微型燃氣輪機是一類新型熱機,近年來隨著全球范圍內的能源與動力需求結構特別是電力系統的放松控制以及環境保護等要求的變化,得到了高度關注和迅速發展。先進微型燃氣輪機提供了清潔、可靠、高質量、多用途、小型分布式發電和熱電聯供的較佳方式。微型燃氣輪機(Microturbine或Micro一turbines)是一類新近發展起來的小型熱力發動機,其單機功率范圍為25~300kWDL基本技術特征是采用徑流式葉輪機械(向心式透平和離心式壓氣機)以及回熱循環。近年來隨著全球范圍內的能源與動力需求結構特別是電力系統的放松控制(Deregulation)以及環境保護等要求的變化,微型燃氣輪機得到了電力、動力等有關部門的高度重視,特別是在美、歐等國發展迅猛,大有與大中型燃氣輪機共占市場的勢頭。 微型燃氣輪機的熱力循環通常選擇帶回熱的布雷頓循環。杭州離心式燃氣輪機
國外微型燃氣輪機起步較早,現已積累了豐富的研發和設計經驗,微型燃氣輪機產品技術相對成熟。。我國燃氣輪機技術研發由于歷史原因落后很多。截止目前,國內機構、企業已經對微型燃氣輪機進行了大量的研究工作,正努力縮小與國外微型燃氣輪機產品的技術差距?!⑿腿細廨啓C與常規內燃機發電裝置相比,具有如下優點:燃料適應性強,環境友好??墒褂枚喾N燃料:如氣體燃料和液體燃料;NOX和CO排放低。可靠性高、壽命長。微型燃氣輪機多采用獨特的空氣軸承技術,系統內部不需要任何潤滑,幾乎免維護。效率高,余熱品質好。微型燃氣輪機發電效率可達30%;,煙氣溫度高、流量大,用于熱電聯產和冷熱電聯供的綜合能源利用率超過80%。運行靈活。微型燃氣輪機可并網在電網上運行,也可運行,并且能夠實現兩種模式間自由切換。杭州離心式燃氣輪機微燃機主要應用在哪些場景?
微型燃氣輪機的獨特設計之處在于它的壓縮機和發電機安裝在一根轉動軸上,該軸由空氣軸承支撐,在一層很薄的空氣膜上以96000r/min轉速旋轉。這是整個裝置中只有的轉動部分,它完全不需要齒輪箱、油泵、散熱器和其他附屬設備。這種微型燃氣輪機已在全球銷售了2000臺,累計運行3×106h。這種微型燃氣輪機采用的幾項關鍵技術如下:空氣軸承。空氣軸承支撐著系統中只有的轉動軸。它不需要任何潤滑,從而節約了維修成本,避免了由潤滑不當產生的過熱問題,提高了系統可靠性。它可使微型燃氣輪機以較大輸出功率每天24h全年連續運行。
盡管微型燃氣輪機的應用焦點是分布式發電市場,但對汽車領域有一定影響。1999年有兩種微型燃氣輪機投入于商用混合動力汽車,汽車行業由于日益嚴格的排放控制,對燃氣輪機極低排放這一優點有著極大興趣。Capstone微型燃氣輪機發電裝置的部件示意圖,其主要部件包括離心式壓氣機,單筒形燃燒室、向心式透平、回熱器以及發電機。微型燃氣輪機動力部件設計構造衍生于渦輪增壓器和輔助動力裝置,概括來說,它是以徑流式葉輪機械為技術特征的。通過采用徑流式葉輪機械,即向心式透平與離心式壓氣機,可使裝置結構簡單、緊湊,便于移動。這一類葉輪機械的特點是流量小,功率低,轉速高,效率限制因素較多。因此必須采用回熱循環才有競爭力。 微燃機的系統配置自由度高,可根據實際需要靈活配置微型燃氣輪機的數量。
微型燃氣輪機的發展源于分布式發電。分布式發電主要是由電力市場的放松控制所驅動的,同時還得益于天然氣市場的放松控制。電力市場的放松控制是世界范圍內的發展趨勢,它使得用戶可以選擇向誰買電或允許用戶自行發電,就地供電(現貨電力)成為向用戶提供較低廉用電的主要競爭武器之一。當前幾乎所有的美國公用電網建立了其能源服務公司(ESCO),以充分利用電力市場放松控制的優點,一個公司如果能夠做到在電價高漲時發電而電價降低時停機,則在供電競爭中將具有明顯的優勢。微型燃氣輪機可分為:單軸或雙軸、簡單循環或回熱、中冷和再熱。杭州離心式燃氣輪機
微燃機適用于需要小型發電、供熱或驅動小型機械設備的場景。杭州離心式燃氣輪機
微型燃氣輪機尺寸小、重量輕、啟動快,適于作為備用電源和便攜式電源使用。微型燃氣輪機的廢氣排放量明顯低于活塞式內燃機,汽車尾氣已成為城市大氣污染的主要污染源,新型燃氣輪機和蓄電池聯合組成的機動車混合動力是解決城市車輛尾氣污染的重要手段。微型燃氣輪機雖有廣闊的應用前景,但它必須以當地存在穩定的氣體或液體燃料供應為前提。如當地氣體燃料或液體燃料供應充足,微型燃氣輪機發電的優勢將會非常明顯。尤其在用電高峰時段,不僅可大力提高供電可靠性,且可節省大量電費。杭州離心式燃氣輪機
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