微型燃气轮机在动力领域已引起世界各国的高度重视,各国现在都在积极研发、生产更先进的模型。现代微型燃气轮机于20世纪60年代开始研发,发展历史较短。目前,世界各发达国家都在开发和使用这种新型低能耗热技术。1998-12,DOE主办了微型燃气轮机技术峰会,会议明确指出:在热效率和环保方面,如何将微型燃气轮机用于廉价、可靠的高温材料,是微型燃气轮发动机的关键技术,其本身的特点对今后的发展非常重要。近年来,许多美国公司正在积极开发更加先进的微型燃气轮机,其中,凯普斯通已生产30kW、65kW、200kW微型发电机组,霍尼韦尔研发的75kW发电设备已成功运行,目前许多用户正在使用凯普斯通技术开发热电系统。微型燃气轮机走的是不同的技术路线的。长春燃气轮机燃烧室
微型燃气轮机是目前只有已商业化运行的分散式发电装置,它可在居民居住区安装运行,靠近用户发电或与电网并联运行,这将会极大提高对用户的供电可靠性。可以预计,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。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。燃油燃气轮机销售厂家微型燃气轮机的废气排放量明显低于活塞式内燃机。
微燃机发电系统的工作过程:电机起动,微燃机旋转起来,气流从进气道吸入,再通过压气机压缩后,形成高压气体,进入到燃烧室里,这个时候再往燃烧室里注入燃料,经点火器点燃,形成高温高压的燃气,随后进入到涡轮中,带动涡轮旋转,进而开始做功,当涡轮做的功足够带动压气机自旋转后,电机就可以反过来发电了。燃气轮机**度较高的类型是“喷气式发动机”(涡轮风扇发动机),这种机器的结构包括进气道、压气机、燃烧室与尾喷管(集成与一体)。其运行原理实际很简单,正面巨大的进气口正压进气的效果会非常理想,将大量的空气压缩后实现「一定富氧」的标准,与航空燃油混合燃烧后会产生极高的温度与动能,利用喷射气流实现反推(相互作用力)推动飞机起飞。
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。微型燃气轮机,从字面上就可以理解为燃气轮机的微型化。
微燃机的关键技术是:a、高速转子――转速在每分钟12万-6万转;b、烟气回注(可选部件)____将燃烧后的高温烟气通过一个设计紧凑的小型回热器实现回热循环,对燃料预热,提高系统能效;c、小型永磁发电机;d、大容量半导体变频技术;e、自动控制技术;f、空气轴承――保持转子在每分钟60000-150000转运行。微燃机的体积小,重量轻,随处可放。一台宝曼80kW微型燃气轮机热电联产装置,可供热425kW,满足一座建筑面积6000-10000平米大楼的采暖、制冷与生活热水供应。其几何尺寸为:高1。87m,长3。08m,宽0。85m,重量*1。 8吨。微燃机的系统配置自由度高,可根据实际需要灵活配置微型燃气轮机的数量。贵阳微燃机
微型燃气轮机的废气排放少,使用天然气或丙烷燃料满负荷运行时,排放的体积分数NOx小于9×10-6。长春燃气轮机燃烧室
微型燃气轮机与常规发电装置相比是环保的。微型燃气轮机的废气排放少,使用天然气或丙烷燃料满负荷运行时,排放的体积分数NOx小于9×10-6;使用柴油或煤油燃料满负荷运行时,排放的体积分数NOx小于35×10-6;采用油井气做测试,排放的体积分数NOx小于1×10-6。其他采用天然气作为燃料的往复式发电机产生的NOx比微型燃气轮机多10~100倍,柴油发电机产生的NOx是微型燃气轮机的数百倍。微燃机的维护是很少的。微型燃气轮机采用独特的空气轴承技术,系统内部不需要任何润滑,节省了日常维护。每年的计划检修*是在全年满负荷连续运行后更换空气过滤网。效率高。微型燃气轮机发电效率可达30%,联合发电和供热后整个系统能源利用率超过70%。长春燃气轮机燃烧室
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