微型燃氣輪機的概念,一般采用壓氣機加燃燒室加渦輪的單軸簡單循環方案,多采用離心壓氣機加向心渦輪的背靠背緊湊式布置,功率多在500kW以下,汽車用則多為100kW以下,使用在汽車上時,一般采用增程式,即通過軸連發電機給電池供電,再通過電動機驅動汽車。微小型燃氣輪機的效率問題,微型燃氣輪機的優勢在于其緊湊型,即功重比高,效率相比內燃機不占優勢。內燃機輕松可實現30%以上熱效率,而燃氣輪機的目前簡單循環較高效率為40%,而且是重型燃氣輪機,功率在幾百MW,由于尺寸效應,功率越小效率越低,100kW以下的簡單循環微燃效率基本在15到20%左右。環保的微燃機技術為城市能源供應提供了新的選擇。Capstone 微燃機組費用
微型燃氣輪機(Microturbine或Micro一turbines)是一類新近發展起來的小型熱力發動機,其單機功率范圍為25~300kW,基本技術特征是采用徑流式葉輪機械(向心式透平和離心式壓氣機)以及回熱循環。據認為,微型燃氣輪機發電技術有可能掀起“電源小型分散化”的技術革新熱潮,從而成為21世紀能源技術的主流。特征:先進微型燃氣輪機具有多臺集成擴容、多燃料、低燃料消耗率、低噪音、低排放、低振動、低維修率、可遙控和診斷等一系列先進技術特征,除了分布式發電外,還可用于備用電站、熱電聯產、并網發電、尖峰負荷發電等,是提供清潔、可靠、高質量、多用途、小型分布式發電及熱電聯供的較佳方式,無論對中心城市還是遠郊農村甚至邊遠地區均能適用。此外,微型燃氣輪機在民用交通運輸(混合動力汽車)以及軍車以及陸海邊防方面均具有優勢,受到美、俄等大國的關注,因此,從安全看發展微型燃氣輪機也是非常重要的。目前成功的應用案例很多,如醫院、大棚、垃圾填埋場、先進小區、石油輸送站等。低排放微燃機組企業微燃機的創新研發為能源領域帶來了新的技術突破。
20世紀70年代,我國開發了37kW、200kW等燃氣輪機。目前,我國微型燃氣輪機技術水平較低,所使用的商用機型(包括65k和200M的產品)均來自卡普斯通公司。根據我國能源現狀,微型燃氣輪機本身具有的技術特點和優勢,為解決我國電力發展分布尚不均衡這一問題提供了可行性方案,現在已得到普遍的關注和應用。中國科學院熱物理工程研究所、哈爾濱東安集團和西安交通大學3個研究所,在中國科技部“863”計劃的支持下,已共同研發出100MW微控燃氣輪機,并獲得驗證生產。科技部多次表明,要積極推動微型燃氣輪機的發展,盡快達到國外微型燃氣輪機的先進水平。
在介紹微型燃氣輪機之前,我們首先來簡單介紹一下燃氣輪機。現代燃氣輪機是一種以連續流動的氣體為工質帶動葉輪高速旋轉,將燃料的能量轉變為有用功的葉輪式機械。燃氣輪機重心部件包括壓氣機、燃燒室和渦輪;外界空氣被吸入壓氣機,經過壓氣機壓縮使之升溫、增壓;壓縮空氣被壓送到燃燒室,在此與燃料混合后燃燒,生成高溫高壓燃氣;燃氣隨后進入渦輪中膨脹做功,推動渦輪轉動;渦輪反過來帶動壓氣機和外部負荷,實現燃料的化學能轉化為機械功或電能。微燃機的智能化控制為用戶提供了便捷的能源管理方式。
在充滿競爭的電力零售市場上,微型燃氣輪機憑藉其綜合發電成本低的優勢必將在未來的電力系統中占據越來越重要的位置。2003年冬季,英國Powergen公司將開展微型電站裝入居民家庭廚房的試點工程。這種燃氣電站可取暖、供熱水、發電,試驗表明一年可節約能源費用249.6USD。微型燃氣輪機在未來的電力系統中必將同大型集中式電站一起為用戶提供清潔便宜的能源服務。微型燃氣輪機的主要組成部分包括:發電機、離心式壓縮機、透平、回熱器、燃燒室、空氣軸承、數字式電能控制器(將高頻電能轉換為并聯電網頻率50/60Hz,提供控制、保護和通訊)。環保型微燃機的推廣有助于減少溫室氣體排放。武漢微型燃氣輪機參數
低排放的微燃機有助于改善空氣質量。Capstone 微燃機組費用
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、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達國家已經被研發了很多年,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展。微型燃氣輪機與大中型燃氣輪機相比,優勢越來越明顯。Capstone 微燃機組費用