微型燃气轮机的概念,一般采用压气机加燃烧室加涡轮的单轴简单循环方案,多采用离心压气机加向心涡轮的背靠背紧凑式布置,功率多在500kW以下,汽车用则多为100kW以下,使用在汽车上时,一般采用增程式,即通过轴连发电机给电池供电,再通过电动机驱动汽车。微小型燃气轮机的效率问题,微型燃气轮机的优势在于其紧凑型,即功重比高,效率相比内燃机不占优势。内燃机轻松可实现30%以上热效率,而燃气轮机的目前简单循环较高效率为40%,而且是重型燃气轮机,功率在几百MW,由于尺寸效应,功率越小效率越低,100kW以下的简单循环微燃效率基本在15到20%左右。微燃机的创新设计提高了设备的可靠性和稳定性。武汉小型燃气轮机发电机组
由于微型燃气轮机具有质量轻、体积小、安全可靠、燃料范围普遍、可远程控制和诊断等特点,再加上维护成本低的优势,可在城市中心、郊区、农村乃至偏远山区,都可以随着环境条件变化,轻松、方便地安装使用,还可以普遍应用于并网发电、高峰负荷生产、备用发电、热电联产等。目前,根据我国能源状况,必须大力推广和应用微型燃气轮机,它的研发甚至关系安全,世界上各大国都在积极研发。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。燃气叶轮机微燃机与储能系统的结合,提高了能源供应的可靠性。
功率为数百kW及以下的燃气轮机在20世纪40~60年代就已存在,但由于其发电效率低,长期以来,几十至几百kW的小型发电机组市场一直由内燃发电机组占领。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。20世纪90年代初出现了无齿轮箱的燃气轮机,有些机组采用了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。微型燃气轮机体积小、重量轻、适用燃料范围广,可靠近用户安装,明显提高了对用户供电的可靠性。这些优点使得微型燃气轮机在分散式供电、热电联供和车辆混合动力方面的应用得到了迅猛发展。
微燃机运行灵活。微型燃气轮机可并联在电网上运行,也可孤网运行,并可在两种模式间进行切换,由软件系统控制两种运行模式之间的切换。适用于多种燃料。微型燃气轮机适用于多种气体燃料和多种液体燃料,包括天然气、丙烷、油井气、煤层气、沼气、汽油、柴油、煤油、酒精等。微燃机系统配置灵活。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,其中一台检修时不影响整个系统的运行,微型燃气轮机的作用还是很大的。微燃机的高效能源转换为节能减排做出了贡献。
针对传感器容易出现故障的问题,除添加硬件冗余的方法外,通过设计控制算法实现容错控制的方法不会增加硬件成本,成为现今研究的主流方向。本文开展了微型燃气轮机传感器容错控制算法的开发和硬件在环仿真验证研究工作。首先,为了对回热型微型燃气轮机的动态性能进行分析和研究,使用基于模型的设计方法(ModelBasedDesign,MBD),在Matlab/Simulink环境下,开发了T100回热型微型燃气轮机部件级模型。对回热型微型燃气轮机结构进行分析,确定回热型微型燃气轮机的转子转动惯性和回热器热惯性两个主要动态环节。先进的微燃机控制系统确保了设备的安全稳定运行。合肥低排放微燃机组
在热电联产应用中,微型燃气轮机的综合热电效率可高达 85%,具体取决于热处理要求。武汉小型燃气轮机发电机组
现在我国航空航天工业机构已设计出30kW微型燃气轮机样机,一旦国内达到大批量生产水平,将有效推动微型燃气轮机在我国的应用。近年来,我国虽然只是在微型燃气轮机发电机组方面进行了大量的研究工作,推动了微型燃气轮机发电领域的快速发展,对超微轮机也进行了初步探讨,并掌握了一定的技术。从世界范围看,微型燃气轮机已普遍应用于工农业生产及人们的工作、学习和日常生活中,是一种能确保清洁、安全和高效的低功耗分布式发电和热电联供的较佳有效途径。同时,微型燃气轮机还用于并网发电、高峰负荷发电、备用发电、热电联产等,且不受时间、地点和环境的约束。武汉小型燃气轮机发电机组