微型燃气轮机是一类新型热机,近年来随着全球范围内的能源与动力需求结构特别是电力系统的放松控制以及环境保护等要求的变化,得到了高度关注和迅速发展。先进微型燃气轮机提供了清洁、可靠、高质量、多用途、小型分布式发电和热电联供的较佳方式。微型燃气轮机(Microturbine或Micro一turbines)是一类新近发展起来的小型热力发动机,其单机功率范围为25~300kW,其基本技术特征是采用径流式叶轮机械(向心式透平和离心式压气机)以及回热循环。近年来随着全球范围内的能源与动力需求结构特别是电力系统的放松控制(Deregulation)以及环境保护等要求的变化,微型燃气轮机得到了电力、动力等有关部门的高度重视,特别是在美、欧等国发展迅猛,大有与大中型燃气轮机共占市场的势头。微燃机的智能化控制为用户提供了便捷的能源管理方式。南昌小型燃气轮机发电机
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。长沙小型燃气轮机发电机组微燃机与储能系统的结合,提高了能源供应的可靠性。
鉴于我国目前的电力发展及其分布不很均衡以及微型燃气轮机的技术特点及其优越性,微型燃气轮机将在我国得到普遍的重视与应用。目前,在中科院技术部“863”项目支持下,由中国科学院工程热物理研究所、哈尔滨东安集团、西安交通大学三家单位组成的产学研联合体已经完成100KW级微型燃气轮机的样机设计,并通过了验收,预计在不久的将来推向市场。航天科工三院完成了30KW级微型燃气轮机的样机设计。中航工业六〇八所也有类似机型问世。国内商用机型,包括了30kW、65kW和200kW的产品,由于进口产品价格高、维护成本高,所有应用受到很大限制。一旦国产机型达到量产水平,将有力推动微型燃气轮机在国内各行业的应用。
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。智能化的微燃机能够自动调节运行状态。
人类对利用可再生能源发电的研究已取得了重大进展。风力发电和太阳能发电受地理位置和天然条件的限制,不能在居民居住区建设;太阳能光伏电池发电的能源转换效率还很低;蓄电池储能和燃料电池的成本还很高。微型燃气轮机是目前只有已商业化运行的分散式发电装置,它可在居民居住区安装运行,靠近用户发电或与电网并联运行,这将会极大提高对用户的供电可靠性。可以预计,在电力市场蓬勃发展的现在,微型燃气轮机将会获得迅速发展。微燃机的高效发电能力为企业提供了可靠的电力支持。分布式能源微燃机价钱
微燃机的高效能源转换为节能减排做出了贡献。南昌小型燃气轮机发电机
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。南昌小型燃气轮机发电机