周自軍蔣鋒岳晟

1.常德市鼎城九申管道燃?xì)庥邢薰?湖南常德 415101；2.常德市鼎城瑞興燃?xì)庥邢挢?zé)任公司 湖南常德 415101；3.湖南省欣平特種設(shè)備檢驗(yàn)有限公司 湖南常德 415101

天然氣作為優(yōu)質(zhì)氣體燃料，進(jìn)入21世紀(jì)后得到廣泛使用，給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了質(zhì)的飛躍。近年來(lái)通過(guò)不斷的研究發(fā)展，新技術(shù)、新設(shè)備競(jìng)相涌現(xiàn)，以天然氣為基礎(chǔ)的燃?xì)饧夹g(shù)和應(yīng)用設(shè)備，不僅價(jià)格實(shí)惠，而且不會(huì)污染空氣，能夠有效改善地球的溫室效應(yīng)。到今天，除了燃?xì)庠睢⒖焖贌崴鳌⒄艄?、壁掛爐等常見(jiàn)燃?xì)饩咧猓€有天然氣鍋爐、熔爐、加熱爐、烘烤線、空調(diào)、天然氣汽車、分布式能源站和天然氣發(fā)電用燃?xì)廨啓C(jī)、船舶燃?xì)廨啓C(jī)、燃?xì)鈮嚎s式空氣源熱泵等，燃?xì)鈶?yīng)用設(shè)備多種多樣，例如本文將闡述的燃?xì)廨啓C(jī)、燃?xì)鈮嚎s式空氣源熱泵等，不僅能給人們的物質(zhì)生活帶來(lái)方便，還能為構(gòu)造綠色健康的生態(tài)環(huán)境做出貢獻(xiàn)。

1 天然氣的基本概念

天然氣是以甲烷為主的氣態(tài)化石燃料，主要存在于油田、天然氣田中，也有少量存在于煤層中。作為燃料是天然氣的主要用途，此外天然氣也被用來(lái)制造合成氨、炭黑、化學(xué)藥品和液化石油氣等，由天然氣所生產(chǎn)的丙烷、丁烷是現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用中的重要原料。天然氣因其無(wú)色無(wú)味無(wú)毒、熱值高、燃燒穩(wěn)定、潔凈環(huán)保等特點(diǎn)，被作為21世紀(jì)廣泛應(yīng)用的綠色優(yōu)質(zhì)能源。

2 燃?xì)鈶?yīng)用設(shè)備中的燃?xì)廨啓C(jī)

2.1 燃?xì)廨啓C(jī)的基本概念

燃?xì)廨啓C(jī)是利用燃?xì)鉃轵?qū)動(dòng)能源，將燃?xì)飧邷厝紵龝r(shí)釋放的熱量，轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏脵C(jī)械功的動(dòng)力裝置。大中型燃?xì)廨啓C(jī)是天然氣發(fā)電、分布式能源站的核心設(shè)備，小型燃?xì)廨啓C(jī)輸出功率在十至數(shù)百千瓦，所以，燃?xì)廨啓C(jī)具有廣泛的應(yīng)用前景。以燃?xì)廨啓C(jī)作為船舶動(dòng)力裝置，在軍事艦艇和海洋運(yùn)輸中，得到了充分應(yīng)用和快速發(fā)展。

隨著我國(guó)船舶制造業(yè)的飛速發(fā)展，燃?xì)廨啓C(jī)在船舶動(dòng)力裝置中發(fā)揮了極其重要的作用。我國(guó)對(duì)于燃?xì)廨啓C(jī)的研究已有多年歷史，隨著科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新，船舶燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)得到了極大的提升，使燃?xì)廨啓C(jī)在多種不同的船舶中廣泛應(yīng)用，特別是對(duì)于海軍艦船的動(dòng)力提升發(fā)揮了重要作用。

船舶動(dòng)力裝置中的燃?xì)廨啓C(jī)，以LNG（液化天然氣）或其他燃?xì)鉃槿剂?，依靠燃?xì)飧邷厝紵龝r(shí)釋放的熱量，使機(jī)械的做功性能到明顯提高，滿足了動(dòng)力方面的需要。燃?xì)廨啓C(jī)是一種連續(xù)回轉(zhuǎn)的內(nèi)燃、葉輪機(jī)械式的新型熱機(jī)，主要由壓氣機(jī)、燃燒室和燃?xì)鉁u輪（透平）三大部件組成。工作過(guò)程是壓氣機(jī)連續(xù)地從大氣中吸入空氣并將其壓縮；壓縮后的空氣進(jìn)入燃燒室，與噴入的天然氣混合后燃燒，成為高溫燃?xì)?，隨即流入燃?xì)馔钙街信蛎涀龉?，推?dòng)透平葉輪帶著壓氣機(jī)葉輪一起旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了氣體燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功；燃?xì)馔钙剿l(fā)出的功一部分用于帶動(dòng)壓氣機(jī)工作，剩余的功作為燃?xì)廨啓C(jī)的輸出功。

2.2 燃?xì)廨啓C(jī)的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

與其他推進(jìn)設(shè)備相比較，燃?xì)廨啓C(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、啟動(dòng)快、功率密度極大的特點(diǎn)，在相同功率下，燃?xì)廨啓C(jī)的體積比柴油機(jī)和蒸汽輪機(jī)的體積小，只有柴油機(jī)三分之一到五分之一，蒸汽輪機(jī)五分之一到十分之一。此外，燃?xì)廨啓C(jī)能在短時(shí)間內(nèi)迅速啟動(dòng)，在起動(dòng)機(jī)的幫助下，2分鐘內(nèi)燃?xì)廨啓C(jī)就可以達(dá)到最快的轉(zhuǎn)速，而柴油機(jī)和蒸汽輪機(jī)則要花費(fèi)至少1小時(shí)的時(shí)間才能夠提高輸出功率。在噪聲控制方面，燃?xì)廨啓C(jī)也有著明顯的優(yōu)勢(shì)。相比其他的推進(jìn)設(shè)備，燃?xì)廨啓C(jī)的功率較大而重量較輕，使用壽命以及工作時(shí)間都相對(duì)較長(zhǎng)，排放量較低，具有顯著優(yōu)勢(shì)。作為一種回轉(zhuǎn)式的熱力發(fā)電機(jī)，燃?xì)廨啓C(jī)并不需要通過(guò)手柄來(lái)進(jìn)行工作，取而代之的是只通過(guò)少量的零件，就可以維持正常運(yùn)行，與此同時(shí)其轉(zhuǎn)速較高，而它的機(jī)械結(jié)構(gòu)輕巧且緊密，不會(huì)為整體的機(jī)械結(jié)構(gòu)帶來(lái)過(guò)多的負(fù)擔(dān)，在對(duì)其進(jìn)行管理時(shí)也比較便利。

燃?xì)廨啓C(jī)在穩(wěn)定性方面有著顯著的優(yōu)勢(shì)，從大量的實(shí)際調(diào)查結(jié)果中可以得知，絕大多數(shù)在船舶動(dòng)力裝置中運(yùn)行多年的燃?xì)廨啓C(jī)并不需要專門(mén)進(jìn)行開(kāi)缸檢查。

2.3 燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展

在對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)應(yīng)用進(jìn)行深入分析和研究后發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)用過(guò)程中還存在著許多的問(wèn)題，例如，燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)于熱力和油量的高需求，使燃料品質(zhì)必須要符合實(shí)際需要；由于燃?xì)廨啓C(jī)需要長(zhǎng)時(shí)間保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)受材料的性能等多方面的影響，其工作時(shí)機(jī)體溫度過(guò)高，限制了熱效率空間的擴(kuò)展，當(dāng)運(yùn)行狀態(tài)不佳時(shí)，就會(huì)對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的經(jīng)濟(jì)性提升產(chǎn)生制約；另外，當(dāng)溫度出現(xiàn)變化時(shí)，船舶燃?xì)廨啓C(jī)的使用時(shí)間也會(huì)受到影響?，F(xiàn)如今，燃?xì)廨啓C(jī)已經(jīng)廣泛運(yùn)用到船舶業(yè)之中，為了更好推動(dòng)船舶業(yè)的發(fā)展，使燃?xì)廨啓C(jī)的應(yīng)用更廣泛、更完美，以上問(wèn)題是必須要解決的首要問(wèn)題，只有對(duì)其不足進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，才能消除制約燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展的因素，才能使燃?xì)廨啓C(jī)在船舶動(dòng)力系統(tǒng)中得到有效的應(yīng)用。

3 燃?xì)庠O(shè)備應(yīng)用中的燃?xì)鈮嚎s式空氣源熱泵

3.1 燃?xì)鈮嚎s式空氣源熱泵的基本概念

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)保成為發(fā)展中首要關(guān)注的問(wèn)題，天然氣作為一種新型的清潔能源，近年來(lái)在城市的供熱系統(tǒng)中也發(fā)揮著重要作用，傳統(tǒng)的燃?xì)忮仩t以及直燃機(jī)組受功能和結(jié)構(gòu)形式的限制，已經(jīng)不能跟上時(shí)代的腳步，無(wú)法完全滿足用戶的需求，燃?xì)鉄岜眉夹g(shù)的發(fā)現(xiàn)，成為了人們近些年來(lái)主要關(guān)注的新能源技術(shù)。它不同于人們熟知的傳統(tǒng)機(jī)械泵，熱泵在工作時(shí)，其本身消耗一部分能量，再把環(huán)境介質(zhì)例如自然界的空氣、水或土壤中貯存的能量加以挖掘，通過(guò)傳熱工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)提高其溫度，再加以利用。因此，整個(gè)燃?xì)鉄岜醚b置僅消耗了輸出功率一小部分，大量節(jié)約了高品位能源。

按照能量來(lái)源的不同，熱泵技術(shù)可以分為空氣源熱泵、土壤源熱泵以及水源熱泵等?？諝庠礋岜眉夹g(shù)按照工作原理的不同，可以分為兩種，一種是吸收式熱泵，一般由發(fā)生器、蒸發(fā)器、冷凝器、吸收器和熱交換器五個(gè)部分組成；另一種是壓縮式熱泵，一般由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器以及膨脹閥組成。

3.2 燃?xì)鈮嚎s式空氣源熱泵的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

燃?xì)鈮嚎s空氣源熱泵制熱效率高，適用范圍廣，可在-20-43℃的環(huán)境下溫度運(yùn)行，且保持穩(wěn)定的性能，不受環(huán)境影響，能一年四季全天候運(yùn)行，可以良好適應(yīng)外部環(huán)境，并可持續(xù)制冷或加熱。機(jī)體的占地面積小，適用于各類型的建筑物。

燃?xì)鈮嚎s式空氣源熱泵的安全性能好，可將多組燃?xì)鈮嚎s式空氣源熱泵機(jī)組靈活并聯(lián)使用，能滿足不同的需求，且系統(tǒng)運(yùn)行能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化，無(wú)需人工干預(yù)。其使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)費(fèi)用低，使用壽命長(zhǎng)達(dá)15年以上。

燃?xì)鈮嚎s式空氣源熱泵的運(yùn)行成本低，且擁有良好的節(jié)能效果，可以節(jié)省百分之七十的能源，并且能夠極大地降低運(yùn)行費(fèi)用，無(wú)任何污染，且不會(huì)對(duì)人體造成損害。

3.3 燃?xì)鈮嚎s式空氣源熱泵的發(fā)展

天然氣作為清潔可靠的新能源，在未來(lái)城市供暖系統(tǒng)中將會(huì)占有極高的比例，而燃?xì)鈮嚎s式空氣源熱泵作為一種新型節(jié)能技術(shù)，擁有高效低成本、環(huán)保舒適的特點(diǎn)，將會(huì)在未來(lái)的城市供暖系統(tǒng)中占據(jù)主導(dǎo)地位。

4 燃?xì)鈶?yīng)用設(shè)備的發(fā)展

4.1 燃?xì)鈶?yīng)用設(shè)備存在的問(wèn)題

改革開(kāi)放以來(lái)，在我國(guó)有關(guān)節(jié)能減排政策的引導(dǎo)下，燃?xì)庑袠I(yè)發(fā)展迅速。但因燃?xì)饩哂幸兹?、易爆特征，一旦設(shè)施損壞而發(fā)生泄漏，極易發(fā)生爆炸、火災(zāi)等不良事件。通過(guò)實(shí)際分析及總結(jié)，以下是一些比較常見(jiàn)的燃?xì)庠O(shè)備問(wèn)題：第一，燃?xì)鈾C(jī)械設(shè)備的質(zhì)量不高。市面上很多燃?xì)鈾C(jī)械設(shè)備的型號(hào)和規(guī)格通常不一致，再加上設(shè)備未根據(jù)施工指導(dǎo)安裝等，都會(huì)導(dǎo)致設(shè)備質(zhì)量大打折扣，甚至引發(fā)嚴(yán)重的安全問(wèn)題。第二，缺乏合理的規(guī)劃布局，例如燃?xì)庹{(diào)壓器、燃?xì)獗淼仍O(shè)備與其周圍空間間距不合格，防雷防靜電裝置設(shè)置不合理，燃?xì)夤艿腊惭b不規(guī)范等。第三，安裝燃?xì)庠O(shè)備施工不規(guī)范，例如燃?xì)夤艿牢磭?yán)格按照規(guī)定布置，保護(hù)設(shè)備沒(méi)有安裝在規(guī)定位置上，有關(guān)保護(hù)設(shè)備不完整等。第四，缺少嚴(yán)格的竣工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，例如沒(méi)有嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)竣工的燃?xì)庠O(shè)備及管路進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)，或沒(méi)有對(duì)調(diào)壓器等設(shè)備進(jìn)行防雷、防靜電檢測(cè)。

4.2 解決燃?xì)庠O(shè)備存在問(wèn)題的有效措施

要加大科研投入，創(chuàng)新產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性能，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全部國(guó)產(chǎn)化，并不但改進(jìn)完善。同時(shí)，加速燃?xì)鈶?yīng)用設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，統(tǒng)一規(guī)范設(shè)計(jì)、制造、安裝、驗(yàn)收及使用各環(huán)節(jié)技術(shù)要求，不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量。再就是提高燃?xì)鈶?yīng)用設(shè)備安全技術(shù)水平，從設(shè)備制造到安裝使用的全過(guò)程實(shí)行智能化監(jiān)控管理，保障設(shè)備安全使用。

增加設(shè)備維護(hù)管理的重要認(rèn)知，要做到企業(yè)主要負(fù)責(zé)人定期參加上級(jí)監(jiān)管部門(mén)組織的安全資格證培訓(xùn)，從根源上提高安全意識(shí)，從源頭上防范安全事故。其次，要定期組織設(shè)備管理人員開(kāi)展業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)，在設(shè)備日常維護(hù)工作中做到管好、用好、修好設(shè)備。即“四會(huì)”，會(huì)使用、會(huì)保養(yǎng)、會(huì)檢查、會(huì)排除故障。對(duì)于維修操作工，企業(yè)應(yīng)針對(duì)不同設(shè)備維修特點(diǎn)及涉及的危險(xiǎn)作業(yè)類別，制定相應(yīng)設(shè)備安全操作規(guī)程，并開(kāi)展安全專項(xiàng)培訓(xùn)，使員工明確設(shè)備維修中的危險(xiǎn)有害因素及應(yīng)急防范措施，防范安全事故的發(fā)生。并且對(duì)于維修作業(yè)中涉及的登高、焊接、入罐等危險(xiǎn)作業(yè)，必須要特別注意特殊工種作業(yè)人員的培訓(xùn)，實(shí)行特殊工種人員必須持證上崗的管理制度。

其次，要想提高燃?xì)庠O(shè)備的維修和管理，就要全面提高燃?xì)庠O(shè)備相關(guān)工作人員的專業(yè)技能。提高技術(shù)人員的業(yè)務(wù)知識(shí)和技術(shù)能力是極為重要的一個(gè)關(guān)鍵所在，只有不斷提高他們的能力和水平，才能保證燃?xì)庠O(shè)備技術(shù)的不斷改進(jìn)和發(fā)展，才能使得燃?xì)庠O(shè)備維護(hù)管理更加管理化、規(guī)范化、科學(xué)化。首先企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)自學(xué)、深造、集中培訓(xùn)考試、現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)、典型事故教育等活動(dòng)，通過(guò)這些活動(dòng)，可以不斷提高相關(guān)人員的知識(shí)能力。

在燃?xì)庠O(shè)備的維護(hù)過(guò)程中，還要實(shí)現(xiàn)燃?xì)庠O(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化維護(hù)管理，只有進(jìn)行燃?xì)庠O(shè)備的整體運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)化管理，才能有效防止燃?xì)庠O(shè)備發(fā)生事故。要實(shí)現(xiàn)燃?xì)庠O(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)性管理，首先，要建立標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備維護(hù)過(guò)程，以保證設(shè)備能夠進(jìn)行定量維護(hù)。其次，建立標(biāo)準(zhǔn)可以有效地指導(dǎo)燃?xì)庠O(shè)備的技術(shù)人員確實(shí)開(kāi)展相關(guān)工作。相關(guān)人員必須制訂設(shè)備維護(hù)的表格，確保維護(hù)人員可以根據(jù)表格內(nèi)容來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的工作。適當(dāng)?shù)娜藛T必須在規(guī)定的時(shí)間驗(yàn)證表格，以便實(shí)際進(jìn)行設(shè)備的維護(hù)管理，從而消除設(shè)備隱患。

燃?xì)庠O(shè)備包含廣泛，且結(jié)構(gòu)繁雜，對(duì)環(huán)境和技術(shù)的要求都比較高，要想保證燃?xì)庠O(shè)備安全、穩(wěn)固的運(yùn)營(yíng)，需要對(duì)機(jī)械設(shè)備工程方面、戶內(nèi)燃?xì)庠O(shè)備隱患、燃?xì)庠O(shè)備安全的監(jiān)管和維護(hù)、燃?xì)馐袌?chǎng)等影響燃?xì)庠O(shè)備安全的要素做到足夠重視，并確保每個(gè)環(huán)節(jié)都不出紕漏，才能給廣大用戶提供一個(gè)優(yōu)質(zhì)、安全的燃?xì)鈶?yīng)用環(huán)境。

4.3 燃?xì)庠O(shè)備的發(fā)展

天然氣作為清潔環(huán)保的新型能源，近年來(lái)應(yīng)用到社會(huì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域中，在未來(lái)，我國(guó)將持續(xù)高速發(fā)展的同時(shí)，仍然將生態(tài)健康放在首要位置。目前我國(guó)現(xiàn)有的燃?xì)庠O(shè)備問(wèn)題已經(jīng)在逐步得到改善，隨著燃?xì)庠O(shè)備短板的補(bǔ)齊，燃?xì)庠O(shè)備的應(yīng)用將會(huì)更加全面，屆時(shí)燃?xì)庠O(shè)備會(huì)在人們的日常生活中扮演更加重要的角色，而燃?xì)鈶?yīng)用技術(shù)也將會(huì)變得更加高效、節(jié)能、清潔、環(huán)保，將會(huì)在更加節(jié)省能源的情況下滿足人們的日常物質(zhì)需求?，F(xiàn)今的燃?xì)庠O(shè)備仍有許多問(wèn)題需要解決，但不可否認(rèn)的是燃?xì)鈶?yīng)用技術(shù)和燃?xì)鈶?yīng)用設(shè)備仍擁有極其光明的前景。

5 結(jié)語(yǔ)

由本文上述可知，天然氣已經(jīng)應(yīng)用到我國(guó)生產(chǎn)生活的方方面面，擁有極其廣泛的應(yīng)用，例如在船舶中的燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)，給船舶動(dòng)力裝置帶來(lái)了穩(wěn)定高效的優(yōu)點(diǎn)。而運(yùn)用在供暖技術(shù)中的燃?xì)鈮嚎s式空氣源熱泵，擁有節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，可以被廣泛應(yīng)用在北方供暖系統(tǒng)中。運(yùn)用在城市中的燃?xì)鈶?yīng)用設(shè)備，成本較低且使用廣泛，證明了燃?xì)庠O(shè)備擁有廣泛的前景。而大力發(fā)展燃?xì)饧夹g(shù)，推廣燃?xì)庠O(shè)備的使用，關(guān)鍵在于如何解決當(dāng)下已有問(wèn)題，和如何繼續(xù)對(duì)燃?xì)庠O(shè)備進(jìn)行研究和發(fā)展。只有將存在問(wèn)題一一解決，對(duì)現(xiàn)有燃?xì)庠O(shè)備進(jìn)行科技創(chuàng)新，實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量和安全管理水平，不斷研究和完善，才能確保燃?xì)庠O(shè)備擁有更廣闊的發(fā)展平臺(tái)。