微燃机在高负荷运行时性能良好,在线维护但需几个小时,费用可以很大节省,这也是微型燃气轮机驱动分布式发电市场进步的技术优势。由于微型燃气轮机相应于内燃发动机的这些优点,全球范围内特别是具有大规模燃机市场的美国,对微型燃气轮机有极大的兴趣,微型燃气轮机-ESCO的发展势头非常猛。由于某些地区电力不能满足峰时需求时,发电厂可调高峰时电价,因此随着大多数公司追求尖峰负荷的收入,预计放松控制市场后的发电量将比垄断市场更大。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。太原双功率燃气轮机
微型燃气轮机是如何一步步发展过来的。微型燃气轮机的应用起源于20世纪40-60年代。该时期开始出现功率为几百千瓦的燃气轮机,并主要用于航空动力辅助系统(APU)和大型载货汽车柴油机的涡轮增压器。到了20世纪60年代,美国国家航空与宇航管理局(NASA)在涡轮增压器的基础上,成功研制了一种带减速齿轮箱结构的微型燃气轮机发电装置,并于70年代的开展了微型燃气轮机在航天飞机上作为辅助动力装置的研究。此时微型燃气轮机发电技术虽然得到了迅速的发展,但是由于小功率燃气轮机转速高,通常需要通过减速齿轮箱与发电机相连,导致整个机组结构笨重。而采用回热循环虽然能够提高微型燃气轮机效率,但是常规回热器的体积与重量比燃气轮机本身还要大,而紧凑式的回热器制造成本很高,使得回热循环的地面应用始终打不开局面。 燃气内轮机造价微型燃气轮机发电技术是有可能掀起“ 电源小型分散化”的技术革新热潮的。
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。
小型燃气轮机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[1],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[2]:1)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;2)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;3)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。 微燃机燃烧室温升较低,污染物排放水平也不高。
微型燃气轮机的发展源于分布式发电。分布式发电主要是由电力市场的放松控制所驱动的,同时还得益于天然气市场的放松控制。电力市场的放松控制是世界范围内的发展趋势,它使得用户可以选择向谁买电或允许用户自行发电,就地供电(现货电力)成为向用户提供较低廉用电的主要竞争武器之一。当前几乎所有的美国公用电网建立了其能源服务公司(ESCO),以充分利用电力市场放松控制的优点,一个公司如果能够做到在电价高涨时发电而电价降低时停机,则在供电竞争中将具有明显的优势。中型燃气轮机装机容量为20-100MW,小型燃气轮机装机容量为1-20MW。贵阳地面燃气轮机
微型燃气轮机的结构,在发展过程中也是发生了许多变化的。太原双功率燃气轮机
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)。太原双功率燃气轮机