江蘇船用小型燃氣輪機

來源: 發(fā)布時間:2024-09-19

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)供的能源供應方式,預計在21世紀將得到普遍應用。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。高性能的微燃機為通信基站等設(shè)施提供了可靠的電力保障。江蘇船用小型燃氣輪機

江蘇船用小型燃氣輪機,微燃機

盡管微型燃氣輪機的應用焦點是分布式發(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。微小燃氣輪機供應緊湊的微燃機結(jié)構(gòu)使其易于運輸和安裝。

江蘇船用小型燃氣輪機,微燃機

微型燃氣輪機的結(jié)構(gòu),在發(fā)展過程中也發(fā)生了許多變化。發(fā)展初期的微型燃氣輪機的支撐系統(tǒng)多為滾珠軸承和滾柱軸承,這些軸承壽命較長,耐高溫性較好,但整個機組需要潤滑系統(tǒng)。現(xiàn)微型燃氣輪機支撐系統(tǒng)已逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榭諝廨S承。由于空氣軸承不需要任何潤滑,從而節(jié)約了維修成本,避免了由于潤滑不當而產(chǎn)生的過熱問題,提高了系統(tǒng)可靠性。發(fā)電機也有了低速同步電機和高速永磁電機兩種選擇,兩者各有優(yōu)缺點。前者轉(zhuǎn)速低,對轉(zhuǎn)子的動力性要求不是很高,不需要頻率轉(zhuǎn)換器,成本比較低,冷卻問題不突出。但是,需要配備減速箱,整個機組起動相對困難,且尺寸、重量較大。后者的優(yōu)點是體積小,沒有減速箱產(chǎn)生的阻力損失,同時也簡化了機組的起動過程。但是存在高頻交流電流-直流電流-交流電流的轉(zhuǎn)換過程,增加了轉(zhuǎn)換器和逆變器損失。同時電機需要良好的冷卻,電機成本也相對高。

    微燃機是一種小型化的燃燒設(shè)備,其工作原理與傳統(tǒng)的燃氣輪機類似,但體積更小,適用于一些特殊的應用場景。微燃機通常由燃燒室、渦輪和發(fā)電機組成。燃燒室中的燃料在高溫下燃燒產(chǎn)生高壓氣體,通過渦輪的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。微燃機具有體積小、重量輕、啟動快、效率高等特點,因此在一些特殊的應用領(lǐng)域得到了廣泛的應用。例如,微燃機可以用于無人機的動力系統(tǒng),提供穩(wěn)定可靠的動力源,延長飛行時間。此外,微燃機還可以用于微型發(fā)電站,為偏遠地區(qū)提供電力供應。另外,微燃機還可以用于一些特殊的工業(yè)設(shè)備,如激光器、光纖通信設(shè)備等,提供所需的電力。 低排放的微燃機有助于改善空氣質(zhì)量。

江蘇船用小型燃氣輪機,微燃機

針對傳感器容易出現(xiàn)故障的問題,除添加硬件冗余的方法外,通過設(shè)計控制算法實現(xiàn)容錯控制的方法不會增加硬件成本,成為現(xiàn)今研究的主流方向。本文開展了微型燃氣輪機傳感器容錯控制算法的開發(fā)和硬件在環(huán)仿真驗證研究工作。首先,為了對回熱型微型燃氣輪機的動態(tài)性能進行分析和研究,使用基于模型的設(shè)計方法(ModelBasedDesign,MBD),在Matlab/Simulink環(huán)境下,開發(fā)了T100回熱型微型燃氣輪機部件級模型。對回熱型微型燃氣輪機結(jié)構(gòu)進行分析,確定回熱型微型燃氣輪機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣性和回熱器熱慣性兩個主要動態(tài)環(huán)節(jié)。模塊化的微燃機便于安裝和使用。濟南其他燃氣燃氣輪機

微燃機與可再生能源的結(jié)合,實現(xiàn)了能源的可持續(xù)利用。江蘇船用小型燃氣輪機

    微型燃氣輪機是一種利用燃氣驅(qū)動輪轉(zhuǎn)發(fā)電的裝置,具有高效、可靠、靈活、環(huán)保等性能特點。其工作原理如下:微型燃氣輪機由壓氣機、燃燒室、輪轉(zhuǎn)機和發(fā)電機等部分組成。首先,壓氣機將空氣壓縮,然后將壓縮空氣噴入燃燒室,與燃料混合燃燒,產(chǎn)生高溫高壓的燃氣。燃氣通過輪轉(zhuǎn)機驅(qū)動輪轉(zhuǎn)機轉(zhuǎn)動,***驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。微型燃氣輪機具有以下性能特點:高效:微型燃氣輪機的燃氣循環(huán)過程是連續(xù)的,能夠?qū)崿F(xiàn)高效的能量轉(zhuǎn)換??煽浚何⑿腿細廨啓C的結(jié)構(gòu)簡單、零部件少、維護方便,具有較高的可靠性。靈活:微型燃氣輪機可以適應不同的工作條件和負載要求,具有較強的適應性和靈活性。環(huán)保:微型燃氣輪機的燃氣循環(huán)過程中不會產(chǎn)生固體廢物和液體廢物,具有較好的環(huán)保性能。 江蘇船用小型燃氣輪機