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位于美国底特律的STM动力公司经过20年的努力,在传统斯特林发动机的基础上,结合先进技术成果,成功地研制了新一代外燃机。
外燃机是一种外燃的闭式循环往复活塞式热力发动机,因它是在1816年为苏格兰的R.斯特林所发明,故又称斯特林发动机。新型外燃机使用氢气作为工质,在四个封闭的气缸内充有一定容积的工质。气缸一端为热腔,另一端为冷腔。工质在低温冷腔中压缩,然后流到高温热腔中迅速加热,膨胀做功。燃料在气缸外的燃烧室内连续燃烧,通过加热器传给工质,工质不直接参与燃烧,也不更换。
由于外燃机避免了传统内燃机的震爆做功问题,从而实现了高效律、低噪音、低污染和低运行成本。外燃机可以燃烧各种可燃气体,如:天然气、沼气、石油气、氢气、煤气等,也可燃烧柴油、液化石油气等液体燃料,还可以燃烧木材,以及利用太阳能等。只要热腔达到700℃,设备即可做功运行,环境温度越低,发电效率越高。该公司提供的STM4-120型25kW级机组的发电效率为29.6%,大大高于同容量的内燃机。外燃机最大的优点是出力和效率不受海拔高度影响,非常适合于高海拔地区使用。
该设备目前有三种型号可供选择,"热电联产"型、"太阳能-外燃混合发电"型、"余热利用"型,以及车用型和流动现场电源。
热电联产型
将燃料燃烧发电后的余热用于供热和生活热水机型为热电联产型,一台25kW的外燃机,可以供热44kW,完全可以满足1000-1500建筑平方米或一个连级单位的基本能源供应。STM设备可以单台独立使用,也可多台连用,根据需要进行组合配置,适应不同规模的能源需求。
燃烧后的烟气可以达到盟国加利福尼亚州2005年和欧洲5号标准,这意味着可以将烟气直接排入塑料大棚,利用其中的低温余热、二氧化碳和水蒸气来促进植物生长。噪音,在距设备1米处,为68分贝。
污染物排放比较
| 排放物 |
单位 |
STM |
柴油机 |
| 氮氧化物 |
g/kW |
0.5 |
9.2 |
| 一氧化碳 |
g/kW |
4.4 |
11.4 |
一台25kW外燃机如果用于供热,可以在高寒地区,满足500-800平方米建筑面积的持续供暖。如果用于供应热水,每小时可以供应1261kg 50℃热水,每天30吨约满足500-600人的生活热水供应。
STM外燃机性能
| 发电输出功率 |
KW |
25 |
| 效率 |
% |
29.6 |
| 供热功率 |
KW |
44 |
| 供热效率 |
% |
52.1 |
| 燃料消耗量 |
MJ |
304.05 |
| 功率输出总量 |
KW |
69 |
| 热电总效率 |
% |
81.7 |
| 转速 |
Rpm |
1800 |
| 尺寸(长/宽/高) |
Cm |
201/76/107 |
| 大修周期 |
Hrs |
50000 |

热电联产设备外观
STM公司推出的25kW外燃机,主要为适应当今世界正在出现的能源设施小型、分散化的市场趋势,并作为这一"新工业革命"的重要基础工艺产品之一。该设备作为一个独立的电源供应装置,能够自动适应小型独立电网的容量变化需求,实现智能化控制,无需专人运行职守,基本属于傻瓜机。设备结构简单,零件只有内燃机的一半,没有进出气阀门等磨损机件,没有震爆作功,可靠性大大提高。设备坚固耐用,大修周期为5万小时,设备寿命可以达到20年。

STM外燃机外型
设备综合效率超过80 |