天然气发电.docx

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天然气发电

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　　天然气发动机—发电机组维普资讯htp:

t//ww.cqwipvc.o１０m《国外燃机，内）２０ｏｏ年第３期（总第３５１期）然气天发动．机发电机组Ｂ．Ｈ．１－Ｉｏｓｔ￣Ｂｏ等等（（俄）俄）啖无２６２／．丑，Ｂ珥摘：

介要绍奔了柴萨机厂油研制在然天发动机．气发机电方纽面进行的所工和取得的成果作。

　　￣ｒＴｓｙ型ｏ然天气发机动．发机电组于１９８８年开设始计，１９ｏ９年成两制台样机，并在试验台进上行了验试，１９９１年对装用这种动力装置的台一Ｔ￣ＭＹ２型天然气内机燃车在环形道进行上调整试验，９９１年５通过验试收验目前种这力动装正装置在１Ｍ１８３Ｆ型天气然内燃机车进行上调整和水试验阻已决。

　　定正对在运的行ｖＴ型燃机内进行车现代化造改，在大修时将它们改成造然天气内燃机。

　　在车研制Ｆ２／ｙ５０天型然气发动一机发电机组的时同该，厂还制成了一６台Ｉｒ型天然气发动锄篆显天然气系试统验节燃油约消的耗最好方法就是内把燃发动机转成燃用天然换气对于运输用发动机来，说这不仅可节以燃油约还以可减有少害排放物，达改到善生环态境的效应：

环保从角的度来看，与所有其它燃料源相资比，天然气有具特别有的利优势：

根据所统有计资料，天然气是含有害物最少质燃料的天然气中含不组成排放气体中有害成的硫分其化合物及于对使者而言用，天然与气液体料燃的区别在于前者是原始的载能体不需要预先，工加，也就不需劳要动、时间、材科辅的助耗消，不会也污染环境及水。

　　１９８８年萨柴奔油机根厂交据通制造部２０１马０力（８２８ｗ）天ｋ然气调车内燃车机车样的划计，开始图１ｒ３ＪＪ＇５型ｏ天然气发机．发动电机组外形圉奔萨柴在油厂设机计工开作始之前，俄铁全路输运学科研究已有院一台Ｔ￣Ｍ２Ｙ型天气然燃内机样车车车，号为８４９６，它装用Ｉ由－ｊＩＪＴ１Ｍ型柴油设计机ｒ￣ｙＴｓｏ型天然气发动机．电发机组（１图）这种天。

　　然气动发机电机发组既可燃用燃油，叉可燃用压天然气缩，它的研制工是在批作量生的、产７５０ｒ／发电组改装机成天然的气发机．动发电机组。

　　这台然天发气机．发电机动采用了组外混合部形气成在，发机进动气门摇臂与天然气气门排间之用了联采杆ｍｉ时功率为８ｎ８２ｋ的１Ｗ－Ｉ－Ｉ３］４ＡＴ６（ｑＨ３１，／８３３）型内机燃用车柴油机的基础进上行。

　　的传动置装，所有气采用缸共的节用装置。

　　该节流流装置可调发节动机天气总然的天然管气给量供以及天气然消的。

　　根据耗方的厂意见，这天台然发动气机发．电组机由于构结过于简单，能没全完足调车满燃内机车发动机运在用过中程荷负剧急变化的要天然气车内燃调车机的用天然气发动机的制研作工是由萨奔油机柴厂会同尔哈科夫道铁院学、中央柴油机学研究院科、俄内全燃机车科学研究院共同行进的。

　　求于在调速由器与流节的阀杠杆传动装置间设之维普资讯htp:

t//ww.cwqvp.iocm《图，内燃机生》圳第３年（总期，ｊ１第期）许多中间有环节，而各环且中节留有空隙，故天然气供给调系统节存着动作在不灵敏问的题。

　　因此，在５玎ｏ型天然发动机一气发电机组的研制采中用了如技术下结构措施：

－全功时率然天气和油燃总当量的单消位率（耗相于当４７２００ｋ）Ｊ，ｇ／ｋＷｑａｇ／（马小力时）全功率工下况改用体燃液时料燃油位单消耗率，ｇ／ｋＷｈ２２５．（８１６６）．气进门摇与臂天气然气门之排采用问机传械一每缸气都安装了滑阀式量计，器用来确动。

　　－（马力时）小天然气消耗量，／ｋｇｈ点燃油火量，％２２．５８（１６８）０—２１５１０—５１定每一循环中经过天然阀进人气气缸天的气然量。

　　一气向缸盖进气通供送天道然每气一气缸的然天气液体燃和（柴料油）供送的采用带有最佳长度压高管的液体燃料供给系１９９年０５，月根据设方计案制成，了台２ＲＥＳ０Ｒ型验用试然气天动机发一发电组机：

№００１Ｎ和ｏＯ０２。

　　把在１－Ｉ］／］，ＦＡ４型柴油一发电机组机改装成－都用采独单调・统。

　　这一系可统以消除高压管道中的波动过程对高压油增泵压阀工作影响的，并能保证定稳、地少量地喷射点火用的液燃体料－Ｆ／］ＴＯ型Ｓ天然气发动机．发电机组的过程采用中了最少结的构变化和太程度更统的一化天。

　　然气发动机一发电机使组用ｒ１－ｑＩ，ＵＪ４＇Ａ柴型油．机发机组的原有电主要部（件电机发增、压器、机体、架、底曲轴、冷却式喷油嘴：

它可以减轻喷油器喷头的热应，力避免液气工作过程中的针阀悬空故障。

　　－水、泵机泵、油燃油泵、速器调、压增管总排、气总管、杆连、活塞），为了装安然天供气系给检测统元件、故发机凸轮轴动轮采凸用对不称截面，它可以提天然气高阀开启时断间面系。

　　数－障预防信号统系和护系保统行执元件，其中对一些部件作了改。

　　修天气然发动一机发机电组既可用体液燃料，也可用然天气。

　　双燃料调节统系这系一统保证发动机使在用种两中任一种燃料作工时，调在速联器中杆不产生更的高应力与（通普油机柴调节系统的定额值相比）。

　　－天然气发动机．发电机在起组动停、以及机在空间接作式低用压天气调节然器。

　　根气据控转动小负荷情和况下作时工用使液体料燃。

　　负荷相量当于第司４机手把位时始开供送然天气。

　　动发从机一制信号在，所有机手司把它位都以保证向天然气可管总送供必要压的力然天气１９９８年在全俄．内燃机科车院学的科学技术扩大会上，议Ｆ，￣Ｖ５型天０然发气机动发一机电组的技术设方计案通过审查建议并制造两台试验样机。

　　ＩⅢ１５型０天然气发动机一发机电组的主要技术参如下数。

　　种过程转换另到一种程过无需停机。

　　由１ＩＴ－／ＩＦ４Ａ型油柴机发电机一组上有原高的油压和点火泵置来装保证点火液体燃的料供遘使和用单液一体燃料时的作工。

　　考到虑然气天五作时的工经作性济，装了安火点体液燃供料给用双止位。

　　挡在第４和第司５机手把位时，点火液燃料体份额为１５，在第％６第至司机８手位把时为１Ｏ％一１２。

　　％图２Ｆ为／Ｉ５０Ｔ型然气天动发机．发电机液组气型式气数缸和排形列全式率功，ｋＷ（马力）转速ｒ／ｍＪｎ冲程四、可不、双燃料逆、带涡增轮压统系６，缸直列式８８（２１２０Ｏ）７５０系示统意图，包它括然天气供给系统和液燃体料供给系统天然气动发机一发电组机的液燃体料供给统系与１Ｉ－Ｔ／Ｆ４Ｉ型基柴机油一发电组所采机用的燃油系传电动电种流类工时作的最大燃烧力，压ｋｃ：

体燃液料工作过程液气燃料工作过程直流７４２８统的区别在于，前者采用冷式喷却油嘴和带冷却调阀节辅助燃的油管道为了对喷油嘴行冷进却，之不使响影天然气动机发用使液燃体时料的工作，维普资讯http//:

ww.cwqipvc.om１２《国外髌机车》２０００第３期年总第３５１朔）设置在个专一用的通的罩风内。

　　了保证为这罩个的排气，机车安装上了定恒作工的强制气通风排装。

　　置１９９年０６Ｐ月／Ｊｙｓｏ型００ｌ号００２号和天然气发机动工在厂的验台上进试行了使用液体燃料试验的１９９年１月２，奔萨柴油机厂和全俄铁运路输科学研究在院尔谢平克（１ｌｔｅＮ．Ｈ￣）站的环形验试线对装上用１＂／／／＇５０型００２号天然气发动机的ｙ型８４９号６然气天燃内车机进行了调整试（Ｆ验／￣Ｉ５０型００１号天气然发动机在留工，厂供继以进续行有关囝２然气发动机天发电机一组液燃料气系统１一喷油嘴玲古用ｕ燃…供进｝管道｛卜睁却燃油排油；管３～天然总气管ｉ＾ｌ一力周期测钻接瞿＾３；—连一接动电力压计的莲接座＾ｉ～４＾一９喷汕嘴；皿一｝丑９Ｉ＿＿量计器；卜减压Ｋ闻；Ｋ２Ｋ一３≯节；闷４一Ｋ天然气阀ｉＡＴ－－燃油预热燃器Ｂ—燃油筘Ｊ｛Ｈ一阀门；Ｋ０止匝一ｌｉ；ＫＰｌ、司Ｋ一融塞门；Ｈ～Ｉ墙泉。

　　油Ｈ一压高油泵。

　　中燃汕粗罅器衄油精；滤器其使液用体燃料的试验研工作究）：

试验的目的是：

调天然整发动气机发电机组一以适燃应压用天然缩；评气价燃料其济经性评估；天然气取液代燃料体的程度；评价过渡过程规定；确的定有效特和指性特性示；检验其是符否合技任务术书的要。

　　求利用了送高人压托ｉ泵２中Ｈ的燃油的剩部余分这部分剩燃余油在供送管ｌ中加被压然，后送人喷油嘴４Ａ＿～Ａ９中从喷油嘴出来的冷燃却流油往排油管，从２这出来经过里调节Ｋ阀３后压使保力持为０．１ＭＰａ（．１０ｋ＃ｅｎｔ２１最，后进人燃油箱：

１９９５年４该月型天然气发动机电机组通过发验了试收验。

　　根据确定规的划，还进行ｒ天然气发动机使液用体料燃、天然燃气料情况下的阻试水验热工和试验，确定了排放气体中害物有质的含量，研了过渡究过程。

　　天然气供系送统天然气总由管３计、器量１且～２１６和然气天阀Ｋ４～９组成Ｋ。

　　机从车天气然系统出来的然天气以定一的压力（随司手机把而定位）经过压调低节器进入天然总气管，然后再入进计器量试表验明，ＦＩ］，Ｆ５０天然型发动气机在气液料燃工作过程中主的要参数全（率功、轴曲转、速燃经油性济、加速性能与１－）ｒＩＪ２Ｊ＇４Ａ型柴基油机．发电机组的水相平同，符合技术任务书要的。

　　求和天气然气阀天气然从天然气气阀出来后过经接管直接被送入天然气动发机气缸盖的吸阀气中，后最进入缸燃气烧室。

　　由于在发动上机行了一进些对组于织液气料燃工过作程必所要调试的其（中括减小包体液燃喷料油提前角），所以可预计，在单以一体燃液并在料接近额定工下工作况天时气然发动机的燃油经济性比基型油柴机．发电机组降低约２％（图）３。

　　根据气液燃料和体滚料工燃作程过所得的消出燃用天然气与燃用液体料燃之问转的换机安构装发在机动体和高压机泵油上。

　　转换该构机通过向电空供阀，电机由车上的然气发天动机控系制统来控为了制避免灾火和爆炸危险事故，空阉电安装机车在车体一个的门专隔问内使牵，发引电、机双机、组电带器备设的压高室与然天发气动机隔间开。

　　底架检查孔内有设带消火的网全阀安在天气发动然机发机电上组装安全安和事耗特，性天然气动发机发机组电当使液体用料点燃火、使用然气工作天时，总当量燃的油耗率消在所有内燃机车特性围范内都低于使用液体燃料时的燃袖消率，但耗第司机手４把位除外。

　　在当于相４第８～司机手把位（用然天工作气的）燃机内特车工性况上，当量燃油消耗率为２４１３２２～５．５ｋｗｈ图（４）。

　　在现，正在进行下工如：

作进一完步天然气发善故预警报防信辅助号系统。

　　天然气发机动安装原有的限制开关和操作机构在超过允许转速时它，能断向气切缸供天然送气、液体料和空气，从燃使发而动机停机在结佝中采用气空单阀。

　　向然天发气动机的天然气总管和天然气供装置给动机的工作过程：

高其提燃料经济性过通在构结采中ｎ用一调节统和系废气再循环统系保，证第从３司维普资http:

讯/www/.qvcpi.omc徊内外胜机车》２０。

　　０年第３总第３５期）１１３天型气然发动装机到布斯克良机制械造厂生产的ＴＭＯ１８７１天然型气调车内燃机上车。

　　ＩＪｌｌ前目，装用Ｆ．／ＺＹＳ００型０３号和００４号天然发动气机发电机组的１Ｍ３１８１型＂００ｌ号和０Ｏ２号试验用天然气内燃机车在正全俄铁运路输科学研究舶环院形线进上行调整试验和水阻验。

　　试②鼍’．、—一１土１。

　　Ｉ布良斯克机械制造厂和奔萨油柴厂决机一定起对正运在的营＂１＂９７４２型内燃机车进行现化代改造，当这些机在布车良斯机械克制厂进造行修时大改造图３ＳＦ，５Ｆ０型天然发气机动发．机组的液电体燃料梢耗率与工况（、Ⅱ）和调节的关系线曲＾一彳烛功彳率，ｇ燃汕消耗率；仃司机一制控器手把位ｌ—ＴＬ３￣Ａ柴机一油发电机蛆原有调节时燃的油消耗串成天然内燃气机。

　　同车还确定了以时前曾论讨的过Ｍ１ＯＴ８Ｆ型新天然内燃机车气的数参。

　　奔萨柴油机在厂１９９２～１９９４年间研制内燃机２气燃液料竹过燃袖消耗牢；①ｗｈ；②ｋＷ『１车用ＺＦ／Ｙ５型０天然气动发机发电组的机莉时，还制成了台６Ｆ．一３，ｒ５＇０型天然气发动机样机它，可使以矿用井然气天石和油天然气该。

　　型天然气动机一发Ｉ｝｛ｉ＝＝＝９１７发机组电在是很经长时间运考用的批验生产量的６Ⅱｒ５Ｍ（６ｑＨＯ３／３１１，８／３３）型用船柴机．油发电组的基础机上研制的，它于用燃用空气甲．靛混合气（矿井②天气然）４的００Ｖ工频三交相发流电装置中。

　　图４Ｆ，３，ＶＳＯ型天然气发动机发电机组在第—４８司机该型然气发动机．天发电机组既用柴油可作工，可用也液气料工燃作点火燃不超油１５过％。

　　在制控器手位时把用使体液燃料（）１和１蔽气料燃（）２时始油的消率耗、ｌ，有效功半．ｇ燃１ｆｌ１消耗率；仃一机司控制器把位；手１一液体料』燃们过程的燃油捎耗率；然气总２当堞耗，①ｋ；②ｋＷ。

　　液态料燃点的尢天矿井天然气中甲烷含不量少于５２％的情下，况其结构以可保达证到额定功率。

　　１９９４年在工厂的试验上台对６ｒｊ工ｒ５０型天然气发动机．电发机组的样机进行了使用液体燃料的试验，其术参技数如下。

　　定功额率，ｋＷ转速，／Ⅱｒｉ１ｎ气燃液料工过程热能作消耗量，Ｊｋ／ｋｈＷ１０５０２００１．９Ｏｏ０７７５０机手把开位就始可使用天然气过对渡过程研的证明：

究。

　　司机控制器从第把手急速位转到第手把位时８，天然气发动机到达全率功要需０１ｓ。

　　’司控机制从器４手把第位急速到转８第把手位（使天用然气工）时作曲轴转速和功率到达定额值需要５ｓ’燃消油耗量，ｋｇ／ｈ油机消率耗，ｋＷｈ机司控制器从第８手把位卸载到位Ｏ时曲，从液体燃料工作过程到气液燃料工作过程的轴转速３ｓ经后定稳并．时供同送体燃液料。

　　。

　　该然天气动发机发电机组可用固在定式移及式装动中置，发如车电装用６ｒ］Ⅱ型油机．柴发机电装的置可解决在远电离网的地方的自动电源问题＝转换及之是怏速、反稳平。

　　的排气放订害的评眭试估结验果证：

明与批量产的生柴油发电组机有害排的物放相比天，然气发动机氯氧的化物（Ｎ０减少）６０％，氧碳化物Ｃ（Ｏ）减少９１％译俄自斯《罗者王晓元泽∞Ｈｈｅ『Ⅱ０ｐ。

　　ｒＨＭＨ田》９ｌ９９，Ｎｏ６者顾校永辟６４～６８根据所作验试结．果收验委员会建议将ＦＺ／ＹＳ０天然气发电专题报告天然气发电专题报告清洁发电的优先选择，中国发展条件成熟基本结论天然气发电将随着中国能源结构的改变和环保标准严格而发生积极变化，其中天然气分布式发电将实现从无到有的爆发增长。

　　天时：

中国天然气管网和LNG接收站建设能满足中国天然气不断增长的需求，同时国内非常规天然气（煤层气/页岩气等）的潜在储量巨大，供给端和需求端将形成良性共振，解决中国天然气供给不足的问题。

　　地利：

燃气厂商和三大油公司签订的照付不议长期供货合同促使燃气厂商去需找天然气消化方式，天然气发电是最有潜力的需求。

　　燃气厂商能同时赚取天然气销售利润和发电利润，积极性巨大。

　　人和：

中国环保标准日趋严格，对空气中的粉尘/SO2/NOX要求将和欧美发达国家趋同，PM2.5标准纳入城市空气监控体系，天然气作为一种清洁能源将得到国家相关政策大力支持，据估算其补贴资金将低于对煤电脱硝脱硫补贴。

　　十二五期间，中国天然气集中式发电装机将从2800万KW增长到6000万KW，从2012年进入密集建设期，未来4年平均每年新增800万KW装机，需要400亿的建设投资。

　　使用分布式能源系统，装机容量达到5000万KW，十年将产生4000亿的市场。

　　集中式和分布式天然气发电都将在十二五期间将迎来发展良机。

　　根据发改委规划，在十二五期间将建成1000个分布式能源项目，至2020年将在全国规模以上城市推广部分地区燃气分销商投入建设天然气电厂积极性很高，4-5年可收回成本；经济发达地区环保要求高，电力集团出于圈地考虑也积极投入天然气发电项目；关键设备如燃气轮机多为国外厂商垄断，未来边际增量不高，关注能从事天然气分布式能源的设备商。

　　40万KW燃气电厂建设费为20亿元（大型电厂5000元/千瓦），20%为自有资金投入为4亿元，建成后电厂可以自负盈亏不用再投入；每立方米管输费0.3元，则燃气分销商每年可赚0.84亿元，5年左右收回电厂投入资金。

　　中国燃气轮机制造水平远落后于世界水平，目前重型燃气轮机和汽轮机被GE、西门子和三菱及其合营厂商垄断，且集中式发电设备市场增长潜力不大；分布式能源所需要的轻型/微型燃气轮机主要依赖进口，国内厂商项目经验少，期待十二五期间能够国产化。

　　我们推荐可能投资燃气电厂的燃气分销商，并关注关键设备供应商。

　　燃气分销商：

领先科技，深圳能源，昆仑能源燃气轮机：

东方电气，上海电气余热锅炉：

杭锅股份，华光股份，海陆重工风险因素：

国家电网不支持分布式能源并网上网；政府对天然气分布式能源电价补贴不足。

　　天然气发电，期待春天天然气发电专题报告集中式发电平稳发展，分布式发电从无到有天然气发电分为集中式和分布式，前者是传统的发电方式，后者采用完全不同于集中式供电的方式，被称为第二代能源系统。

　　集中式供电是以大容量、高参数机组发电，超高压、远距离输电，机组互联、形成大电网供电的模式，是目前中国主流的天然气发电模式。

　　分布式能源是将规模不一的天然气发电和供热制冷等设备加以集成,分散式的方式布置在用户附近的能源系统。

　　天然气集中式发电效率高，适用于以发电为主要目的调峰/基荷电厂；分布式发电效率低，但热电综合效率高，适用于小区域内的工商业和居民能源供应。

　　集中式发电启停速度快，大型机组度电成本约为0.7元（3元/立方米气价），用于调峰用途经济性好。

　　分布式发电度电成本约为1元，远远高于上网电价，以自用为主；由于靠近用户便于提供热气，通过热电联供提高