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國內(nèi)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(xué)院先進技術(shù)研究所和南方海上風(fēng)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(qū)動的海水淡化示范系統(tǒng)成功調(diào)試出水,水質(zhì)達(dá)到 飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。該套海水淡化裝置額定日產(chǎn)淡水60噸,為模塊化緊湊設(shè)計。其應(yīng)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(shù)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(chǎn)業(yè)。為此, 廣州中國科學(xué)院先進技術(shù)研究所開展技術(shù)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(shù)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(chǎn)水量為60噸/天,對于發(fā)電機組實際發(fā)電負(fù)荷變化系統(tǒng)具有自適應(yīng)功能,可在30%~負(fù)荷范圍內(nèi)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(jīng)費支持,具有獨立自主知識產(chǎn)權(quán),已獲得多項授權(quán)發(fā)明 。 此外,該新技術(shù)有廣泛的應(yīng)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(chǎn)過程排出的余熱在內(nèi)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(yuǎn)洋船舶,同時也適用于內(nèi)陸工業(yè)生產(chǎn)過程廢熱中水純化。
分析柴油機的工作原理及使用:柴油發(fā)電機柴油機的基本工作原理就是將高壓柴油噴入燃燒室中燃燒,釋放出熱能,再將熱能轉(zhuǎn)變成機械能做功。要想掌握柴油機的工作原理,首先必須了解上止點、下止點、活塞行程、配氣相位、燃燒室容積、汽缸工作容積、壓縮比、進氣行程、壓縮行程、做功行程和排氣行程等概念。 ①上止點:指活塞離曲軸中心遠(yuǎn)的位置或離汽缸蓋近的位置。 ②下止點:指活塞離曲軸中心近的位置。 ③活塞行程;指活塞在上、下兩個止點間的距離。從目前使用的柴油發(fā)電機柴油機情況看,135系列柴油機中活塞行程有140mm和150mm兩種,兩者之間有的配件相同,有的則不同,選購配件時應(yīng)注意。 ④配氣相位:柴油發(fā)電機組柴油機的進氣門和排氣門開始開啟和關(guān)閉的時刻用曲軸轉(zhuǎn)角表示時稱為配氣相位。 ⑤燃燒室容積;指上止點以上的空間。 動到下止點時所對應(yīng)的汽缸的容積。 ⑦壓縮比汽缸總?cè)莘e(即燃燒室容積與汽缸工作客積之和)與燃燒室容積之比,稱為壓縮比。 ⑧進氣行程:其目的是保證汽缸內(nèi)充滿足夠的新鮮空氣。活塞往下運動時,進氣門打開,周圍環(huán)境中的空氣被吸入汽缸,直到活塞到達(dá)下止點時,進氣門才關(guān)閉。 ⑨壓縮行程;活塞由下止點向上止點運動的過程中,進氣門經(jīng)下止點后延續(xù)了一定角度后關(guān)閉(主要目的是多吸入新鮮空氣)。此時,排氣門仍然關(guān)閉,汽缸處于密封狀態(tài)。由于活塞的向上運動,汽缸內(nèi)的空氣被壓縮,壓縮終點的壓力達(dá)3~4Wa,溫度可達(dá)500℃一750℃。注意,柴油噴入燃燒室內(nèi)開始燃燒的時刻是在上止點前一定角度而不是正好在上止點。 ⑩做功行程;當(dāng)活塞運行到上止點前一定角度時,噴油器開始向撒饒室內(nèi)噴入高壓霧化柴油,柴油與高溫高壓空氣混合后,很快著火燃燒并釋放出大量的熱能。 這時,汽缸內(nèi)氣體的壓力和溫度急速上升。在高壓氣體的推動下,活塞向下止點運動并通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)輸出動力。做功行程實際上是柴油機將熱能轉(zhuǎn)化為機械能的過程。 排氣行程:在這個行程里,汽缸內(nèi)的廢氣全部排出并再次吸入新鮮空氣,便進行下一個工作循環(huán)。 實際上活塞在做功行程下止點前就打開了排氣門,越過下止點后活塞上行,此時排氣門已完全打開,進氣門仍然關(guān)閉著,這時汽缸內(nèi)的廢氣壓力高于大氣的壓力而沖出排氣門。為了使汽缸內(nèi)的廢氣排干凈,排氣門在活塞過了上止點后才關(guān)閉。
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