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The owner of this website () has banned your access based on your browser's signature (39e74c09b01f53ba-ua98).内燃机是将燃料燃烧产生的内能转化为机械能的机器;蓄电池充电是将电能转化为化学能;发电机是根据电磁感应现象制成的;蓄电池在带动电机工作的同时,还需要带动照明灯等电器工作,所有用电器的总功率不能超过蓄电池的额定功率;已知燃油的质量,燃油的热值为,根据可求出燃油放出的热量,由图象可知,车速为时,阻力是,牵引力也是,由速度和时间,根据求出距离,根据求出牵引力做的功;已知蓄电池组储存的电能由最大值的增加到最大值,可求出转化成的电能,这样被有效利用的能量为做的功和转化成的电能之和,最后根据求出内燃机的效率.
解:内燃机工作时,汽油燃烧时释放出的内能能转化为汽车的机械能,给蓄电池充电转化为化学能;当电机充当发电机时,它利用的工作原理是电磁感应现象,故选;因为蓄电池的额定功率为,蓄电池在带动电机工作的同时,还需要带动照明灯等电器工作,所以汽车上的电机的额定功率应该小于;汽车通过的路程:,由图象可知,车速为时,阻力是,牵引力也是,牵引力做的功:,燃油放出的热量:,蓄电池获得的电能:,,,内燃机的效率:.故答案为:内;机械;化学;;小于;蓄电池的额定功率为,蓄电池在带动电机工作的同时,还需要带动照明灯等电器工作,所有用电器的总功率不能超过蓄电池的额定功率;牵引力做功为;这种汽车内燃机中汽油的能量转化效率是.
本题综合考查了热量的计算以及热机的效率,也是一道生活中的物理题,有其实用价值.对公式的把握和运用是基础,只要读好题,总体来说本题难度不大.在计算内燃机的效率时,要注意不要忘记转化成的电能的能量.
3027@@3@@@@功的计算@@@@@@199@@Physics@@Junior@@$199@@2@@@@能量@@@@@@38@@Physics@@Junior@@$38@@1@@@@能量@@@@@@5@@Physics@@Junior@@$5@@0@@@@初中物理@@@@@@-1@@Physics@@Junior@@$3082@@3@@@@热量的计算@@@@@@201@@Physics@@Junior@@$201@@2@@@@内能@@@@@@38@@Physics@@Junior@@$38@@1@@@@能量@@@@@@5@@Physics@@Junior@@$5@@0@@@@初中物理@@@@@@-1@@Physics@@Junior@@$3085@@3@@@@燃料的热值@@@@@@201@@Physics@@Junior@@$201@@2@@@@内能@@@@@@38@@Physics@@Junior@@$38@@1@@@@能量@@@@@@5@@Physics@@Junior@@$5@@0@@@@初中物理@@@@@@-1@@Physics@@Junior@@$3087@@3@@@@热机的效率@@@@@@201@@Physics@@Junior@@$201@@2@@@@内能@@@@@@38@@Physics@@Junior@@$38@@1@@@@能量@@@@@@5@@Physics@@Junior@@$5@@0@@@@初中物理@@@@@@-1@@Physics@@Junior@@
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求解答 学习搜索引擎 | 我国自行生产的混合动力汽车已经面世,混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成,这台电机既可以充当电动机驱动汽车,又可以充当发电机给蓄电池充电.汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池通过电机向车轮输送动力,使汽车行驶;当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时,改由内燃机工作,一方面向车轮输送动力,另外通过电机给蓄电池充电.(1)内燃机工作时,汽油燃烧时释放出的___能转化为汽车的___能和蓄电池的___能;(2)当电机充当发电机时,它利用的工作原理是___A.磁场对电流的作用
B.电流的磁效应
C.电磁感应(3)某种型号的混合动力汽车,所用的镍氢蓄电池组的部分参数如下表所示.汽车上的电机(充当电动机时)的额定功率应该___(选填"大于","等于"或"小于")30kW.简单说明你判断的理由:___;(4)测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速直线行驶0.5h,汽车消耗汽油5kg,同时这个期间测试人员观察到:蓄电池组储存的能量由测试开始时最大值的80%增加到了最大值.已知汽油的热值为4.6×{{10}^{7}}J/kg.汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示.计算:\textcircled{1}牵引力做功为多少;\textcircled{2}这种汽车内燃机中汽油的能量转化效率是多大.输出电压/V300额定功率/kW30最大容量/kWoh30质量/kg320为什么汽油发电机转化效率达到90%以上，而汽车的汽油发动机（内燃机）最高只有40%？ - 知乎4被浏览2942分享邀请回答0添加评论分享收藏感谢收起0添加评论分享收藏感谢收起您现在的位置： >
> &>&小型热电联产的选择
小型热电联产的选择
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目录：1、小型燃气热电联产的优势2、燃气热电联产的方式2.1、小型燃气轮机热电联产--高品质热能的最佳选择2.2、微型燃机热电联产--21世纪的潮流2.3、气内燃机热电联产--传统技术的沿用2.4、燃气外燃机热电联产--老发明新用途2.5、燃气电池热电联产--人类理想的热电技术2.6、燃气锅炉-蒸汽轮机热电热电联产--特定燃料的选择3、选择2000年中国能源行业有一件具有历史意义的事件，这就是由国家发展计划委员会、国家经济贸易委员会、建设部和国家环保总局联合下发了《关于发展热电联产的规定》。这是执行《中华人民共和国节能法》等有关法律，实施可持续发展战略、贯彻环境保护基本国策和提高能源综合利用效率的重要行政规章。《规定》再次明确了国家鼓励发展热电联产的政策，特别支持发展以天然气为燃料的燃气轮机热电联产项目，同时强调了国家积极支持发展小型燃气机组组成的热电联产和热电冷联产系统。目前，北京、天津等地正在积极利用陕甘宁天然气资源，上海、江苏和浙江等地正在安排落实"西气东数"工程的市场，为发展小型燃气轮机热电联产提供了机遇。世界各国的经验表明，发展小型热电联产是合理、高效利用天然气资源的最佳手段，对于改善环境、消化因燃料调整带来的成本增加，都是最好的解决方案。目前全世界都在推动第二代能源系统的建设，积极进行立法准备，抓紧开发相关设备。微燃机、燃料电池、燃气外燃机、各种循环流化床锅炉等先进设备的陆续投产与应用，以及小型燃气轮机、燃气内燃机等传统设备的不断改进和热电联产化，为第二代能源体系的建立，奠定了坚实的基础。一个由因特网和智能化计算机指挥调度的，由无数小型、微型热电冷系统组成的自下而上的能源系统，将在21世纪初改变传统的由大型火电厂，高压输电线路和多层电压网络系统构成的，以及各种供热采暖锅炉共同组成的城市传统能源体系。人类将从工业时代的"规模效益"，转向信息时代以效益定规模的生产方式。如何选择小新燃气热电联产方式，已经成为人们关注的一个焦点问题。1、小型燃气热电联产的优势北京有一个房地产公司最近要开发建设一座高层公寓大楼。因为有电梯，劳动部门要求至少两路供电，消防部门也要求电源不能少于两路，否则需要安装自备发电机组。开发商从供电部门得到的信息是，其中一路电缆必须入地，需要建设费至少200万元。解决天然气采暖需要购置至少安装2台燃气锅炉，投资超过50万元，投资需75年才能回收，锅炉寿命只有20年。如果采用宝曼80kW微型燃机热电联产设备，两套总投资120万左右，可以不用建设第二路供电线路和燃气锅炉，投资节省130万元，设备能在4年之内回收。由此可见，发展小型热电联产是具有一些明显优势的。1.1、小型燃气热电联产可以更加有效配置资源，稳定、持续地利用天然气、煤层气等资源，减少燃气的调节，降低因燃气调峰导致的储采比下降，地下储气库损失等不必要的资源浪费，减少燃气管网的建设投资，提高设备运行效率，从而达到降低燃气利用成本，提高用气企业的竞争能力；1.2、在计划经济体制下，行业是以产品划分的，能源设施的产品和任务非常单一，电力、热力、燃气各自独立，能源设施的重复投资建设，增加了运行成本，降低了效率，直接造成能源代价的提高。小型热电联产打破了传统的界限，将采暖、热水、电、冷、燃气、水资源合理利用和环境污染治理统筹考虑，以最小的资金、资源和环境代价，换取最高的投资效益、能源转换效率和能源设施效能。减少了电网及配变电、热力管网及热交换站、燃气管网及调峰系统、自来水管网、制冷设备、热水供应设施和环境污染治理等多项投资，一石数鸟；1.3、燃气热电联产将燃气资源的用户端利用效率提高到80，并将其中一部分能量转换为高价值的电能，有效节约了资源。同时小型的燃气热电装置，可以将热、电在输送中的损耗降至最低，减少了能源的浪费；各类燃气热电联产设备的效率比较方式宝曼微燃机索拉小燃机卡特内燃机STM外燃机燃料电池燃气锅炉发电效率热电效率77-0-95851.4、小型燃气热电联产体系实际是一种能源设施的互联网，它通过蜂窝状的小型、微行供能设施的互相连接，提高了城市的供能可靠性。此外，各厂家的设备都设计了自动调频并网系统，可以保证电网的运行安全；1.5、小型热电设备如果如直燃、蒸汽或热水空调系统结合，实现热电冷联产，可以大幅度削减因电空调造成的高峰负荷，优化用电结构，提高型发电大机组设备利用率，保证电网的安全运行；1.6、小型热电联产不仅自身污染小，对环境污染的治理效果也十分突出。由于用户端的能源利用效率高，真正减少二氧化碳等温室气体的排放；代取了大量电空调，可有效减少了臭氧层的破坏；一些小型热电设备氮氧化物排放极低，入宝曼微燃机的排放值为16ppm，索拉小燃机的排放25ppm，远低于燃气锅炉200-300ppm的水平；各类燃气热电联产设备的氮氧化物排放比较方式宝曼微燃机索拉小燃机卡特内燃机STM外燃机燃料电池燃气锅炉排放值16ppm25ppm〈100ppm25ppm0&200ppm1.7、小型燃气热电联产具有较好的综合经济效益，除了上述的各类能源项目的投资可以减少外，由于资源利用效率高，没有也无须承担电力的线损和热力的管损，减少了若干个经营环节，加上自身的高自动化程度可以实现无人职守，极大地降低了设备的运行成本。根据测算，宝曼微燃机如果用于北京的宾馆，燃气价格与其他形式热电联产同价，不到3年可以回收投资，用于居民楼不到5年可以收回投资，这是其他能源设施根本无法想象的。热值/热价/热代价关系比较序号燃料单位价格低热值(大卡）百万大卡热值价格（元）GJ热值价格（元）热值价比系数平均有效利用系数GJ热代价（元）热代价价比系数1市民补贴煤kg0.低硫煤kg0..941..043渣油kg1.6.734..884重油kg2.3.625..195原油kg2.54.935..276柴油(批发）kg3.81.158..727柴油（零售）kg3.88.109..128液化石油气kg2.49.205..869煤气m30.2.464..5310蓄热电锅炉用电kWh0.2.775..0011居民用电kWh0.109..486.0412普通工业用电kWh0.33..037.1213商业用电kWh0.44..377.7114宾馆用电kWh0.77..379.4915燃煤采暖蒸汽kg0.2.523..7016燃煤工业蒸汽kg0.7.113..9417燃气采暖蒸汽kg0.7.816..0318燃气工业蒸汽kg0.0.726..1819热电采暖蒸汽kg0.0.004..0920热电工业蒸汽kg0.0.004..0921发电天然气m31.9.814..3122民用天然气m31.8.345..8123工业天然气m31.1.185..9824商业天然气m32.2.556..64注：平均有效热能利用率--指燃料转换有效热能的平均百分比热代价--指在利用某一燃料转化热能时所需支付的燃料费用各种燃料热值均采用低热值，民用蒸汽压力0.5MPa饱和，工业蒸汽压力1MPa过热从上表可以看出，发展热电联产所提供的主要能源是蒸汽热水等热成品，对与热用户来说，热电蒸汽在各种能源产品中的热代价最低，使用最为便捷，能源利用设施的投资最节约，经济效益必然最为理想。这也说明了发展热电联产的必要性。2、燃气热电联产的方式2.1、小型燃气轮机热电联产--高品质热能的最佳选择：国际上通常将300kW-20000kW的燃气轮机规类为小型燃气轮机。燃气轮机的余热品质极佳，几乎全部是500℃左右的烟气流，非常便于回收利用，这是其他热电联产方式难以代取的。位于美国圣地亚哥的索拉透平公司的成品比较具有代表性的，该公司生产1-13MW小型燃气轮机，总产量超过1万余台，大量应用在热电联产项目上，中国也已引进近70台，其性能见（附件1）。此外，GE、罗?罗等公司也有小型燃气轮机产品，但多是从飞机发动机改造而成，维护要求较高，运行可靠性存在一定问题，其发电效率很高，但余热品质偏低，不适合于热电联产。Solar公司小型燃机热电联供系统功效比较分析项目单位系数Saturn20Centaur40Centaur50Mercury60Taurus60Taurus70Mars90Mars100Titan130土星20人马座40人马座50水星60金牛座60金牛座70火星90火星100太阳神130燃机出力kWISO33千瓦燃耗kJ/kWhISO燃耗量GJ/hISO17.745.053.137.561.375.39.3天然气消耗量M3/h3961燃机发电折热能GJ/h.18.37.5845.12燃机效率ISO24.027.328.739.129.831.931.232.032.4燃机排烟温度0CISO482余热锅炉烟气量t/hISO22.765.867.260.677.795..3176余热锅炉直接供热(蒸汽压力1034kPa,饱和）蒸汽量t/h　3.78.310.64.5.8蒸汽折净热能GJ/h.29.53.6862.95供热效率　51.29.44.联合循环发电效率　75.69.75.热电比　212.....52余热锅炉补燃至9270C直接供热(蒸汽压力1034kPa,饱和）补燃燃耗量GJ/hISO11.40.74.天然气消耗量M3/h659蒸汽量t/h　8.424.725.222.529.135.951.354.766.0蒸汽折净热能GJ/h0.71...04供热效率　70.70.69.联合循环发电效率　85.88.87.热电比　482.....92余热锅炉补燃至15930C直接供热(蒸汽压力1034kPa,饱和）补燃燃耗量GJ/hISO29.792.589.691.88.天然气消耗量M3/h6790蒸汽量t/h　16.44.101..90蒸汽折净热能GJ/h17....59314.52供热效率　84.83.84.联合循环发电效率　93.94.95.热电比　946.....08主要优点：（1）小型燃机热电联产设备比其他热电联产更加坚固耐用，一般何以连续运行30年，例如索拉燃机的大修周期超过3-4万小时；（2）适用于多种气体燃料和液体燃料，例如索拉燃气轮机既可以燃烧各类可燃气体，又能随时切换另一种液体燃料，如：柴油或液体的液化石油气，这一性能无论对燃气管道的安全运行，还是供电供热的用户的供能安全，都是非常有必要的；（3）由于余热回收的方式简单，热电联产的千瓦造价较低；（4）高品质的余热，可以用于各种工艺方式，可采用联合循环热电联产，通过生产的蒸汽采暖、制冷。也可采用燃气轮机-蒸汽轮机联合循环热电联产，这样发电效率更高，效益更好。可将小型燃气轮机直接与直燃机结合，进行热电冷联产。还可将小型燃气轮机发出的电能或直接利用其动力驱动热泵运行，并将余热用于提高或降低冷热水的温度，提高全系统的效率，降低系统造价；（5）运行费用低，热效率高，经济效益好。主要缺点：（1）容量规模比较大，燃气轮机一般不小于1MW，供热量3.5t/h，使用范围受到一定局限，主要用于工业设施和大型公用建筑、社区、院校和医院等；（2）需要的燃气压力较高，在低压管道中运行需要对燃气增压。小型燃气轮机热电联产工艺示意图2.2、微型燃机热电联产--21世纪的潮流：美国的能源专家将微型燃气轮机称之为能源的PC机（个人电脑），它在未来第二代能源系统中的位置将处于与PC机在因特网中相同的位置，具有极大的发展前景。具有代表性的厂家主要是英国的宝曼公司，美国的卡伯斯通和刚刚被GE公司兼并的霍尼韦尔公司，产品从25kW-80kW，各公司都在开发200-300的微型燃气轮机，以满足较大的公用建筑使用。其核心技术是：a.高速转子--转速在每分钟12万-6万转；b.烟气回注--将燃烧后的高温烟气对进行燃料预热的提高能效的技术；c.小型永磁发电机；d.自动控制技术。主要优点：（1）体积小，重量轻，随处可放。一台宝曼80kW微型燃气轮机热电联产装置，可供热420kW，满足一座建筑面积6000平米大楼的采暖、制冷与生活热水供应。其几何尺寸为：高1.87m，长3.08m，宽0.85m，重量仅1.8吨；（2）可以多台组合运行，加上蓄热水柜，能够灵活、可靠地对不断变化中的热、电需求进行调节；（3）能够通过因特网和自身的计算机系统指挥其自动运行，无需人员职守、运行费用低；（4）燃气不用增压，可以直接从燃气高压管网取气，也可从低压管网抽气；（5）可与直燃机连接实现热电冷联产，也可通过生产热水，与热水空调组合运行；（6）综合投资低，用户端的能量利用效率高、设备运行效费比低，效益好。Bowman微燃机投资回收比较用户居民大楼商业建筑宾馆饭店LPG用户电价（元/kWh）0..52热价（元/m2/a）供热量（w/m2）燃气价1.4元/m31.7元/m31.8元/m32.2元/kg投资回收年限4.849.787.385.25主要缺点：（1）技术相对较新；（2）发电效率还是偏低，各厂家的设备发电效率均不超过28；（3）必须与因特网技术共同发展，最好有网络提供远程支持。宝曼微燃机BowmanTG80CHP经济性比较分析设备回热循环前置循环燃气锅炉(比较）系统供热出力kW(th)kCal℃工质热水交换量kg/s1.855t/hr6.℃生活热水交换量t/hr2.787.807.80热水/采暖费标准元/M2/a262626小时标准热水/供暖量W/M2/hr50.050.050.0Cal/M2/hr434343设备供暖面积M年采暖周期dayshrs热价（按采暖费推算）kW(th)0.5kCal0.2MW165.MCal142.设备小时热收入元/a24.折算热水价格元/t10.设备利用小时hrs年热收入161,259.451,526.72燃机出力kW(e)80800燃机发电效率26140发电系统净出力（含压缩机功率损失）kW(e)76.272.90电价元/kWh0.520.520年电收入元/a257,556.-总毛收入元/a418,815.451,526.72标准天然气燃料低热值mJ/m334.kCal/m1燃料消耗量mJ/hrm3/hr31.85948.2燃料价格元/m31.41.41.4小时燃料费44.年燃料费289,380.438,381.65千瓦运行费元/kWh0.050.050运行维护费元/a24,765.5,000.00收益104,670.-11,854.93单位造价元/kW5,162.606,972.00总造价元/unit413,008.250,000.00设备投资回收周期年3.954.06-21.09微燃机工艺示意图核心机剖面图2.3、气内燃机热电联产--传统技术的沿用：最早的燃气内燃机是美国卡特彼勒公司于1940年开发生产的，它主要是基于柴油发电机和汽油发电机的技术，以各种可气体为燃料。燃气内燃机将燃料与空气注入气缸混合压缩，点火引发其爆燃做功，推动活塞运行，通过气缸连杆和曲轴，驱动发电机发电。世界生产燃气内燃机产品的公司很多，如：美国的卡特彼勒、康明斯、荷兰的瓦西兰等，我国也有多家企业可以生产，主要是生产柴油机的公司。卡特彼勒燃气内燃发电机热电联产技术参数机型单位G3306TAG3406TAG3406LEG3412TAG3508LEG3612SITAG3616SITA发电机额定输出功率KW发动机转速Rpm1000涡轮压缩机压缩比　8.0:111.6:19.7:112.5:111.0:19.0:19.0:1最小进气压力kg/cm20.110.110.110.110.113.023.02能量消耗（低热值）MJ/hr2533381天然气耗量*M3/hr41.659.09.废烟气排量M3/hr1928废烟气温度°C废烟气排热量MJ/hr5废烟气含氧量0.58..312.2缸套冷却水出口温度°C88缸套冷却水排热量MJ/hr6中冷器进口温度°C32中冷器排热量MJ/hr发电热效率27.37.36.51供热效率54.41.34.50总热效率**81.78.71.01热电比**1429595主要优点：（1）技术成熟，工艺稳定，已经被广泛采用。仅在我国各个油田，卡特公司就有超过200台燃气内燃机正在利用油井天然气运行，其中一些设备已经稳定运行超过15年；（2）发电效率高，通常在32-40。这对于电力需求较大的用户十分合适；电能转换比较厂家GEAllisonSolarSolar杭汽*Caterpillar类型轻型燃机燃气轮机燃气轮机先进燃机蒸汽轮机燃气内燃机型号LMCentaurMercuryT出力千瓦热耗（kJ）9810发电热效率29..520.6736.7注：*燃油锅炉有效热能转换效率90，凝汽发电，进汽压力3.43MP，温度435℃，汽耗4.75kg/kWh。（3）可选择的机组容量范围大，从几十千瓦至近万千瓦的产品市场上都可以找到；（4）燃气可以利用燃气内燃机自身携带的空气压缩机增压，不用另配增压设备；（5）使用多种低热值燃气，应用范围大。主要缺点：（1）体积大，重量大，热电联产不宜布置；（2）运行维护成本高，大修费用高；（3）由于内燃机作功需要震暴，导致噪音很大，通常超过100分贝；（4）余热回收复杂，需要对烟气、汽缸冷却水、中冷器三段热量进行回收；（5）供热量小；（6）一些厂家产品的运行稳定性还存在一定疑问，例如：安装美国XXX公司的燃气内燃机的公共汽车的抛锚现象，在北京街头时常可见。2.4、燃气外燃机热电联产--老发明新用途：燃气外燃机是根据1816年苏格兰人Ro斯特林一项发明的原理设计改进而来的，又称斯特林发动机或热气机。外燃机可用氢、氮、氦或空气等作为工质，按斯特林循环工作。在热气机封闭的气缸内充有一定容积的工质。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。主要优点：（1）体积小，一个25kW的机组，体积仅有办公桌大小；（2）因为做功不发生震暴，噪音很小，可在65分贝以下；（3）发电效率高，可达到29；（4）燃气不用增压；（5）外燃机可以燃烧各种可燃气体，如：天然气、沼气、石油气、氢气、煤气等，也可燃烧柴油等液体燃料，还可以燃烧木材，以及利用太阳能等。主要缺点：（1）技术太新，应用经验不足；（2）余热品质低，仅有冷却水可以加以利用；（3）可选择机组仅有25kW机组。STM外燃机外型核心机剖面图2.5、燃气电池热电联产--人类理想的热电技术：尽管燃料电池技术达到广泛应用还需一段时日，但这一技术的进展极为迅速，世界各国都投入了大量资金、人力进行开发研究，因为燃料电池代表了未来的能源技术。燃料电池有多种方式，一般都适合热电联产，主要分类为：1、质子膜交换燃料电池，将氢气和空气中的氧气通过作为固体电解质的质子交换膜反应，生成电能和60-80℃热水，发电效率为40，造价较低，极具应用价值，特别是家庭热电设施和汽车上可以广泛使用；2、熔融碳酸盐燃料电池，通过多孔陶瓷材料和金属材料，将熔融状态的碳酸盐作为电解质，直接利用氢气、煤气、天然气或沼气等在高温下非燃烧反应，发电效率高达45，并能产生600-700℃高温余热，可以代替燃气轮机的燃烧室，形成燃料电池--热气轮机--蒸汽轮机联合循环热电联产，热效率极高，可以在发电效率超过60的情况下，取得接近95的热电效率。是将来大型发电/热电设施的理想选择；3、固体氧化物燃料电池，以固体氧化物作为电解质量，在高温下进行非燃烧反映，工作温度可超过800℃可利用氢气、一氧化碳、天然气、煤汽化气、等多种燃料，最适合集中或分散发电和热电联产，使用燃料电池--热气轮机--蒸汽轮机联合循环发电时效率可提高到70，热电效率接近95。主要优点：（1）除了产生纯净二氧化碳可一回收利用外，其他污染物的排放为零，几乎没有污染；（2）体积极小，8kW质子交换膜机组只有一台20寸彩电大小；（3）发电效率极高45-70；（4）燃料应用非常广泛，几乎所有含氢的物质；（5）运行无须人员职守，运行费用低；主要缺点：（1）目前造价还是过高，最便宜的支子膜燃料电池如果成批生产，造价也需要15000元/kW。预计2010年，质子膜电池将可下降到400美元/kW；（2）通常需要制氢设备；（3）技术新，很多问题还需要解决；2.6、燃气锅炉-蒸汽轮机热电热电联产--特定燃料的选择：不是所有气体燃料都适合上述各种先进或传统技术（不包括燃料电池），有时传统技术使用得当也能取得理想的效益。对于已经采用燃气锅炉的一些单位，如果利用蒸汽压差安装小型或微型背压汽轮发电机，通过生产一部分高价值的电能减少因更换燃料带来的成本攀升，也是有意义的。主要优点：（1）燃料适应性强，目前的锅炉技术基本可以燃烧各种可燃气体，何以利用其他方式难以利用的燃料，如极低热值的高炉燃气等；（2）二手产品随处可见，造价可以控制到较低的水平；（3）发电效率虽低，但综合热效率不低，特别在使用背压机时。主要缺点：（1）电效率低；（2）能与经济性相对较差。3、选择用户应根据自己对热量、电量的实际需求，对供热性质的要求，热产品的形式，供能安全标准和燃料资源的配置，合理选择装机技术方案。根据不同的燃料资源配置状况，合理选择一种或两种以上的混合燃料。实事求是地，适度规模选择自己的能源利用方案。应将自己的需求在更大、更广泛的系统中去权衡比较，切勿用小农经济的思想来考虑问题，不要追求能源供应的绝对独立。以北京地区一座3万平方米综合建筑工程为范例，研究合理选择需要考虑的问题。因为燃气外燃机目前只有25kW机组可供选择，显然太小。燃料电池因成本太高，目前还不能作为选择的对象。燃气锅炉--蒸汽轮机的方案，在此不具代表性。所以只以小型燃气轮机、微型燃气轮机和燃气内燃机作为方案的主要选型设备，并同燃气锅炉进行对比。燃气热电联产设备技术性能比较方式单位索拉燃机宝曼微燃机热电宝曼微燃机回热循环燃气内燃机方案1燃气内燃机方案2单机发电容量kW50发电效率.5热电总效率燃料消耗MJ/hrs天然气耗量m31..74供热量kW3569采暖供热能力m每平米供电量W/m.430.8就以上设备而言，燃气内燃机发电效率最高，分摊到每建筑平方米的电力也最大；热电总效率宝曼热电微燃机最高，分摊到每建筑平方米的电量最小；小型燃气轮机对3万平方米的建筑，有点大马拉小车，但分摊到每建筑平方米的电量居中。一般一座3万平方米的建筑，每平方米需要电力容量在30-50W之间，需报装电力在kW。采用燃气微燃机--直燃机联合循环热电冷联产，可以不需要考虑电空调负荷，电力容量何以大幅度降低。根据用电规律，热电微燃机可以在基本负荷区间运行，而其他机组或多或少要进行调峰运行，这样设备利用小时将会有很大差别，直接影响到经济效益，蓄热设备的投资也将增加。如果电网电价高，选择发电量调节灵活的方案效益好，如果电价低，选择电量小的更实际。3万平方米建筑热电联产配置比较方式单位索拉燃机方案宝曼微燃机方案燃气内燃机方案1燃气内燃机方案2燃气锅炉单机发电容量　kW机组台数台14633发电容量　kW050建筑平米单位电量W/m233.35.00单机供热容量kW9750供热容量MW2.51.681.建筑平米单位热量W/m283.56.9075.00大卡/m故障状态出力W/m供热标准值W/m246.546.546.546.546.5大卡/m设备容量备用系数对于一座建筑物，电力可以依靠外部保障，但供热必须完全依靠自己，还要预留一定的备份容量才能保证供能的可靠。北京地区的热量、制冷能量为每建筑平方米40-60W之间。考虑到热水和天气变化因素，在一台设备出现故障时，供热量不应低于标准供热、制冷能量的70。根据上述因素分析，微燃机和燃气内燃机都符合要求。在评价设备选型方案时主要需要考虑的因素应该是：1、单位供能千瓦造价、单位发电千瓦造价和设备总造价之间的关系；2、发电、供热容量的有效利用率；3、设备千瓦运行费用和总运行费用，由于这些设备对于中国的热电联产行业都缺少经验，我们只能参考国外资料。小型能源装置性能、造价和运行成本比较工艺方式柴油机燃气内燃机燃气轮机微型燃机燃料电池太阳能技术状况商业运行商业运行商业运行年商业运行容量（kW）20-0 50-1000 1 电效率（高热值）36-25-3035-55总效率（高热值）70-设备造价（元/kW）0-*1.2-2.5万工程总包造价（元/kW）0-.5-3万余热回收加价（元/kW）　625-已包括运行管理成本（分/kWh）4.2-8.36-132.5-6.54.2-8.34.2-8.30.8-1.7援引：美国燃气研究院丹?金凯德《小型区域热电设施在能源市场竞争中的角色》假定供热收入能够与燃气成本持平，根据设备所节约的电费来收回投资的周期，是对小型热电联产技术选型方案评价的最佳方法。3万平方米建筑热电联产配置经济比较方式单位索拉燃机方案宝曼微燃机方案燃气内燃机方案1燃气内燃机方案2燃气锅炉单机发电容量KW机组台数台14633发电容量KW050发电设备单价万元发电设备总价万元千瓦造价元/kW单机供热容量KW9750供热总容量MW2.51.681.供热设施投资万元0总投资万元3100总功能量MW3.502.002.962.762.25供能千瓦造价元/kW2804444预期设备可利用时间Hrs发电量KWh50001节省电费万元0千瓦运行费用元/kW0.00.130总运行费用万元29.61.43实际节约支出万元173..16151.20投资回收周期年4.703.197.305.110根据上面的分析，基本可以得出以下结论：1、由上表的结果可以看到，微燃机投资最小，投资回收期最短，在电力供应能够满足和未采用峰谷差电价的情况下，应该是最佳选择。2、燃气内燃机发电效率高，调节能力强，如果自身是一个独立的能源系统，可以选择这一方案。若是要解决供热能力与发电量匹配的问题，可将燃气内燃机和微燃机配合使用。3、小型燃气轮机热电联产的供电和供热量都偏大，1MW的机组应该与5万平方米的建筑面积相匹配，如果能够扩大建筑面积和供热用户，采用小燃机也是具有相当优势的选择的。小型燃气轮机方案虽然没有备份容量，但自身的可靠大大高于燃气内燃机。作者通讯地址：北京西城区宣武门西大街甲129号金隅大厦15A11邮政编码：100031电话：（010）77传真：（010）网址：电子信箱：Falconh@public3.
来源：中国能源网
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