国外微型燃气轮机起步较早,现已积累了丰富的研发和设计经验,微型燃气轮机产品技术相对成熟。。我国燃气轮机技术研发由于历史原因落后很多。截止目前,国内机构、企业已经对微型燃气轮机进行了大量的研究工作,正努力缩小与国外微型燃气轮机产品的技术差距。—微型燃气轮机与常规内燃机发电装置相比,具有如下优点:燃料适应性强,环境友好。可使用多种燃料:如气体燃料和液体燃料;NOX和CO排放低。可靠性高、寿命长。微型燃气轮机多采用独特的空气轴承技术,系统内部不需要任何润滑,几乎免维护。效率高,余热品质好。微型燃气轮机发电效率可达30%;,烟气温度高、流量大,用于热电联产和冷热电联供的综合能源利用率超过80%。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。微燃机的各部件均采用模块化设计,零件数量少,可靠性高。哈尔滨车辆用燃气轮机

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。北京车载移动式电源发电机中型燃气轮机装机容量为20-100MW,小型燃气轮机装机容量为1-20MW。

微型燃气轮机的独特设计之处在于它的压缩机和发电机安装在一根转动轴上,该轴由空气轴承支撑,在一层很薄的空气膜上以96000r/min转速旋转。这是整个装置中只有的转动部分,它完全不需要齿轮箱、油泵、散热器和其他附属设备。这种微型燃气轮机已在全球销售了2000台,累计运行3×106h。这种微型燃气轮机采用的几项关键技术如下:空气轴承。空气轴承支撑着系统中只有的转动轴。它不需要任何润滑,从而节约了维修成本,避免了由润滑不当产生的过热问题,提高了系统可靠性。它可使微型燃气轮机以较大输出功率每天24h全年连续运行。
针对传感器容易出现故障的问题,除添加硬件冗余的方法外,通过设计控制算法实现容错控制的方法不会增加硬件成本,成为现今研究的主流方向。本文开展了微型燃气轮机传感器容错控制算法的开发和硬件在环仿真验证研究工作。首先,为了对回热型微型燃气轮机的动态性能进行分析和研究,使用基于模型的设计方法(ModelBasedDesign,MBD),在Matlab/Simulink环境下,开发了T100回热型微型燃气轮机部件级模型。对回热型微型燃气轮机结构进行分析,确定回热型微型燃气轮机的转子转动惯性和回热器热惯性两个主要动态环节。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、可遥控和诊断等一系列先进技术特征。

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。 中小型燃气轮机可应用于船舶动力,发电,石油开采等多种目的。北京微小燃气轮机
微型燃气轮机在生产电力的同时回收利用了燃烧后的废热,可同时提供供暖服务和空调制冷服务。哈尔滨车辆用燃气轮机
微燃机主要优点有:a、体积小,重量轻,随处可放。一台宝曼80kW微型燃气轮机热电联产装置,可供热425kW,满足一座建筑面积6000-10000平米大楼的采暖、制冷与生活热水供应。其几何尺寸为:高1.87m,长3.08m,宽0.85m,重量1.8吨;b、可以多台组合运行,加上蓄热水柜,能够灵活、可靠地对不断变化中的热、电需求进行适时调节;c、能通过电话线和自身的计算机系统指挥其自动运行,无需人员职守、运行费用低;d、燃气不用增压,可以直接从燃气高压管网取气,也可从低压管网抽气;e、直燃机连接实现热电冷联产,也可通过生产热水,与热水空调组合运行;f、投资低,用户端的能量利用效率高、设备运行效费比较低,效益好;g、环境效益较佳,氮氧化物的排放25mmp,是燃气锅炉无法相比的。哈尔滨车辆用燃气轮机