功率為數百kW及以下的燃氣輪機在20世紀40~60年代就已存在,但由于其發(fā)電效率低,長期以來,幾十至幾百kW的小型發(fā)電機組市場一直由內燃發(fā)電機組占領。隨著高效回熱器轉入民用,微型燃氣輪機的發(fā)電效率明顯提高。20世紀90年代初出現(xiàn)了無齒輪箱的燃氣輪機,有些機組采用了不需要潤滑系統(tǒng)的空氣軸承,使得微型燃氣輪機的結構更為緊湊,幾乎不用維護。微型燃氣輪機體積小、重量輕、適用燃料范圍廣,可靠近用戶安裝,明顯提高了對用戶供電的可靠性。這些優(yōu)點使得微型燃氣輪機在分散式供電、熱電聯(lián)供和車輛混合動力方面的應用得到了迅猛發(fā)展。微燃機的各部件均采用模塊化設計,零件數量少,可靠性高。杭州通用燃氣輪機
21世紀,一種先進新型的動力裝置——微型燃氣輪機,將對人們的工作、生活和學習產生重大影響。這一先進技術可以說是能源領域的創(chuàng)新技術,將會掀起一股技術革新浪潮。實踐表明,在應用過程中,微型燃氣輪機具有質量輕、安全、清潔、燃料種類多、噪聲低、使用壽命長、可分布式、成本低廉、不需要潤滑系統(tǒng)、適用于空氣軸承等特點,特別是在裝備、航天等領域,其所起的作用十分重要。微型燃氣輪機在西方發(fā)達國家已經被研發(fā)了很多年,技術比較先進。我國雖起步晚,但在20世紀末,也有一定的研究和發(fā)展。微型燃氣輪機與大中型燃氣輪機相比,優(yōu)勢越來越明顯。貴陽沼氣微型燃氣輪機微型燃氣輪機走的是不同的技術路線的。
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(lián)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(wěn)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(fā)電的優(yōu)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(jié)省大量電費。
微型燃氣輪機的發(fā)展源于分布式發(fā)電。分布式發(fā)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(fā)展趨勢,它使得用戶可以選擇向誰買電或允許用戶自行發(fā)電,就地供電(現(xiàn)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(yōu)點,一個公司如果能夠做到在電價高漲時發(fā)電而電價降低時停機,則在供電競爭中將具有明顯的優(yōu)勢。新型燃氣輪機和蓄電池聯(lián)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。
盡管微型燃氣輪機的應用焦點是分布式發(fā)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(yè)由于日益嚴格的排放控制,對燃氣輪機極低排放這一優(yōu)點有著極大興趣。Capstone微型燃氣輪機發(fā)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(fā)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(huán)才有競爭力。 燃氣輪機主要部件包括壓氣機、燃燒室和渦輪。昆明冷聯(lián)供微燃機
微燃機的系統(tǒng)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。杭州通用燃氣輪機
微型燃氣輪機本質上是燃氣輪機的一種,單機功率范圍:數十千瓦至數百千瓦。微型燃氣輪機技術特征:一般采用離心式壓氣機和向心式透平,轉子采用背靠背結構,通常采用高效板翅式回熱器預熱燃燒室進口空氣,多采用空氣軸承,不需要潤滑系統(tǒng),結構簡單緊湊。微型燃氣輪機的熱力循環(huán)通常選擇帶回熱的布雷頓循環(huán),壓比但為3~5之間,轉子一般為徑流式設計,一次加工成型,結構緊湊,成本低廉;透平入口溫度較低,渦輪通常采用普通陶瓷,不需要冷卻。杭州通用燃氣輪機
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