【文章內(nèi)容簡介】 天 然 氣 等 壓 力 氣 體 做 動 力 的 發(fā)水氣浮力發(fā)電技術開發(fā)項目可行性研究報告電 設 備 ， 應 用 于 壓 縮 空 氣 蓄 能 或 管 道 天 然 氣 發(fā) 電 節(jié) 能 工 程 ， 代 替 現(xiàn) 有 的燃 氣 輪 機 工 作 ， 不 燃 燒 任 何 燃 料 ， 直 接 排 入 大 氣 的 是 空 氣 ， 或 進 行 天 然氣 回 收 、 管 道 減 壓 ， 沒 有 污 染 ， 是 環(huán) 保 理 想 又 節(jié) 能 的 發(fā) 電 設 備 。目 前 壓 縮 空 氣 蓄 能 技 術 在 我 國 是 一 個 概 念 ， 一 項 新 技 術 ， 但 在 國外 已 經(jīng) 成 功 商 業(yè) 運 營 30 多 年 ， 技 術 成 熟 ， 積 累 的 經(jīng) 驗 非 常 豐 富 。 同 時它 是 一 項 先 進 的 正 在 蓬 勃 發(fā) 展 的 技 術 ， 在 國 際 上 受 到 普 遍 的 關 注 ?！皦?縮 氣 體 能 源 儲 備 ”的 概 念 已 經(jīng) 提 出 了 30 多 年 ， 但 目 前 全 世 界僅 有 兩 家 壓 縮 空 氣 發(fā) 電 廠 。 美 國 阿 拉 巴 馬 州 的 壓 縮 空 氣 發(fā) 電 廠 創(chuàng) 建 于 17年 前 ， 而 德 國 的 壓 縮 空 氣 發(fā) 電 廠 則 已 有 30 年 歷 史 。此 外 俄 羅 斯 、 法 國 、 意 大 利 、 盧 森 堡 、 以 色 列 等 國 家 已 開 發(fā) 多 年 ，我 國 哈 爾 濱 電 力 部 門 正 在 研 究 開 發(fā) 利 用 地 道 作 為 貯 氣 空 洞 來 建 造 壓 氣蓄 能 電 站 。 鑒 于 這 種 電 站 的 選 址 、 建 設 費 用 和 發(fā) 電 成 本 等 方 面 都 優(yōu) 于 抽水 蓄 能 電 站 ， 它 的 開 發(fā) 推 廣 應 用 前 景 廣 闊 ， 預 計 將 很 快 趕 上 甚 至 超 過 后者 。水 氣 浮 力 發(fā) 電 機 技 術 在 國 際 和 國 內(nèi) 尚 屬 首 創(chuàng) ， 水 氣 浮 輪 機 原 理 樣機 試 制 成 功 ， 其 結 構 原 理 與 蒸 汽 機 、 內(nèi) 燃 機 、 氣 輪 機 比 較 ， 具 有 明 顯 的優(yōu) 點 ， 一 問 世 就 顯 示 出 它 強 大 的 生 命 力 。 蒸 汽 機 是 把 燃 料 的 內(nèi) 能 轉 化 為水 蒸 汽 的 內(nèi) 能 ， 再 由 水 蒸 汽 膨 脹 做 功 ， 把 內(nèi) 能 轉 化 為 機 械 能 。 內(nèi) 燃 機 是利 用 燃 料 在 氣 缸 內(nèi) 燃 燒 產(chǎn) 生 的 熱 能 ， 通 過 氣 體 受 熱 膨 脹 推 動 活 塞 移 動 ，再 經(jīng) 過 連 桿 傳 遞 到 曲 軸 使 其 旋 轉 做 功 。 而 氣 輪 機 是 內(nèi) 燃 機 ， 是 燃 料 直 接水氣浮力發(fā)電技術開發(fā)項目可行性研究報告在 氣 缸 內(nèi) 燃 燒 ， 利 用 其 產(chǎn) 生 的 燃 氣 直 接 作 功 。 水 氣 浮 輪 機 與 以 往 發(fā) 電 的動 力 機 完 全 不 同 ， 有 了 重 大 突 破 ， 其 工 作 原 理 和 運 動 部 件 都 發(fā) 生 了 根 本改 變 ， 它 是 利 用 水 與 空 氣 密 度 差 814 倍 的 性 質(zhì) ， 由 氣 壓 旋 轉 分 股 閥 使 水氣 分 開 產(chǎn) 生 旋 動 的 水 氣 浮 力 驅(qū) 動 浮 漂 杠 桿 旋 轉 做 功 ， 改 變 了 以 往 蒸 汽機 、 內(nèi) 燃 機 、 氣 輪 機 靠 燃 燒 氣 動 壓 力 做 功 方 式 ， 使 得 發(fā) 電 不 需 要 燃 燒 ，只 需 要 靜 水 和 高 壓 氣 流 ， 只 是 氣 壓 改 變 而 氣 量 不 變 ， 而 成 為 真 正 環(huán) 保的 清 潔 可 再 生 能 源 發(fā) 電 技 術 。水 氣 浮 力 發(fā) 電 機 技 術 無 論 應 用 在 壓 縮 空 氣 蓄 能 還 是 管 道 天 然 氣 工程 技 術 領 域 ， 都 具 有 相 當 大 的 發(fā) 展 潛 力 。 應 用 在 管 道 天 然 氣 工 程 ， 產(chǎn)品 占 領 一 定 的 市 場 份 額 ， 應 用 在 壓 縮 空 氣 蓄 能 領 域 將 填 補 我 國 壓 縮 空氣 蓄 能 發(fā) 電 空 白 ， 帶 動 一 個 新 的 發(fā) 電 技 術 發(fā) 展 。 國 內(nèi) 現(xiàn) 有 的 工 作 基 礎項 目 目 前 處 于 研 發(fā) 階 段 ， 其 核 心 技 術 ， 已 經(jīng) 申 請 國 家 專 利 ， 研 制的 水 氣 浮 力 發(fā) 電 新 技 術 ， 在 理 論 論 證 的 基 礎 上 ， 進 行 工 業(yè) 性 試 驗 ， 對各 系 列 產(chǎn) 品 進 行 系 統(tǒng) 的 研 究 ， 取 得 工 藝 技 術 參 數(shù) ， 制 定 合 理 的 工 藝 流程 。該 項 技 術 從 80 年 代 開 始 投 入 研 究 ， 經(jīng) 過 近 30 年 的 潛 心 研 究 和 實 驗 ，已 進 行 了 預 可 行 性 研 究 ， 對 生 產(chǎn) 工 藝 技 術 方 案 、 產(chǎn) 品 選 型 等 進 行 了 系統(tǒng) 的 研 究 。 目 前 利 用 浮 力 旋 轉 技 術 開 發(fā) 的 浮 力 發(fā) 電 原 理 已 經(jīng) 實 現(xiàn) ， 樣機 試 驗 已 經(jīng) 成 功 。 擬 根 據(jù) 本 原 理 進 行 其 系 列 產(chǎn) 品 ， 從 幾 瓦 到 數(shù) 幾 千 瓦 機水氣浮力發(fā)電技術開發(fā)項目可行性研究報告型 乃 至 到 數(shù) 萬 千 瓦 機 組 的 設 計 開 發(fā) 。四 、 項 目 計 劃 目 標 及 主 要 研 究 內(nèi) 容 主 要 目 標項 目 目 前 處 于 研 發(fā) 階 段 ， 其 核 心 技 術 ， 已 經(jīng) 申 請 國 家 專 利 ， 研 制的 水 氣 浮 力 發(fā) 電 新 技 術 ， 在 理 論 論 證 的 基 礎 上 ， 進 行 工 業(yè) 性 試 驗 ， 對各 系 列 產(chǎn) 品 進 行 系 統(tǒng) 的 研 究 ， 取 得 工 藝 技 術 參 數(shù) ， 制 定 合 理 的 工 藝 流程 。通 過 對 水 氣 浮 力 發(fā) 電 機 效 率 原 理 分 析 ， 提 出 簡 單 確 定 浮 輪 機 額 定 功率 的 計 算 公 式 ， 提 供 浮 輪 機 設 備 選 型 參 考 ； 在 現(xiàn) 在 研 究 出 的 原 理 樣 機 基礎 上 ， 試 制 輸 出 功 率60W， 600W、 、 6KW、 18KW、 36KW、 360KW、 3600KW 等 型 號 機 型 。預 期 經(jīng) 過 初 期 發(fā) 展 、 單 機 分 散 研 制 、 示 范 應 用 、 重 點 攻 關 、 實 用推 廣 、 系 列 化 和 標 準 化 幾 個 階 段 的 發(fā) 展 ， 在 科 學 研 究 、 設 計 制 造 和 試 驗 、示 范 、 應 用 推 廣 等 方 面 均 得 進 一 步 的 發(fā) 展 ， 并 取 得 明 顯 的 經(jīng) 濟 效 益 和 社會 效 益 ， 同 時 ， 也 鍛 煉 培 養(yǎng) 一 批 素 質(zhì) 良 好 的 行 業(yè) 技 術 隊 伍 。為 確 保 項 目 實 施 及 試 驗 推 廣 工 作 順 利 進 行 ， 建 設 小 試 基 地 ， 用 于 小功 率 發(fā) 電 機 組 設 備 的 生 產(chǎn) 及 技 術 完 善 ， 設 備 的 各 項 指 標 達 到 正 常 持 續(xù)發(fā) 電 使 用 的 情 況 ， 并 盡 快 安 排 批 量 生 產(chǎn) 前 的 后 期 試 驗 和 試 產(chǎn) 試 銷 。 第二 期 建 設 和 中 試 和 生 產(chǎn) 基 地 ， 用 于 小 功 率 率 水 氣 浮 力 發(fā) 電 機 生 產(chǎn) 推 廣 銷水氣浮力發(fā)電技術開發(fā)項目可行性研究報告售 及 大 功 率 發(fā) 電 機 組 設 備 開 發(fā) 的 及 技 術 完 善 ， 為 產(chǎn) 品 走 出 試 驗 、 推 向 市場 、 實 現(xiàn) 實 用 技 術 商 品 化 創(chuàng) 造 條 件 。⑴ 項 目 完 成 后 形 成 產(chǎn) 品 系 列 ， 通 過 國 家 科 技 部 組 織 的 成 果 鑒 定 ；⑵ 獲 得 項 目 核 心 技 術 ——水 氣 浮 力 發(fā) 電 機 等 多 項 專 利 技 術 ；⑶ 主 要 技 術 指 標 ： 設 備 實 現(xiàn) 全 自 動 化 運 行 ； 輸 出 功 率60W， 600W、 、 6KW、 18KW、 36KW、 360KW、 3600KW 等 系 列 產(chǎn) 品 。 研 究 與 開 發(fā) 內(nèi) 容本 項 目 在 原 理 樣 機 基 礎 上 進 行 產(chǎn) 品 的 小 試 ， 進 一 步 論 證 中 試 樣 機 和工 業(yè) 化 生 產(chǎn) 的 設 計 方 案 ， 為 新 產(chǎn) 品 中 試 及 產(chǎn) 業(yè) 化 目 標 的 實 現(xiàn) 奠 定 基 礎 。研 究 與 開 發(fā) 內(nèi) 容 包 括 設 計 方 案 的 制 定 （ 浮 輪 機 系 統(tǒng) 的 設 計 、 增 速 齒輪 箱 的 設 計 ） ； 機 組 總 體 的 設 計 性 能 ； 浮 輪 機 的 試 驗 （ 浮 輪 機 功 率 的 測定 、 客 戶 使 用 意 見 反 饋 、 水 氣 浮 力 發(fā) 電 場 運 行 測 定 ） ； 防 蝕 、 防 銹 ； 樣機 修 改 設 計 ， 工 藝 改 進 以 及 小 批 試 制 等 。 項 目 的 技 術 關 鍵 ， 包 括 技 術 難 點 、 創(chuàng) 新 點（ 1） 項 目 的 技 術 關 鍵水 氣 浮 力 發(fā) 電 機 設 計 思 路 首 先 解 決 的 是 氣 源 ， 水 氣 浮 力 發(fā) 電 機 應 用在 天 然 氣 管 道 工 程 ， 可 直 接 安 裝 在 天 然 氣 儲 氣 站 或 油 田 井 口 輸 氣 管 線上 作 為 動 力 源 ， 利 用 氣 體 管 道 中 以 過 剩 壓 力 形 式 存 在 的 勢 能 驅(qū) 動 密 閉多 級 串 聯(lián) 的 水 氣 浮 輪 機 發(fā) 電 。 氣 源 是 現(xiàn) 成 的 ， 技 術 關 鍵 是 采 用 封 閉 式 水氣 浮 力 發(fā) 電 機 ， 防 止 氣 體 泄 露 。水 氣 浮 力 發(fā) 電 機 技 術 應 用 在 壓 縮 空 氣 蓄 能 工 程 技 術 領 域 ， 采 用 普水氣浮力發(fā)電技術開發(fā)項目可行性研究報告通 開 式 水 氣 浮 力 發(fā) 電 機 ， 技 術 關 鍵 是 壓 縮 空 氣 蓄 能 技 術 的 應 用 ， 儲 氣 系統(tǒng) 工 作 狀 態(tài) 切 換 ， 電 網(wǎng) 調(diào) 峰 或 風 光 互 補 壓 縮 空 氣 儲 能 系 統(tǒng) 技 術 的 研 究 應用 ， 解 決 離 并 網(wǎng) 切 換 鍵 智 能 控 制 系 統(tǒng) 技 術 。（ 2） 項 目 的 技 術 難 點水 氣 浮 力 發(fā) 電 技 術 涉 及 物 理 、 數(shù) 學 、 流 體 機 械 、 液 壓 、 金 屬 材 料 、電 子 、 機 械 設 計 與 制 造 、 發(fā) 電 等 多 個 學 科 交 叉 ， 技 術 復 雜 ， 難 度 大 ，科 技 含 量 相 當 高 。 攻 關 難 度 較 大 ， 而 本 公 司 卻 實 現(xiàn) 了 理 論 創(chuàng) 新 、 應 用創(chuàng) 新 、 技 術 創(chuàng) 新 、 工 藝 創(chuàng) 新 、 結 構 創(chuàng) 新 、 和 設 備 創(chuàng) 新 。本 項 目 采 用 的 水 氣 浮 力 發(fā) 電 機 設 備 工 藝 和 本 公 司 自 行 研 究 開 發(fā) 的水 氣 浮 力 發(fā) 電 機 專 利 技 術 ， 是 開 發(fā) 新 能 源 的 一 條 新 思 路 ， 關 鍵 工 藝 技 術屬 于 世 界 首 創(chuàng) 。（ 3） 創(chuàng) 新 點① 理 論 創(chuàng) 新本課題在浮力輪系研發(fā)過程中解決的主要問題是根據(jù)浮漂杠桿扭矩力的關系的基礎上，設計任何功率大小的發(fā)電裝置。水氣浮力發(fā)電技術最主要創(chuàng)新在于實現(xiàn)浮力旋動技術。水 氣 浮 力 發(fā) 電 利 用 水 與 空 氣 密 度 差 814 倍 的 性 質(zhì) ， 由 專 利 核 心 部 件氣 壓 旋 轉 分 股 閥 使 水 氣 分 開 產(chǎn) 生 旋 動 的 水 氣 浮 力 驅(qū) 動 浮 漂 杠 桿 旋 轉 做功 ， 改 變 了 以 往 蒸 汽 機 、 內(nèi) 燃 機 、 氣 輪 機 靠 燃 燒 氣 動 壓 力 做 功 方 式 ， 使水氣浮力發(fā)電技術開發(fā)項目可行性研究報告得 發(fā) 電 不 需 要 燃 燒 ， 只 需 要 靜 水 和 高 壓 氣 流 ， 只 是 氣 壓 改 變 而 氣 量 不 變 。② 應用創(chuàng)新水 氣 浮 力 發(fā) 電 機 應 用 在 天 然 氣 管 道 工 程 ， 可 直 接 安 裝 在 天 然 氣 儲 氣站 或 油 田 井 口 輸 氣 管 線 上 作 為 動 力 源 ， 或 應 用 在 壓 縮 空 氣 蓄 能 工 程 技 術領 域 ， 采 用 電 網(wǎng) 調(diào) 峰 或 太 陽 能 、 風 能 壓 縮 空 氣 蓄 能 。③ 技 術 創(chuàng) 新項 目 所 設 計 開 發(fā) 的 特 殊 結 構 的 氣 壓 旋 轉 分 股 閥 ， 結 合 浮 漂 杠 桿 的作 用 ， 獨 創(chuàng) 性 的 開 發(fā) 了 浮 力 旋 動 技 術 ， 在 技 術 上 取 得 了 重 大 突 破 。 水 電站 采 用 高 處 水 的 落 差 勢 能 來 帶 動 渦 輪 機 旋 轉 ， 水 氣 浮 力 發(fā) 電 采 用 低 處 靜水 勢 能 帶 動 浮 力 輪 旋 轉 ， 由 氣 壓 大 于 靜 水 勢 壓 產(chǎn) 生 浮 力 ， 浮 力 使 輪 軸旋 轉 利 用 了 氣 壓 旋 轉 分 股 閥 特 殊 的 機 械 結 構 實 現(xiàn) 。④ 工 藝 創(chuàng) 新水 氣 浮 力 發(fā) 電 的 工 藝 機 組 總 體 的 設 計 從 浮 輪 機 功 率 、 運 行 測 定 ， 制定 設 計 方 案 ， 包 括 浮 輪 機 系 統(tǒng) 的 設 計 、 增 速 齒 輪 箱 的 設 計 等 ， 樣 機 修 改設 計 ， 工 藝 改 進 以 及 小 批 試 制 等 整 個 研 究 試 驗 、 試 制 工 藝 是 全 新 的 。⑤ 結 構 創(chuàng) 新原 理 樣 機 氣 源 采 用 了 由 太 陽 能 風