1.5 燃气外燃机

　　外燃机是一种外燃的闭式循环往复活塞式热力发动机，又名斯特林发动机(Stirling engine)新型的外燃机使用氢气作为工质，在四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，膨胀作功。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。

　　外燃机的主要特点在于：

　　①发电效率高，部分负荷性能优越。目前外燃机的发电效率可达40%，并有望提高到50%.对于微型的外燃机联产系统来说，发电效率可达到30%～35%.

　　②出力和效率不受海拔高度影响，是一般高原地区柴油机效率的150%.

　　③可选择的燃料范围十分广泛，包括各种气体、液体和固体燃料。

　　④燃料在汽缸外过氧连续燃烧，运行平稳，振动小，排气中有害成分较少，噪声较低。

　　⑤余热易于回收，热电联产综合效率可达65%～85%，热电比在1.2～1.7的范围。

　　⑥零部件少，活动部件少，润滑油耗量少，无需维护保养而且保证长期运行。

　　外燃机尚存在的主要问题和缺点是制造成本较高，工质密封技术较难，密封件的可靠性和寿命还存在问题。

　　1.6 燃料电池

　　燃料电池是把氢和氧反应生成水放出的化学能转换成电能的装置，其基本原理相当于电解反应的逆向反应。其具有无污染、高效率、适用广、无噪声和能连续运转等优点，发电效率达40%以上，热电联产的效率达到80%以上。目前，多数燃料电池正处于开发研制中。

　　2 制冷的主要设备评价

　　与制冷技术有关的选择有压缩式、吸收式和其他制冷方式。压缩式制冷机的主要设备有压缩机、蒸发器、冷凝器和节流机构，通过消耗外功并传递给压缩机进行制冷，可通过机械能的分配来调节电量和冷量的比例。吸收式制冷机则是用发生器、溶液泵、吸收器和节流阀取代了压缩机，通过消耗低品位热能来制冷，把来自热电联产的一部分或全部热能用于驱动制冷系统。

　　2.1 溴化锂吸收式制冷机

　　溴化锂吸收式制冷机以水-溴化锂为工质对，其工作原理为：溴化锂稀溶液在发生器中被加热，产生制冷剂(沸点较低)——水蒸汽，水蒸汽在冷凝器中被冷却，并凝结成液态水。液态水经节流机构减压后进入蒸发器并在其中吸热蒸发，进行制冷，液态水重新汽化为水蒸汽。而发生器中发生了水蒸汽的溴化锂浓溶液是吸收剂(沸点较高)，经节流阀减压后，进入吸收器吸收蒸发器来的水蒸汽。而后，吸收了水蒸汽的溴化锂稀溶液由溶液泵提高压力送回发生器，完成吸收制冷循环。

　　由于溴化锂吸收式制冷机对热源参数要求低、适应性强，而且消耗电能少，所以在我国现阶段的冷热电联产系统中最为常见。根据驱动热源的不同，可分为蒸汽型、直燃型、热水型、余热型和复合热源型，可视热电联产系统产物选取不同机型。尽管如此，溴化锂溶液易结晶的特性和机组能效比偏低的缺点却在一定程度上制约了溴化锂吸收式机组的发展。

　　2.2 氨吸收式制冷机

　　氨吸收式制冷机以氨-水作为工质对，其工作原理与溴化锂式有相似之处。其优点是能制取0℃以下冷量而不易结晶，对除了铜以外的金属基本无腐蚀性，系统的体积也较小。其最大缺点在与大量的氨泄露会危害人体健康。此外，它也同样具有吸收式制冷机组传热设备较多、能效比偏低的通病。

　　3 结束语

　　受我国能源结构的影响，目前我国的冷热电联产系统还大多以煤为主要燃料，总的热效率不高。对比发达国家，美国73%的热电联产项目使用的是燃气，俄罗斯热电联产燃料构成中70%是石油和天然气。这促使我们要大力发展以燃气(尤其是天然气)为燃料的冷热电联产系统。另外，我国的燃气冷热电联产系统也多是采用高参数的大容量机组，而不需要长距离输送、能源利用率高的小型系统还并不多见。相信未来小型冷热电联产系统和区域集中供热供冷系统(DHC)将会得到更广泛的应用。以上两个趋势和方向，使得微型燃气轮机、外燃机、燃料电池和单压吸收式制冷机等既环保又节能的设备受到了较大关注和开发。相信在我国能源政策的调整中，所有以上这些形式多样、特点各异的设备会给冷热电联产系统带来更深的内涵和更好的发展。

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