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。微型燃气轮机一般采用压气机加燃烧室加涡轮的单轴简单的循环方案。石家庄电气燃气轮机
人类对利用可再生能源发电的研究已取得了重大进展。风力发电和太阳能发电受地理位置和天然条件的限制,不能在居民居住区建设;太阳能光伏电池发电的能源转换效率还很低;蓄电池储能和燃料电池的成本还很高。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。长沙涡轮发电机燃气轮机微型燃机转子的转速高,一般30000~100000rpm之间,高速轴承是微型燃气轮机的关键技术之一。
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。
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。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。
我国开展微型燃气轮机的研发和研制已具备较好工作基础和条件。首先,已有了相对较好的技术储备和研究积累;其次,微型燃气轮机部件少,尺寸小,耗材少,试验台建设等研发费用投入相对较低,而且研发周期短(相对大型燃气轮机而言)。第三,微型燃气轮机的研发队伍规模相对较小,人员相对集中,便于进行组织集中攻关。鉴于微型燃气轮机未来在我国电力,动力系统以及**方面的重要作用,以及我国已具备较好的研发基础和条件,并且可为大型燃气轮机研发提供技术储备和宝贵经验,通过一台典型机组的研发,解决微型燃气轮机的小型化关键技术,多燃料低污染燃烧关键技术,高效紧凑换热器关键技术,工作可靠性和长寿命关键技术以及高温**度材料(包括陶瓷部件)。目前商业化应用的微型燃气轮机主要功率范围为25-300kW。兰州发电用燃气轮机
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。石家庄电气燃气轮机
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。石家庄电气燃气轮机