2、 美国STM动力公司4-120性外燃机热电联产机组:
位于美国底特律的STM动力公司经过20年的努力,在传统斯特林发动机的基础上,结合先进技术成果,成功地研制了新一代外燃机。
外燃机是一种外燃的闭式循环往复活塞式热力发动机,因它是在1816年为苏格兰的R.斯特林所发明,故又称斯特林发动机。新型外燃机气缸一端为热腔,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,避免了传统内燃机的震爆做功问题,从而实现了高效律、低噪音、低污染和低运行成本。STM4-120型25kW级机组的发电效率为29.6%,高于同容量的内燃机和燃气轮机。设备也可以直接插在380V三相交流电插座上并入用户电网运行。
STM外型照片
STM外燃机性能
发电输出功率
kW
25
效率
%
29.6
供热功率
kW
44
供热效率
%
52.1
燃料消耗量
mJ
304.05
功率输出总量
kW
69
热电总效率
%
81.7
转速
rpm
1800
尺寸(长/宽/高)
cm
201/76/107
大修周期
hrs
50000
设备寿命
年/hrs
20/150000
氮氧化物
ppm
8
噪音
分贝
68
STM4-120外燃机内部结构破面图
经济性能:
将微型燃气发电设备应用在游泳池中,大家最关心的问题是经济上有没有好处,能不能节约能源费用。进行经济性研究的基本前提条件如下。
基本条件
电价
元/kWh
0.660
热价
元/kWh
0.214
燃气价
元/m3
1.80
燃机造价
元
980,577
利用时间
hrs/年
4576
1、 微型燃气轮机:微燃机在游泳池中应用的主要投资是设备造价,其他方面只需要利用现有系统即可。影响设备造价的因素很多,由于设备小可以布置在现有天然气锅炉房内,也可以放置在水泵间等地方,或者布置在室外。如果能够从天然气高压调压站接气,压力只要超过5.5公斤,就可以减少天然气压缩机的投资;如果是学校或研究单位,可以申请减免进口税。
TG80全额设备价格
微型燃气轮机(回热)
英镑
50,000.00
燃气压缩机
英镑
4,000.00
备件
英镑
2,000.00
合计
英镑
56,000.00
美元
81,200.00
人民币
672,336.00
进口税率
%
9.4
增值税率
%
17
税后
人民币
860,576.63
运输安装调试
人民币
120,000.00
合计
人民币
980,576.63
微型燃气轮机2002年的造价加进口税和运输安装费用,预计造价最高在100万人民币之内。该设备每年还会逐步大幅度降低,预计2003年将下降到800美元/kW,2004年将降至700美元,如果在中国组装生产,造价将下降到500美元以下。设备大修周期为3万小时,总寿命20年,因此造价对成本的影响不大。影响最大的因素是天然气成本,1268号文件《关于发展热电联产的规定》中要求城市燃气部门对热电联产项目的气价给予优惠。北京燃气集团公司已经召集了相关会议,准备对热电联产项目给予优惠气价,冬季5个月1.8元/立方米,夏季7个月气价为1.4元/立方米。
热电联产项目天然气应用价格
冬季气价
元/m3
1.8
冬季周期
月
5
夏季气价
元/m3
1.4
夏季周期
月
7
应用气价
元/m3
1.5667
微燃机经济性分析
序号
项目
单位
回热循环
单循环
直燃机-购电
1
单机发电出力
kW
75.90
72.94
2
发电效率
%
26
12.86
3
发电效率
%
5.65
6.30
4
单机供暖功率
kW
150
425
425
5
供暖效率
%
51.38
74.91
87
6
单机燃料消耗量
kWh
292
567
488.51
7
天然气耗量
m3/hrs
30.13
58.56
50.42
8
设备单机造价
元/unit
980,576.63
980,576.63
9
天然气价格
元/M3
1.57
1.57
1.8
10
燃料成本
元/hrs
47.20
91.74
90.75
11
电价
元/kWh
0.66
0.66
12
发电收入
元/hrs
50.09
48.14
13
热价
元/kW
0.2135
0.2135
0.2135
14
热收入
元/hrs
32.03
90.75
90.75
15
运行费用支出
元/hrs
3.42
3.28
16
设备折旧周期
hrs
90000
90000
17
折旧费
元/hrs