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內(nèi)燃機和燃氣機的區(qū)別?

來源:新能源網(wǎng)
時間:2024-08-17 10:49:27
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內(nèi)燃機和燃氣機的區(qū)別?【專家解說】:燃氣內(nèi)燃機的發(fā)電效率通常在30%-40%之間,比較常見的機型一般可以達到35%。燃氣內(nèi)燃機最突出的優(yōu)點正是發(fā)電效率比較高,其次是設(shè)備集成度高,安

【專家解說】:燃氣內(nèi)燃機的發(fā)電效率通常在30%-40%之間,比較常見的機型一般可以達到35%。燃氣內(nèi)燃機最突出的優(yōu)點正是發(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)備的單位千瓦造價也比較低。但是內(nèi)燃機也有一些不足的地方,首先,內(nèi)燃機燃燒低熱值燃料時,機組出力明顯下降,一臺燃燒低熱值8000大卡/立方米天然氣燃料的500千瓦級燃氣內(nèi)燃發(fā)電機組,在使用低熱值4000大卡/立方米的焦化煤氣時,出力可能下降到350~400kW左右。此外,內(nèi)燃機需要頻繁更換機油和火花塞,消耗材料比較大,也影響到設(shè)備的可用性和可靠性兩個主要設(shè)備利用指標,對設(shè)備利用率影響比較大,有時不得不采取增加發(fā)電機組臺數(shù)的辦法,來消除利用率低的影響。內(nèi)燃機設(shè)備對焦化煤氣中的水分子含量和硫化氫比較敏感,可能導致硫化氫和水形成硫酸腐蝕問題,需要采取一些必要措施加以克服。   
燃氣輪機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,一些燃氣輪機甚至使用原油和高硫渣油燃料。燃氣輪機自身的發(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450~550℃,可以通過余熱鍋爐再次回收熱能轉(zhuǎn)換蒸汽,驅(qū)動蒸汽輪機再發(fā)一次電,形成燃氣輪機--蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)發(fā)電,發(fā)電效率可以達到45%~50%,一些大型機組甚至可以超過55%。采用燃氣輪機的優(yōu)勢相對比較多,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,對于燃料的適應(yīng)性比較強,含硫、含塵高一點問題都不大;再有就是發(fā)電出力一般不會減少,甚至因為燃料進氣量增加而有所增加;此外,燃氣輪機功率密度大體積小,比較適合再移動,便于轉(zhuǎn)移運行現(xiàn)場,這對于存在一些不確定性的焦化廠項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,沒有十全十美的事情。燃氣輪機進氣壓力比較大,越是發(fā)電效率高的機組燃料進氣壓力越高,因為焦化煤氣本身沒有什么壓力,這就需要使用燃氣壓縮機,壓縮燃氣需要消耗大量的能量,影響到設(shè)備的實際輸出功率,一些項目甚至需要消耗燃氣輪機15%~20%的功率,對于聯(lián)合循環(huán)項目達到影響可能是10%~15%的輸出功率;采用聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)存在與蒸汽輪機相同的水資源條件要求,系統(tǒng)比較復雜,投資也比較大,同時搬遷也比較困難。  
  蒸汽機   
蒸汽機是將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換為機械功的往復式動力機械。蒸汽機的出現(xiàn)曾引起了18世紀的工業(yè)革命。直到20世紀初,它仍然是世界上最重要的原動機,后來才逐漸讓位于內(nèi)燃機和汽輪機等。   

簡單蒸汽機主要由汽缸、底座、活塞、曲柄連桿機構(gòu)、滑閥配汽機構(gòu)、調(diào)速機構(gòu)和飛輪等部分組成,汽缸和底座是靜止部分。從鍋爐來的新蒸汽,經(jīng)主汽閥和節(jié)流閥進入滑閥室,受滑閥控制交替地進入汽缸的左側(cè)或右側(cè),推動活塞運動。  
 
蒸汽機在20世紀初達到了頂峰。它具有恒扭矩、可變速、可逆轉(zhuǎn)、運行可靠、制造和維修方便等優(yōu)點,因此曾被廣泛用于電站、工廠、機車和船舶等各個領(lǐng)域中,特別在軍艦上成了當時唯一的原動機。   
蒸汽機的弱點是:離不開鍋爐,整個裝置既笨重又龐大;新蒸汽的壓力和溫度不能過高,排氣壓力不能過低,熱效率難以提高;它是一種往復式機器,慣性力限制了轉(zhuǎn)速的提高;工作過程是不連續(xù)的,蒸汽的流量受到限制,也就限制了功率的提高。    內(nèi)燃機   
內(nèi)燃機是一種動力機械,它是通過使燃料在機器內(nèi)部燃燒,并將其放出的熱能直接轉(zhuǎn)換為動力的熱力發(fā)動機。   
內(nèi)燃機以其熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊,機動性強,運行維護簡便的優(yōu)點著稱于世。   
廣義上的內(nèi)燃機不僅包括往復活塞式內(nèi)燃機、旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機和自由活塞式發(fā)動機,也包括旋轉(zhuǎn)葉輪式的燃氣輪機、噴氣式發(fā)動機等,但通常所說的內(nèi)燃機是指活塞式內(nèi)燃機?;钊絻?nèi)燃機以往復活塞式最為普遍。  
 
往復活塞式內(nèi)燃機的組成部分主要有曲柄連桿機構(gòu)、機體和氣缸蓋、配氣機構(gòu)、供油系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、起動裝置等。   
活塞式內(nèi)燃機將燃料和空氣混合,在其氣缸內(nèi)燃燒,釋放出的熱能使氣缸內(nèi)產(chǎn)生高溫高壓的燃氣。燃氣膨脹推動活塞作功,再通過曲柄連桿機構(gòu)或其他機構(gòu)將機械功輸出,驅(qū)動從動機械工作。  
 
內(nèi)燃機以其熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊,機動性強,運行維護簡便的優(yōu)點著稱于世。    
燃氣輪機(是內(nèi)燃機的一種)  
 
燃氣輪機是以連續(xù)流動的氣體為工質(zhì)帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn),將燃料的能量轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ膬?nèi)燃式動力機械,是一種旋轉(zhuǎn)葉輪式熱力發(fā)動機。   
燃氣輪機的工作過程是,壓氣機(即壓縮機)連續(xù)地從大氣中吸入空氣并將其壓縮;壓縮后的空氣進入燃燒室,與噴入的燃料混合后燃燒,成為高溫燃氣,隨即流入燃氣透平中膨脹作功,

推動透平葉輪帶著壓氣機葉輪一起旋轉(zhuǎn);加熱后的高溫燃氣的作功能力顯著提高,因而燃氣透平在帶動壓氣機的同時,尚有余功作為燃氣輪機的輸出機械功。   
與活塞式內(nèi)燃機和蒸汽動力裝置相比較,燃氣輪機的主要優(yōu)點是小而輕。單位功率的質(zhì)量,重型燃氣輪機一般為2~5千克/千瓦,而航機一般低于0.2千克/千瓦。燃氣輪機占地面積小,當用于車、船等運輸機械時,既可節(jié)省空間,也可裝備功率更大的燃氣輪機以提高車、船速度。   
燃氣輪機的主要缺點是效率不夠高,在部分負荷下效率下降快,空載時的燃料消耗量高