小型燃氣輪機一般是指功率在1兆瓦至20兆瓦之間的燃氣輪機。由于小型燃氣輪機具有綜合效率高、起停快、調節靈活、負荷跟隨能力強等優點,因此可作為分布式能源系統中的重心設備[1],依托于微電網或智能配電網,在靠近工業區、商務區等冷熱電終端用戶附近部署,滿足綜合能源系統在“源—網—荷—儲”各個環節的要求[2]:1)在能源供應側,小型燃氣輪機可與余熱鍋爐、溴化鋰制冷機等組成熱電聯產或冷熱電三聯供系統,實現能源的梯級利用,綜合能源利用率可達80%以上;同時利用小型燃氣輪機調節靈活、負荷跟隨能力強的特點,可以跟隨工業園區、商務區內的用能負荷波動進行快速調節;2)在電網側,小型燃氣輪機可以為區域電網提供質量的電力輔助服務。利用其起停快的特點,輔助電網調峰,適宜作為緊急備用機組。同時,其快速靈活的調節能力,可以為微電網提供調頻和無功調節等電力輔助服務;3)在儲能側,小型燃氣輪機可以和儲能電池系統集成為混合供電系統,實現即時響應的備用能力。高性能的微燃機為商業建筑提供了可靠的能源供應。西安綠色微燃機組
微型燃氣輪機在動力領域已引起世界各國的高度重視,各國現在都在積極研發、生產更先進的模型。現代微型燃氣輪機于20世紀60年代開始研發,發展歷史較短。目前,世界各發達國家都在開發和使用這種新型低能耗熱技術。1998-12,DOE主辦了微型燃氣輪機技術峰會,會議明確指出:在熱效率和環保方面,如何將微型燃氣輪機用于廉價、可靠的高溫材料,是微型燃氣輪發動機的關鍵技術,其本身的特點對今后的發展非常重要。近年來,許多美國公司正在積極開發更加先進的微型燃氣輪機,其中,凱普斯通已生產30kW、65kW、200kW微型發電機組,霍尼韋爾研發的75kW發電設備已成功運行,目前許多用戶正在使用凱普斯通技術開發熱電系統。微燃機智能化的微燃機能夠自動調節運行狀態。
微燃機的應用領域非常廣。在無人機領域,微燃機可以提供高效、穩定的動力,使得無人機的續航時間得到大幅提升。在無人艇領域,微燃機可以提供高速、穩定的動力,使得無人艇可以在海上進行長時間的巡航和監測。在微型發電機領域,微燃機可以提供高效、可靠的電力,滿足家庭、商業和工業的用電需求。在微型飛行器領域,微燃機可以提供高速、靈活的動力,使得微型飛行器可以在狹小的空間內進行高速飛行和精確控制。隨著科技的不斷進步,微燃機的應用領域還將不斷擴大。
我國微型燃氣輪機的應用市場包括:①建筑物、機場、車站、醫院,還有金融信息中心和其他相關的國家重要設施;②農業設施設備的冷卻、熱量和二氧化碳供應;③邊境基地保護、設施和其他部門;④木材加工、化學工業、紡織及其他電力、熱力、冷卻和蒸汽過程;⑤西部大開發、偏遠地區能源供應;⑥垃圾填埋沼氣發電;⑦由一組微型燃氣輪機模塊化組件組裝的中型發電站;⑧與燃料電池等先進技術共同開發未來的能源體系;⑨汽車混合動力系統等。先進的微燃機冷卻系統確保了設備的穩定運行。
現在我國航空航天工業機構已設計出30kW微型燃氣輪機樣機,一旦國內達到大批量生產水平,將有效推動微型燃氣輪機在我國的應用。近年來,我國雖然只是在微型燃氣輪機發電機組方面進行了大量的研究工作,推動了微型燃氣輪機發電領域的快速發展,對超微輪機也進行了初步探討,并掌握了一定的技術。從世界范圍看,微型燃氣輪機已普遍應用于工農業生產及人們的工作、學習和日常生活中,是一種能確保清潔、安全和高效的低功耗分布式發電和熱電聯供的較佳有效途徑。同時,微型燃氣輪機還用于并網發電、高峰負荷發電、備用發電、熱電聯產等,且不受時間、地點和環境的約束。微燃機的小型化趨勢使其在家庭能源系統中具有廣闊的應用前景。重慶其他燃氣微型燃氣輪機
微燃機的創新設計提高了設備的可靠性和穩定性。西安綠色微燃機組
我國開展微型燃氣輪機的研發和研制已具備較好工作基礎和條件。首先,已有了相對較好的技術儲備和研究積累;其次,微型燃氣輪機部件少,尺寸小,耗材少,試驗臺建設等研發費用投入相對較低,而且研發周期短(相對大型燃氣輪機而言)。第三,微型燃氣輪機的研發隊伍規模相對較小,人員相對集中,便于進行組織集中攻關。鑒于微型燃氣輪機未來在我國電力,動力系統以及方面的重要作用,以及我國已具備較好的研發基礎和條件,并且可為大型燃氣輪機研發提供技術儲備和寶貴經驗,通過一臺典型機組的研發,解決微型燃氣輪機的小型化關鍵技術,多燃料低污染燃燒關鍵技術,高效緊湊換熱器關鍵技術,工作可靠性和長壽命關鍵技術以及高溫材料(包括陶瓷部件)。西安綠色微燃機組