微型燃氣輪機在動力領(lǐng)域已引起世界各國的高度重視,各國現(xiàn)在都在積極研發(fā)、生產(chǎn)更先進的模型?,F(xiàn)代微型燃氣輪機于20世紀60年代開始研發(fā),發(fā)展歷史較短。目前,世界各發(fā)達國家都在開發(fā)和使用這種新型低能耗熱技術(shù)。1998-12,DOE主辦了微型燃氣輪機技術(shù)峰會,會議明確指出:在熱效率和環(huán)保方面,如何將微型燃氣輪機用于廉價、可靠的高溫材料,是微型燃氣輪發(fā)動機的關(guān)鍵技術(shù),其本身的特點對今后的發(fā)展非常重要。近年來,許多美國公司正在積極開發(fā)更加先進的微型燃氣輪機,其中,凱普斯通已生產(chǎn)30kW、65kW、200kW微型發(fā)電機組,霍尼韋爾研發(fā)的75kW發(fā)電設(shè)備已成功運行,目前許多用戶正在使用凱普斯通技術(shù)開發(fā)熱電系統(tǒng)。環(huán)保型微燃機符合現(xiàn)代社會對綠色能源的需求。蘭州微型燃氣輪機設(shè)計
發(fā)電備用,在電網(wǎng)電力供應(yīng)緊張時期,微型燃氣輪機向電網(wǎng)送電,并以較高的輔助服務(wù)電價結(jié)算,能夠獲得較大利潤。微型燃氣輪機可提供電力、供暖和空調(diào)的聯(lián)合服務(wù),能源利用效率可達90%。在需熱電冷的場所,如醫(yī)院、寫字樓、超市、旅館、游泳館等,在生產(chǎn)工藝上需進行加熱的生產(chǎn)企業(yè),如制衣廠、制磚廠等,微型燃氣輪機將會有很大的應(yīng)用空間。利用微型燃氣輪機進行熱電聯(lián)供的一個較出色的實例一臺30kW的微型燃氣輪機為一總?cè)萘繛?.6ML的公共游泳池提供全年的供暖和供電服務(wù),總能源利用效率達到了96%。供暖部分包括加熱游泳池中的水、冬季室內(nèi)供暖,供電部分包括循環(huán)水泵等用電設(shè)備和照明服務(wù),與過去利用鍋爐集中供暖和加熱相比,新方案的能源費用降低了30%。江蘇Capstone 微燃機組微燃機的高效能源轉(zhuǎn)換為節(jié)能減排做出了貢獻。
微型燃氣輪機尺寸小、重量輕、啟動快,適于作為備用電源和便攜式電源使用。微型燃氣輪機的廢氣排放量明顯低于活塞式內(nèi)燃機,汽車尾氣已成為城市大氣污染的主要污染源,新型燃氣輪機和蓄電池聯(lián)合組成的機動車混合動力是解決城市車輛尾氣污染的重要手段。微型燃氣輪機雖有廣闊的應(yīng)用前景,但它必須以當?shù)卮嬖诜€(wěn)定的氣體或液體燃料供應(yīng)為前提。如當?shù)貧怏w燃料或液體燃料供應(yīng)充足,微型燃氣輪機發(fā)電的優(yōu)勢將會非常明顯。尤其在用電高峰時段,不僅可大力提高供電可靠性,且可節(jié)省大量電費。
微型燃氣輪機有上述這么多的優(yōu)點,現(xiàn)已發(fā)展為一種能實現(xiàn)清潔、安全和高效能源綜合利用的較佳途徑,正逐漸進入工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人們的工作、學(xué)習(xí)和日常生活中,具有良好的市場應(yīng)用前景。微型燃氣輪機還可用于工業(yè)園區(qū)分布式供能,不同之處在于,此時功能系統(tǒng)關(guān)鍵為簡單循環(huán)微型燃氣輪機。簡單循環(huán)微型燃氣輪機在自身做功發(fā)電的同時,將產(chǎn)生的高溫煙氣通過余熱利用設(shè)備產(chǎn)生蒸汽或熱水供用戶使用、或直接利用高溫煙氣供用戶烘干需求。這可以為用戶提供大量的電、熱等不同品質(zhì)的能源,有效避免供熱或發(fā)電造成的熱損失,很大提高能源的利用效率。并且由于靠近用戶,能實現(xiàn)產(chǎn)能用能相匹配,減少傳輸損失,在減少客戶的用能成本的同時還可以降低污染物排放。對于電容量不足的工業(yè)用戶,還可以擴充電網(wǎng)容量,具有較好的社會、經(jīng)濟、環(huán)境效益。微燃機的高效熱能轉(zhuǎn)換提高了能源利用率。
國外微型燃氣輪機起步較早,現(xiàn)已積累了豐富的研發(fā)和設(shè)計經(jīng)驗,微型燃氣輪機產(chǎn)品技術(shù)相對成熟。。我國燃氣輪機技術(shù)研發(fā)由于歷史原因落后很多。截止目前,國內(nèi)機構(gòu)、企業(yè)已經(jīng)對微型燃氣輪機進行了大量的研究工作,正努力縮小與國外微型燃氣輪機產(chǎn)品的技術(shù)差距?!⑿腿細廨啓C與常規(guī)內(nèi)燃機發(fā)電裝置相比,具有如下優(yōu)點:燃料適應(yīng)性強,環(huán)境友好。可使用多種燃料:如氣體燃料和液體燃料;NOX和CO排放低??煽啃愿摺勖L。微型燃氣輪機多采用獨特的空氣軸承技術(shù),系統(tǒng)內(nèi)部不需要任何潤滑,幾乎免維護。效率高,余熱品質(zhì)好。微型燃氣輪機發(fā)電效率可達30%;,煙氣溫度高、流量大,用于熱電聯(lián)產(chǎn)和冷熱電聯(lián)供的綜合能源利用率超過80%。運行靈活。微型燃氣輪機可并網(wǎng)在電網(wǎng)上運行,也可孤網(wǎng)運行,并且能夠?qū)崿F(xiàn)兩種模式間自由切換。環(huán)保的微燃機減少了對環(huán)境的污染。南昌汽車燃氣輪機
微燃機與太陽能等可再生能源的互補應(yīng)用,提高了能源供應(yīng)的穩(wěn)定性。蘭州微型燃氣輪機設(shè)計
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(xiàn)代燃氣輪機是一種以連續(xù)流動的氣體為工質(zhì)帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn),將燃料的能量轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ娜~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(jīng)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(zhuǎn)動;渦輪反過來帶動壓氣機和外部負荷,實現(xiàn)燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機械功或電能。蘭州微型燃氣輪機設(shè)計