微型燃气轮机是一类新型热机,近年来随着全球范围内的能源与动力需求结构特别是电力系统的放松控制以及环境保护等要求的变化,得到了高度关注和迅速发展。先进微型燃气轮机提供了清洁、可靠、高质量、多用途、小型分布式发电和热电联供的较佳方式。微型燃气轮机(Microturbine或Micro一turbines)是一类新近发展起来的小型热力发动机,其单机功率范围为25~300kWDL基本技术特征是采用径流式叶轮机械(向心式透平和离心式压气机)以及回热循环。近年来随着全球范围内的能源与动力需求结构特别是电力系统的放松控制(Deregulation)以及环境保护等要求的变化,微型燃气轮机得到了电力、动力等有关部门的高度重视,特别是在美、欧等国发展迅猛,大有与大中型燃气轮机共占市场的势头。 随着高效回热器转入民用,微型燃气轮机的发电效率明显提高。上海10MW微燃机组
未来微型燃气轮机必将在全球迅速发展。现在,微型燃气轮机联合循环系统已在全球范围内进行了多年研究,并引起了微型燃气轮机结构的重大变化,基于对微型燃气发动机技术的进一步研究和开发,世界上一些微型燃气轮机研究机构不再局限于原轮机材料,他们已使用陶瓷作为微型燃气轮机燃烧室较新热元件材料等,并取得了明显成效。21世纪,微型燃气轮机对我国各行各业的发展起着重要的作用,将成为我国沿海地区和偏远地区能源分配的主要来源,市场潜力巨大,我们必须密切关注。贵阳电气燃气轮机微型燃机转子的转速高,一般30000~100000rpm之间,高速轴承是微型燃气轮机的关键技术之一。
微型燃气轮机的独特设计之处在于它的压缩机和发电机安装在一根转动轴上,该轴由空气轴承支撑,在一层很薄的空气膜上以96000r/min转速旋转。这是整个装置中只有的转动部分,它完全不需要齿轮箱、油泵、散热器和其他附属设备。这种微型燃气轮机已在全球销售了2000台,累计运行3×106h。这种微型燃气轮机采用的几项关键技术如下:空气轴承。空气轴承支撑着系统中只有的转动轴。它不需要任何润滑,从而节约了维修成本,避免了由润滑不当产生的过热问题,提高了系统可靠性。它可使微型燃气轮机以较大输出功率每天24h全年连续运行。
国外微型燃气轮机起步较早,现已积累了丰富的研发和设计经验,微型燃气轮机产品技术相对成熟。。我国燃气轮机技术研发由于历史原因落后很多。截止目前,国内机构、企业已经对微型燃气轮机进行了大量的研究工作,正努力缩小与国外微型燃气轮机产品的技术差距。—微型燃气轮机与常规内燃机发电装置相比,具有如下优点:燃料适应性强,环境友好。可使用多种燃料:如气体燃料和液体燃料;NOX和CO排放低。可靠性高、寿命长。微型燃气轮机多采用独特的空气轴承技术,系统内部不需要任何润滑,几乎免维护。效率高,余热品质好。微型燃气轮机发电效率可达30%;,烟气温度高、流量大,用于热电联产和冷热电联供的综合能源利用率超过80%。运行灵活。微型燃气轮机可并网在电网上运行,也可运行,并且能够实现两种模式间自由切换。微型燃气轮机发电效率可达30%。
我国微型燃气轮机的市场需求也很大,特别是随着西部大开发及其“西气东输”工程的实施以及能源供给的多样化发展趋势的日益明显,一方面电力和动力作为基础设施,在我国需求规模很大(特别是西部大开发);另一方面我国具有比较丰富的天然气资源(近期内蒙古大气田的探明),因此,微型燃气轮机在我国具有普遍的应用前景。从安全和**应用看,微型燃气轮机也是十分重要的,无论是飞机、舰船辅助动力,还是车辆动力,甚至武器(导弹)发电设备,或国家重要公共设施如机场、车站、邮电、银行、医院、军营。重要住宅区等常规机组或紧急备用机组等等,都需要应用微型燃气轮机这样一类新型的小型分布式发电和动力装置。微型燃气轮机向电网送电,并以较高的辅助服务电价结算,能够获得较大的利润。贵阳电气燃气轮机
微燃机正逐渐进入工农业生产及人们的工作、学习和日常生活中,具有良好的市场应用前景。上海10MW微燃机组
尽管微型燃气轮机的应用焦点是分布式发电市场,但对汽车领域有一定影响。1999年有两种微型燃气轮机投入于商用混合动力汽车,汽车行业由于日益严格的排放控制,对燃气轮机极低排放这一优点有着极大兴趣。Capstone微型燃气轮机发电装置的部件示意图,其主要部件包括离心式压气机,单筒形燃烧室、向心式透平、回热器以及发电机。微型燃气轮机动力部件设计构造衍生于涡轮增压器和辅助动力装置,概括来说,它是以径流式叶轮机械为技术特征的。通过采用径流式叶轮机械,即向心式透平与离心式压气机,可使装置结构简单、紧凑,便于移动。这一类叶轮机械的特点是流量小,功率低,转速高,效率限制因素较多。因此必须采用回热循环才有竞争力。 上海10MW微燃机组