在介绍微型燃气轮机之前,我们首先来简单介绍一下燃气轮机。现代燃气轮机是一种以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转,将燃料的能量转变为有用功的叶轮式机械。燃气轮机重心部件包括压气机、燃烧室和涡轮;外界空气被吸入压气机,经过压气机压缩使之升温、增压;压缩空气被压送到燃烧室,在此与燃料混合后燃烧,生成高温高压燃气;燃气随后进入涡轮中膨胀做功,推动涡轮转动;涡轮反过来带动压气机和外部负荷,实现燃料的化学能转化为机械功或电能。先进的微燃机冷却系统确保了设备的稳定运行。上海轻型燃气轮机
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。江苏低排放微燃机组微燃机的快速启动特性使其在应急电源中备受青睐。
微小型燃气轮机与重型燃气轮机相比,应用面更广、需求量更大,在电源、直升机动力、车船动力、分布式供能及工业驱动等领域均有着广阔的市场前景,对大幅度提升我军武器装备技术水平与作战能力和降低PM2.5、NOX及SO2等污染物的排放具有重要意义。分布式供能系统通过靠近用户的能源利用设施,为终端用户提供灵活、节能型的综合能源服务,具有节能环保、能够梯级利用或可再生能源综合利用等特点,可有效减少中间环节损耗,降低对环境的负面影响,对于能源安全也具有重要意义。
微型燃气轮机的运行灵活。微型燃气轮机可并网在电网上运行,也可运行,并且能够实现两种模式间自由切换。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,并能够进行多单元成组控制,对系统中某台燃机检修不影响整个系统的运行。安全可靠。微型燃气轮机是同类型产品中,只有一种符合美国保险商实验所(UnderwritersLaboratories,UL)UL2000严格标准的产品。同时,它还符合IEEE519、NFPA规范、ANSIC84.1等其他规范,保证了与电网互联的安全性。新型微燃机的研发推动了能源行业的发展。
小型燃气轮机一般是指功率在1兆瓦至20兆瓦之间的燃气轮机。由于小型燃气轮机具有综合效率高、起停快、调节灵活、负荷跟随能力强等优点,因此可作为分布式能源系统中的重心设备,依托于微电网或智能配电网,在靠近工业区、商务区等冷热电终端用户附近部署,满足综合能源系统在“源—网—荷—储”各个环节的要求;在能源供应侧,小型燃气轮机可与余热锅炉、溴化锂制冷机等组成热电联产或冷热电三联供系统,实现能源的梯级利用,综合能源利用率可达80%以上;同时利用小型燃气轮机调节灵活、负荷跟随能力强的特点,可以跟随工业园区、商务区内的用能负荷波动进行快速调节;在电网侧,小型燃气轮机可以为区域电网提供质量的电力辅助服务。利用其起停快的特点,辅助电网调峰,适宜作为紧急备用机组。同时,其快速灵活的调节能力,可以为微电网提供调频和无功调节等电力辅助服务;在储能侧,小型燃气轮机可以和储能电池系统集成为混合供电系统,实现即时响应的备用能力。微燃机的分布式应用为能源供应提供了新的解决方案。上海轻型燃气轮机
智能化的微燃机能够自动调节运行状态。上海轻型燃气轮机
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。上海轻型燃气轮机
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