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。新型外燃机使用氢气作为工质,在四个封闭的气缸内充有一定容积的工质。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。
由于外燃机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。外燃机可以燃烧各种可燃气体,如:天然气、沼气、石油气、氢气、煤气等,也可燃烧柴油、液化石油气等液体燃料,还可以燃烧木材,以及利用太阳能等。只要热腔达到700℃,设备即可做功运行,环境温度越低,发电效率越高。该公司提供的STM4-120型25kW级机组的发电效率为29.6%,大大高于同容量的内燃机。外燃机{zd0}的优点是出力和效率不受海拔高度影响,非常适合于高海拔地区使用。
该设备目前有三种型号可供选择,"热电联产"型、"太阳能-外燃混合发电"型、"余热利用"型,以及车用型和流动现场电源。
热电联产型
将燃料燃烧发电后的余热用于供热和生活热水机型为热电联产型,一台25kW的外燃机,可以供热44kW,xx可以满足1000-1500建筑平方米或一个连级单位的基本能源供应。STM设备可以单xx立使用,也可多台连用,根据需要进行组合配置,适应不同规模的能源需求。
燃烧后的烟气可以达到盟国加利福尼亚州2005年和欧洲5号标准,这意味着可以将烟气直接排入塑料大棚,利用其中的低温余热、二氧化碳和水蒸气来促进植物生长。噪音,在距设备1米处,为68分贝。
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
热电联产设备外观
STM公司推出的25kW外燃机,主要为适应当今世界正在出现的能源设施小型、分散化的市场趋势,并作为这一"新工业革命"的重要基础工艺产品之一。该设备作为一个独立的电源供应装置,能够自动适应小型独立电网的容量变化需求,实现智能化控制,无需专人运行职守,基本属于傻瓜机。设备结构简单,零件只有内燃机的一半,没有进出气阀门等磨损机件,没有震爆作功,可靠性大大提高。设备坚固耐用,大修周期为5万小时,设备寿命可以达到20年。
STM外燃机外型
设备综合效率超过80%,特别是发电效率高达29.6%,比同容量内燃机效率高,是一般高原地区内燃机效率的150%,如果驻清藏和新疆西部地区的单位全部采用该设备供电,xx一项每年减少三分之一的能源用燃油供应,如果考虑热电联产的节能效果,以及运输损耗的减少,年减少能源用油五分之二到50%,效益极为可观。因此,外燃可以作为一种效费比极好的备装。
燃料消耗量燃料消耗量 MJ 304.05 小时天然气消耗 M3 8.65 小时柴油消耗 kg 7.05 小时人工煤气消耗 M3 17.29 小时LPG消耗 kg 7.82
太阳能-外燃混合发电型
STM利用外燃机的特性,将多面反光镜聚焦在外燃机的热腔,利用太阳的能量加温热腔发电,发电功率达到20kW,设备可以自动跟踪太阳旋转。STM另一个独具匠心的设计是在太阳落山后或阳光不足以发电时,自动合闭热腔,利用燃料燃烧发电,一机两用,节省了蓄电池投资,提高了能源供应设备的利用效率。而造价仅仅为硅晶光伏电池的三分之一,投资效益极好。
STM太阳能发电装置,造型优美,可以安装在城市建筑物上,作为城市造型建筑,白天利用太阳能,晚上利用夜间低谷燃气,发电并解决楼内热水供应,在一定程度上还可以减少城市热岛效应。
余热利用型
STM的另一优势是余热回收,而且大大简化了工艺技术。利用热腔温度达到700℃即可发电的特性,不需要任何介质或热能转换装置,直接将热腔伸入热源之中,将余热转换成高价值的电能。例如:炼油厂、化工厂、焦化厂、冶炼厂等,均可使用。每个外燃机可以回收25kW电能和44kW热能。