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。2003年冬季,英国Powergen公司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。微型燃气轮机的主要组成部分包括:发电机、离心式压缩机、透平、回热器、燃烧室、空气轴承、数字式电能控制器(将高频电能转换为并联电网频率50/60Hz,提供控制、保护和通讯)。微型燃气轮机还可用于工业园区分布式供能。上海沼气燃气轮机
燃气轮机分类及用途:燃气轮机分类方式五花八门,这次我们按照功率等级对它们进行分类。根据燃气轮机覆盖的功率范围,可分为重型、中型、小型和微型燃气轮机。重型燃气轮机装机容量一般大于100MW,是迄今为止效率较高的热-功转换类发电设备,是发电和驱动领域的关键设备,也是中型常规航空母舰上运用的主动力。中型燃气轮机装机容量为20-100MW,小型燃气轮机装机容量为1-20MW,中小型燃气轮机可应用于船舶动力,发电,石油开采等多种目的。微型燃气轮机装机容量一般小于1MW。兰州低排放微燃机组燃料电池使用燃气轮机的排气作为空气源,燃料电池内部流动及工作处于常压。
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、合成气以及柴油味燃料,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:能量梯级利用。
鉴于我国目前的电力发展及其分布不很均衡以及微型燃气轮机的技术特点及其优越性,微型燃气轮机将在我国得到普遍的重视与应用。目前,在中科学技术部“863”项目支持下,由中国科学院工程热物理研究所、哈尔滨东安集团、西安交通大学三家单位组成的产学研联合体已经完成100KW级微型燃气轮机的样机设计,并通过了验收,预计在不久的将来推出市场。航天科工三院完成了30KW级微型燃气轮机的样机设计。中航工业六〇八所也有类似机型问世。国内商用机型,包括了30kW、65kW和200kW的产品。由于进口产品价格高、维护成本高,所有应用受到很大限制。一旦国产机型达到量产水平,将有力推动微型燃气轮机在国内各行业的应用。中小型燃气轮机可应用于船舶动力,发电,石油开采等多种目的。
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。微型燃气轮机尤其在用电高峰时段,不仅可大力提高供电可靠性,且可节省大量电费。兰州车辆燃气轮机
微燃机已发展为一种能实现清洁、安全和高效能源综合利用的较佳途径。上海沼气燃气轮机
微型燃气轮机本质上是燃气轮机的一种,单机功率范围:数十千瓦至数百千瓦。微型燃气轮机技术特征:一般采用离心式压气机和向心式透平,转子采用背靠背结构,通常采用高效板翅式回热器预热燃烧室进口空气,多采用空气轴承,不需要润滑系统,结构简单紧凑。微型燃气轮机的热力循环通常选择带回热的布雷顿循环,压比*为3~5之间,转子一般为径流式设计,一次加工成型,结构紧凑,成本低廉;透平入口温度较低,涡轮通常采用普通陶瓷,不需要冷却。上海沼气燃气轮机
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