微型燃气轮机发电机组是适应世界环保要求和市场新环境要求而开发的新型发电机组。发展微型燃气轮机技术来利用废弃可燃性气体,同时解决资源和环境问题,充分利用各种天然气、沼气或有害气体作为燃气,变废为宝、运行安全方便,成本效益高,排放污染低,并适宜热、电联产等优点,市场前景十分广阔。我国的燃气资源十分丰富,相对于我国丰富的燃气资源储量,燃气资源在我国一次能源消费中所占比例显得太小,未来具有大幅度提高的潜力。近十几年燃气轮机技术的迅速发展从一个侧面表明了现代世界能源利用的一个趋势,大力发展高效、清洁能源利用方式。低排放的微燃机符合国家环保政策的要求。上海Capstone microturbine
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。上海Capstone microturbine环保型微燃机符合现代社会对绿色能源的需求。
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。
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。低噪音的微燃机为医院等场所提供了安静的能源解决方案。
微燃机发电系统的工作过程:电机起动,微燃机旋转起来,气流从进气道吸入,再通过压气机压缩后,形成高压气体,进入到燃烧室里,这个时候再往燃烧室里注入燃料,经点火器点燃,形成高温高压的燃气,随后进入到涡轮中,带动涡轮旋转,进而开始做功,当涡轮做的功足够带动压气机自旋转后,电机就可以反过来发电了。燃气轮机有名度较高的类型是“喷气式发动机”(涡轮风扇发动机),这种机器的结构包括进气道、压气机、燃烧室与尾喷管(集成与一体)。其运行原理实际很简单,正面巨大的进气口正压进气的效果会非常理想,将大量的空气压缩后实现「一定富氧」的标准,与航空燃油混合燃烧后会产生极高的温度与动能,利用喷射气流实现反推(相互作用力)推动飞机起飞。微燃机的创新应用为能源行业带来了新的商业模式。上海Capstone microturbine
模块化的微燃机便于安装和使用。上海Capstone microturbine
在充满竞争的电力零售市场上,微型燃气轮机凭藉其综合发电成本低的优势必将在未来的电力系统中占据越来越重要的位置。2003年冬季,英国Powergen公司将开展微型电站装入居民家庭厨房的试点工程。这种燃气电站可取暖、供热水、发电,试验表明一年可节约能源费用249.6USD。微型燃气轮机在未来的电力系统中必将同大型集中式电站一起为用户提供清洁便宜的能源服务。微型燃气轮机的主要组成部分包括:发电机、离心式压缩机、透平、回热器、燃烧室、空气轴承、数字式电能控制器(将高频电能转换为并联电网频率50/60Hz,提供控制、保护和通讯)。上海Capstone microturbine