微型燃气轮机简介

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工作原理
4.1工作过程
各类型燃料 压气机 （压缩机） 压缩空气 预热 回热器 燃料热能 → 转子机械能 高温燃气 推动
做完功的燃气
空气
燃烧室
透平 （涡轮）
同轴 转子 转动
废气
热交换器
供热
燃气轮机回热循环示意图
4.2压气机
目前主流的微型燃气轮机采用离心 压气机。 压气机的工作过程:工质经进气道进 入压气机，在工作轮的回转带动的 作用之下，跟着工作轮高速旋转， 在离心作用下被压缩，空气压力、 速度和温度也在这个过程中有所提 高。
• 所谓微型燃气轮机是指发电功率在几百千瓦（25～300kW）以内的燃气轮机， 本质是一种小型的热力发电机。因为小型，所以灵活。 • 无回热的简单方便，最先用于装甲车辆车载辅助动力装置、航天飞机的辅助动 力装置。 • 有回热器的效率高、运行稳定，后用于分布式发电等。 • 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。
微型燃气轮机
主讲人： 时间： 年 月
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简介 工作原理 发展历史 研究现状 应用方式
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目录
CONTENTS
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简介
1 简介
什么是微型燃 气轮机？ Micro-Turbine 什么是Turbine？
燃气轮机 （燃气涡轮发动机）
Gas TurbБайду номын сангаасne？
涡轮是流体介质中蕴有 的能量转换成机械功的 机器，具有旋转叶片， 与转子同轴连接
油为燃料，经微型燃机做功后，高温烟气被用来驱动余热利用装置进行供热、
制冷，提高能量利用率。联合循环效率达到80%！
5.2 微型燃气轮机-燃料电池联合发电系统
燃料电池取代燃烧室，其高温排气进入涡轮膨胀做功，燃料电池内部处
于一定压力状态。 这种发电装置效率可达60%以上，NOx排放低于1ppm，是目前世界上最 为先进的高效洁净发电方式之一。
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研究现状
国外研究现状 国外有多家企业在积极开发制造相应的设备 对于该技术的发张有政策的倾斜 国内研究现状 微型燃气轮机技术在我国得到广泛的应用和重视 已完成100KW样机设计，预计不久推出市场
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应用方式
5.1 热、电、冷联产系统
整个系统以微型燃气轮机为核心动力装置，以天然气、沼气、合成气以及柴
缩空气，提高整个装置内部的热效率
4.5燃烧室
燃烧室中燃料和压缩空气混合燃烧，产生带有大量热能的高温
混合气体，混合气体中经过膨胀加速，在离开燃烧室时变为高速高 温气流。混合气体在经过燃气轮机的透平转子时膨胀做工，将热能
转化为转子动能。
可以说，燃烧室中的过程为整个燃气轮机提供了最初始的功率 输入。
4.6 技术特点
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发展历史
问世于20世纪90年代。 （25～75 kW） 问世后的90年代中期，微型 燃气轮机的发展呈蓬勃之势
2000年以后，微型燃气轮机 技术不断发展革新，单机功 率不断加大。 （300kW）
今天，微型燃气轮机技术进入 成熟期，运行可靠，质量稳定， 在各个领域有着广泛的应用。
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4.3透平转子
使用离心压气机的微型燃气轮 机多对应使用向心透平转子。 在向心透平中，工质朝轴心方 向流动。透平转子形状设计形 似机翼，在工质向心流动的过 程中会在转子上形成压力差推 动转子旋转。
4.4回热器
回热是提高燃气轮机效率的一种燃气轮机装置的热效率的一种有效
措施。工质在燃气轮机总膨胀做工后温度较高，直接向冷源放热会 造成很大的热损失，在回热器中，利用燃气轮机排气的热量加热压
部件：压气机(Compressor)、燃烧室(Combustor)和燃气透平(Turbine)三大部件(简单循环)
原理：压气机连续地从大气中吸入空气并将其压缩；压缩后的空气进入燃烧室，与喷入的燃料混合后
燃烧，成为高温燃气，随即流入燃气涡轮中膨胀做功，推动涡轮叶轮带着压气机叶轮一起旋转；
由于功率密度大，特别适用于军舰、飞机等应用领域
同等功率的燃气轮机体积是柴油机 的三分之一到五分之一，是蒸汽轮 机的五分之一到十分之一左右
被欧美公司垄断，我国发展较为滞后
1 简介
各类型燃料 压缩空气
燃料热能 → 转子机械能 高温燃气 透平 （涡轮） 同轴 转子 转动
空气
压气机 （压缩机）
燃烧室
推动
提供动能 燃气轮机简单循环示意图
1 简介
什么是微型燃气轮机？
无油，空气冷却，运动部件少，可靠性高
采用空气轴承
采用回热器，大幅度提高发电效率 采用电力电子转换器，没有齿轮箱 采用超低排放燃烧器 对燃料适应性强 商用固体氧化物燃料电池和燃气轮机联 合循环发电效率高达60 %～ 75 %, 是目 前矿物燃料动力发电技术中效率最高的
自备电池板，具有零启动功能 烟气热能含量高，便于热能回收利用