劉志杰：歐譜納燃機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(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 )”在山東濟南召開(kāi)，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(zhuān)業(yè)委員會(huì )、水發(fā)能源集團有限公司聯(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“歐譜納燃機助力分布式能源項目的發(fā)展”主旨演講。

以下內容根據論壇演講實(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)機會(huì )跟大家一塊兒來(lái)分享歐譜納燃機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助力分布式能源項目的發(fā)展。

首先簡(jiǎn)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(shuí)，我們是做了哪些工作，我們能為分布式能源的客戶(hù)提供哪些解決方案和幫助。

首先簡(jiǎn)單介紹一下無(wú)錫歐譜納，座落在無(wú)錫市惠山開(kāi)發(fā)區工業(yè)轉型集聚區。公司在2017年完成對荷蘭OPRA燃機公司全資收購，是國內唯一一家同時(shí)擁有2MW，3MW兩款小型燃氣輪機全部自動(dòng)知識產(chǎn)權的企業(yè)。

公司致力于小型燃氣輪機產(chǎn)品的研發(fā)、制造和服務(wù)。公司燃機產(chǎn)品OP16多項指標處于世界水平。國內工廠(chǎng)一期預計2021年投入使用，建成后擁有上百臺國產(chǎn)小型燃氣輪機的生產(chǎn)能力。

這個(gè)是我們歐譜納燃機在全球的一個(gè)分布的情況和布局。首先無(wú)錫歐譜納是集團總部，下轄的有大連歐譜納，荷蘭OPRA，美國AIREM，俄羅斯子公司，主要是負責俄羅斯市場(chǎng)的銷(xiāo)售售后維護這方面的工作。

第二個(gè)簡(jiǎn)單介紹一下，OPRA燃機，起源是在挪威，上世紀六十年代就有這個(gè)小OPRA燃機雛形和技術(shù)了。隨后OPRA在91年成立在荷蘭，經(jīng)過(guò)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(xiāo)售。在2017年成為歐譜納燃機的全資子公司，我們在2019年開(kāi)始在國內國產(chǎn)化的工作。

這個(gè)是歐譜納燃機的動(dòng)畫(huà)，這個(gè)結構還是比較簡(jiǎn)單的，隨后會(huì )在下一頁(yè)簡(jiǎn)單介紹一下。這個(gè)燃機有這么幾個(gè)特點(diǎn)，一個(gè)是多種燃料的適應性，有很多的氣體燃料或者液體燃料都可以拿來(lái)燃燒，這個(gè)在燃燒系統處于領(lǐng)先的地位。這個(gè)燃機的性能比較優(yōu)越，可靠性強，簡(jiǎn)單易操作，也易于維護，可以應用在工業(yè)、商業(yè)還有油氣行業(yè)，很多場(chǎng)景都可以應用。到目前為止，我們已經(jīng)超過(guò)了130臺的運行業(yè)績(jì)，累計超過(guò)200萬(wàn)小時(shí)的安全運行的小時(shí)數，取得了ISO9001的認證等。

這個(gè)是OPRA主機結構，動(dòng)力輸出端，行星減速器，這邊是核心轉子，最左面在冷端的一個(gè)軸承組合，是一個(gè)單級的壓縮機，背靠背的是一個(gè)單級的鏡像透平，整個(gè)轉子結構是非常簡(jiǎn)單的。燃燒方面有四個(gè)逆流方向的燃燒桶，可以繼續支持雙原料，也有DLE干濕低排放的功能，我們整個(gè)轉子是26000rpm，高溫煙氣經(jīng)過(guò)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(jiǎn)單介紹一下它的燃料的適應性。我們這個(gè)燃機有非常靈活的燃料的適應性，適應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。還有適應超低熱值的氣體，比如說(shuō)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)際運行當中可以達到4%硫化氫的燃氣，都可以拿來(lái)使用。包括純氫燃料，跟大家簡(jiǎn)單說(shuō)一下，因為昨天我們很多專(zhuān)家也在分享，包括有很多外籍的專(zhuān)家多次提出來(lái)氫氣，氫氣是被大家供認的下一個(gè)清潔能源的方向，也是我們很多燃氣公司努力來(lái)解決的下一個(gè)能源的目標。

我們OPRA燃機也在燒純氫，100%氫氣這塊積累了大量的經(jīng)驗，我們目前已經(jīng)在實(shí)驗室里完成了全工況，全負荷的燃燒系統和熱系統的試驗。我們按照計劃在明年中期，完成核心發(fā)動(dòng)機的中試，到年底就可以有100%氫氣的OP16機型的問(wèn)試，來(lái)進(jìn)行純氫發(fā)電的應用。

這個(gè)是OP16整機模型，功率是1883W，ISO條件下，發(fā)電效率25%，排煙達到573度，排煙流量9.0kg/s，工程接口也比較簡(jiǎn)單，需要一個(gè)燃氣，如果一個(gè)氣體燃料需要一個(gè)燃氣12到16公斤，需要一個(gè)儀表氣，需要380伏的交流電，在正常運行的時(shí)候只需要21個(gè)千瓦的字號電，我們這個(gè)兆殼有降噪的功能的，它的整機的大修可以通過(guò)4萬(wàn)小時(shí)進(jìn)行大修，整個(gè)機組的可用性可以超過(guò)30年，熱回收是非常多的。

作為先進(jìn)的燃氣輪機，也是我們在分布式行業(yè)內的用戶(hù)痛點(diǎn)，可能它的進(jìn)口造價(jià)和維護費用，包括維護的及時(shí)性，要運到海外然后再返場(chǎng)這方面就比較麻煩，我們在無(wú)錫建廠(chǎng)包括在大連有工廠(chǎng)，也是來(lái)解決進(jìn)口燃機，價(jià)格高，維護保養貴的用戶(hù)痛點(diǎn)。

介紹一下OPRA燃機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(hù)，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備。熱的形式有三種，有直接熱風(fēng)的使用，因為這個(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(hù)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(lái)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(guò)80%的。

第二個(gè)應用場(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(guò)90%的。

再一個(gè)是煙氣直接的烘干，干燥使用。這個(gè)也是我們在國內已經(jīng)得到了具體的應用了，我們后面也會(huì )簡(jiǎn)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(lái)烘干，進(jìn)行一個(gè)烘干干燥的設備，直接進(jìn)行使用。

針對如果是客戶(hù)綜合的能源需求比較多的場(chǎng)景，比如說(shuō)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?xún)膳_使用，也可以多臺使用。

這個(gè)是我們歸納的一些，當然它的應用場(chǎng)景不止這些方面，還有很多，比如說(shuō)一些制藥廠(chǎng)，造紙廠(chǎng)，化工廠(chǎng)，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(chǎng)的一些廢能的回收利用，因為它是沒(méi)有成本，拿來(lái)回收利用，有很大的經(jīng)濟性。包括啤酒廠(chǎng)，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)行驅動(dòng)的采油這方面。木材加工烘干，包括數據中心的熱電聯(lián)供，包括造車(chē)行業(yè)汽車(chē)制造也有這方面的需求。

這個(gè)是OPRA在海外的一些應用的典型業(yè)績(jì)，包括在俄羅斯的北極圈內極寒的環(huán)境下，它這個(gè)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(gè)應用。

這些是CHP方面的，冷熱聯(lián)供方面的一些應用，包括在索契冬奧會(huì )熱電聯(lián)供，在A(yíng)PEC會(huì )議聯(lián)供，還有德國造紙廠(chǎng)，德國淀粉廠(chǎng)直接烘干。

再簡(jiǎn)單介紹一下我們在國內的案例，這個(gè)也是我們昨天也得到了大會(huì )的認可，我們這個(gè)華潤燃氣投資的華潤制藥這個(gè)項目也得到了大會(huì )的認可，獲得了這個(gè)獎項。它是在無(wú)錫華潤制藥這個(gè)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，他們也規避了電價(jià)低的問(wèn)題，可以進(jìn)行燃氣鍋爐的供熱。在相當于每天要啟停一次，對燃氣輪機的考驗是非常大的，最好是連續運行，要經(jīng)常頻繁的啟停，可能對一些重燃來(lái)講，可能會(huì )有折損它的運行小時(shí)數。對于我們這個(gè)小燃機，因為它這個(gè)結構對啟停和受熱，冷卻這塊不是特別敏感，所以它可以滿(mǎn)足業(yè)主每天啟停一次比較高的標準要求。

這個(gè)也是我們昨天也得到大會(huì )認可，這是一個(gè)煙氣直接烘干業(yè)主的工藝，也得到了大會(huì )認可，得到了一個(gè)創(chuàng )新應用的這么一個(gè)獎項，這樣用我們的燃機直接嵌入到業(yè)主的烘干工藝上，取代了原來(lái)熱風(fēng)的烘干爐的使用，通過(guò)我們這個(gè)機器，既發(fā)了電，熱煙氣又提供了熱能，為業(yè)主大的節省了經(jīng)濟運行的成本，我們給它也核算了一下，按照現在這樣一年可以節約成本超過(guò)500多萬(wàn)，經(jīng)濟效益是非常好的。

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