劉志杰：歐譜納燃機(jī)助力分布式能源項目的發(fā)展

編者按：2020年9月17～18日，以“塑造新模式•激活新動能”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”在山東濟(jì)南召開，本次論壇由中國能源網(wǎng)主辦，中國能源研究會分布式能源專業(yè)委員會、水發(fā)能源集團(tuán)有限公司聯(lián)合主辦。會上，大連歐譜納透平動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)助力分布式能源項目的發(fā)展”主旨演講。

以下內(nèi)容根據(jù)論壇演講實錄進(jìn)行整理。

大家上午好，我是劉志杰，很高興今天有這個機(jī)會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)助力分布式能源項目的發(fā)展。

首先簡單介紹一下，分幾個課題，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年完成對荷蘭OPRA燃機(jī)公司全資收購，是國內(nèi)唯一一家同時擁有2MW，3MW兩款小型燃?xì)廨啓C(jī)全部自動知識產(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多項指標(biāo)處于世界水平。國內(nèi)工廠一期預(yù)計2021年投入使用，建成后擁有上百臺國產(chǎn)小型燃?xì)廨啓C(jī)的生產(chǎn)能力。

這個是我們歐譜納燃機(jī)在全球的一個分布的情況和布局。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)俄羅斯市場的銷售售后維護(hù)這方面的工作。

第二個簡單介紹一下，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)儲備，又有這段將近十年的技術(shù)升級和研發(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，我們在2019年開始在國內(nèi)國產(chǎn)化的工作。

這個是歐譜納燃機(jī)的動畫，這個結(jié)構(gòu)還是比較簡單的，隨后會在下一頁簡單介紹一下。這個燃機(jī)有這么幾個特點，一個是多種燃料的適應(yīng)性，有很多的氣體燃料或者液體燃料都可以拿來燃燒，這個在燃燒系統(tǒng)處于領(lǐng)先的地位。這個燃機(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)，很多場景都可以應(yīng)用。到目前為止，我們已經(jīng)超過了130臺的運行業(yè)績，累計超過200萬小時的安全運行的小時數(shù)，取得了ISO9001的認(rèn)證等。

這個是OPRA主機(jī)結(jié)構(gòu)，動力輸出端，行星減速器，這邊是核心轉(zhuǎn)子，最左面在冷端的一個軸承組合，是一個單級的壓縮機(jī)，背靠背的是一個單級的鏡像透平，整個轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)是非常簡單的。燃燒方面有四個逆流方向的燃燒桶，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?？梢詿邿嶂档臍怏w，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)或者是油氣場合會有很多高含硫的氣體，在實際運行當(dāng)中可以達(dá)到4%硫化氫的燃?xì)猓伎梢阅脕硎褂?。包括純氫燃料，跟大家簡單說一下，因為昨天我們很多專家也在分享，包括有很多外籍的專家多次提出來氫氣，氫氣是被大家供認(rèn)的下一個清潔能源的方向，也是我們很多燃?xì)夤九斫鉀Q的下一個能源的目標(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，我們目前已經(jīng)在實驗室里完成了全工況，全負(fù)荷的燃燒系統(tǒng)和熱系統(tǒng)的試驗。我們按照計劃在明年中期，完成核心發(fā)動機(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，需要一個燃?xì)?，如果一個氣體燃料需要一個燃?xì)?2到16公斤，需要一個儀表氣，需要380伏的交流電，在正常運行的時候只需要21個千瓦的字號電，我們這個兆殼有降噪的功能的，它的整機(jī)的大修可以通過4萬小時進(jìn)行大修，整個機(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)，也是我們在分布式行業(yè)內(nèi)的用戶痛點，可能它的進(jìn)口造價和維護(hù)費用，包括維護(hù)的及時性，要運到海外然后再返場這方面就比較麻煩，我們在無錫建廠包括在大連有工廠，也是來解決進(jìn)口燃機(jī)，價格高，維護(hù)保養(yǎng)貴的用戶痛點。

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，因為這個溫度較高，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)生一個大概六噸，一個八公斤的飽和蒸氣，工業(yè)上一般就是八公斤拿來用，這個飽和蒸汽可以在不同的工業(yè)場景上進(jìn)行不同的使用。綜合的效率是可以超過80%的。

第二個應(yīng)用場景，就是冷熱電或者熱電聯(lián)動，它這個熱可以進(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，因為我們排煙溫度比較高，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。

再一個是煙氣直接的烘干，干燥使用。這個也是我們在國內(nèi)已經(jīng)得到了具體的應(yīng)用了，我們后面也會簡單的介紹。它的這個排煙有將近5兆瓦左右的熱量，可以直接用來烘干，進(jìn)行一個烘干干燥的設(shè)備，直接進(jìn)行使用。

針對如果是客戶綜合的能源需求比較多的場景，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，我們可以用多臺并行的模式，可以兩臺使用，也可以多臺使用。

這個是我們歸納的一些，當(dāng)然它的應(yīng)用場景不止這些方面，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，因為它是沒有成本，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，它這個室外安裝，因為那邊都是在零下40度以下的溫度，工況還是比較惡劣也包括在海上平臺的應(yīng)用，高延誤，高濕，高熱的狀態(tài)下，為海上平臺提供孤網(wǎng)電力的運行。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，包括在歐洲的北海平臺也有這個應(yīng)用。

這些是CHP方面的，冷熱聯(lián)供方面的一些應(yīng)用，包括在索契冬奧會熱電聯(lián)供，在APEC會議聯(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在國內(nèi)的案例，這個也是我們昨天也得到了大會的認(rèn)可，我們這個華潤燃?xì)馔顿Y的華潤制藥這個項目也得到了大會的認(rèn)可，獲得了這個獎項。它是在無錫華潤制藥這個項目上運行的，我們的業(yè)主運行的精益化，優(yōu)化方案也做的好，他們也規(guī)避了電價低的問題，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，對燃?xì)廨啓C(jī)的考驗是非常大的，最好是連續(xù)運行，要經(jīng)常頻繁的啟停，可能對一些重燃來講，可能會有折損它的運行小時數(shù)。對于我們這個小燃機(jī)，因為它這個結(jié)構(gòu)對啟停和受熱，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。

這個也是我們昨天也得到大會認(rèn)可，這是一個煙氣直接烘干業(yè)主的工藝，也得到了大會認(rèn)可，得到了一個創(chuàng)新應(yīng)用的這么一個獎項，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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