微型燃氣輪機(Microturbine或Micro一turbines)是一類新近發(fā)展起來的小型熱力發(fā)動機,其單機功率范圍為25~300kW,基本技術(shù)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(huán)。據(jù)認為,微型燃氣輪機發(fā)電技術(shù)有可能掀起“電源小型分散化”的技術(shù)革新熱潮,從而成為21世紀能源技術(shù)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(shù)特征,除了分布式發(fā)電外,還可用于備用電站、熱電聯(lián)產(chǎn)、并網(wǎng)發(fā)電、尖峰負荷發(fā)電等,是提供清潔、可靠、高質(zhì)量、多用途、小型分布式發(fā)電及熱電聯(lián)供的較佳方式,無論對中心城市還是遠郊農(nóng)村甚至邊遠地區(qū)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(yōu)勢,受到美、俄等大國的關(guān)注,因此,從安全看發(fā)展微型燃氣輪機也是非常重要的。目前成功的應(yīng)用案例很多,如醫(yī)院、大棚、垃圾填埋場、先進小區(qū)、石油輸送站等。微燃機的小型化設(shè)計使其在移動能源領(lǐng)域具有潛力。沈陽低排放微燃機組
微型燃氣輪機在生產(chǎn)電力的同時回收利用了燃燒后的廢熱,可同時提供供暖服務(wù)和空調(diào)制冷服務(wù),這種熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)電形式越來越受歡迎。我國也在醫(yī)院、機場、樓宇等領(lǐng)域有應(yīng)用的實例,并取得了較好的效果。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(fā)電成本低的優(yōu)勢必將在未來的電力系統(tǒng)中占據(jù)越來越重要的位置。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(fā)電,試驗表明一年可節(jié)約能源費用249.6USD。微型燃氣輪機在未來的電力系統(tǒng)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(wù)。天然氣微燃機生產(chǎn)廠家環(huán)保型微燃機符合現(xiàn)代社會對綠色能源的需求。
微型燃氣輪機本質(zhì)上是燃氣輪機的一種,單機功率范圍:數(shù)十千瓦至數(shù)百千瓦。微型燃氣輪機技術(shù)特征:一般采用離心式壓氣機和向心式透平,轉(zhuǎn)子采用背靠背結(jié)構(gòu),通常采用高效板翅式回熱器預熱燃燒室進口空氣,多采用空氣軸承,不需要潤滑系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡單緊湊。微型燃氣輪機的熱力循環(huán)通常選擇帶回熱的布雷頓循環(huán),壓比但為3~5之間,轉(zhuǎn)子一般為徑流式設(shè)計,一次加工成型,結(jié)構(gòu)緊湊,成本低廉;透平入口溫度較低,渦輪通常采用普通陶瓷,不需要冷卻。
盡管微型燃氣輪機的應(yīng)用焦點是分布式發(fā)電市場,但對汽車領(lǐng)域有一定影響。1999年有兩種微型燃氣輪機投入于商用混合動力汽車,汽車行業(yè)由于日益嚴格的排放控制,對燃氣輪機極低排放這一優(yōu)點有著極大興趣。Capstone微型燃氣輪機發(fā)電裝置的部件示意圖,其主要部件包括離心式壓氣機,單筒形燃燒室、向心式透平、回熱器以及發(fā)電機。微型燃氣輪機動力部件設(shè)計構(gòu)造衍生于渦輪增壓器和輔助動力裝置,概括來說,它是以徑流式葉輪機械為技術(shù)特征的。通過采用徑流式葉輪機械,即向心式透平與離心式壓氣機,可使裝置結(jié)構(gòu)簡單、緊湊,便于移動。這一類葉輪機械的特點是流量小,功率低,轉(zhuǎn)速高,效率限制因素較多。因此必須采用回熱循環(huán)才有競爭力。環(huán)保的微燃機減少了對環(huán)境的污染。
微型燃氣輪機的發(fā)展源于分布式能源發(fā)電。分布式發(fā)電得益于電力市場的放松控制(世界范圍內(nèi)的發(fā)展趨勢)和天然氣市場的放松控制。先進微型燃氣輪機提供了清潔、可靠、高質(zhì)量,多用途的能源使用,小型分布式發(fā)電及熱電聯(lián)供的能源供應(yīng)方式,預計在21世紀將得到普遍應(yīng)用。此外,微型燃氣輪機作為小型電源和動力裝置,還將在21世紀的先進發(fā)電方式一“燃料電池。燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)”以及汽車領(lǐng)域的“新型混合動力汽車”方面取得進展。微型燃氣輪機在未來我國電力,動力等國民經(jīng)濟領(lǐng)域和安全等方面具有重要作用。智能化的微燃機管理系統(tǒng)提高了能源利用效率。太原車載移動式電源發(fā)電機
模塊化的微燃機便于安裝和使用。沈陽低排放微燃機組
鑒于我國目前的電力發(fā)展及其分布不很均衡以及微型燃氣輪機的技術(shù)特點及其優(yōu)越性,微型燃氣輪機將在我國得到普遍的重視與應(yīng)用。目前,在中科院技術(shù)部“863”項目支持下,由中國科學院工程熱物理研究所、哈爾濱東安集團、西安交通大學三家單位組成的產(chǎn)學研聯(lián)合體已經(jīng)完成100KW級微型燃氣輪機的樣機設(shè)計,并通過了驗收,預計在不久的將來推向市場。航天科工三院完成了30KW級微型燃氣輪機的樣機設(shè)計。中航工業(yè)六〇八所也有類似機型問世。國內(nèi)商用機型,包括了30kW、65kW和200kW的產(chǎn)品,由于進口產(chǎn)品價格高、維護成本高,所有應(yīng)用受到很大限制。一旦國產(chǎn)機型達到量產(chǎn)水平,將有力推動微型燃氣輪機在國內(nèi)各行業(yè)的應(yīng)用。沈陽低排放微燃機組