微型燃气轮机(Microturbine或Micro-turbines)是一类新近发展起来的小型热力发电机,其单机功率范围为25~300kW。微型燃气轮机具有多台集成扩容、多燃料、低燃料消耗率、低噪音、低排放、低振动、低维修率、可遥控等一系列优点,可用于备用电站、热电联产、并网发电、尖峰负荷发电等,是提供清洁、可靠、高质量、多用途、小型分布式发电及热电联供的较佳方式。目前微型燃气轮机已经普遍应用在生物质能源领域、天然气能源领域以及野外孤网发电等多个领域,且技术体系正逐步完善,可靠性比较高,而且符合国家能源发展绿色环保的基本要求。微型燃气轮机通过余热烟气的回收利用,及其与热水空调等系统的结合,实现了冷热电三联供,很大提升了能源利用效率,甚至远远超过了一些结构更为复杂的大型能源设备。微型燃气轮机的热力循环通常选择带回热的布雷顿循环。福州微型燃气轮机功率
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。低排放燃气轮机供应微型燃气轮机发电技术是有可能掀起“ 电源小型分散化”的技术革新热潮的。
发电备用,在电网电力供应紧张时期,微型燃气轮机向电网送电,并以较高的辅助服务电价结算,能够获得较大利润。微型燃气轮机可提供电力、供暖和空调的联合服务,能源利用效率可达90%。在需热电冷的场所,如医院、写字楼、超市、旅馆、游泳馆等,在生产工艺上需进行加热的生产企业,如制衣厂、制砖厂等,微型燃气轮机将会有很大的应用空间。利用微型燃气轮机进行热电联供的一个较出色的实例一台30kW的微型燃气轮机为一总容量为1.6ML的公共游泳池提供全年的供暖和供电服务,总能源利用效率达到了96%。供暖部分包括加热游泳池中的水、冬季室内供暖,供电部分包括循环水泵等用电设备和照明服务,与过去利用锅炉集中供暖和加热相比,新方案的能源费用降低了30%。
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。微型燃气轮机可提供电力、供暖和空调的联合服务,能源利用效率可达90%。
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)。微型燃气轮机利用垃圾沼气发电,不仅保护环境,并可向当地的居民或电网送电。南京车辆燃气轮机
微型燃气轮机装机容量一般小于1MW。福州微型燃气轮机功率
微型燃气轮机的发展源于分布式发电。分布式发电得益于电力市场的放松控制(世界范围内的发展趋势)和天然气市场的放松控制。先进微型燃气轮机提供了清洁。可靠、高质量,多用途,小型分布式发电及热电联供的较佳方式,预计在21世纪将得到普遍应用,此外,微型燃气轮机作为小型电源和动力装置,还将在21世纪的先进发电方式一“燃料电池。燃气轮机联合循环”以及汽车领域的“新型混合动力汽车”方面取得**性的进展。微型燃气轮机在未来我国电力,动力等国民经济领域和**等方面具有重要作用。福州微型燃气轮机功率
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