微型燃气轮机

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微型燃气轮机(Microturbine或Micro一turbines)是一类新近发展起来的小型热力发动机,其单机功率范围为25~300 kW,基本技术特征是采用径流式叶轮机械(向心式透平和离心式压气机)以及回热循环。据认为,微型燃气轮机发电技术有可能掀起“ 电源小型分散化”的技术革新热潮,从而成为21世纪能源技术的主流。
中文名
微型燃气轮机
外文名
Microturbine或Micro一turbines
单机功率范围
25~300 kW
类    型
小型热力发动机

目录

微型燃气轮机特征

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先进微型燃气轮机具有多台集成扩容、多燃料、低燃料消耗率、低噪音、低排放、低振动、低维修率、可遥控和诊断等一系列先进技术特征,除了分布式发电外,还可用于备用电站、热电联产、并网发电、尖峰负荷发电等,是提供清洁、可靠、高质量、多用途、小型分布式发电及热电联供的最佳方式,无论对中心城市还是远郊农村甚至边远地区均能适用。此外,微型燃气轮机在民用交通运输(混合动力汽车)以及军车以及陆海边防方面均具有优势,受到美、俄等军事大国的关注,因此,从国家安全看发展微型燃气轮机也是非常重要的。
中国100千瓦微型燃机满负荷运行
继首次热启动成功后,日前,国内首台100千瓦微型燃气轮机在中航工业东安成功加载至100千瓦,达到额定发电功率状态,运行稳定,标志着100千瓦级微型燃气轮机及其供能系统课题研究又迈出了具有决定意义的一步。
100千瓦级微型燃气轮机及其供能系统是以东安为主体实施单位,联合中国科学院工程热物理研究所西安交通大学、中航工业动研所共同承担的“十一五”国家“863计划”微型燃气轮机重点项目课题。课题组先后完成了高效叶轮机械、低污染低排放燃烧室、紧凑式原表面回热器、高速永磁电机、燃机控制器和变频系统以及微型燃气轮机整机的设计研制,取得了丰硕的科研成果,已申请并获得国家专利30余项。试验中,参研单位采用了国际先进的数据采集系统,更新了润滑油循环系统,改造了安装平台、燃气轮机支撑台架和排气系统,为试车创造了条件。
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,形成我国微型燃气轮机较完整的自主知识产权体系和制造能力,为开拓以微型燃气轮机为核心的分布式供能产业提供支撑。同时,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。下一步参研单位将进行回热循环试验和工程示范,力争早日完成课题任务,实现微型燃气轮机由基础研究到工程应用的跨越。

微型燃气轮机现状

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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。在美国, 卡普斯顿公司已经制造出65千瓦级微型燃气轮机发电装置,发电效率达到26%,年产量1万台;霍尼威尔公司开发成功了75千瓦级的发电设备,发电效率为28.5%。 日本的多家企业,如东京电力、丰田汽车、三菱重工、出光兴产、东京瓦斯和大阪瓦斯等公司,都在使用美国卡普斯顿公司的技术开发热电并用型系统。为促进该技术的发展,,日本通产省已计划在明年春减小对小型自用发电业的限制。
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广泛的重视与应用。目前,在中科学技术部“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出市场。
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