離心式渦輪可以將壓氣機(jī)和動(dòng)力渦輪共同鑄造在一個(gè)輪盤(pán)上，制造工藝簡(jiǎn)單，體積也比較小，后來(lái)，這一技術(shù)一直沿用在大型噴氣式客機(jī)的啟動(dòng)發(fā)動(dòng)電機(jī)上。該技術(shù)真正得到推廣是因?yàn)槠?chē)發(fā)動(dòng)機(jī)采用廢氣渦輪進(jìn)氣增壓技術(shù)而得到普及，它利用汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣驅(qū)動(dòng)一個(gè)離心式渦輪的動(dòng)力葉片，利用鑄造在另一側(cè)的壓氣機(jī)渦輪給進(jìn)入氣缸的新鮮空氣增壓，通過(guò)增加氣缸工質(zhì)密度增加發(fā)動(dòng)機(jī)出力，達(dá)到減少燃料和降低排放的作用，目前這一技術(shù)已經(jīng)在汽車(chē)工業(yè)中廣泛采用。將這一成熟技術(shù)再一次轉(zhuǎn)回的發(fā)電技術(shù)是因?yàn)榛責(zé)崞骷夹g(shù)的突破，早在上世紀(jì)70年代后期，工業(yè)國(guó)家因?yàn)榻?jīng)歷了兩次慘痛的能源危機(jī)之后，就開(kāi)始致力于研發(fā)各種國(guó)家先進(jìn)高效的能源利用技術(shù)，將燃?xì)廨啓C(jī)高溫?zé)煔庵械挠酂�，直接加溫�?jīng)過(guò)壓縮的功質(zhì)空氣，一方面可以回收能量，另一方面可以提高燃燒室燃燒的基礎(chǔ)溫度將大大提高燃?xì)廨啓C(jī)的效率，目前采用這一技術(shù)美國(guó)索拉公司水星50小型燃?xì)廨啓C(jī)組的發(fā)電效率從原型機(jī)27％的效率一下提高到38.5%。將這一技術(shù)與簡(jiǎn)單的離心式渦輪組合的微型燃?xì)廨啓C(jī)應(yīng)運(yùn)而生，而且很快得到了市場(chǎng)的高度青睞，現(xiàn)在市場(chǎng)上的微型燃?xì)廨啓C(jī)的容量在28－250kW，正在研發(fā)400kW級(jí)的機(jī)組，已經(jīng)將離心式渦輪12－16％的發(fā)電效率提高到26－34％，目前的計(jì)劃是在2008年以前將發(fā)電效率突破40％�，F(xiàn)在科學(xué)家們正在為其研發(fā)陶瓷轉(zhuǎn)子，航天飛機(jī)上使用的陶瓷隔熱瓦可以承受遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)各種金屬溶化溫度的高溫極限，并具有很大的強(qiáng)度，而且制造簡(jiǎn)單，加工成本低廉，能夠適應(yīng)各種燃料而不被腐蝕。目前已經(jīng)投入市場(chǎng)的微型燃?xì)廨啓C(jī)使用壽命在5－8萬(wàn)小時(shí)，設(shè)備的維護(hù)工作量極少，可以采用多臺(tái)機(jī)組并聯(lián)的“模塊化組合”方式，非常機(jī)動(dòng)靈活。目前，由中國(guó)科學(xué)院徐建中院士牽頭的國(guó)產(chǎn)微型燃?xì)廨啓C(jī)研發(fā)已經(jīng)列入“國(guó)家863計(jì)劃”，項(xiàng)目正在緊鑼密鼓地實(shí)施之中。微型燃?xì)廨啓C(jī)暫時(shí)可能還沒(méi)有焦化煤氣的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，都是這些機(jī)組肯定可以使用焦化煤氣，因?yàn)槟壳拔C(jī)燃機(jī)已經(jīng)在垃圾壜癯∠钅恐兄苯永?萌戎迪嗟鋇惱悠??約叭戎迪嗟鋇目缶?咚溝繞?�。微人E??媒夠?浩?饕?惱習(xí)?僑劑洗?淼乃?膠臀榷ㄐ浴?/SPAN>
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