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國內首套柴油發(fā)電機余熱海水淡化示范系統(tǒng)成功出水
近日，由廣州中國科學院先進技術研究所和南方海上風電聯(lián)合開發(fā)有限公司在珠海桂山島聯(lián)合共建的柴油發(fā)電機組缸套冷卻水廢熱驅動的海水淡化示范系統(tǒng)成功調試出水，水質達到 飲用水衛(wèi)生標準。該套海水淡化裝置額定日產淡水60噸，為模塊化緊湊設計。其應用對解決海島淡水資源短缺問題具有重大意義。
目前的海水淡化技術有熱法和膜法兩種，兩種方法各有優(yōu)缺點，但都需要消耗大量的能源，屬于高耗能產業(yè)。為此， 廣州中國科學院先進技術研究所開展技術創(chuàng)新，通過回收柴油發(fā)電機組缸套冷卻水廢熱，并采用低溫多效蒸餾技術進行淡化海水，大幅降低海水淡化的能耗。該海水淡化示范系統(tǒng)與一臺1000kW的柴油發(fā)電機配套，額定產水量為60噸/天，對于發(fā)電機組實際發(fā)電負荷變化系統(tǒng)具有自適應功能，可在30%～負荷范圍內平穩(wěn)運行，滿足150-300人的每日消耗淡水的需求。該項目得到了廣東省科技重大科技專項經費支持，具有獨立自主知識產權，已獲得多項授權發(fā)明 。
此外，該新技術有廣泛的應用前景，可利用包括柴油機發(fā)電機組排出的廢熱、工業(yè)生產過程排出的余熱在內的各類低品位熱能作為熱源;特別適用于余熱資源豐富但淡水資源緊缺的地區(qū)及企業(yè)，如海島（具有柴油發(fā)電機）、化工、火電、鋼鐵等行業(yè)以及大中型遠洋船舶，同時也適用于內陸工業(yè)生產過程廢熱中水純化。
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湖北一公司研制成：自循環(huán)磁動力發(fā)電機！
解決霧霾問題也許并不是不可能。12月8日上午10點，湖北積分淘新能源科技有限公司在武漢紐賓凱潤豐國際酒店召開新能源發(fā)電機產品發(fā)布會。記者從會上獲悉，該公司研發(fā)的“自循環(huán)磁動力發(fā)電機”或許能填補新型高清潔能源的一項空白。據(jù)該公司董事長王發(fā)剛介紹，該產品能持續(xù)數(shù)年不間斷運轉做功發(fā)電，同時不消耗任何石化能源，能替代目前的石化熱能源。
“本產品技術利用大自然磁力能作為驅使發(fā)電機續(xù)運轉的補充動力源、使發(fā)電機長時間不間斷運轉做功發(fā)電、而且不消耗任何石化能源，能代替人類依賴的石化熱能源?！睋?jù)該公司董事長王發(fā)剛介紹，該產品像太陽能、風能發(fā)電機的技術原理一樣，均是利用大自然已有的能量進行轉化發(fā)電。
在現(xiàn)場，記者發(fā)現(xiàn)，該機工作前，先用一個微型電源將該機啟動，爾后發(fā)電機便借磁力能作為續(xù)運轉的動力源進行發(fā)電(50Hz、~220V-380V)，在演示現(xiàn)場，啟動后的磁動力發(fā)動機可帶動3根3千瓦的典鎢燈管和一個4.5千瓦的電動機，切持續(xù)時間超過二十分鐘。“我們研發(fā)的這個機器，節(jié)能效率高，使用壽命可以長時間不停運轉15-20年。同時，不受任何地理條件和使用環(huán)境的限制?！蓖醢l(fā)剛說。
據(jù)介紹，該設備可向用電設備(照明、動力、加熱、制冷等)長時間不間斷輸送高清潔電能，整個工作過程中不需輸入任何化石燃料作動力(其動力能由大自然磁力源補給)，發(fā)電機的驅動運轉能耗成本為零。
據(jù)介紹，“自循環(huán)磁動力發(fā)電機”可廣泛用于各種大中小型載重、公交、出租、家用汽車等作為動力使用。同時，還可供航天航空、學校等加熱用電?！坝绕涔┕矆鏊皳岆U臨時用電等龐大的能源需求消費市場?！蓖醢l(fā)剛說，該技術項目具有靈活機動的應用性和任意場所的普遍適應性，“大到重型工業(yè)用電，小到各行各業(yè)生產用電，微到千家萬戶家電用電。”王發(fā)剛認為，該產品具有很強的市場競爭優(yōu)勢。
記者了解到，該產品在整個運行過程中并不向外排放任何廢棄廢物，沒有熱排放和輻射源，達到節(jié)能、低碳、環(huán)保的目的。王發(fā)剛認為，推廣該設備后可有效降低和改善燃燒石化能源發(fā)電做功后排放二氧化碳、二氧化硫及化學致癌物給地球和人類帶來的熱(溫室)效應、霧霾天氣等問題。
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柴油發(fā)電機的進、排氣系統(tǒng)的作用是什么
進氣系統(tǒng)的作用是保證柴油發(fā)電機的各氣缸在工作時得到充足的新鮮空氣和排出燃燒室內燃燒后形成的廢氣。進排氣系統(tǒng)主要由空氣濾清器、進氣管、排氣管、消聲器、氣缸蓋進氣道及氣缸蓋排氣道等組成。另外為了提高柴油發(fā)電機的輸出功率，增壓柴油發(fā)電機裝有增壓器，高級增壓系統(tǒng)中還裝有中冷器等。柴油發(fā)電機進、排氣系統(tǒng)的結構。本文主要介紹防爆型柴油發(fā)電機組的進氣和排氣系統(tǒng)結構及作用。
一、進氣系統(tǒng)
防爆型柴油發(fā)電機進氣系統(tǒng)由進氣管、進氣阻火柵欄，空氣關斷閥及空氣濾清器等組成。
1、進氣阻火柵欄構造為疊片式，由多塊1.2mm厚，51mm寬的不銹鋼板疊加在一起制成的一組柵欄，柵欄片與片的間隙≤0.5mm專為熄滅火焰之用。是為了防止柴油機氣缸內可能返回的火焰直接通向大氣、火焰經它熄滅，不至引燃工作環(huán)境的易燃氣。為了保證柴油機有足夠的進氣量，應經常清理柵欄的表面和間隙間的雜質。清理時應保證柵欄間隙不被破壞?？諝怅P斷閥是為了而設置的，在柴油機發(fā)生“飛車”現(xiàn)象時，用作緊急停車用。在空氣關斷閥關閉狀態(tài)下進氣被完全切斷，在5～10秒內，柴油機即可停止運轉。在正常工作狀況停機時，要使用停機開關，嚴禁使用空氣關斷閥停機。
2、空氣濾清器
空氣濾清器的作用是濾除掉空氣中的雜，以保證清潔的空氣進人氣缸內。否則會導致氣缸套和活塞組零件早期磨損，縮短柴油發(fā)電機的使用受命，空氣濾清器一般又分為干式濾清器和濕式濾清器。
紙質干式空氣濾清器的結構。它不需要加注機油，即可將空氣中的雜質濾除，其原理是通過改變空氣流動方向或使空氣穿過具有微孔的濾芯，以達到凈化空氣的目的。干式空氣濾清器的濾芯一般有金屬網(wǎng)狀濾芯和紙質濾芯兩種。這兩種濾芯一般使用150h后，需要濾芯中的雜質。金屬網(wǎng)狀漶芯取出后應放在汽油中清洗，并用壓縮空氣吹干。紙質濾芯取出后，一般用手或木棒輕輕敲擊其端面，使其吸附在濾芯上的灰塵和雜質脫落。
濕式濾清器殼的底部放置了一定量的機油，其日的是利用機油的黏性吸附進人氣缸中空氣的灰塵和雜質。目前，進口和國產柴油發(fā)電機較多采用的是濕式空氣濾清器。
濕式空氣濾清器的結構。濕式空氣濾清器濾芯所吸附灰塵和雜質較多時，一般可將濾芯放置在汽油中清洗并用壓縮空氣吹干。更換機油后，再把吹干的濾芯裝人空氣濾清器。
3、進氣管
進氣管的作用就是按照柴油機的工作次序，分別供給各缸充足的新鮮空氣。進氣管一般是用鑄鐵或鋁合金鑄造，如圖1所示。進氣管和排氣管分別安裝在氣缸蓋的兩側，如果在一側裝配，會使排氣管的高溫傳給進氣管，造成進人氣缸內的空氣密度減小，影響進氣量。同時，為了減小空氣的流通阻力，進氣管內壁一般要做的比較平整和光滑。
圖1 四缸機進氣管
二、 排氣系統(tǒng)
防爆型排氣系統(tǒng)由水夾層排氣管、水夾層彎管、水夾層波紋管、廢氣處理箱和排氣阻火柵欄以及補水箱等組成。
1、廢氣處理箱（如2所示）
(1) 水夾層排氣管、水夾層彎管和水夾層波紋管，水夾層中的水作為冷卻液與柴油機冷卻系統(tǒng)聯(lián)通封閉循環(huán)冷卻，保證排氣管表面溫度不超150℃。各部件之間在連接處通過橡膠軟管將各水夾層聯(lián)通，使水夾層形成了一個通暢的循環(huán)水路。水夾層波紋管位于柴油機和廢氣處理箱之間，主要起減震的作用。
(2) 廢氣處理箱內有排氣阻火柵欄、水浴箱和膨脹箱。用以處理由排氣管進入的廢氣。主要用作熄滅廢氣中的火焰、進一步冷卻和洗滌廢氣，炭煙及溶解廢氣中的部分有害物質。經過排氣阻火柵欄熄滅火焰和水浴處理后的廢氣經膨脹箱、排氣尾管通向大氣。
(3) 排氣阻火柵欄構造為疊片式，由多塊1.2mm厚，51mm寬的不銹鋼板疊加在一起制成的一組柵欄，柵欄片與片的間隙≤0.5mm專為熄滅火焰之用。要及時清理柵欄的表面和間隙間的雜質和積炭，以保證排氣的暢通。排氣阻火柵欄，要做到每天一清理，清理時打開維修門，松動頂緊輪，抽出柵欄，清理兩表面上的積炭和雜質，然后將柵欄裝回頂緊，關閉維修門并鎖住。維修清理時應保證柵欄間隙不被破壞。
(4) 廢氣處理箱中的水量控制，廢氣處理箱中的水量約50升，與補水箱連通。廢氣處理箱中水量的大小由進水浮球閥和水位報警浮球控制，進水浮球閥控制 水位和在水量不足時由補水箱向廢氣處理箱中補水。水位報警浮球在水位降至 控制水位且補水箱無法正常向廢氣處理箱中補水時，啟動自動保護裝置報警并在1分鐘內使柴油機自動停機。因此，每次工作前必須將補水箱加滿水，在工作中要隨時觀察補水箱的水位，及時加水保證防爆柴油機工作正常。
(5) 氣密封襯墊，在進、排氣的管路中，各連接法蘭處都夾有密封襯墊，襯墊均采用特制的銅皮包封石棉板制成，具有良好的彈性、拆裝時若發(fā)現(xiàn)有損壞或失去彈性應予更換，對各處的密封面不許有任何碰傷和劃痕。
防爆柴油機排氣系統(tǒng)-康明斯發(fā)電機組.png
廢氣處理箱的結構示意圖
2、消聲器
消聲器的作用：主要是減少廢氣排出時的噪聲。消聲器一般用鋼板沖壓并經焊接而成。在裝配時，消聲器帶有斜面的出口要朝下，以防止雨水或異物進人。
3、排氣管
排氣管的作用是按照柴油機各缸的工作次序，分別把燃燒室燃燒后形成的廢氣從燃燒室中排出。排氣管一般采用鑄鐵鑄造。為了減小排氣阻力，排氣管內壁要做的直徑較大且平整和光滑。同時，排氣外管的彎曲度要做的盡可能小，否則會影響柴油機的輸出功率。
