DQZHAN技術(shù)訊：分布式能源系統(tǒng)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)國(guó)產(chǎn)化現(xiàn)狀及應(yīng)用

1 概述

分布式能源具有能源利用效率高、環(huán)境負(fù)面影響小、提高能源供應(yīng)可靠性和經(jīng)濟(jì)效益好的特點(diǎn)。發(fā)改能源［2011］2196 號(hào)文件《關(guān)于發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見(jiàn)》中明確提出“‘十二五’初期啟動(dòng)一批天然氣分布式能源示范項(xiàng)目，‘十二五’期間建設(shè)1 000 個(gè)左右天然氣分布式能源項(xiàng)目，并擬建設(shè)10 個(gè)左右各類(lèi)典型特征的分布式能源示范區(qū)域。未來(lái)5～10年內(nèi)在分布式能源裝備核心能力和產(chǎn)品研制應(yīng)用方面取得實(shí)質(zhì)性突破。初步形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的分布式能源裝備產(chǎn)業(yè)體系”。

分布式燃?xì)饫錈犭娐?lián)供系統(tǒng)是一種建立在能量梯級(jí)利用概念基礎(chǔ)上，以天然氣為一次能源，同時(shí)產(chǎn)生電能和可用熱( 冷) 能的分布式供能系統(tǒng)。

冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)按功能可分成三個(gè)子系統(tǒng): 發(fā)電系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)。燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)見(jiàn)圖1。

該系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備可分為: 動(dòng)力設(shè)備、余熱鍋爐設(shè)備以及制冷設(shè)備。其中，動(dòng)力設(shè)備是整個(gè)系統(tǒng)的核心。燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)通過(guò)燃燒天然氣獲得動(dòng)力，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電，產(chǎn)生的高溫?zé)煔馑腿胗酂崂迷O(shè)備，冬季可用于供暖，夏季可用于供冷，還可生產(chǎn)生活熱水，驅(qū)動(dòng)熱量不足部分可由補(bǔ)燃燃?xì)馊紵M(jìn)行供應(yīng)。根據(jù)項(xiàng)目的條件，聯(lián)供系統(tǒng)可靈活進(jìn)行設(shè)備配置，如可采用冰蓄冷裝置、蓄熱裝置、熱泵等，提高系統(tǒng)的整體能源利用效率。

在大力發(fā)展天然氣產(chǎn)業(yè)與分布式能源的環(huán)境下，需要核心設(shè)備燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)作為技術(shù)支撐，必須實(shí)現(xiàn)動(dòng)力設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化，才能促進(jìn)分布式能源技術(shù)的發(fā)展。

2 燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)介紹

燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的應(yīng)用早在1970 年初期，以小型、高速機(jī)( 額定功率在1 000 kW 以下，轉(zhuǎn)速在1 000 r /min以上) 為主要市場(chǎng)供應(yīng)產(chǎn)品，到1990 年初期邁入發(fā)展中大型、中速機(jī)( 額定功率在1 000 ～ 8 000kW ，轉(zhuǎn)速在1 000 r /min 以下) 的燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)階段。

燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)是以天然氣為燃料的4 沖程內(nèi)燃機(jī)，將奧托循環(huán)( Otto cycle) 和稀薄燃燒原理應(yīng)用于氣缸的燃燒程序，天然氣與空氣在氣缸內(nèi)混合壓縮后點(diǎn)火發(fā)生爆燃，推動(dòng)活塞帶動(dòng)連桿和曲軸驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，此種由機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的裝置也通稱(chēng)燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電設(shè)備，一般多應(yīng)用于工業(yè)及陸上發(fā)電之用。

2.1 設(shè)備結(jié)構(gòu)

燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)主要結(jié)構(gòu)與液體燃料內(nèi)燃機(jī)( 柴油機(jī)、汽油機(jī)等) 基本相同，只是將液體燃料系統(tǒng)改為氣體燃料系統(tǒng)，一般由一個(gè)機(jī)體、兩大機(jī)構(gòu)( 曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)) 和六大系統(tǒng)( 供給系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、起動(dòng)系統(tǒng)、電子調(diào)速系統(tǒng))組成，主要包括機(jī)體、曲軸、減震器、活塞、連桿、氣缸套、氣缸蓋、點(diǎn)火系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)等部件。

2.2 工作原理

燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)每一個(gè)氣缸的工作循環(huán)，都是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程組成的。每一個(gè)氣缸完成一個(gè)完整的工作循環(huán)，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次，曲軸旋轉(zhuǎn)兩周。V 形氣缸排列活塞運(yùn)動(dòng)模型見(jiàn)圖2，直列形氣缸排列活塞運(yùn)動(dòng)模型見(jiàn)圖3。

a．開(kāi)放式燃燒室: 火花塞在氣缸的燃燒室內(nèi)，直燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)通過(guò)火花塞點(diǎn)燃預(yù)先混合的天然氣與空氣，其點(diǎn)火方式有以下兩種:接點(diǎn)火燃燒被壓縮混合的天然氣與空氣。此種開(kāi)放式燃燒室點(diǎn)火是典型設(shè)計(jì)。

b．預(yù)燃室: 以階段式燃燒過(guò)程進(jìn)行點(diǎn)火，即火花塞安裝在氣缸頭內(nèi)的小型預(yù)燃室，經(jīng)過(guò)混合的天然氣與空氣被送進(jìn)預(yù)燃室，由火花塞點(diǎn)火，點(diǎn)燃后的混合氣進(jìn)入氣缸進(jìn)行內(nèi)燃做功行程。此種在預(yù)燃室內(nèi)運(yùn)用稀薄燃燒原理的技術(shù)已成熟應(yīng)用于一般大型缸徑的內(nèi)燃機(jī)。

2.3 設(shè)備優(yōu)點(diǎn)

燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于單位功率造價(jià)低、操作簡(jiǎn)單、單機(jī)發(fā)電效率高，調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，在特殊惡劣地理環(huán)境**率衰減影響*小，發(fā)電效率根據(jù)轉(zhuǎn)速及功率不同一般在30%～40%。這種傳統(tǒng)的能源利用設(shè)備應(yīng)用非常普遍，可以搭配不同單機(jī)容量，以多機(jī)組合、可漸進(jìn)擴(kuò)充發(fā)電容量，滿(mǎn)足分布式能源項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性和投資彈性。因此，在國(guó)外無(wú)論是20～100 MW 熱電聯(lián)產(chǎn)電廠(chǎng)或者調(diào)峰電廠(chǎng)，還是樓宇式1～5 MW 三聯(lián)供分布式能源站都普遍選用燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)。

另外，余熱梯級(jí)利用率高也是燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的突出優(yōu)勢(shì)。燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)在燃料燃燒后產(chǎn)生的余熱有:350 ～ 450 ℃的煙氣、90 ～ 110 ℃缸套冷卻水、50 ～ 80℃水冷式中冷器冷卻水和潤(rùn)滑油冷卻水，熱回收可視需求分別從不同系統(tǒng)獲得。例如，可以利用高溫?zé)煔饨?jīng)余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽或熱水，其缸套冷卻水經(jīng)熱交換器產(chǎn)生熱水以供樓宇、居住區(qū)冬季供暖，缸套冷卻水熱效率可達(dá)25% ～ 30%，煙氣熱效率( 排煙溫度由400 ℃ 冷凝到120 ℃ 的熱量利用率) 可達(dá)18% ～25%，總熱電效率可達(dá)85%。

3 燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)國(guó)產(chǎn)化分析

3.1 研究背景

國(guó)務(wù)院以國(guó)發(fā)〔2015〕28 號(hào)印發(fā)的《中國(guó)制造2025》中提出，制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主體，是立國(guó)之本、興國(guó)之器、強(qiáng)國(guó)之基。打造具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的制造業(yè)，是我國(guó)提升綜合國(guó)力、保障國(guó)家**、建設(shè)世界強(qiáng)國(guó)的必由之路。大力推動(dòng)電力裝備、**數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人等10個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域。

目前我國(guó)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的功率范圍主要集中在200 ～ 800 kW，800 kW 特別是1 000 kW 以上的燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)幾乎全部依賴(lài)進(jìn)口，并且市場(chǎng)需求很大。由于燃?xì)饫錈犭娐?lián)供系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)尚屬于發(fā)展階段，出于設(shè)備質(zhì)量與系統(tǒng)**性的考慮，對(duì)于800 kW 以下的燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)也是主要采購(gòu)卡特彼勒、顏巴赫等國(guó)外廠(chǎng)家的產(chǎn)品，這種現(xiàn)狀限制了國(guó)內(nèi)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)制造技術(shù)的**與發(fā)展。

目前燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)尚未得到大規(guī)模應(yīng)用，使燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)開(kāi)發(fā)難度大，成本高，產(chǎn)量小，加之國(guó)內(nèi)從事研究開(kāi)發(fā)的科研院所和生產(chǎn)制造的企業(yè)相對(duì)較少，導(dǎo)致燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的發(fā)展受到了很大的制約。

國(guó)內(nèi)分布式能源項(xiàng)目的動(dòng)力設(shè)備大多靠進(jìn)口，價(jià)格貴一倍以上，而且氣價(jià)居高不下，運(yùn)行成本偏高，業(yè)主投資不容易下定決心，這也間接限制了分布式能源的發(fā)展。根據(jù)國(guó)家的分布式能源規(guī)劃，燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)需求量將會(huì)大幅度增加，設(shè)備國(guó)產(chǎn)化是降低造價(jià)的重要環(huán)節(jié)，正在開(kāi)始的設(shè)備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程必須加快。因此，了解國(guó)內(nèi)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的廠(chǎng)家分布、制造水平、運(yùn)行情況，掌握準(zhǔn)確的國(guó)內(nèi)技術(shù)水平，進(jìn)一步推廣國(guó)產(chǎn)設(shè)備成為當(dāng)務(wù)之急。

3.2 技術(shù)現(xiàn)狀

我國(guó)輕型與重型燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)制造已有一定基礎(chǔ)，余熱鍋爐、溴化鋰制冷機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)早已國(guó)產(chǎn)化批量生產(chǎn)。根據(jù)國(guó)內(nèi)企業(yè)調(diào)研了解的情況，國(guó)內(nèi)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)制造的功率主要在1 000 kW 以下，有一定的設(shè)備制造工藝經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)來(lái)源主要分為在原有柴油機(jī)基礎(chǔ)上自行研制開(kāi)發(fā)、與國(guó)外公司合作研制開(kāi)發(fā)、采用進(jìn)口硬件與自主產(chǎn)權(quán)控制系統(tǒng)相結(jié)合等，使國(guó)產(chǎn)設(shè)備在性能、燃料多樣化、自控和點(diǎn)火能量等幾個(gè)方面得到提升。

① 技術(shù)提升

a． 采用國(guó)際先進(jìn)的燃?xì)馔獠炕旌戏绞?，即燃?xì)馀c空氣的混合方式采用增壓前預(yù)混模式，實(shí)現(xiàn)了可燃混合氣的高品質(zhì)要求。同時(shí)，采用了增壓中冷技術(shù)，提高了整機(jī)經(jīng)濟(jì)性能。

b． 采用國(guó)際上先進(jìn)的電控空燃比可調(diào)稀薄燃燒技術(shù)，在空燃比的補(bǔ)償自動(dòng)調(diào)控技術(shù)應(yīng)用方面有較大的進(jìn)展。

c． 采用磁電機(jī)點(diǎn)火或數(shù)字點(diǎn)火、電子調(diào)速的高能量點(diǎn)火系統(tǒng)。

d． 采用具有聯(lián)網(wǎng)與通信功能的程控器，實(shí)現(xiàn)**自診斷，使設(shè)備運(yùn)行更**。

以上關(guān)鍵技術(shù)，國(guó)內(nèi)的制造廠(chǎng)家已逐步掌握，并在沼氣、油田伴生氣、焦?fàn)t煤氣等領(lǐng)域有所應(yīng)用，充分驗(yàn)證了國(guó)產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)在動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性和**性方面有了大幅度提高，部分主要性能指標(biāo)達(dá)到了******。

② 技術(shù)不足

a．長(zhǎng)壽命周期原材料: 燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的燃料特性以及燃燒特性會(huì)產(chǎn)生爆震、熱負(fù)荷大、零件腐蝕磨損加快等問(wèn)題，國(guó)外對(duì)使用不同氣體燃料的內(nèi)燃機(jī)都開(kāi)發(fā)有專(zhuān)用的材料及零部件，使其可靠性得到較好的保證。

b．機(jī)械精密加工技術(shù): 在曲軸、氣缸及活塞的核心加工技術(shù)與進(jìn)口設(shè)備存在差距，加工精度和加工材料結(jié)構(gòu)性能的不足，還導(dǎo)致燃燒溫度與國(guó)外機(jī)組有一定差距。

c． 渦輪增壓技術(shù): 國(guó)內(nèi)與國(guó)外同規(guī)格的燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)相比，功率相差較大，增壓技術(shù)是關(guān)鍵。國(guó)內(nèi)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)多用柴油的增壓器改制匹配，缺乏針對(duì)性，效率不高，壓氣機(jī)易喘振等，匹配適用性差。應(yīng)針對(duì)不同的氣體燃料特性，進(jìn)行可變幾何渦輪增壓器( VGT) 以及高增壓( 米勒循環(huán)) 增壓器燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的開(kāi)發(fā)。

d．同一系列產(chǎn)品氣源變化適應(yīng)性: 由于氣體燃料受生產(chǎn)原料、生產(chǎn)過(guò)程、地域氣候等多種因素的影響，組成經(jīng)常發(fā)生變化，使機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)受到影響，目前從國(guó)內(nèi)外的資料分析，閉環(huán)( 或開(kāi)環(huán)) 電控缸內(nèi)噴射技術(shù)被認(rèn)為是*好的方式，可以使同一系列產(chǎn)品普及到所有氣體燃料，但零部件價(jià)格高，國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)廠(chǎng)家少，難以推廣應(yīng)用。機(jī)械控制缸外噴射以及各種預(yù)混合技術(shù)價(jià)格適宜，但控制精度低，對(duì)不同氣體燃料適應(yīng)程度較低。

3.3 制約因素

① 缺少?lài)?guó)家層面的統(tǒng)一規(guī)劃

燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)屬技術(shù)、資金、人才密集領(lǐng)域，是研發(fā)周期長(zhǎng)、生命周期長(zhǎng)的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。目前中國(guó)缺少可持續(xù)的統(tǒng)一規(guī)劃，并且投資力度小。目前，能源裝備遵循市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律，市場(chǎng)需要成熟產(chǎn)品，而新研制產(chǎn)品在這種情況下，如果沒(méi)有國(guó)家的政策支持，以純粹市場(chǎng)模式，與資金雄厚、先于中國(guó)發(fā)展幾十年的國(guó)外大公司同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)，中國(guó)的自主品牌成長(zhǎng)為有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品的艱難性和周期是可想而知的?！吨袊?guó)制造2025》一文中提出了建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略支撐與保障措施，需要相關(guān)部門(mén)加快落實(shí)各項(xiàng)政策支撐與保障措施的細(xì)則。

② 基礎(chǔ)技術(shù)薄弱

西方國(guó)家內(nèi)燃機(jī)已經(jīng)積累了豐富的研制、使用和管理經(jīng)驗(yàn)。先進(jìn)技術(shù)的預(yù)先研究無(wú)疑是內(nèi)燃機(jī)提高性能與可靠性和縮短研制周期的保證。比如，稀薄燃燒技術(shù)在美歐等國(guó)家?guī)资昵熬烷_(kāi)始研究，現(xiàn)在已經(jīng)成熟應(yīng)用，而中國(guó)在這方面的研究卻不多; 在長(zhǎng)壽命材料、精密機(jī)加工、先進(jìn)能量梯級(jí)利用技術(shù)等方面，中國(guó)與國(guó)外相比同樣存在一定差距，這些明顯制約了內(nèi)燃機(jī)的快速發(fā)展。

③ 產(chǎn)品研發(fā)與應(yīng)用存在矛盾

市場(chǎng)需要的是成熟產(chǎn)品，而剛研發(fā)出來(lái)的產(chǎn)品未經(jīng)考核不成熟。國(guó)外內(nèi)燃機(jī)研發(fā)公司都有自己的新產(chǎn)品考核工廠(chǎng)，而中國(guó)沒(méi)有對(duì)這種考核工廠(chǎng)提供良好配套政策和環(huán)境，致使新研制產(chǎn)品無(wú)處考核與鑒定，無(wú)法進(jìn)入市場(chǎng)應(yīng)用。

④ 引進(jìn)技術(shù)消化不足

采用進(jìn)口硬件或合作開(kāi)發(fā)的企業(yè)，對(duì)內(nèi)燃機(jī)核心部件的技術(shù)引進(jìn)吸收和研究消化不足。目前，這些企業(yè)在核心技術(shù)上嚴(yán)重依賴(lài)制造廠(chǎng)家，使得內(nèi)燃機(jī)企業(yè)在售后服務(wù)合作中處于被動(dòng)地位。

3.4 推進(jìn)國(guó)產(chǎn)化意義

根據(jù)已有分布式能源項(xiàng)目的投資情況，動(dòng)力設(shè)備造價(jià)約占設(shè)備總造價(jià)的50%，選用國(guó)產(chǎn)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)組造價(jià)約為2 200 元/kW，進(jìn)口機(jī)組造價(jià)約為3 800 元/kW，國(guó)產(chǎn)設(shè)備價(jià)格具有明顯優(yōu)勢(shì)，可大幅度減少項(xiàng)目造價(jià)。經(jīng)過(guò)初步計(jì)算，國(guó)產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行費(fèi)約0.08 元/( kW˙h) ，而進(jìn)口設(shè)備運(yùn)行費(fèi)約0.10元/( kW˙h) ，同樣，國(guó)產(chǎn)設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用及維護(hù)周期也具有一定優(yōu)勢(shì)。

推進(jìn)國(guó)產(chǎn)化工作不僅可以降低造價(jià)，方便項(xiàng)目運(yùn)行，還可以帶動(dòng)原材料及余熱利用設(shè)備等制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，更能夠促進(jìn)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的升級(jí)及**裝備制造業(yè)的發(fā)展，具有深遠(yuǎn)意義。

4 燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)制造企業(yè)情況

東營(yíng)A 公司是國(guó)內(nèi)主要的燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)制造企業(yè)，燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)產(chǎn)品涵蓋天然氣、煤礦瓦斯、沼氣等燃?xì)忸I(lǐng)域，具有國(guó)家分布式能源燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)裝備自主化研發(fā)制造基地，主要設(shè)備型號(hào)見(jiàn)表1。

濟(jì)南B 公司是中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司下屬的動(dòng)力裝備研發(fā)制造企業(yè)，是我國(guó)*早生產(chǎn)柴油機(jī)的廠(chǎng)家之一，主要設(shè)備型號(hào)見(jiàn)表2。

濰坊C公司是國(guó)內(nèi)主要的汽車(chē)及裝備制造企業(yè)，燃?xì)鈩?dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)基于成熟的柴油機(jī)本體，結(jié)合天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)特點(diǎn)，對(duì)活塞、缸蓋、增壓器、氣門(mén)座圈、氣門(mén)等零件進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，主要設(shè)備型號(hào)見(jiàn)表3。

義烏D 公司是國(guó)內(nèi)一家從事發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)、銷(xiāo)售和維修服務(wù)的綜合企業(yè)，是康明斯、珀金斯、道依茨等國(guó)外品牌的在華生產(chǎn)廠(chǎng)家，主要設(shè)備型號(hào)見(jiàn)表4。

5 燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)運(yùn)行情況

① 康迪粉業(yè)有限公司內(nèi)燃機(jī)組

康迪粉業(yè)有限公司的分布式能源項(xiàng)目選用兩臺(tái)濰坊C 公司的CW12V200ZT 內(nèi)燃機(jī)組，額定功率為880 kW，額定電壓為400 V，目前單臺(tái)機(jī)組*大可發(fā)電650 kW，與廠(chǎng)內(nèi)400 V 市電并網(wǎng)，用于對(duì)生產(chǎn)設(shè)備供電。氣源為企業(yè)自產(chǎn)的沼氣，并保證進(jìn)氣壓力在4 kPa。到目前機(jī)組已累計(jì)使用2 000 h，進(jìn)行過(guò)一次停機(jī)維護(hù)，機(jī)組運(yùn)行正常?？档戏蹣I(yè)有限公司應(yīng)用的濰坊C 公司機(jī)組見(jiàn)圖4。

圖4 康迪粉業(yè)有限公司應(yīng)用的濰坊C公司機(jī)組

② 東營(yíng)A 公司老廠(chǎng)區(qū)中央空調(diào)站

該中央空調(diào)站緊鄰辦公大樓，氣源為天然氣，以一臺(tái)東營(yíng)A 公司12V190ZL內(nèi)燃機(jī)為核心，利用余熱回收技術(shù)組成集發(fā)電、制冷、制熱于一體的分布式能源站，自2002 年6 月8 日投入正常運(yùn)營(yíng)至今。東營(yíng)A 公司老廠(chǎng)區(qū)中央空調(diào)站燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)見(jiàn)圖5。項(xiàng)目在保證9 000 kW˙h /d 的正常日發(fā)電量以外，還提供16 000 m2 的冬季供暖、7 000 m2 的夏季供冷及常年熱水供應(yīng)。

圖5 東營(yíng)A公司老廠(chǎng)區(qū)中央空調(diào)站燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)

③ 東營(yíng)A 公司新廠(chǎng)區(qū)域三聯(lián)供系統(tǒng)

該系統(tǒng)是住建部***節(jié)能示范項(xiàng)目一期工程，利用1 臺(tái)東營(yíng)A 公司6190ZL內(nèi)燃機(jī)、1 臺(tái)制冷量580 kW( 制熱量465 kW) 溴化鋰機(jī)組和1 套制冷量367 kW( 制熱量390 kW) 地源熱泵，組成三聯(lián)供系統(tǒng)，一次能源利用率*高可達(dá)85%。東營(yíng)A 公司新廠(chǎng)區(qū)域三聯(lián)供系統(tǒng)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)見(jiàn)圖6。

圖6 東營(yíng)A公司新廠(chǎng)區(qū)域三聯(lián)供系統(tǒng)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)

6 國(guó)產(chǎn)化建議

① 國(guó)產(chǎn)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)一般采用進(jìn)口硬件與自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)配件、控制系統(tǒng)相結(jié)合或與國(guó)外合作開(kāi)發(fā)的模式，確保國(guó)產(chǎn)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的質(zhì)量與性能。國(guó)內(nèi)企業(yè)需要在此基礎(chǔ)上，提高機(jī)械加工能力，加快研發(fā)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心部件。

② 國(guó)產(chǎn)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)氣源適應(yīng)范圍廣，已在沼氣、焦?fàn)t煤氣、煤礦瓦斯、油田伴生氣等多種氣體組成的氣源條件下得到廣泛應(yīng)用，充分驗(yàn)證了國(guó)產(chǎn)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的動(dòng)力性與**性，也為高品質(zhì)天然氣內(nèi)燃機(jī)技術(shù)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

③ 國(guó)產(chǎn)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)在項(xiàng)目投資、建設(shè)周期、維修周期等方面都較進(jìn)口設(shè)備有優(yōu)勢(shì)，但業(yè)主需緊密跟蹤內(nèi)燃機(jī)的制造材料來(lái)源、制造過(guò)程和出廠(chǎng)前各項(xiàng)測(cè)試，確保設(shè)備在全程制造嚴(yán)格控制的情況下出廠(chǎng)。

④ 針對(duì)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)NOx高排放的問(wèn)題，通過(guò)充分利用煙氣和缸套水余熱、增加脫硝裝置的方式，可以大幅度降低NOx排放量，符合國(guó)內(nèi)排放要求。

⑤ 燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)運(yùn)行只需要中、低壓燃?xì)?，且受海拔、環(huán)境溫度影響很小，適用于具有穩(wěn)定的電負(fù)荷、空調(diào)負(fù)荷、供暖負(fù)荷和蒸汽負(fù)荷的樓宇式建筑，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

⑥ 分布式能源系統(tǒng)是一條高效利用能源的好方式，是城市能源建設(shè)的重要方面，可以緩解季節(jié)性電力短缺，改善生活環(huán)境。若能采取大型燃?xì)獍l(fā)電廠(chǎng)集中建設(shè)與各類(lèi)建筑( 群) 分布式能源供應(yīng)系統(tǒng)分散建設(shè)并舉的政策，既可減輕建設(shè)大型燃?xì)獍l(fā)電廠(chǎng)在資金、環(huán)保和供水等方面的壓力，又可提高城市能源供應(yīng)的**可靠度。因此，推廣分布式能源系統(tǒng)需要政府在項(xiàng)目建設(shè)、氣價(jià)和電價(jià)等政策上給予支持。

7 結(jié)語(yǔ)

在客觀(guān)分析國(guó)產(chǎn)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，加深對(duì)國(guó)內(nèi)廠(chǎng)家及其產(chǎn)品的了解，總結(jié)國(guó)產(chǎn)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)優(yōu)勢(shì)，并提出國(guó)產(chǎn)化建議。核心設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化研究是提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力、實(shí)現(xiàn)降本增效的有效途徑，通過(guò)深入理論研究，優(yōu)化設(shè)備選型，為企業(yè)的科學(xué)發(fā)展提供有力保障，為我國(guó)**機(jī)械裝備制造業(yè)的崛起貢獻(xiàn)力量。