微型燃气轮机在运行过程中具有以下特点:①质量轻,安装移动方便。②操作灵活,不但可以孤网运行,还可以与电网并联运行,且2种方式之间可以方便切换。③运行十分安全可靠。④清洁排放。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连续运行时间长。微型燃气轮机系统可连续运行4000h,大修期40000h。⑧可分布式。⑨不需要润滑、冷却液。⑩使用空气轴承。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。环保的微燃机技术为可持续发展提供了支持。昆明Capstone微型燃气轮机
微型燃气轮机的概念,一般采用压气机加燃烧室加涡轮的单轴简单循环方案,多采用离心压气机加向心涡轮的背靠背紧凑式布置,功率多在500kW以下,汽车用则多为100kW以下,使用在汽车上时,一般采用增程式,即通过轴连发电机给电池供电,再通过电动机驱动汽车。微小型燃气轮机的效率问题,微型燃气轮机的优势在于其紧凑型,即功重比高,效率相比内燃机不占优势。内燃机轻松可实现30%以上热效率,而燃气轮机的目前简单循环较高效率为40%,而且是重型燃气轮机,功率在几百MW,由于尺寸效应,功率越小效率越低,100kW以下的简单循环微燃效率基本在15到20%左右。北京分布式能源微燃机微燃机的高效发电为偏远地区提供了可行的能源解决方案。
小型燃气轮机一般是指功率在1兆瓦至20兆瓦之间的燃气轮机。由于小型燃气轮机具有综合效率高、起停快、调节灵活、负荷跟随能力强等优点,因此可作为分布式能源系统中的重心设备[1],依托于微电网或智能配电网,在靠近工业区、商务区等冷热电终端用户附近部署,满足综合能源系统在“源—网—荷—储”各个环节的要求[2]:1)在能源供应侧,小型燃气轮机可与余热锅炉、溴化锂制冷机等组成热电联产或冷热电三联供系统,实现能源的梯级利用,综合能源利用率可达80%以上;同时利用小型燃气轮机调节灵活、负荷跟随能力强的特点,可以跟随工业园区、商务区内的用能负荷波动进行快速调节;2)在电网侧,小型燃气轮机可以为区域电网提供质量的电力辅助服务。利用其起停快的特点,辅助电网调峰,适宜作为紧急备用机组。同时,其快速灵活的调节能力,可以为微电网提供调频和无功调节等电力辅助服务;3)在储能侧,小型燃气轮机可以和储能电池系统集成为混合供电系统,实现即时响应的备用能力。
微燃机的基本原理是将燃料燃烧产生的热能转化为机械能。在微燃机中,燃料与空气混合后进入燃烧室,在点火装置的作用下点燃,产生高温高压的燃气,推动涡轮旋转,从而带动发电机或其他机械装置运转。微燃机的设计原理:微燃机的设计主要包括结构、材料、工艺等方面的内容。结构设计要保证燃烧室、涡轮、发电机等部件的合理布局和运行空间;材料选择要考虑到耐高温、耐腐蚀、轻量化等因素;工艺方面要求制造精度高、表面光滑、各部件配合精确等。 高可靠性的微燃机确保了能源供应的稳定性。
微型燃机转子的转速很高,一般30000~100000rpm之间,高速轴承是微型燃气轮机研制的关键技术之一,目前多采用空气轴承。微型燃气轮机回热器通常采用板翅式,结构简单,换热效果好,流阻低;燃烧室温升较低,污染物排放水平也不高;各部件均采用模块化设计,零件数量少,可靠性高。整个系统以微型燃气轮机为关键动力装置,以天然气、沼气、合成气以及柴油为燃料,经微型燃机做功后,高温烟气被用来驱动余热利用装置进行供热、制冷,提高能量利用率。专业术语:实现能量梯级利用。微燃机的高效发电能力为企业提供了可靠的电力支持。兰州微小型燃气轮机
微燃机的创新设计提高了设备的可靠性和稳定性。昆明Capstone微型燃气轮机
到了20世纪90年代,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。同时期出现了应用启发一体高速电机的燃气轮机,并且部分机组开始采用不需要润滑系统的空气轴承,使得微型燃气轮机的结构更为紧凑,几乎不用维护。1998年美国能源部(DOE)主持召开了微型燃气轮机峰会(micro-turbinetechnologysummit),专门讨论有关微型燃气轮机技术研发及与政策。市场相关的问题。同年12月,推出了第1台商业化的微型燃气轮机装置。此后,在美英为表示的西方国家支持下,多家国外企业开始积极开发制造相应的设备,不同型号的微型燃气轮机陆续进入市场。昆明Capstone微型燃气轮机