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。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。郑州地面燃气轮机
微型燃气轮机在运行过程中具有以下特点:①质量轻,使用方便。②操作灵活,不但可以运行,还可以与电网并联运行,且2种方式之间可以自动切换。③运行十分安全。④清洁,排放少。⑤振动小,噪声低,低于65分贝(10m)。⑥燃料种类多,消耗少、成本低。适用于沼气、天然气、石油、汽油、丙烷、煤层气、煤油、酒精等各种气体和液体燃料。⑦运行时间长。微型燃气轮机系统可连续运行4000h,整体调整间隔时间为11000h,设计寿命45000h。⑧可分布式。⑨不需要润滑。⑩可使用空气轴。⑪可以集成扩大容量,灵活配置微型燃气轮机。⑫维护成本很低,可以在远处进行控制和诊断。因为没有润滑系统,且应用独特的空气轴承技术,微型燃气轮机维修成本极低,只需要更换空气过滤网就行。⑬燃料转换效率高。郑州地面燃气轮机100千瓦微型燃气轮机研制取得决定性突破将有助于提高我国微型燃气轮机及其相关产品的研发能力。
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。
由于能源形势的加剧以及对环境保护要求的提高,使得节能环保、安全高效的分布式供能系统成为未来能源系统的重要发展方向。微型燃气轮机具有结构紧凑,系统循环效率高,功率密度大等优点,对分布式供能系统发展具有重要意义。对微型燃气轮机高性能、高稳定性的要求,使得对微型燃气轮机的研究成为了当下的热点。微型燃气轮机通常采用气体轴承支承的单级透平轮以及压气机轮同轴的高速永磁转子系统。由于气体轴承具有承载力低,阻尼小等特点,导致燃机转子易出现低频振动等动力学失稳现象。研究通过调整气体轴承转子系统部件参数,提高气体轴承转子系统,永磁转子系统的动力学稳定性,抵御转子非工频振动,对提高微型燃气轮机运行稳定性具有重要意义。微型燃气轮机向电网送电,并以较高的辅助服务电价结算,能够获得较大的利润。
未来微型燃气轮机必将在全球迅速发展。现在,微型燃气轮机联合循环系统已在全球范围内进行了多年研究,并引起了微型燃气轮机结构的重大变化,基于对微型燃气发动机技术的进一步研究和开发,世界上一些微型燃气轮机研究机构不再局限于原轮机材料,他们已使用陶瓷作为微型燃气轮机燃烧室较新热元件材料等,并取得了明显成效。21世纪,微型燃气轮机对我国各行各业的发展起着重要的作用,将成为我国沿海地区和偏远地区能源分配的主要来源,市场潜力巨大,我们必须密切关注。微型燃气轮机有多小?长沙车用燃气轮机
微型燃气轮机利用油井废气发电,可解决油田开采设备和生活基地的电力供应。郑州地面燃气轮机
到了20世纪90年代,随着高效回热器转入民用,微型燃气轮机的发电效率明显提高。同时期出现了应用启发一体高速电机的燃气轮机,并且部分机组开始采用不需要润滑系统的空气轴承,使得微型燃气轮机的结构更为紧凑,几乎不用维护。1998年美国能源部(DOE)主持召开了微型燃气轮机峰会(micro-turbinetechnologysummit),专门讨论有关微型燃气轮机技术研发及与政策。市场相关的问题。同年12月,推出了第1台商业化的微型燃气轮机装置。此后,在美英为表示的西方国家支持下,多家国外企业开始积极开发制造相应的设备,不同型号的微型燃气轮机陆续进入市场。郑州地面燃气轮机
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