型燃气轮机与常规内燃机发电装置相比,具有如下优点:1、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。2、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。3、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%。4、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。5、系统配置自由度高。可根据实际需要灵活配置微型燃气轮机的数量,并能够进行多单元成组控制,对系统中某台燃机检修不影响整个系统的运行。6、安全可靠。微型燃气轮机是同类型产品中,一种符合美国保险商实验所(Underwriters'Laboratories,UL)UL2000严格标准的产品。同时,它还符合IEEE519、NFPA规范、,保证了与电网互联的安全性。 微燃机除了分布式发电外,还可用于备用电站、热电联产、并网发电、尖峰负荷发电等。西安Capstone 微燃机组
针对传感器容易出现故障的问题,除添加硬件冗余的方法外,通过设计控制算法实现容错控制的方法不会增加硬件成本,成为现今研究的主流方向。本文开展了微型燃气轮机传感器容错控制算法的开发和硬件在环仿真验证研究工作。首先,为了对回热型微型燃气轮机的动态性能进行分析和研究,使用基于模型的设计方法(ModelBasedDesign,MBD),在Matlab/Simulink环境下,开发了T100回热型微型燃气轮机部件级模型。对回热型微型燃气轮机结构进行分析,确定回热型微型燃气轮机的转子转动惯性和回热器热惯性两个主要动态环节。30kW微燃机组订购微型燃气轮机装机容量一般小于1MW。
微型燃气轮机在运行过程中具有以下特点:①质量轻,使用方便。②操作灵活,不但可以运行,还可以与电网并联运行,且2种方式之间可以自动切换。③运行十分安全。④清洁,排放少。⑤振动小,噪声低,低于65分贝(10m)。⑥燃料种类多,消耗少、成本低。适用于沼气、天然气、石油、汽油、丙烷、煤层气、煤油、酒精等各种气体和液体燃料。⑦运行时间长。微型燃气轮机系统可连续运行4000h,整体调整间隔时间为11000h,设计寿命45000h。⑧可分布式。⑨不需要润滑。⑩可使用空气轴。⑪可以集成扩大容量,灵活配置微型燃气轮机。⑫维护成本很低,可以在远处进行控制和诊断。因为没有润滑系统,且应用独特的空气轴承技术,微型燃气轮机维修成本极低,只需要更换空气过滤网就行。⑬燃料转换效率高。
由于微型燃气轮机具有质量轻、体积小、安全可靠、燃料范围普遍、可远程控制和诊断等特点,再加上维护成本低的优势,可在城市中心、郊区、农村乃至偏远山区,都可以随着环境条件变化,轻松、方便地安装使用,还可以普遍应用于并网发电、高峰负荷生产、备用发电、热电联产等。目前,根据我国能源状况,必须大力推广和应用微型燃气轮机,它的研发甚至关系**安全,世界上各大国都在积极研发。微型燃气轮机的技术特征表现为:通常采用离心式压缩机和向心式透平模式及背靠背转子构造,安装有先进。微型燃气轮机还可用于工业园区分布式供能。
微型燃气轮机是如何一步步发展过来的。微型燃气轮机的应用起源于20世纪40-60年代。该时期开始出现功率为几百千瓦的燃气轮机,并主要用于航空动力辅助系统(APU)和大型载货汽车柴油机的涡轮增压器。到了20世纪60年代,美国国家航空与宇航管理局(NASA)在涡轮增压器的基础上,成功研制了一种带减速齿轮箱结构的微型燃气轮机发电装置,并于70年代的开展了微型燃气轮机在航天飞机上作为辅助动力装置的研究。此时微型燃气轮机发电技术虽然得到了迅速的发展,但是由于小功率燃气轮机转速高,通常需要通过减速齿轮箱与发电机相连,导致整个机组结构笨重。而采用回热循环虽然能够提高微型燃气轮机效率,但是常规回热器的体积与重量比燃气轮机本身还要大,而紧凑式的回热器制造成本很高,使得回热循环的地面应用始终打不开局面。 微型燃气轮机有广阔的应用前景,它必须要以当地存在稳定的气体或液体燃料供应为前提。北京燃气轮机组
目前商业化应用的微型燃气轮机主要功率范围为25-300kW。西安Capstone 微燃机组
分布式发电的发展为微型燃气轮机技术发展和市场扩展提供了极好的平台。目前,美、英等国电力市场已从控制发电转向分布式发电的竞争。小型发电厂在分布式电网中的应用,已成为一种日益增长的可行选择。这种发电方式能够为用户减缓电网拥挤,增加电网机动性,降低送电损失和成本,改善电力质量。微型燃气轮机技术的发展及其商用推出很大增加了分布式发电面向较小用户的可能性,微型燃气轮机发电装置的紧凑性,可靠性和遥控运行以及环境友好等特点,意味着它们特别适合分布式发电的区域性应用。西安Capstone 微燃机组