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热烈祝贺我公司荣获国家高新技术企业称号

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/重庆科克发动机技术有限公司总裁温国生

  如果确定了发电机组的燃料类别,那么该如何进行机组的功率选择呢?

  考虑到设备的后续维修管理,发电机组的型号要尽可能减少,最好是采用单一机型,这样可以减少零件的库存数量和提高维修的便利性。

  从设备的初始投资费用、场地的占用、后续的维修费用、设备的可靠性、设备的油耗指标等一系列因素来进行考量,笔者认为商业电站的单一机组黄金功率是1000kW。

在发动机的结构设计中,12V发动机的曲轴平衡是最好做到的,8V是最困难的,然后是16V和20V的发动机,所以所有的V性发动机,12V的振动相对最小,发动机的工作也最为平稳。

经过我们多年的实验室数据,我们发现12V发动机的热效率、机械效率和16V、20V发动机相当,8V的热效率和机械效率是最低的。

从制造成本而言,折算每千瓦的发动机制造成本,20V最高,然后是16V和8V,12V的发动机成本最低,为何会是这样的呢?因为发动机的长度越长,发动机的缸体铸造、曲轴锻造、凸轮轴加工的难度就会越大,所以折算每千瓦的制造成本,以20V最高,然后是16V。由于V型发动机的很多零件时通用或者结构接近,当发动机的缸数降低到12V以下时,我们会发现随着气缸的数量减少时,每千瓦的发动机制造成本又会呈直线上升的态势,在8-20V的发动机之中,综合下来,12V发动机的制造成本相对最低。

以目前市场上主流的发动机来看,大部分1000 kW的发电机组,发动机的气缸直径都是在160-170mm之间,如康明斯的缸径为159mm,PERKINS缸径为165mm,卡特彼勒、MTU、三菱、科克的缸径均为170mm。

发动机为了获得更高的热效率,在设计发动机的时候,如果发动机的“行程/ 缸径”的比值越大,则发动机的热效率就会越高,因为发动机的行程增加后,燃料和空气在气缸中混合燃烧的空间相对就会越大,燃料就会燃烧得更加彻底,这也是发动机在设计时要重点考虑的因素之一。

早期设计的发动机,因为运动件受制于活塞运动的线速度,所以“行程/缸径”的比值一般都是在1.0左右,随着科技的进步,在上一个世纪90年代以后设计的发动机,“行程/缸径”的比值大幅提升,比值提升了,发动机的单缸排气量也增加了,同时发动机的热效率也提升了,发动机的油耗水平也得到大幅的改善。

发动机的热效率除了和“行程/缸径”的比值有关,和增压器的压比、燃油泵的喷射压力、喷油器的启阀压力都密切相关,发动机的增压器压比越高,燃油泵的喷射压力和喷油器的启阀压力越高,发动机的燃烧就会越好,发动机的热效率也就越高,当然发动机的制造难度也就越大。

日本三菱R系列发动机匹配的发电机组

居于发动机的制造成本、燃料运营成本、发动机的维护管理成本等一系列因素,重庆科克发动机技术有限公司将自己研发的Q系列V12发动机作为商业电站的主推发动机,该发动机的缸径为170mm,行程为195mm,该技术平台可以衍生出1000-1200rpm的中速柴油发动机、1200-1500rpm的燃气发动机、1200-1500rpm的可燃烧低成本燃料的特种发动机、1200-1500rpm-1800rpm的双燃料发动机,这些产品可用于商业电站的发电机组动力,考虑到商业电站的发电机组是主力长期使用,在发电机组的频率为50Hz时,我们建议采用1000rpm或者1500rpm,在发电机组的频率为60Hz时,我们建议采用1200rpm的发动机,以提高发动机的运行可靠性。

 

美国卡特彼勒35系列发动机

对于商业电站用的发动机,我们有以下的四个方案供大家进行选择:

一、中速柴油发动机:

中速发动机和高速相比,******的特点就是燃油耗非常低,而且发动机的可靠性也比高速机要好,发动机的大修期比高速机延长一倍以上。

科克QTA3240中速发电机组

二、特种燃料发动机:

采用特种燃料用于发动机,同等热值的情况下,由于特种燃料的成本比轻柴油低55%,而且特种燃料富含氧元素,发动机的燃烧比轻柴油还要好,发动机的热效率更高,燃料燃烧得更加充分,我们预计采用特种燃料的发动机,其燃料费用大约比轻柴油可以节约一半左右。

三、双燃料发动机:

双燃料发动机采用70%的天然气和30%的轻柴油作为燃料,这种发动机可以有效地降低燃料的消耗费用,和传统的柴油机相比,采用双燃料的发动机的燃料成本相当于柴油发动机的60%左右。

科克双燃料发动机QTA3240-BG3

四、燃气发动机:

天然气发动机采用天然气作为发动机的燃料,如果天然气的价格在RMB3.2/m³,每立方米的天然气可以发4kW·hr的电力输出,则每kW·hr的电力燃料费用为RMB0.80,和柴油发动机相比,天然气的燃料费用大约相当于柴油发动机的45%左右。

科克燃气发动机JTA3240

 

/重庆科克发动机技术有限公司总裁温国生

  如果确定了发电机组的燃料类别,那么该如何进行机组的功率选择呢?

  考虑到设备的后续维修管理,发电机组的型号要尽可能减少,最好是采用单一机型,这样可以减少零件的库存数量和提高维修的便利性。

  从设备的初始投资费用、场地的占用、后续的维修费用、设备的可靠性、设备的油耗指标等一系列因素来进行考量,笔者认为商业电站的单一机组黄金功率是1000kW。

在发动机的结构设计中,12V发动机的曲轴平衡是最好做到的,8V是最困难的,然后是16V和20V的发动机,所以所有的V性发动机,12V的振动相对最小,发动机的工作也最为平稳。

经过我们多年的实验室数据,我们发现12V发动机的热效率、机械效率和16V、20V发动机相当,8V的热效率和机械效率是最低的。

从制造成本而言,折算每千瓦的发动机制造成本,20V最高,然后是16V和8V,12V的发动机成本最低,为何会是这样的呢?因为发动机的长度越长,发动机的缸体铸造、曲轴锻造、凸轮轴加工的难度就会越大,所以折算每千瓦的制造成本,以20V最高,然后是16V。由于V型发动机的很多零件时通用或者结构接近,当发动机的缸数降低到12V以下时,我们会发现随着气缸的数量减少时,每千瓦的发动机制造成本又会呈直线上升的态势,在8-20V的发动机之中,综合下来,12V发动机的制造成本相对最低。

以目前市场上主流的发动机来看,大部分1000 kW的发电机组,发动机的气缸直径都是在160-170mm之间,如康明斯的缸径为159mm,PERKINS缸径为165mm,卡特彼勒、MTU、三菱、科克的缸径均为170mm。

发动机为了获得更高的热效率,在设计发动机的时候,如果发动机的“行程/ 缸径”的比值越大,则发动机的热效率就会越高,因为发动机的行程增加后,燃料和空气在气缸中混合燃烧的空间相对就会越大,燃料就会燃烧得更加彻底,这也是发动机在设计时要重点考虑的因素之一。

早期设计的发动机,因为运动件受制于活塞运动的线速度,所以“行程/缸径”的比值一般都是在1.0左右,随着科技的进步,在上一个世纪90年代以后设计的发动机,“行程/缸径”的比值大幅提升,比值提升了,发动机的单缸排气量也增加了,同时发动机的热效率也提升了,发动机的油耗水平也得到大幅的改善。

发动机的热效率除了和“行程/缸径”的比值有关,和增压器的压比、燃油泵的喷射压力、喷油器的启阀压力都密切相关,发动机的增压器压比越高,燃油泵的喷射压力和喷油器的启阀压力越高,发动机的燃烧就会越好,发动机的热效率也就越高,当然发动机的制造难度也就越大。

日本三菱R系列发动机匹配的发电机组

居于发动机的制造成本、燃料运营成本、发动机的维护管理成本等一系列因素,重庆科克发动机技术有限公司将自己研发的Q系列V12发动机作为商业电站的主推发动机,该发动机的缸径为170mm,行程为195mm,该技术平台可以衍生出1000-1200rpm的中速柴油发动机、1200-1500rpm的燃气发动机、1200-1500rpm的可燃烧低成本燃料的特种发动机、1200-1500rpm-1800rpm的双燃料发动机,这些产品可用于商业电站的发电机组动力,考虑到商业电站的发电机组是主力长期使用,在发电机组的频率为50Hz时,我们建议采用1000rpm或者1500rpm,在发电机组的频率为60Hz时,我们建议采用1200rpm的发动机,以提高发动机的运行可靠性。

美国卡特彼勒35系列发动机

对于商业电站用的发动机,我们有以下的四个方案供大家进行选择:

一、中速柴油发动机:

中速发动机和高速相比,******的特点就是燃油耗非常低,而且发动机的可靠性也比高速机要好,发动机的大修期比高速机延长一倍以上。

科克QTA3240中速发电机组

二、特种燃料发动机:

采用特种燃料用于发动机,同等热值的情况下,由于特种燃料的成本比轻柴油低55%,而且特种燃料富含氧元素,发动机的燃烧比轻柴油还要好,发动机的热效率更高,燃料燃烧得更加充分,我们预计采用特种燃料的发动机,其燃料费用大约比轻柴油可以节约一半左右。

三、双燃料发动机:

双燃料发动机采用70%的天然气和30%的轻柴油作为燃料,这种发动机可以有效地降低燃料的消耗费用,和传统的柴油机相比,采用双燃料的发动机的燃料成本相当于柴油发动机的60%左右。

科克双燃料发动机QTA3240-BG3

四、燃气发动机:

天然气发动机采用天然气作为发动机的燃料,如果天然气的价格在RMB3.2/m³,每立方米的天然气可以发4kW·hr的电力输出,则每kW·hr的电力燃料费用为RMB0.80,和柴油发动机相比,天然气的燃料费用大约相当于柴油发动机的45%左右。

科克燃气发动机JTA3240