尽管微型燃气轮机的应用焦点是分布式发电市场,但对汽车领域有一定影响。1999年有两种微型燃气轮机投入于商用混合动力汽车,汽车行业由于日益严格的排放控制,对燃气轮机极低排放这一优点有着极大兴趣。Capstone微型燃气轮机发电装置的部件示意图,其主要部件包括离心式压气机,单筒形燃烧室、向心式透平、回热器以及发电机。微型燃气轮机动力部件设计构造衍生于涡轮增压器和辅助动力装置,概括来说,它是以径流式叶轮机械为技术特征的。通过采用径流式叶轮机械,即向心式透平与离心式压气机,可使装置结构简单、紧凑,便于移动。这一类叶轮机械的特点是流量小,功率低,转速高,效率限制因素较多。因此必须采用回热循环才有竞争力。高性能的微燃机为工业制造提供了稳定的动力源。生物质气燃气轮机
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。 小型燃气轮机发电机组订购环保的微燃机技术为可持续发展提供了支持。
近年来,随着分布式供能系统的发展,微型燃气轮机在我国得到了高度重视。燃烧室是微型燃气轮机的关键部件,高效低污染燃烧室是发动机排放性能先进性的体现。研究了100kW级微型燃气轮机低NOx排放燃烧室的设计方法,并对其流动、燃烧特性及NOx排放特性进行了数值模拟和实验研究。热电联产系统(CombinedHeatandPower,CHP)是分布式能源的重要组成部分,而微型燃气轮机是热电联产系统的关键部件,同时也是动力与热力的来源。热电联产系统需要在无人值守的情况下,长期稳定的运行。因此,对微型燃气轮机的容错控制的研究显得尤为重要。
微燃机在高负荷运行时性能良好,在线维护但需几个小时,费用可以很大节省,这也是微型燃气轮机驱动分布式发电市场进步的技术优势。由于微型燃气轮机相应于内燃发动机的这些优点,全球范围内特别是具有大规模燃机市场的美国,对微型燃气轮机有极大的兴趣,微型燃气轮机-ESCO的发展势头非常猛。由于某些地区电力不能满足峰时需求时,发电厂可调高峰时电价,因此随着大多数公司追求尖峰负荷的收入,预计放松控制市场后的发电量将比垄断市场更大。微燃机的分布式应用为能源供应提供了新的解决方案。
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。微燃机的高效能源转换为节能减排做出了贡献。长沙Capstone microturbine
微燃机的快速启动特性使其在应急电源中备受青睐。生物质气燃气轮机
沼气微燃机是一种利用沼气作为燃料的小型发电机,其工作原理和结构如下:1.工作原理:沼气微燃机的工作原理类似于内燃机,通过燃烧沼气产生高温高压气体,推动活塞运动,从而带动发电机发电。2.结构:沼气微燃机主要由发动机、发电机、控制系统等部分组成。发动机部分包括气缸、活塞、曲轴等部件,发电机部分包括转子、定子、电枢等部件,控制系统包括点火系统、燃气控制系统等部分。沼气微燃机的结构简单,维护方便,使用寿命长,可靠性高。同时,沼气微燃机还可以根据不同的需求进行定制,以适应不同的应用场景。 生物质气燃气轮机