中车戚墅堰公司首台氢燃料混合动力机车成功下线

酒后胡言

huamao_zhh 发表于 2021-6-27 21:22
针对甲烷为主的天然气，还是之前的观点，由于内燃机在怠速、起步加速时等运转模式下，均为富油燃烧模式， ...

现在的问题是，天然气燃料内燃机大功率的是在柴油机技术平台上改造的，小功率的在汽油机平台基础上改造的。我国此前没有针对天然气燃料全面优化或者开发天然气专用内燃机。区别挺大的：
1. 以车用柴油机改的天然气发动机用于发电机组，每标方天然气发电，理想峰值3kWh，正常平均2.5kWh。我在某个页岩气开发项目上用过，最佳2.8，最次2.5。
2. 以工业用大功率柴油机（军用、机车柴油机或者船柴，高可靠性的平台）改的天然气发动机用于发电机组，每标方天然气发电，正常平均3.5kWh，台架工况能到3.75。
3. 世界最高效率的奥地利颜巴赫天然气发电机组，每标方天然气发电，台架标称4.0~4.1kWh，实际比较接近。
要大规模推广，必须针对天然气进行全面的内燃机开发。
现在国内外的研究都证明，天然气用于内燃机燃料的经济性和环保性以及技术可靠性都没有问题，关键的关键不能凑合，而是针对性开发。最新了解的增效减排技术是电控LNG直喷。
国内外的研究都证明了，天然气掺混氢气燃烧明显有利于提高甲烷燃烧率，减少尾气烃排放。
甲烷温室效应是CO2的20多倍，没错！所以就是提高装备水平，减少跑冒滴漏。话说了，烷烃碳链约长，温室效应越强，也就是说跑冒滴漏情况下，LPG、汽油、柴油比甲烷更狠。光污染也是碳链约长，效应越狠。所以国际和国内研究公认，甲烷、天然气替代传统石油和煤炭是有助于减碳排的。当然，减碳排肯定不如氢彻底，但是在氢体系成熟和真正意义上低碳之前（我国目前的电67%左右是煤炭发出的；灰氢产了多少氢，就会产多少碳），天然气是目前减排和能源安全战略不错的选择，饭得一口一口吃，否则饿着死磕氢搞不好冻死、饿死在黎明前。
同等输出功率，天然气发动机比柴油发动机减少碳排放30%，即便存在燃速慢，尾气还有未燃烧甲烷，商用发动机基本都有废气涡轮增压系统，所以在废气涡轮整个流道还能继续燃烧，并将功输出给同轴增压端，再剩下点到三元里也烧完了。何况，现在国内外都已经研究发现掺氢有助于提高烃燃烧率（类比雷管和炸药的关系）。
甲烷的无组织排放最大问题是农牧业，而非天然气加工工业。农牧业及农牧业产品加工生产过程的的沼气，才是甲烷排放的大头、重投！就得学习西欧，应收尽收！不能说沼气没利用排放了导致温室问题怪到天然气头上，你自己不去收是你自己个儿的事儿（一方面有需求，到处开采，到处买；一方面又无组织放沼气；一来一去，的确明面血亏，暗面上碳排放压力山大）。
4. 甲烷燃料最适合燃气轮机，大功率中、低速内燃机。一般高速内燃机多为小功率，看经济性，可在天然气、电、混领域灵活选择（混动的内燃机可以稳定在理想工况节能低排工作，所以也比较适合天然气燃料）。高性能发动机（高功率密度，剧烈多变工况，如军用，比赛等）天然气不适合。

huamao_zhh

VoithMaxima40cc 发表于 2021-6-28 14:31
来来来，那您说说呗，用重油锅炉的实际情况是什么，您来给咱讲讲？另外这几年的主要作战舰艇，不是CODAG ...

看来你真是有抬杠的瘾啊，也看过您之前跟队长两人的抬杠帖子。
CODAG柴燃联合，相关舰艇为什么不是全燃气轮机，非要低速巡航用柴油机。
COGAG燃燃联合，相关舰艇为什么双套燃气轮机。
无论是柴燃。还是燃燃，都是双套系统，为何不统一系统，这个也充分说明了燃气轮机不可以回避的缺点。欧美的舰艇动力系统模式就一定优秀和正确吗？重油锅炉最大的优点是功率大，成本低，检修难度低。
潜艇的API系统中，就包括燃料电池技术这个分类。
更改内燃机的燃料来降低污染，想问问，有什么办法去可解决内燃机的氮氧化物的排放问题？现在搞的国六的燃油排放标准，已经将现行的内燃机的燃烧架构的空间挖掘殆尽，需要重新设计内燃机的燃烧架构和燃油喷射技术了。举例二战时候德军坦克汽油发动机以及德国发明的柴油发动机的问题就是说明，新技术出来后，建立在原有的体系下的模式不会立马进行变化，背后涉及的供给体系变化带来的一系列问题，但不能因为此问题而否定发明的新技术就不符合未来的需求甚至对原有体系带来的重大改变。

VoithMaxima40cc

huamao_zhh 发表于 2021-6-30 14:16
看来你真是有抬杠的瘾啊，也看过您之前跟队长两人的抬杠帖子。
CODAG柴燃联合，相关舰艇为什么不是全燃 ...

CODAG为什么不是全燃？全燃那就是COGAG了，这都什么问题…还有CODAD呢，您是不是还要问问为什么没有燃气轮机？什么就燃燃联合两套动力，您是搞混COGOG和COGAG了？现在新船燃燃联合谁还分大小功率燃气轮机啊？都是同型并联了。欧美一定优秀正确吗？这我不知道，反正军委论证了不知道多少方案，他们觉得优秀正确。055就是COGAG。航母也想做COGAG+电推啊，技术上不支持啊。好比核动力破冰船都没过评审，就想核航母，这不现实啊。重油锅炉检修难度低？这真是让人无话可说了，您随便找个从事船舶的问问，看看谁说锅炉好维护？现成的例子就在这放着，看看俄罗斯用燃气轮机的1155和锅炉的956，看看1155还多少，再看看956还剩几艘，再看看退役的现代，有几艘不是因为锅炉主机故障需要大修提前再见了，再看看俄罗斯航母，锅炉维护问题导致长时间锅炉没法满功率运行，最后还得去换锅炉，现在还在船厂趴着呢。再说说国内的，165/166为什么退那么早，同期服役的驱护就这几个用锅炉的退的早，而且退役时候航程相比使用柴油机的也少的多，就是因为锅炉+蒸汽轮机维护麻烦
另外那个是AIP(Air independent propulsion)系统，不是API系统。是啊，没错啊，确实包括这个分类啊，但是哪个AIP潜艇的主动力源不是柴油机啊。您的这个意思我明白了，但是举的例子让人不太好理解，而且汽油机和柴油机不都是德国人发明的么…您说的也对，氢燃料内燃机需要对现有内燃机进行架构升级，但这个的周期明显比电池的发展短啊。另外，我可没有否认未来几十年后氢燃料电池或者这电池那电池，我是说现在，近十几年，显然电池是无法替代内燃机的，所以氢燃料内燃机的开发是有必要的。
另外我和队长发了那么多，但是我对每一型车的评价都是客观公正的，同样我上述发言也是，都是基于现实实际。

huamao_zhh

VoithMaxima40cc 发表于 2021-6-30 21:50
CODAG为什么不是全燃？全燃那就是COGAG了，这都什么问题…还有CODAD呢，您是不是还要问问为什么没有燃气 ...

不知道您是不理解，还是故意扯着说。柴燃联合的动力系统，为什么不全程都用燃气轮机工作，而是要在低速时候用柴油机来，这个模式来解释一下为什么要这样。
军委的论证，您都听到和看到，厉害啊。想问问您到底是作什么工作的，或者是干什么的。
国内的燃气轮机现在来自乌克兰的技术，但是出了现在给052C/052D/055三个系列的驱逐舰中，都是GT25000国产型号QC-280的组合，052C/052D是2台，055是4台，在综合相关航速舰艇长宽等数据后，设定了两个范围的排水量等级，也是之前有军迷提出的应该是在052C/052D、055两个等级间增加一个等级但是没结果的原因。这也是071型船坞登陆舰的排水量的问题。你跟船厂的人聊过吗？是这重油锅炉方便检修和养护，还是燃气轮机方便检修和养护，以及对应的安全工作时长和检修成本。用俄罗斯举例有多大参考价值呢，毕竟俄罗斯的问题非常复杂，同时现代级和无畏级是相互配合的模式，俄罗斯保留无畏级放弃现代级，也跟他们海军变化有关系，现代级主要是防空、无畏级主要是反潜，而现在俄罗斯海军以近岸守护为主，在路基航空兵的配合下，以防空为主的驱逐舰存在价值弱化很多。另外，俄罗斯还保留了基洛夫级和光荣级两型巡洋舰，两型巡洋舰的防空、反舰能力也远强于现代级，现代级在现代的俄罗斯海军体系内是尴尬存在。因此这并不是动力系统决定的。库兹涅佐夫航空母舰趴窝船厂，不是动力系统检修的问题，动力系统早更换检修更换了，现在问题是其它原因，包括船台等问题，当然最核心的还是俄罗斯现在没那么多钱去支持。
另外，针对之前说为什么后面国产航母还是蒸汽轮机的并没有直接上核动力，就是核反应堆的全成本，以及反应堆退役后的处理问题。核反应堆就是相当于替换锅炉，动力系统还是蒸汽轮机，只有英国用了燃气轮机，剩下的核动力或重油锅炉去搭配蒸汽轮机，顺道还可以解决蒸汽弹射的蒸汽来源问题。
常规动力潜艇不就因为柴油机需氧的的问题，才使用API技术，但是为什么常规动力潜艇不用燃气轮机呢？
用氢燃料去做内燃机的原料，没有用氢燃料做燃料电池的更加高效。
没说你之前跟队长的帖子中是否存在不客观公证问题，而是说较劲的问题。

VoithMaxima40cc

huamao_zhh 发表于 2021-7-1 13:51
不知道您是不理解，还是故意扯着说。柴燃联合的动力系统，为什么不全程都用燃气轮机工作，而是要在低速时 ...

柴燃联合在低速状态下更省油啊，因为柴油机更省油啊，就这么简单。然而这并没有什么用啊，各国现在的新型作战舰艇已经都是燃燃联合了，人家追求高速已经不在乎这点油耗了。最早的燃燃联合还分大小功率不同型号的燃气轮机并联呢，现在也都不分了。
我干什么的？怎么？想举报？这东西举报有用么？现实东西都在这摆着呢。百度百科都能查出来。
增加一个等级没结果正常啊，国际上的趋势已经是同型机并联了，何必走人已经走过还抛弃的老路？再又说回来，两个范围排水量等级，您这举例和071有什么关系啊？谁家船坞登陆舰要那么大航速上燃气轮机啊？就说比较新的，从圣安东尼奥到Makassar，哪个不是CODAD，要燃气轮机干嘛？问过他们船舶的啊，COGAG比锅炉+蒸汽轮机的维护要简单的多，检修成本和周期没问，没有聊到那么具体的。现代的确可以用新型护卫舰替代，但是现代锅炉的问题可是从上世纪90年代就开始的，维护跟不上，锅炉一个接一个坏，这不是事实吗？和平使命05演习完，俄罗斯现代回去就趴窝了，要锅炉大修，到现在都没修好。库舰的锅炉也是因为俄方维护跟不上才需要更换的，这次进船厂的初衷之一就是换锅炉，但是锅炉换完之后出了一堆烂七八糟的事情导致各种延误，但现在，锅炉搞定了，汽轮机那部分也没完工啊。另外，关于国产航母核动力的事，我就说一点，给航母探路的核动力破冰船，去年连评审都没过，一拖再拖。另外再说回弹射器，国内现在用的也不是蒸汽弹射器。燃气轮机那个油耗，常规潜艇是不可能接受的了的。

huamao_zhh

VoithMaxima40cc 发表于 2021-7-1 15:57
柴燃联合在低速状态下更省油啊，因为柴油机更省油啊，就这么简单。然而这并没有什么用啊，各国现在的新型 ...

燃燃联合是有钱国家的玩法，而且有足够的后补舰船或者非长期高强运用状态下，毕竟燃气轮机的正常工作寿命短，检修和养护成本也高。另外，舰船航行过程中，高速性的因素来自排水量、来自舰船的长宽比、来自动力系统提供的总功率、来自对运用成本的控制要求。
很想知道您是怎么得出的重油锅炉养护成高的问题，即便是蒸汽轮机的部件多，但是成本也没有燃气轮机的成本高，无论是使用还是养护，这个你也在常规动力潜艇的问题说出来了。从成本的角度来首，肯定是：柴油机<蒸汽轮机<燃气轮机。

俄罗斯的军用设备的是重使用轻养护，坏了修不了就换新的，所以才决定了他们现在这个情况，库兹涅佐夫航母也是这个问题，日常养护跟不上，那么小病最终成大病，趴窝后想换新舰没有，想修结果发现这么多年的短板都爆发出来了。

国产弹射航母，军迷们希望是电磁弹射，但是从军事装备的使用要求，可靠性的要求是高于对新技术的要求的，而且无论是墨尔本舰拆解时候的技术研究积累，还是从前苏联各种获取的技术，估计不会按照是军迷期待的。


您干什么，我们没啥兴趣，就是顺道一说而已，为何这样高度紧张？瞬间让人想到了当年论坛中那个傻波儿。

VoithMaxima40cc

huamao_zhh 发表于 2021-7-1 16:26
燃燃联合是有钱国家的玩法，而且有足够的后补舰船或者非长期高强运用状态下，毕竟燃气轮机的正常工作寿命 ...

大中型水面舰艇自然是有钱的国家才造的起，小型舰艇也就直接柴油机了，养护难度这个不是我得出来的，苏军时期现代级的妥善率很高，同样我军的现代和旅大锅炉养护的也很好，归根结底也是钱的问题。弹射器这个，我不是军迷，剩下我没啥说的。

huamao_zhh

VoithMaxima40cc 发表于 2021-7-1 16:38
大中型水面舰艇自然是有钱的国家才造的起，小型舰艇也就直接柴油机了，养护难度这个不是我得出来的，苏军 ...

其实就是这个原因而已。所以上面我也是针对蒸汽轮机和燃气轮机的，以及在不同运用场景下的一个粗略的分析而已。

asoya

这个没什么好争论的，未来大功率运用供电不方便的场合氢燃料电池是必然方向，包括路上跑的长途大客大货。而家用小车乘用车将以纯电为主，燃油的以节能混动为辅助。

VoithMaxima40cc

asoya 发表于 2021-7-5 11:35
这个没什么好争论的，未来大功率运用供电不方便的场合氢燃料电池是必然方向，包括路上跑的长途大客大货。而 ...

您这堆例子，都是小功率的。

asoya

VoithMaxima40cc 发表于 2021-7-5 11:50
您这堆例子，都是小功率的。

大的发电站都有了，车头这点功率不算什么。碳中和的大背景下，氢燃料电池电驱动收着点说是趋势，基本就是必然。其他燃料电池没有什么前途。

VoithMaxima40cc

asoya 发表于 2021-7-5 13:17
大的发电站都有了，车头这点功率不算什么。碳中和的大背景下，氢燃料电池电驱动收着点说是趋势，基本就是 ...

上面聊了半天舰艇了，您举这几个例子和上面有什么对应关系么，我是没看出有什么电池在十几年内能替代现有船用动力。而且陆基电站本来就比交通工具好搞的多。再又说回来，真正并网发电的氢燃料电池电站就韩国一家，且不说这玩意多少年能收回投资，人家运营方都说了，这是个试验项目，未来规划一切都要看运营结果。而且这电站用的电池，M400，PAFC燃料电池,功率也不过就是400kW。您自己算算，按机车的体积，用这款电池，机车功率能做到多大？氢缠绕瓶又如何布置？

huamao_zhh

VoithMaxima40cc 发表于 2021-7-5 13:48
上面聊了半天舰艇了，您举这几个例子和上面有什么对应关系么，我是没看出有什么电池在十几年内能替代现有 ...

碳中和，难道一点碳都排放？哈哈，真是一杆子打死。

酒后胡言

军事用途不提碳排放哈！否则那是老寿星嗑砒霜——找死！
见过油田孤岛发电的系统：
1. 多台内燃机并联；满足公路运输条件的内燃机体积受限，单机功率受限，所以需要多台并联；单机无法满足8000小时平均无故障运行的要求，所以需要备机。然后排放尾气设余热锅炉产蒸汽或者热水。内燃机模式，一般总功率较小，所以蒸汽量小，所以只考虑冬季供热，夏季如果需要可以和溴化锂制冷机组匹配供冷。
2. 燃气轮机发电，单机，尾气设余热锅炉，由于余热规模比较大，所以蒸汽规格高些，带一台蒸汽轮机发电，和燃气轮机发电并网。发电后的蒸汽再进一步考虑余热采暖或者通过溴化锂制冷机组供冷。
燃气轮机如果采用简单循环模式，则热机效率比内燃机低几个百分点（大概5个百分点左右吧，前提是同等技术水平），燃气轮机复杂循环（中冷，回热）系统热机效率高了，但是系统就复杂了，不适合铁路机车、中小型舰船。

huamao_zhh

酒后胡言 发表于 2021-7-6 07:49
军事用途不提碳排放哈！否则那是老寿星嗑砒霜——找死！
见过油田孤岛发电的系统：
1. 多台内燃机并联； ...

军事装备任何时候都不会以控制碳排放为前提提交的。现在各型飞行器带来的碳排放污染量级不低呢，但是这个并没有什么好解决方式。

asoya

VoithMaxima40cc 发表于 2021-7-5 13:48
上面聊了半天舰艇了，您举这几个例子和上面有什么对应关系么，我是没看出有什么电池在十几年内能替代现有 ...

回去看了一下，本来是铁路机车，后来歪楼到军用大型舰艇。 军事方面的应该说是放最后考虑环保什么的，因为最终目的和要求不一样。
地面发电站的要求和移动装备上不一样，并不能从它的单电堆占地推出其他场合。稍微关注汽车的氢燃料电池汽车就会知道，130kW的电堆的体积也只有一个行李箱那么大，要不然装不到小轿车上。大货车大客车空间大，各方面的要求不同，出于技术水平，成本和工艺考虑，功率密度低一些也问题不大。大型轮船功率较大，但体积也非常庞大，氢燃料电池驱动没有任何技术上的难题，就像你查到的发电站一样，那是一百多个燃料电堆并起来总共50MW的。同样的船用的一样可以把车用那种电堆单体做大些功率，然后串并联起来，这些都不是什么问题。当前已有很多案例了。
随便搜了一下国内的：http://www.eworldship.com/html/2019/Shipyards_1205/155017.html

VoithMaxima40cc

asoya 发表于 2021-7-6 11:00
回去看了一下，本来是铁路机车，后来歪楼到军用大型舰艇。 军事方面的应该说是放最后考虑环保什么的，因 ...

我们后续说的是，内燃机的可替代性，只是举例，并没有什么歪楼。至于船舶，我可以明确的回复您，现在的燃料电池技术做不了大型船舶，拿一个2000吨的试验性的内河船举例没有任何意义，氢燃料客车早就有了，现在都不具备大规模推广条件。

铁道游击队长

VoithMaxima40cc 发表于 2021-7-5 13:48
上面聊了半天舰艇了，您举这几个例子和上面有什么对应关系么，我是没看出有什么电池在十几年内能替代现有 ...

不是，我有点没明白，电厂用氢气发电？据我所知自然界并没有什么天然氢气吧？常见的制氢方法是电解水，然而这不可能用在发电上，因为一来一回，纯属是赔本赚吆喝。那么靠什么制氢呢？必须是容易获得的原材料，那么想来想去基本都是碳基的吧？比如甲烷？比如水煤气？但制氢的同时必然要排碳吧？那么所谓的碳中和岂不是自欺欺人？

asoya

VoithMaxima40cc 发表于 2021-7-6 11:12
我们后续说的是，内燃机的可替代性，只是举例，并没有什么歪楼。至于船舶，我可以明确的回复您，现在的燃 ...

从小的/近的示范做起，大的远的只不过是时间问题，毕竟小的近的还没有解决一些技术性经济性问题，但趋势就是这样。

VoithMaxima40cc

铁道游击队长 发表于 2021-7-6 11:28
不是，我有点没明白，电厂用氢气发电？据我所知自然界并没有什么天然氢气吧？常见的制氢方法是电解水，然 ...

河钢也有不就在搞么，什么焦炉重整制氢。