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)。在电力市场蓬勃发展的现在,微型燃气轮机将会获得迅速发展。杭州航空汽油微型燃气轮机
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。浙江微型燃气轮机现微型燃气轮机支撑系统已逐渐转变为空气轴承。
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、高效的板翅式回热器,有的还采用空气轴承,单机功率在25~300kW之间,是目前世界上较先进的一种动力装置,具有较好的社会效益和经济效益。微燃机的关键技术如下:①空气轴承。微型燃气轮机由空气支撑只有旋转轴,既能节省维护成本,又能防止机械系统过热,提高了系统的可靠性。②燃烧**技术。无需控制燃烧后的污染。③数字电源控制器。微型燃气轮机将电子动力技术与先进的数字控制相结合,数字能量控制监控,可管控多达200个变量。在完成发电功率调节的基础上,实现了不同距离的调试与调度,并可控制多台燃气轮机,还可均衡各阶段的功率,快速切换电网运行方式和**模式。
功率为数百kW及以下的燃气轮机在20世纪40~60年代就已存在,但由于其发电效率低,长期以来,几十至几百kW的小型发电机组市场一直由内燃发电机组占领。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。20世纪90年代初出现了无齿轮箱的燃气轮机,有些机组采用了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。微型燃气轮机体积小、重量轻、适用燃料范围广,可靠近用户安装,明显提高了对用户供电的可靠性。这些优点使得微型燃气轮机在分散式供电、热电联供和车辆混合动力方面的应用得到了迅猛发展。微型燃气轮机尺寸小、重量轻、启动快,适于作为备用电源和便携式电源使用。
21世纪,一种先进新型的动力装置——微型燃气轮机,将对人们的工作、生活和学习产生重大影响。这一先进技术可以说是能源领域的创新技术,将会掀起一股技术革新浪潮。实践表明,在应用过程中,微型燃气轮机具有质量轻、安全、清洁、燃料种类多、噪声低、使用寿命长、可分布式、成本低廉、不需要润滑系统、适用于空气轴承等特点,特别是在装备、航天等领域,其所起的作用十分重要。微型燃气轮机在西方发达国家已经被研发了很多年,技术比较先进。我国虽起步晚,但在20世纪末,也有一定的研究和发展。微型燃气轮机与大中型燃气轮机相比,优势越来越明显。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。石家庄30kW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。杭州航空汽油微型燃气轮机
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。杭州航空汽油微型燃气轮机
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