微型燃气轮机是一类新型热机,近年来随着全球范围内的能源与动力需求结构特别是电力系统的放松控制以及环境保护等要求的变化,得到了高度关注和迅速发展。先进微型燃气轮机提供了清洁、可靠、高质量、多用途、小型分布式发电和热电联供的较佳方式。微型燃气轮机(Microturbine或Micro一turbines)是一类新近发展起来的小型热力发动机,其单机功率范围为25~300kWDL基本技术特征是采用径流式叶轮机械(向心式透平和离心式压气机)以及回热循环。近年来随着全球范围内的能源与动力需求结构特别是电力系统的放松控制(Deregulation)以及环境保护等要求的变化,微型燃气轮机得到了电力、动力等有关部门的高度重视,特别是在美、欧等国发展迅猛,大有与大中型燃气轮机共占市场的势头。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。微燃机多少钱一台
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)。哈尔滨三联供燃气轮机目前商业化应用的微型燃气轮机主要功率范围为25-300kW。
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。
由于能源形势的加剧以及对环境保护要求的提高,使得节能环保、安全高效的分布式供能系统成为未来能源系统的重要发展方向。微型燃气轮机具有结构紧凑,系统循环效率高,功率密度大等优点,对分布式供能系统发展具有重要意义。对微型燃气轮机高性能、高稳定性的要求,使得对微型燃气轮机的研究成为了当下的热点。微型燃气轮机通常采用气体轴承支承的单级透平轮以及压气机轮同轴的高速永磁转子系统。由于气体轴承具有承载力低,阻尼小等特点,导致燃机转子易出现低频振动等动力学失稳现象。研究通过调整气体轴承转子系统部件参数,提高气体轴承转子系统,永磁转子系统的动力学稳定性,抵御转子非工频振动,对提高微型燃气轮机运行稳定性具有重要意义。微燃机燃烧室温升较低,污染物排放水平也不高。
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。采用微型燃气轮机自己发电且与电网并联运行,将使供电可靠性大为提高。电气燃气轮机厂商
微型燃气轮机是一类新近发展起来的小型热力发动机。微燃机多少钱一台
微型燃气轮机的应用,可以加速实现这些地区人民的生活和生产的电力化。可以想像,对于在无电区生活的他们而言,通过装备微型燃气轮机发电装置,简单地从电源插座获得可靠而高质量的电力,确实令人激动。在分布式发电应用领域,微型燃气轮机将直接与柴油机发电进行竞争。与内燃机发电相比,微型燃气轮机发电有明显优越性,例如:一台45kW微型燃气轮机发电装置的成本约13,500美元(包括热交换器),而整套柴油发电装置约9,000美元。并且燃气轮机具有更低的运行成本。而且燃气轮机排放低于柴油机,有利于环境保护,可以相信,随着微型燃气轮机技术的进一步发展,其成本将接近于柴油机发电装置,而工作寿命更长。微燃机多少钱一台
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