編者按:2020年9月17~18日,以“塑造新模式•激活新動(dòng)能”為主題的“第十六屆中國分布式能源國際論壇暨2020綜合能源展覽會(huì)”在山東濟(jì)南召開,本次論壇由中國能源網(wǎng)主辦,中國能源研究會(huì)分布式能源專業(yè)委員會(huì)、水發(fā)能源集團(tuán)有限公司聯(lián)合主辦。會(huì)上,大連歐譜納透平動(dòng)力科技有限公司副總工程師劉志杰發(fā)表了“歐譜納燃機(jī)助力分布式能源項(xiàng)目的發(fā)展”主旨演講。
以下內(nèi)容根據(jù)論壇演講實(shí)錄進(jìn)行整理。
大家上午好,我是劉志杰,很高興今天有這個(gè)機(jī)會(huì)跟大家一塊兒來分享歐譜納燃機(jī)在分布式能源方面做的一些工作和成果。
我今天分享的是歐譜納燃機(jī)助力分布式能源項(xiàng)目的發(fā)展。
首先簡單介紹一下,分幾個(gè)課題,主要是告訴大家,歐譜納是干啥的,我們是誰,我們是做了哪些工作,我們能為分布式能源的客戶提供哪些解決方案和幫助。
首先簡單介紹一下無錫歐譜納,座落在無錫市惠山開發(fā)區(qū)工業(yè)轉(zhuǎn)型集聚區(qū)。公司在2017年完成對(duì)荷蘭OPRA燃機(jī)公司全資收購,是國內(nèi)唯一一家同時(shí)擁有2MW,3MW兩款小型燃?xì)廨啓C(jī)全部自動(dòng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的企業(yè)。
公司致力于小型燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)品的研發(fā)、制造和服務(wù)。公司燃機(jī)產(chǎn)品OP16多項(xiàng)指標(biāo)處于世界水平。國內(nèi)工廠一期預(yù)計(jì)2021年投入使用,建成后擁有上百臺(tái)國產(chǎn)小型燃?xì)廨啓C(jī)的生產(chǎn)能力。
這個(gè)是我們歐譜納燃機(jī)在全球的一個(gè)分布的情況和布局。首先無錫歐譜納是集團(tuán)總部,下轄的有大連歐譜納,荷蘭OPRA,美國AIREM,俄羅斯子公司,主要是負(fù)責(zé)俄羅斯市場(chǎng)的銷售售后維護(hù)這方面的工作。
第二個(gè)簡單介紹一下,OPRA燃機(jī),起源是在挪威,上世紀(jì)六十年代就有這個(gè)小OPRA燃機(jī)雛形和技術(shù)了。隨后OPRA在91年成立在荷蘭,經(jīng)過基于之前技術(shù)儲(chǔ)備,又有這段將近十年的技術(shù)升級(jí)和研發(fā),在03年,我們形成了OP16的體系和技術(shù),在06年正式的在全球化的銷售。在2017年成為歐譜納燃機(jī)的全資子公司,我們?cè)?019年開始在國內(nèi)國產(chǎn)化的工作。
這個(gè)是歐譜納燃機(jī)的動(dòng)畫,這個(gè)結(jié)構(gòu)還是比較簡單的,隨后會(huì)在下一頁簡單介紹一下。這個(gè)燃機(jī)有這么幾個(gè)特點(diǎn),一個(gè)是多種燃料的適應(yīng)性,有很多的氣體燃料或者液體燃料都可以拿來燃燒,這個(gè)在燃燒系統(tǒng)處于領(lǐng)先的地位。這個(gè)燃機(jī)的性能比較優(yōu)越,可靠性強(qiáng),簡單易操作,也易于維護(hù),可以應(yīng)用在工業(yè)、商業(yè)還有油氣行業(yè),很多場(chǎng)景都可以應(yīng)用。到目前為止,我們已經(jīng)超過了130臺(tái)的運(yùn)行業(yè)績,累計(jì)超過200萬小時(shí)的安全運(yùn)行的小時(shí)數(shù),取得了ISO9001的認(rèn)證等。
這個(gè)是OPRA主機(jī)結(jié)構(gòu),動(dòng)力輸出端,行星減速器,這邊是核心轉(zhuǎn)子,最左面在冷端的一個(gè)軸承組合,是一個(gè)單級(jí)的壓縮機(jī),背靠背的是一個(gè)單級(jí)的鏡像透平,整個(gè)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)是非常簡單的。燃燒方面有四個(gè)逆流方向的燃燒桶,可以繼續(xù)支持雙原料,也有DLE干濕低排放的功能,我們整個(gè)轉(zhuǎn)子是26000rpm,高溫?zé)煔饨?jīng)過渦輪做工之后,以軸箱的方式在排煙段排出,可以進(jìn)行熱回收的利用。
簡單介紹一下它的燃料的適應(yīng)性。我們這個(gè)燃機(jī)有非常靈活的燃料的適應(yīng)性,適應(yīng)的燃料熱值范圍也非常廣泛,最低可以到5兆焦每公斤或者5兆焦每標(biāo)方,最高也可以到70、80兆焦。可以燒高熱值的氣體,比如我們常規(guī)的天然氣,還有一些在油氣行業(yè)的井口氣,包括丙烷,液化石油氣。液體燃料有很寬泛使用的對(duì)象,有柴油,熱解油,乙醇都可以燃燒。還有適應(yīng)超低熱值的氣體,比如說工業(yè)上合成的合成氣,生物質(zhì)氣,VOCs,工業(yè)廢氣。還有特殊燃料,在有些特殊的工業(yè)或者是油氣場(chǎng)合會(huì)有很多高含硫的氣體,在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中可以達(dá)到4%硫化氫的燃?xì)猓伎梢阅脕硎褂谩0儦淙剂希蠹液唵握f一下,因?yàn)樽蛱煳覀兒芏鄬<乙苍诜窒恚ㄓ泻芏嗤饧膶<叶啻翁岢鰜須錃猓瑲錃馐潜淮蠹夜┱J(rèn)的下一個(gè)清潔能源的方向,也是我們很多燃?xì)夤九斫鉀Q的下一個(gè)能源的目標(biāo)。
我們OPRA燃機(jī)也在燒純氫,100%氫氣這塊積累了大量的經(jīng)驗(yàn),我們目前已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室里完成了全工況,全負(fù)荷的燃燒系統(tǒng)和熱系統(tǒng)的試驗(yàn)。我們按照計(jì)劃在明年中期,完成核心發(fā)動(dòng)機(jī)的中試,到年底就可以有100%氫氣的OP16機(jī)型的問試,來進(jìn)行純氫發(fā)電的應(yīng)用。
這個(gè)是OP16整機(jī)模型,功率是1883W,ISO條件下,發(fā)電效率25%,排煙達(dá)到573度,排煙流量9.0kg/s,工程接口也比較簡單,需要一個(gè)燃?xì)猓绻粋€(gè)氣體燃料需要一個(gè)燃?xì)?2到16公斤,需要一個(gè)儀表氣,需要380伏的交流電,在正常運(yùn)行的時(shí)候只需要21個(gè)千瓦的字號(hào)電,我們這個(gè)兆殼有降噪的功能的,它的整機(jī)的大修可以通過4萬小時(shí)進(jìn)行大修,整個(gè)機(jī)組的可用性可以超過30年,熱回收是非常多的。
作為先進(jìn)的燃?xì)廨啓C(jī),也是我們?cè)诜植际叫袠I(yè)內(nèi)的用戶痛點(diǎn),可能它的進(jìn)口造價(jià)和維護(hù)費(fèi)用,包括維護(hù)的及時(shí)性,要運(yùn)到海外然后再返場(chǎng)這方面就比較麻煩,我們?cè)跓o錫建廠包括在大連有工廠,也是來解決進(jìn)口燃機(jī),價(jià)格高,維護(hù)保養(yǎng)貴的用戶痛點(diǎn)。
介紹一下OPRA燃機(jī)在分布式能源方面的方案。在分布式能源里面,主要以電和熱的形式提供給客戶,電力屬于這里面的高品質(zhì)能源,可以以各種形式給用電的設(shè)備。熱的形式有三種,有直接熱風(fēng)的使用,因?yàn)檫@個(gè)溫度較高,可以直接用于干燥的熱空氣,也可以產(chǎn)生冷水。
這是一個(gè)典型的CHP的方案,電力直接并網(wǎng),用戶自發(fā)自用,余熱被鍋爐回收,產(chǎn)生一個(gè)大概六噸,一個(gè)八公斤的飽和蒸氣,工業(yè)上一般就是八公斤拿來用,這個(gè)飽和蒸汽可以在不同的工業(yè)場(chǎng)景上進(jìn)行不同的使用。綜合的效率是可以超過80%的。
第二個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景,就是冷熱電或者熱電聯(lián)動(dòng),它這個(gè)熱可以進(jìn)余熱鍋爐,再進(jìn)蒸汽型的溴化鋰,也可以直接進(jìn)煙氣型的溴化鋰,因?yàn)槲覀兣艧煖囟缺容^高,570度,所以它進(jìn)吸收室,溴化鋰的CPU還是蠻高的,可以達(dá)到1.4到1.5,所以它可以回收大概有5.6兆瓦的制冷量,這樣加上5.6兆瓦的制冷量加上1.8兆瓦的電力,在熱電聯(lián)供的利用率上是可以超過90%的。
再一個(gè)是煙氣直接的烘干,干燥使用。這個(gè)也是我們?cè)趪鴥?nèi)已經(jīng)得到了具體的應(yīng)用了,我們后面也會(huì)簡單的介紹。它的這個(gè)排煙有將近5兆瓦左右的熱量,可以直接用來烘干,進(jìn)行一個(gè)烘干干燥的設(shè)備,直接進(jìn)行使用。
針對(duì)如果是客戶綜合的能源需求比較多的場(chǎng)景,比如說它既有蒸汽的需求,又有制冷的需求,它需要的電量比較多,我們可以用多臺(tái)并行的模式,可以兩臺(tái)使用,也可以多臺(tái)使用。
這個(gè)是我們歸納的一些,當(dāng)然它的應(yīng)用場(chǎng)景不止這些方面,還有很多,比如說一些制藥廠,造紙廠,化工廠,主要是利用它的一些不是直接燒天然氣,主要是利用化工廠的一些廢能的回收利用,因?yàn)樗菦]有成本,拿來回收利用,有很大的經(jīng)濟(jì)性。包括啤酒廠,飲料飲品,煙草加工還需要烘干,油氣田,既需要電能,也需要蒸汽進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的采油這方面。木材加工烘干,包括數(shù)據(jù)中心的熱電聯(lián)供,包括造車行業(yè)汽車制造也有這方面的需求。
這個(gè)是OPRA在海外的一些應(yīng)用的典型業(yè)績,包括在俄羅斯的北極圈內(nèi)極寒的環(huán)境下,它這個(gè)室外安裝,因?yàn)槟沁叾际窃诹阆?0度以下的溫度,工況還是比較惡劣也包括在海上平臺(tái)的應(yīng)用,高延誤,高濕,高熱的狀態(tài)下,為海上平臺(tái)提供孤網(wǎng)電力的運(yùn)行。包括在俄羅斯其他的一些油氣田,還有其他的一些海上平臺(tái),包括在歐洲的北海平臺(tái)也有這個(gè)應(yīng)用。
這些是CHP方面的,冷熱聯(lián)供方面的一些應(yīng)用,包括在索契冬奧會(huì)熱電聯(lián)供,在APEC會(huì)議聯(lián)供,還有德國造紙廠,德國淀粉廠直接烘干。
再簡單介紹一下我們?cè)趪鴥?nèi)的案例,這個(gè)也是我們昨天也得到了大會(huì)的認(rèn)可,我們這個(gè)華潤燃?xì)馔顿Y的華潤制藥這個(gè)項(xiàng)目也得到了大會(huì)的認(rèn)可,獲得了這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。它是在無錫華潤制藥這個(gè)項(xiàng)目上運(yùn)行的,我們的業(yè)主運(yùn)行的精益化,優(yōu)化方案也做的好,他們也規(guī)避了電價(jià)低的問題,可以進(jìn)行燃?xì)忮仩t的供熱。在相當(dāng)于每天要啟停一次,對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的考驗(yàn)是非常大的,最好是連續(xù)運(yùn)行,要經(jīng)常頻繁的啟停,可能對(duì)一些重燃來講,可能會(huì)有折損它的運(yùn)行小時(shí)數(shù)。對(duì)于我們這個(gè)小燃機(jī),因?yàn)樗@個(gè)結(jié)構(gòu)對(duì)啟停和受熱,冷卻這塊不是特別敏感,所以它可以滿足業(yè)主每天啟停一次比較高的標(biāo)準(zhǔn)要求。
這個(gè)也是我們昨天也得到大會(huì)認(rèn)可,這是一個(gè)煙氣直接烘干業(yè)主的工藝,也得到了大會(huì)認(rèn)可,得到了一個(gè)創(chuàng)新應(yīng)用的這么一個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng),這樣用我們的燃機(jī)直接嵌入到業(yè)主的烘干工藝上,取代了原來熱風(fēng)的烘干爐的使用,通過我們這個(gè)機(jī)器,既發(fā)了電,熱煙氣又提供了熱能,為業(yè)主大的節(jié)省了經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的成本,我們給它也核算了一下,按照現(xiàn)在這樣一年可以節(jié)約成本超過500多萬,經(jīng)濟(jì)效益是非常好的。
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責(zé)任編輯: 張磊