小微型燃气轮机(涡轮发电机系统)以其独特的先进性、环保性、轻便性、长寿命等诸多特点,已经逐步成为活塞内燃发电机系统的强有力竞争者。微型燃气轮机,从字面上就可以理解,燃气轮机的微型化。不同于航空发动机,微型燃气轮机主要是将化学能转化为机械能输出,或用于驱动,或用于发电,也就是大家熟知的航空发动机的推力用在了旋转做功上面。微型燃气轮机因为它有着得天独厚的优势,言简意赅的说就是:转速高、尺寸小、重量轻、排放低、噪声低、运转可靠、稳定。二其中的排放和噪声成了大部分发动机所焦虑的问题。微燃机的发电效率如何?上海低排放微燃机
微型燃气轮机是一种利用燃气驱动轮转发电的装置,具有高效、可靠、灵活、环保等性能特点。其工作原理如下:微型燃气轮机由压气机、燃烧室、轮转机和发电机等部分组成。首先,压气机将空气压缩,然后将压缩空气喷入燃烧室,与燃料混合燃烧,产生高温高压的燃气。燃气通过轮转机驱动轮转机转动,***驱动发电机发电。微型燃气轮机具有以下性能特点:高效:微型燃气轮机的燃气循环过程是连续的,能够实现高效的能量转换。可靠:微型燃气轮机的结构简单、零部件少、维护方便,具有较高的可靠性。灵活:微型燃气轮机可以适应不同的工作条件和负载要求,具有较强的适应性和灵活性。环保:微型燃气轮机的燃气循环过程中不会产生固体废物和液体废物,具有较好的环保性能。 发电用燃气轮机造价采用微型燃气轮机自己发电且与电网并联运行,将使供电可靠性大为提高。
微型燃气轮机的结构,在发展过程中也发生了许多变化。发展初期的微型燃气轮机的支撑系统多为滚珠轴承和滚柱轴承,这些轴承寿命较长,耐高温性较好,但整个机组需要润滑系统。现微型燃气轮机支撑系统已逐渐转变为空气轴承。由于空气轴承不需要任何润滑,从而节约了维修成本,避免了由于润滑不当而产生的过热问题,提高了系统可靠性。发电机也有了低速同步电机和高速永磁电机两种选择,两者各有优缺点。前者转速低,对转子的动力性要求不是很高,不需要频率转换器,成本比较低,冷却问题不突出。但是,需要配备减速箱,整个机组起动相对困难,且尺寸、重量较大。后者的优点是体积小,没有减速箱产生的阻力损失,同时也简化了机组的起动过程。但是存在高频交流电流-直流电流-交流电流的转换过程,增加了转换器和逆变器损失。同时电机需要良好的冷却,电机成本也相对高。
近年来,随着分布式供能系统的发展,微型燃气轮机在我国得到了高度重视。燃烧室是微型燃气轮机的关键部件,高效低污染燃烧室是发动机排放性能先进性的体现。研究了100kW级微型燃气轮机低NOx排放燃烧室的设计方法,并对其流动、燃烧特性及NOx排放特性进行了数值模拟和实验研究。热电联产系统(CombinedHeatandPower,CHP)是分布式能源的重要组成部分,而微型燃气轮机是热电联产系统的关键部件,同时也是动力与热力的来源。热电联产系统需要在无人值守的情况下,长期稳定的运行。因此,对微型燃气轮机的容错控制的研究显得尤为重要。100千瓦微型燃气轮机研制取得决定性突破将有助于提高我国微型燃气轮机及其相关产品的研发能力。
微型燃气轮机在生产电力的同时回收利用了燃烧后的废热,可同时提供供暖服务和空调制冷服务,这种热电联产的发电形式越来越受欢迎。我国也在医院、机场、楼宇等领域有应用的实例,并取得了较好的效果。在充满竞争的电力零售市场上,微型燃气轮机凭藉其综合发电成本低的优势必将在未来的电力系统中占据越来越重要的位置。将开展微型电站装入居民家庭厨房的试点工程。这种燃气电站可取暖、供热水、发电,试验表明一年可节约能源费用249.6USD。微型燃气轮机在未来的电力系统中必将同大型集中式电站一起为用户提供清洁便宜的能源服务。达到额定发电功率状态,运行稳定,标志着100千瓦级微型燃气轮机又迈出了具有决定意义的一步。上海低排放微燃机组
将缩短我国微型燃气轮机研制水平与世界先进水平的差距。上海低排放微燃机
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(UnderwritersLaboratories,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。上海低排放微燃机