【专家报告】天然气发电产业发展机遇与挑战并存

燃气内燃机的技术日趋成熟

(四)燃气内燃机的技术日趋成熟 内/容/来/自:中-国-碳-排-放*交…易-网-tan pai fang . com

燃气轮机和燃气内燃机是冷、热、电联产系统中动力系统的主要设备，燃气内燃机主要包括两大机构(曲柄-连杆机构和配气机构)和三大系统(进气系统、冷却润滑系统、燃料供给系统)，其机械部分与液体燃料的内燃机几乎无异，仅仅将液体燃料供给系统改成气体燃料供给系统。燃气内燃机的气体燃料包括天然气、焦炉煤气、煤层气、高炉煤气、沼气、垃圾填埋气等，不同成分的气体燃料低位发热值相差很大，对燃气内燃机的进气和燃料控制提出了很大的挑战，目前还不能做到一台燃气内燃机燃用不同种类的气体燃料。

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燃气内燃机的核心技术包括曲轴、气缸及活塞的加工和燃料供给的电子控制技术。我国内燃机工业基础较好，引进生产的技术限制也很小。现代燃气内燃机的可靠性已大大提高，制造工艺不断改进，大量新材料、新技术的应用，使得大修周期不断延长。燃料供给系统控制技术由最初的机械式控制发展到现在电子控制系统，大体上经历了四个阶段：第一阶段为机械式燃料供给系统，第二阶段为机械式和电控混合式燃料供给系统，第三阶段为闭环电子控制燃料供给系统，第四阶段为缸内直喷电子控制燃料供给技术。目前，国内缸内直喷电子控制燃料供给内燃机技术还处在实验室研究阶段;用于发电的燃气内燃机大都是由液体燃料的内燃机改进来的，其燃料供给控制系统还处在第三个阶段，控制系统软硬件有待完善;还存在燃气内燃机的后燃、爆燃严重、排烟温度高，核心部件热负荷高，燃烧效率低、发电效率低等问题。从20世纪80年代开始，国内几家内燃机生产企业开始在柴油机基础上改造气体燃料发动机。“九五”、“十五”期间，先后研制出一批气体燃料发动机。重庆柴油机厂在51952型柴油机的基础上改制成了全沼气发动机，作为小型发电机组配套动力。与原柴油机的沼气互换率达到89.7%。潍坊柴油机厂是我国研制全烧气体发动机较早的单位，该厂于20世纪80年代初研制出功率为120千瓦的616OA-3型全烧式燃气发动机。贵州柴油机厂和四川农业机械研究所共同开发出60千瓦的6135AD(Q)型全烧式燃气发动机发电机组。此外，重庆红岩机器厂、上海内燃机研究所、南通柴油机厂等单位也进行过这方面的研究、研制工作。 本%文$内-容-来-自；中_国_碳|排 放_交-易^网^t an pa i fang . c om

济南柴油机厂和胜利动力机械厂发展异常迅猛。济南柴油机厂根据自身的经验和实力，吸收了国际先进技术和成熟经验，研制开发了各种系列燃气发电机组，发动机型式包括外混方式、机械内混式、闭环电控内混式、闭环电控外混式等多种机型;机组功率范围从8千瓦至1500千瓦;燃气种类包括天然气、焦炉煤气、沼气、煤层气、炼化尾气和秸杆气等，可满足不同地区、不同气体成分的使用要求。

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国内第一套燃气内燃机冷热电联供系统由胜利油田胜利动力机械集团2002年初研制成功。胜利动力机械集团是中国最大的燃气内燃机专业制造企业之一，主要进行燃气发动机、柴油机发动机及其发电机组制造，节能石油装备制造，燃气发电投资等。至2013年，全世界利用胜动的产品燃气发电机组和乏风瓦斯氧化装置已建设了800多座节能项目，装机容量超过150万千瓦，年燃气绿色能源发电70多亿度。减排二氧化碳约6000多万吨，这相当于80余个中等城市所有汽车的尾气排量，取得了很好的社会效益和经济效益。 內.容.來.自：中`國*碳-排*放*交*易^網 t a npai fa ng.com