微燃机是一种小型化的燃气轮机,其功率范围一般在几千瓦以下。它具有结构简单、体积小、重量轻、启动快、效率高、排放低等优点,被应用于无人机、无人艇、微型发电机、微型飞行器等领域。微燃机的工作原理是将燃气通过喷嘴喷出,形成高速气流,然后通过涡轮叶片的转动将气流转化为机械能,驱动发电机或者直接驱动机械设备。微燃机的燃料可以是天然气、液化气、汽油、柴油等,但由于其小型化的特点,燃料的选择和燃烧方式需要进行优化,以保证微燃机的性能和稳定性。 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。上海车辆用燃气轮机
小型燃气轮机一般是指功率在1兆瓦至20兆瓦之间的燃气轮机。由于小型燃气轮机具有综合效率高、起停快、调节灵活、负荷跟随能力强等优点,因此可作为分布式能源系统中的重心设备,依托于微电网或智能配电网,在靠近工业区、商务区等冷热电终端用户附近部署,满足综合能源系统在“源—网—荷—储”各个环节的要求;在能源供应侧,小型燃气轮机可与余热锅炉、溴化锂制冷机等组成热电联产或冷热电三联供系统,实现能源的梯级利用,综合能源利用率可达80%以上;同时利用小型燃气轮机调节灵活、负荷跟随能力强的特点,可以跟随工业园区、商务区内的用能负荷波动进行快速调节;在电网侧,小型燃气轮机可以为区域电网提供质量的电力辅助服务。利用其起停快的特点,辅助电网调峰,适宜作为紧急备用机组。同时,其快速灵活的调节能力,可以为微电网提供调频和无功调节等电力辅助服务;在储能侧,小型燃气轮机可以和储能电池系统集成为混合供电系统,实现即时响应的备用能力。长春生物质气微型燃气轮机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。
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。
微小型燃气轮机与重型燃气轮机相比,应用面更广、需求量更大,在电源、直升机动力、车船动力、分布式供能及工业驱动等领域均有着广阔的市场前景,对大幅度提升我军武器装备技术水平与作战能力和降低PM2.5、NOX及SO2等污染物的排放具有重要意义。分布式供能系统通过靠近用户的能源利用设施,为终端用户提供灵活、节能型的综合能源服务,具有节能环保、能够梯级利用或可再生能源综合利用等特点,可有效减少中间环节损耗,降低对环境的负面影响,对于能源安全也具有重要意义。目前美国和日本都有多家企业在积极开发制造相应的设备。
微燃机主要优点有:a、体积小,重量轻,随处可放。一台宝曼80kW微型燃气轮机热电联产装置,可供热425kW,满足一座建筑面积6000-10000平米大楼的采暖、制冷与生活热水供应。其几何尺寸为:高1.87m,长3.08m,宽0.85m,重量1.8吨;b、可以多台组合运行,加上蓄热水柜,能够灵活、可靠地对不断变化中的热、电需求进行适时调节;c、能通过电话线和自身的计算机系统指挥其自动运行,无需人员职守、运行费用低;d、燃气不用增压,可以直接从燃气高压管网取气,也可从低压管网抽气;e、直燃机连接实现热电冷联产,也可通过生产热水,与热水空调组合运行;f、投资低,用户端的能量利用效率高、设备运行效费比较低,效益好;g、环境效益较佳,氮氧化物的排放25mmp,是燃气锅炉无法相比的。微型燃气轮机一般是指功率在1兆瓦以下的燃气轮机。长春生物质气微型燃气轮机
将缩短我国微型燃气轮机研制水平与世界先进水平的差距。上海车辆用燃气轮机
微型燃气轮机的结构,在发展过程中也发生了许多变化。发展初期的微型燃气轮机的支撑系统多为滚珠轴承和滚柱轴承,这些轴承寿命较长,耐高温性较好,但整个机组需要润滑系统。现微型燃气轮机支撑系统已逐渐转变为空气轴承。由于空气轴承不需要任何润滑,从而节约了维修成本,避免了由于润滑不当而产生的过热问题,提高了系统可靠性。发电机也有了低速同步电机和高速永磁电机两种选择,两者各有优缺点。前者转速低,对转子的动力性要求不是很高,不需要频率转换器,成本比较低,冷却问题不突出。但是,需要配备减速箱,整个机组起动相对困难,且尺寸、重量较大。后者的优点是体积小,没有减速箱产生的阻力损失,同时也简化了机组的起动过程。但是存在高频交流电流-直流电流-交流电流的转换过程,增加了转换器和逆变器损失。同时电机需要良好的冷却,电机成本也相对高。上海车辆用燃气轮机