微型燃气轮机发电是目前较成熟、较有商业竞争力的分布式发电设备,具有掀起“电源小型分散化”的技术革新热潮、成为21世纪能源技术主流的趋势。除了分布式发电外,微型燃气轮机还可用于备用电站、热电联产、并网发电、尖峰负荷发电等,无论对中心城市还是远郊农村甚至边远地区均能适用。此外,微型燃气轮机在民用交通运输(混合动力汽车)、军车以及陆海边防方面均具有优势,受到美、俄等大国的关注。微型燃气轮机的装机容量一般小于1MW。实际上这1MW的功率等级里也有许多门道。目前商业化应用的微型燃气轮机主要功率范围为25-300kW。在某些应用中,微型燃气轮机功率才会突破到1MW。新型微燃机的研发推动了能源行业的发展。上海微型燃气轮机功率
微燃机是一种小型化的燃烧设备,其工作原理与传统的燃气轮机类似,但体积更小,适用于一些特殊的应用场景。微燃机通常由燃烧室、涡轮和发电机组成。燃烧室中的燃料在高温下燃烧产生高压气体,通过涡轮的旋转驱动发电机发电。微燃机具有体积小、重量轻、启动快、效率高等特点,因此在一些特殊的应用领域得到了广泛的应用。例如,微燃机可以用于无人机的动力系统,提供稳定可靠的动力源,延长飞行时间。此外,微燃机还可以用于微型发电站,为偏远地区提供电力供应。另外,微燃机还可以用于一些特殊的工业设备,如激光器、光纤通信设备等,提供所需的电力。 江苏燃气式汽轮机环保型微燃机的推广有助于减少温室气体排放。
微型燃气轮机在生产电力的同时回收利用了燃烧后的废热,可同时提供供暖服务和空调制冷服务,这种热电联产的发电形式越来越受欢迎。我国也在医院、机场、楼宇等领域有应用的实例,并取得了较好的效果。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。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。微燃机的创新设计提高了设备的可靠性和稳定性。
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。高性能的微燃机为商业建筑提供了可靠的能源供应。上海燃气轮机燃烧室
智能化的微燃机故障诊断系统提高了设备的维护效率。上海微型燃气轮机功率
微型燃机转子的转速很高,一般30000~100000rpm之间,高速轴承是微型燃气轮机研制的关键技术之一,目前多采用空气轴承。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;燃烧室温升较低,污染物排放水平也不高;各部件均采用模块化设计,零件数量少,可靠性高。整个系统以微型燃气轮机为关键动力装置,以天然气、沼气、合成气以及柴油为燃料,经微型燃机做功后,高温烟气被用来驱动余热利用装置进行供热、制冷,提高能量利用率。专业术语:实现能量梯级利用。上海微型燃气轮机功率
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