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另外,大部分的燃气轮机很难维持在低功率状态下工作,因为这样对部件损伤较大,同时热效率极低。而Cheng Cycle可以通过调控水蒸汽的注入来调控功率大小,使得燃气轮机能够在客户想要的任何功率下工作。同时,剩余的水蒸汽能够用作其他用途,如暖气供应,工业加工等。
Cheng Cycle还有许多的好处,撸主来一一列举:
提高的燃气轮机的热效率
对现有燃气轮机可做简单改装,费用不高
启动时间短
后期操作维护成本小
下面我们就来看看一组数据,更能够直观地了解Cheng Cycle带来的好处。
各个燃气轮机安装Cheng Cycle后所带来的提升
从上图我们很容易看出,Cheng Cycle不仅提升了燃气轮机的功率还提高了热效率。就拿著名的LM2500PH来说(这款发动机同样安装在了美国宙斯盾驱逐舰和我国052型驱逐舰上),改装成了Cheng Cycle后,总功率从19.1MW提升到了27.5MW,热效率从35.3%提升到了44.8%。
不得不承认,Cheng Cycle在节能减排、提高效率和功率方面的确是一项突破性的技术。
2,Cheng Low NOx System(CLN)
氮氧化合物NOx对环境的危害极大,它能够破坏大气中臭氧层,同时在阳光照射下与氧气发生光化学反应产生刺激性的烟雾,对人体造成严重损伤,长期暴露其中甚至会致人死亡。氮氧化合物污染也是北京雾霾的主要成因之一。
现在国际上对于燃气轮机的氮氧化合物排放规定越来越严格,GE和西门子也在不断开发降低NOx排放的技术,如GE开发的DLN(Dry Low NOx)燃烧室最多能够将NOx的排放控制在5ppm。但是这两大公司都将目光锁定在了燃烧室的改造之上,导致燃烧室的设计越来越复杂,成本大幅度提升。程大酉教授发明的Cheng Low NOx System(CLN)却另辟蹊径,在不改变现有燃烧室设计的基础上,将燃气轮机高温尾气所生产的水蒸汽与燃料进行一定比例的混合,并通过技术使混合物达到高度homogeneity(均匀性),然后再注入燃烧室燃烧。结果证明,CLN技术能够有效地将NOx排放控制在2ppm以下,这是目前世界上从来没有达到过的成果。
和Cheng Cycle中水蒸汽注入燃烧室不同,CLN是将水蒸汽与燃料预先混合,然后再注入燃烧室。这项技术不仅和Cheng Cycle一样能够提升燃气轮机的功率和热效率,更能够大幅度减少NOx的产生。
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