WD095微型燃气轮机
微型燃气轮机效率
微型燃气轮机效率【原创版】目录一、微型燃气轮机简介二、微型燃气轮机的效率三、微型燃气轮机的优点四、微型燃气轮机的应用领域五、未来发展前景正文一、微型燃气轮机简介微型燃气轮机，又称微涡轮发电机或微型涡轮发电机组，是一类新型的小型热力发动机。
其单机功率范围为 25～300 千瓦，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。
近年来，随着全球范围内的能源与动力需求结构的变化，特别是电力系统的放松控制和环境保护等要求的变化，微型燃气轮机得到了电力、动力等有关部门的高度重视，在美、欧等国发展迅猛。
二、微型燃气轮机的效率微型燃气轮机的效率受多方面因素影响，如压气机效率、燃烧室出口的总温、回热器效率等。
根据动力的大小，其效率并不成线性正比。
一般来说，微型燃气轮机的效率在 30% 左右，如果考虑卖热气的话，效率可达 50～60%。
与柴油机相比，微型燃气轮机的效率略低，但柴油机的效率也没有那么高，一般在 33% 左右，能达到 50% 的只有陶瓷绝热柴油机，这种发动机目前尚未上市。
三、微型燃气轮机的优点微型燃气轮机具有以下优点：1.启动速度快：微型燃气轮机从启动到满负荷运行的时间较短，能够快速响应负荷变化。
2.占地面积小：微型燃气轮机的体积较小，占地面积有限，便于安装和运输。
3.环境友好：与柴油机相比，微型燃气轮机排放的污染物较少，对环境影响较小。
4.燃料适应性强：微型燃气轮机可以燃烧多种燃料，如天然气、柴油、生物质能等，燃料选择灵活。
四、微型燃气轮机的应用领域微型燃气轮机广泛应用于以下领域：1.分布式发电系统：微型燃气轮机可以与太阳能、风能等新能源结合，形成分布式发电系统，提高能源利用率。
2.备用电源：微型燃气轮机可作为医院、数据中心等关键设施的备用电源，确保电力供应的可靠性。
3.动力电源：微型燃气轮机可为船舶、无人机等移动设备提供动力电源，满足其对能源的需求。
五、未来发展前景随着全球能源结构的变化和环境保护要求的提高，微型燃气轮机在未来有着广阔的发展前景。
微型燃气轮机简介
转动
提供动能 燃气轮机简单循环示意图
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1 简介
什么是微型燃气轮机？
• 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
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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
5
PART
应用方式
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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 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%！
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 自备电池板，具有零启动功能
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
烟气热能含量高，便于热能回收利用
3
PART
发展历史
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。
微型燃气轮机技术进展及其在海洋石油工程的应用展望
微型燃气轮机技术进展及其在海洋石油工程的应用展望赵雷【摘要】微型燃气轮机是一种新的发动机,功率覆盖在30kW～300kW或更小,随着全球范围内能源与动力需求结构以及节能环保要求提高的变化,微型燃气轮机越来越引起人们的关注.本文介绍了国际上先进的微型燃气轮机的技术进展,同时结合海洋石油工程,讨论了海上石油工程中无人驻守平台应用微型燃气轮机的可行性、必要性及其广阔的应用前景.【期刊名称】《机电设备》【年(卷),期】2015(032)002【总页数】4页(P33-36)【关键词】微型燃气轮机;海洋石油工程;无人驻守平台【作者】赵雷【作者单位】中国海洋石油总公司,北京100010【正文语种】中文【中图分类】TP212燃气轮机是一种先进且复杂的成套动力机械装备，它以连续流动的气体作为工质、把热能转换为机械功，具有质量轻、高效率、结构紧凑及灵活机动等优点，自19世纪40年代问世以来，显示出了极强生命力，经几十年发展技术逐步趋于完善，并得到广泛应用。
它一方面向大功率发展：如其单机功率由最初的几千千瓦发展到了百万千瓦；另一方面也在向其他方面发展：如设备小型化、燃料的多元化、热电联产高效化、网络智能化、节能环保等。
其中微型燃气轮机就属于一类新型的发动机，功率覆盖在 30kW～300kW或更小，其最具代表性的应用是热电联产机组，具有很高经济性和能满足较高的节能环保要求。
在1998年底美国能源部门举行了以微型燃气轮机为主题的技术峰会，着重讨论了其技术发展趋势及市场开发推广等内容，预测其市场前景广阔，且竞争将会激烈，能影响未来电力市场供应结构，其廉价高效环保的特点将使其越来越受到更多国家的关注[1]。
微型燃气轮机基本与大型燃气轮机相似，主要也由透平、压气机、燃烧室、控制系统及配套发电机等构成。
工作原理是高压空气经压气机压缩，在回热器经与透平尾气的换热，然后进入燃烧室与燃料混合、燃烧。
多数微燃机直接驱动内置式的高速发电机，压气机、透平与发电机同轴，转子设置为空气轴承上的浮动运行，转速能到达5至12万r/min，发出的高频交流电先转换成高压直流电，再变换为50(60)Hz、400(480)V交流电，其运行原理请参见图1。
微型燃气轮机研究与应用
微型燃气轮机研究与应用微型燃气轮机是一种高效、可靠、灵活的热力设备，已经在工厂、学校、住宅等多个领域得到了广泛的应用，其中最为典型的就是微型燃气轮机发电。
本文旨在介绍微型燃气轮机的研究现状和应用前景，以及其存在的问题和发展方向。
一、微型燃气轮机概述微型燃气轮机是基于燃气轮机技术的一种小型发电设备，其原理是利用高温高压下的燃气驱动叶轮旋转，驱动发电机工作。
与传统的燃油发电机相比，微型燃气轮机具有高效率、低污染、可靠性高、运行成本低等优点，特别是在固定负载、长时间运行的场合下性能优越。
二、微型燃气轮机技术的研究现状目前，微型燃气轮机技术已经进入一个成熟发展阶段，一些企业和高校开展了相关研究，燃气轮机技术也得到了较大的发展。
总体上，微型燃气轮机技术的研究现状可以概括为以下几个方面：1. 燃气轮机机型设计当前，微型燃气轮机技术的研究主要集中在机型设计方面，包括叶轮和燃烧室的设计。
目前采用的基本叶轮类型有：开式叶轮和封闭型叶轮。
开式叶轮由多片叶片组成，用于传输动能，封闭型叶轮包括静叶、转轮和动叶，广泛应用于工业燃气轮机。
对于燃烧室的设计，主要有截形燃烧室和环状燃烧室等。
2. 燃气轮机材料研究在微型燃气轮机中，钛合金、高温合金等高分子材料的应用得到了很大的发展。
新材料的应用，可以大大提高燃气轮机的温度和耐腐蚀性，提高机器的质量和使用寿命，同时也能够减少由于运行产生的噪音等负面影响。
3. 燃气轮机节能技术研究随着环保和低碳经济政策的逐步推进，燃气轮机的节能技术也愈发重要。
经过多年的研究，目前主要有三种燃气轮机的节能技术：循环废热利用技术、燃气轮机热交换技术、燃气轮机冷凝技术。
在这些节能技术的帮助下，微型燃气轮机的能源利用效率得到了更大程度的提高。
三、微型燃气轮机的应用前景微型燃气轮机具有很大的应用前景和市场需求。
在现今紧张的能源环境下，燃气轮机的优势非常明显，不仅可以解决能源供电和环境污染等问题，同时也能够推动低碳经济和工业发展。
向心式微型燃气轮机的功能
向心式微型燃气轮机的功能
随着科技的不断发展，人们对于能源的需求也越来越大。
而燃气轮机作为一种高效、可靠、灵活的能源转换设备，已经成为了现代工业和交通运输领域中不可或缺的一部分。
而在燃气轮机中，向心式微型燃气轮机则是一种新型的燃气轮机，它具有体积小、重量轻、效率高等优点，被广泛应用于航空、航天、军事、医疗等领域。
那么，向心式微型燃气轮机具体有哪些功能呢？
一、发电
向心式微型燃气轮机可以通过燃烧燃气来产生高速旋转的轴，从而带动发电机发电。
相比传统的燃气轮机，向心式微型燃气轮机具有体积小、重量轻、启动快、效率高等优点，可以在较小的空间内实现高效的发电。
二、动力
向心式微型燃气轮机还可以作为动力装置，用于驱动飞机、导弹、火箭等航空航天器的飞行。
由于向心式微型燃气轮机具有高效、可靠、灵活等特点，因此在航空航天领域中得到了广泛的应用。
三、供热
向心式微型燃气轮机还可以通过燃烧燃气来产生高温高压的热气流，
从而实现供热的功能。
在冬季，向心式微型燃气轮机可以为家庭、工厂等提供暖气，为人们的生活和生产带来便利。
四、医疗
向心式微型燃气轮机还可以用于医疗领域。
在手术中，向心式微型燃气轮机可以为手术室提供洁净的空气，保证手术的安全和卫生。
同时，向心式微型燃气轮机还可以为医疗设备提供动力，如心脏起搏器、呼吸机等。
向心式微型燃气轮机具有广泛的应用领域和多种功能，可以为人们的生产和生活带来便利和效益。
随着科技的不断发展，向心式微型燃气轮机的应用领域和功能还将不断扩展和完善，为人们创造更多的价值。
微型燃气轮机的应用和发展前景
微型燃气轮机的应用和发展前景一、引言微型燃气轮机是一种小型化的燃气轮机，具有体积小、分量轻、启动快、效率高等特点。
本文将重点探讨微型燃气轮机的应用领域以及其未来的发展前景。
二、微型燃气轮机的应用领域1. 工业领域微型燃气轮机在工业领域有着广泛的应用。
它可以用于供电、发电以及驱动工业设备等方面。
由于其小型化的特点，可以灵便布置在各个工业场所，提供可靠的电力支持。
此外，微型燃气轮机还可以与废热回收技术结合，提高能源利用效率，减少能源浪费。
2. 建造领域微型燃气轮机可以应用于建造领域的供暖和供热系统。
通过与余热回收装置结合，微型燃气轮机可以将废热转化为热能，提供供暖和供热的同时，减少能源消耗和环境污染。
3. 航空航天领域微型燃气轮机在航空航天领域有着重要的应用价值。
由于其小型化和高效率的特点，微型燃气轮机可以用于小型飞机、直升机和无人机等飞行器的动力系统。
相比传统的内燃机，微型燃气轮机具有更高的功率密度和更低的振动噪声，可以提升飞行器的性能和安全性。
4. 交通运输领域微型燃气轮机可以应用于交通运输领域，如汽车、公交车、火车等。
与传统的内燃机相比，微型燃气轮机具有更高的热效率和更低的排放，可以提高交通工具的能源利用效率，减少尾气排放对环境的污染。
三、微型燃气轮机的发展前景1. 技术发展微型燃气轮机的发展离不开技术的支持。
目前，微型燃气轮机的关键技术主要包括燃烧技术、材料技术、控制技术等方面。
随着技术的不断进步，微型燃气轮机的效率将进一步提高，分量和体积将进一步减小，可靠性和稳定性将进一步增强。
2. 市场需求随着全球能源危机的日益加剧和环境污染问题的日益突出，对高效、清洁能源的需求不断增加。
微型燃气轮机作为一种高效、清洁的能源转换装置，将受到市场的广泛关注和需求。
特别是在新兴经济体和发展中国家，微型燃气轮机有着巨大的市场潜力。
3. 政策支持各国政府对于节能减排和可再生能源的政策支持也将推动微型燃气轮机的发展。
微型燃气轮机设计
微型燃气轮机设计微型燃气轮机是一类新近发展起来的小型热力发电机，其单机功率范围为25～300kW。
以下是关于微型燃气轮机设计的详细介绍：一、总体设计微型燃气轮机的设计首先需要确定其总体结构和布局。
这包括选择适当的压气机、燃烧室和透平，并确定它们之间的相对位置和连接方式。
设计时还需要考虑整体尺寸、重量和便于维护等因素。
二、压气机设计压气机是微型燃气轮机的关键部件之一，负责将空气压缩并送入燃烧室。
设计时需要考虑压气机的类型（如离心式或轴流式）、级数、叶片形状和材料等。
为了提高压气机的效率，还需要对其进行优化设计，如采用先进的叶片型线和流道设计。
三、燃烧室设计燃烧室是微型燃气轮机中的另一个关键部件，负责将燃料和空气混合并燃烧产生高温高压气体。
设计时需要考虑燃烧室的形状、尺寸、燃料喷射方式和点火系统等。
为了提高燃烧效率并减少排放，还需要对燃烧室进行优化设计，如采用先进的燃料喷射技术和燃烧控制技术。
四、透平设计透平是微型燃气轮机的动力输出部件，负责将高温高压气体的能量转换为机械能。
设计时需要考虑透平的类型（如向心式或轴流式）、级数、叶片形状和材料等。
为了提高透平的效率和可靠性，还需要对其进行优化设计，如采用先进的叶片冷却技术和材料选择。
五、控制系统设计微型燃气轮机的控制系统负责监测和调节燃气轮机的运行状态，以确保其安全、稳定和高效运行。
设计时需要考虑控制系统的硬件和软件配置，包括传感器、执行器、控制算法和人机界面等。
为了提高控制系统的可靠性和智能化程度，还可以采用先进的控制策略和技术。
六、材料与制造工艺选择在微型燃气轮机的设计中，材料与制造工艺的选择也至关重要。
需要选择能够承受高温高压环境的材料，并考虑其可加工性和成本等因素。
常见的材料包括高温合金、陶瓷和复合材料等。
制造工艺方面则需要考虑精密加工、热处理和表面处理等技术的应用。
总之，微型燃气轮机的设计涉及多个方面和领域的知识和技术，需要综合考虑各种因素并进行优化设计。
100kW微型燃气轮机总体方案分析
ｔｈｅ ｍｉｃｒｏ ｇａｓ ｔｕｒｂｉｎｅ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｒｉｇｈｔ：ｔｏ ｓｕｐｐｌｙ
ｅｎｅｒｇｙ ｉｎ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｄｅｍａｎｄ ｆｒｏｍ ｃｕｓｔｏｍｅｒｓ ｏｎ ｖａｒｉｏｕｓ
ａｎｄ ｉｔｓ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｔｈｅｒｍａｌ ａｎｄ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ａｎｄ ｔｏ ｃａｒｒｙ ｏｕｔ ｄｅｓｉｇｎ，
ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ａｎｄ ｔｅｓｔ ｆｏｒ ｅａｃｈ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｇａｓ ｔｕｒｂｉｎｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．
作者ｃ签字，：暂缝
日期：腓／月。垆日
哈尔滨Ｔ程丈学硕七学位论文
第１章前言
１．１ 国内外微型燃气轮机发展现状
二十世纪末期，随着世界范围内能源供应紧张和改善日益恶化的环境污 染状况的需要，分布式供能系统在世界主要发达国家受到了极大的重视，特 别是在美、欧、日等发达国家得到了迅猛发展。现代微型燃气轮机作为分布 式供能系统的主要功热发生源，与其它动力设备相比具有许多的优势。
孙聿峰教授余树海高级工程师工程硕士动力工程哈尔滨航空工业集团2006年5月2006年6月哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要近几年来随着世界范围内分布式供能系统的兴起新一代微型燃气轮机在国外得到了长足的发展国家科技部组织有关部门通过近两年的可行性论证决定将我国的微型燃气轮机的可研项目列入国家十五期间的863计划并进行了招投标工作我公司在有关部门的大力支持下中得了该标并与有关院校一起开始研制工作
哈尔滨工程大学 学位论文原创性声明
民船用微型燃气轮机
微型燃气轮机是一种新近发展起来的小型热力发电机，其单机功率范围通常在25～300 kW之间。
其基本技术特征主要包括采用径流式叶轮机械（如向心式透平和离心式压气机）以及回热循环。
在民船应用中，微型燃气轮机具有一些独特的优势。
首先，由于其体积较小，可以更容易地集成到船舶的现有空间中。
其次，微型燃气轮机具有较高的热效率，这有助于提高船舶的燃油效率和减少排放。
此外，微型燃气轮机还具有快速启动和响应的特点，使得船舶能够更快速地适应负载变化。
然而，微型燃气轮机在民船应用中也面临一些挑战。
例如，其维护成本可能较高，因为需要专业知识和技能来进行日常维护和故障排除。
此外，虽然微型燃气轮机的排放较低，但仍然需要符合相关的环保法规和标准。
总的来说，微型燃气轮机在民船应用中具有潜力，但需要综合考虑其优缺点，并进行适当的设计和集成。
未来随着技术的进步和成本的降低，微型燃气轮机在民船领域的应用可能会更加广泛。
微型燃气轮机介绍
微型燃汽轮机1 引言功率为数百kW及以下的燃气轮机在20世纪40~60年代就已存在，但由于其发电效率低，长期以来，几十至几百kW的小型发电机组市场一直由内燃发电机组占领。
随着高效回热器由军用转入民用，微型燃气轮机的发电效率显著提高。
20世纪90年代初出现了无齿轮箱的燃气轮机，有些机组采用了不需要润滑系统的空气轴承，使得微型燃气轮机的结构更为紧凑，几乎不用维护。
微型燃气轮机体积小、重量轻、适用燃料范围广，可靠近用户安装，显著提高了对用户供电的可靠性。
这些优点使得微型燃气轮机在分散式供电、热电联供和车辆混合动力方面的应用得到了迅猛发展[1]。
1998年末美国Capstone公司推出了第1台商业化的微型燃气轮机装置，现已有多家公司研制和生产这种微型燃气轮机，主要集中在北美、瑞典和英国。
美国AlliedSignal公司估计，到2010年微型燃气轮机发电机组的销售额将达到100~150亿USD[2]。
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，这种热电联产的发电形式越来越受欢迎[3]。
我国也在医院、机场、楼宇等领域有应用的实例，并取得了较好的效果[4]。
在充满竞争的电力零售市场上，微型燃气轮机凭藉其综合发电成本低的优势必将在未来的电力系统中占据越来越重要的位置[5]。
2003年冬季，英国Powergen公司将开展微型电站装入居民家庭厨房的试点工程。
这种燃气电站可取暖、供热水、发电，试验表明一年可节约能源费用249.6USD。
微型燃气轮机在未来的电力系统中必将同大型集中式电站一起为用户提供清洁便宜的能源服务。
2 微型燃气轮机的结构微型燃气轮机是热电联产发电机组，美国Capstone公司生产的微型燃气轮机的工作原理如图1所示，内部结构剖面如图2所示。
Capstone公司生产的微型燃气轮机的主要组成部分包括：发电机、离心式压缩机、透平、回热器、燃烧室、空气轴承、数字式电能控制器（将高频电能转换为并联电网频率50/60Hz，提供控制、保护和通讯）。
微小型燃机_燃烧室设计
在微小型燃机中广泛使用单管燃烧室（在中等功率的机组中有部分使用，在大功率的机组中仅BBC的使用），单管燃烧室现在应用的是回流式，使结构布置紧凑。
在燃机中的布置方式有下述几种：顶立（主要用于中小型机组中，优点结构简单、缺点机组较高）、顶卧、侧立、倒立和切向。
在小功率燃机中燃烧室有多种歪斜布置，都是以符合气流途程短、结构紧凑为原则而设计的。
燃气轮机现状燃气轮机由压气机、燃烧室和燃气透平等组成。
压气机有轴流式和离心式（或斜流式），离心式一级或两级，适合1MW以下小型燃气轮机。
轴流式多级，效率较高，流量大，大、中型燃气轮机中普遍应用。
重型结构燃气轮机的零件较为厚重，大修周期长，寿命可达10万小时以上。
轻型结构燃气轮机紧凑，材料较好，并以航空发动机最紧凑，但寿命较短，航机改型的燃气轮机都是轻型结构。
10 MW以上燃气轮机多用于发电，30～40 MW以上几乎都用来发电。
油田等工业用燃气轮机通常带动各种泵等，石油化工厂可用之发热。
一些车辆、舰船、机车、坦克也使用燃气轮机。
我国燃机工业按苏联模式建立，分属机械、航空、造船、兵器、航天等工业部门，50年代仿制测绘与自行研制过数种燃气轮机。
轻型燃机集中在航空系统，发展了5大类。
1．航机改工业燃机，有WP6G、WJ5G、WJ6G、WZ6G等。
60年代技术水平，已经生产上百台。
2．专利生产航机改工业燃机，有斯贝和WZ8，其中斯贝两种改型燃机没有完成研制。
另有引进生产许可证的GT25000舰用燃气轮机。
3．合作生产燃机，有FT8、QD10B、QY40等。
4．正在改进中的航机改燃机，有QD128、QD70、QD185等。
5．863燃气轮机专项，R0110重型燃机和微型燃机。
燃气轮机制造从50年代末开始，上海汽轮机厂仿制了BBC公司的6200KW列车电站。
利用苏联技术，设计制造了R-650-3型3000KW燃气轮机、R-700-6型6000KW燃气轮机、R-750／750-25型25000KW燃气轮机。
毫米级微型燃气轮机系统设计原则与可实现性循环分析
毫米级微型燃气轮机系统设计原则与可实现性循环分析付雷;丰镇平【期刊名称】《西安交通大学学报》【年(卷),期】2011(045)005【摘要】针对多学科领域中毫米级微型燃气轮机系统的设计原则、性能参数选取和整体可实现性条件进行了理论综述、对比研究和量化分析.结果表明:由于毫米级微型燃气轮机系统通常采用无回热器结构的布雷顿简单循环体系,压气机与透平主要受到低Re流动的影响和二维几何结构的限制,因此在设计时需利用不同叶片厚度来分布控制流动分离,并采用相同叶高且间隙分别是弦长和叶高的0.2%和1%;间隙泄漏、传热损失、转捩流动、出口损失和尺寸效应等因素对性能的影响不容忽视;微型燃烧室设计要求确保充分预混并采用小当量流量比稳定燃烧;装置材料应选用高强度系数的耐高温陶瓷、硅或合金,轴承采用高稳定性气体轴承.通过循环分析表明,微型燃气轮机要达成102 W级的可实现性循环,透平进口温度应大于1 100K,压比大于3,压气机和透平的效率分别达到70%和75%,流量控制在2 g/s以下,叶轮的直径转速乘积达到8 500mm·r/min,燃烧室总压损失不超过5%.【总页数】6页(P42-46,93)【作者】付雷;丰镇平【作者单位】西安交通大学能源与动力工程学院,710049,西安;西安交通大学能源与动力工程学院,710049,西安【正文语种】中文【中图分类】TK124【相关文献】1.核电厂安全级交流配电系统特殊设计原则的分析及应用 [J], 吴达2.兆瓦级核电推进系统布雷顿循环热电转换特性分析 [J], 郭凯伦;王成龙;秋穗正;苏光辉;田文喜3.百万千瓦级核电厂海水循环系统某国产二次滤网网片失效原因分析及可靠性提升[J], 侯晓宇4.百万级ISC型间接空冷机组循环水系统水锤分析和防护研究 [J], 李进;兰刚;李晓一;张文君5.基于单片机的微型嵌入式温度测量仪的设计与实现分析基于PIN光电二极管的毫米级物体速度测量系统设计 [J], 何滔;雷富坤因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
国内首台微型燃气轮机发电机组在东安研制成功
国内首台微型燃气轮机发电机组在东安研制成功
叶枫
【期刊名称】《航空制造技术》
【年(卷),期】2015(0)9
【摘要】2015年4月18日，由中航工业东安下属公司哈尔滨东安科技开发公司研制的国内首台具有自主知识产权的WD18微型燃气轮机发电机组完成满载运行，研制取得成功，填补了国内空白。
WD18微型燃气轮机发电机组的额定输出功率
为18kW，在中航工业创新基金的支持下，于2010年开始研制。
【总页数】1页(P20-20)
【关键词】微型燃气轮机发电机组;国内空白;东安;自主知识产权;额定输出功率;满
载运行;科技开发;创新基金
【作者】叶枫
【作者单位】《航空制造技术》编辑部
【正文语种】中文
【中图分类】TM91
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WD095微型燃气轮机
1.WD095微型燃机简介
WD095微型燃气轮机发电机组是黎明公司研制的具有自主知识产权的微型燃气轮机发电机组,该机组为可移动的不并网独立电源,发电功率95kW(380V 50Hz),可长期在100kW 功率范围内满足用户要求;机组体积小、重量轻、维护性好,可在无人看守的条件下运行,可应用于多种工作条件,全自动调节,自动保护,自动化程度高,机组工作寿命长,运行和维护费用大大低于现广泛应用的柴油发电机组。
发展小型燃气轮机热电冷联产,是合理利用天然气资源最佳途径和最有效的手段。
不仅可以提高能源利用率,有效改善环境,还能提高天然气的储采比,降低开采、输送成本,从全系统实现优化,降低天然气的利用成本,从而达到降低气价,提高用户的市场竞争能力。
2. 微型燃机的主要应用领域
我国西部地区地域广大、人口相对稀少,应用常规发电、输电技术不可能也不必要,而基于微型燃机的分布式供电是一种很好的解决方法,并利于环境保护,因此微型燃机将以其特有的技术优势,在西部地区开发建设中起到重要作用。
在城市中,我们首先定向于微型燃机的发电,城市的宾馆、医院、办公楼的备用电源和各种临时电源。
进行冷热电联产也将是微型燃机应用的重要领域。
3. WD095微型燃机结构
WD095微型燃机为全径流式,主要由离心压气机、涡轮、燃烧室、回热器等部件组成。
压气机前端配有永磁电机(永磁电机转子与燃机轴制成一体),涡轮后端连接回热器,单管燃烧室旁路安装。
WD095微型燃机的研制中应用了大量高新技术,如:高速永磁电机技术、电磁轴承技术、低污染燃烧技术、高效回热技术等等。
这些高新技术的应用极大优化了机组的性能,使WD095微型燃机的性能处于同类机组的先进水平。
WD095机组重量约为1.5吨,尺寸大小为1500 mm×700 mm×800 mm。
4. WD095微型燃机的运行与维护
可使用的燃料为天然气、石油伴生气、煤油和柴油等。
功率与尺寸重量比最小。
机组的同步电机无须专门维护,保证最大的价格性能比。
机组的高压设备保证机组作为电网的一部分在宽负载范围内安全的运行。
锅炉保证安装方便及需要的温度。
控制系统保证最佳的参数,可以实现遥控控制
QD70燃气轮机
1. QD70燃机简介
为缓解电力供应紧张的局面,我国的许多地区准备兴建燃气轮机电站。
在中航一集团的主持下,沈阳航空发动机研究所联合沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司等单位,研发了QD70 前输出双轴轻型燃机。
QD70机组的燃气发生器是在航空发动机的基础上改进设计而来的,因此QD70机组技术先进,增压比高、涡轮前温度高、部件效率高、可靠性好、寿命长、维护性好,其技术水平在同等功率的燃气轮机中,居于世界先进水平。
2002年10月,沈阳黎明公司在中原油田采油二厂开工建设QD70机组热电联产示范电站,该电站于2003年7月28日顺利实现并网发电,交付商业运行。
该机组的成功交付,填补了我国在7MW轻型燃气轮机研制生产领域的空白。
2 机组的主要部件
QD-70 机组由燃气发生器、动力涡轮、传动齿轮箱、交流发电机等组成。
2.1 燃气发生器
QD70机组的燃气发生器主要由压气机、燃烧室、涡轮和空气冷却等其它辅助系统组成。
燃气发生器的轴流压气机共9级,级数比国外同等功率的所有先进燃机都少,压气机的每级叶片都应用了三维粘性设计技术,同时为防止机组喘振,压气机的前4排导向叶片均可调,这不仅有助于机组过渡态的稳定工作,还可改善低工况下机组的性能。
燃烧室为短环形燃烧室,具有结构设计紧凑,尺寸小,燃烧效率高,污染小,温升潜力大,燃料适应性强等优点,该燃烧室带有20只燃料喷嘴及2个点火器。
涡轮是单级高负荷涡轮,涡轮工作叶片是空心气冷精密铸造叶片并采用了撞击、对流、气膜三合一高效气冷设计,极大提高了工作叶片的使用寿命。
2.2 动力涡轮
动力涡轮共2级,采用气动连接,工作叶片采用三维粘性设计以提高工作效率。
2.3 减速齿轮箱
减速齿轮箱将动力涡轮转速由8300rpm,减至3000rpm以驱动发电机。
2.4 交流发电机
燃气轮机将热能转化为机械能,通过发电机将机械能转化为电能,并入电网。
发电机采用无刷励磁发电机,额定功率11375kW,功率因数0.8,输出电压10.5kV,频率50Hz,转速为3000rpm, 采用封闭式循环空气冷却
3 机组的辅助系统和配套设施
3.1 润滑系统
机组的润滑系统在机组启动、正常运行及停机过程中向燃气发生器和发电机、齿轮箱、动力涡轮的轴承、齿轮供给数量充足、温度和压力适当的清洁滑油,起到减少部件的摩损,带走部件产生的大量热量的作用。
3.2 天然气燃料供给和调节系统
该系统的功能是提供一定温度、压力稳定的天然气,以合适的流量供燃气发生器燃烧,为机组提供能量。
它由两大部分组成:第一部分是燃料调节系统,由快速断阀、电磁排空阀、燃料调节阀以及控制装置等组成。
第二部分是燃料供给部分,该系统上游接口为天然气压缩机出口,下游接口为燃气发生器燃料调节系统进口,由总阀、过滤器、自立式压力调节阀、排空阀、流量计、温度、压力、流量传感器和输气管等部件组成。
3.3 进气过滤消音系统
进气过滤消音系统的功能是对进入燃气发生器和燃机间箱体通风空气进行过滤,防止灰尘被吸入燃气发生器和箱体内,并降低从燃气发生器前部发出的噪音。
3.3.2 进气装置的结构
该装置主要由过滤装置、消声器、反吹系统、管道、进气稳压室等组成。
该装置体积庞大,安装在机组箱装体前方钢制的支架上,属于架空布置。
(a)进气过滤装置
进气过滤器是由钢板焊接的箱式结构,密封性能好,结构强度高。
箱体内装有多个高效过滤元件和文氏管,固定在钢制支架上。
(b)消声器
消声器为隔板式结构,其特点是重量轻,尺寸小,成本低,制造简单,消声效果好。
3.3.3 排气系统
该系统是将燃气轮机排气蜗壳排出的燃气排入大气。
它由膨胀接头、消音器、烟囱、支架等组成。
3.4 水清洗系统
水清洗就是把一定配比的清洗剂水溶液在合适的压力、温度和流量下,由燃机喷嘴环喷嘴喷出进行清洗。
它由清水箱、清洗剂箱、防锈液箱、电磁阀、离心泵过滤器、截止阀、软管等组成,构成一个独立的撬装体。
清洗方式本机组采用离线清洗(即在燃气轮机不工作时进行
清洗)。
3.5 二氧化碳灭火系统
该系统由热感式火灾探测器、二氧化碳气瓶控制阀、驱动钢瓶、控制柜、管道、喷头等组成。
3.6 箱体通风和加热系统
箱装体内的燃机间和发电机间是封闭的,它的四壁和顶盖由隔热、消音材料制成。
机组运行中,为保证箱装体内温度不过高,需要进行通风冷却。
冬季机组停机运行时,为保证机组能随时启动,须保证箱装体内的温度不能低于5℃,低于该温度时自动加热系统投入工作以保证箱体内的温度。
3.7 液压启动系统
该系统的功能:一向燃气轮机提供起动动力。
二在水清洗时带转燃气发生器。
它由油箱、油泵,油泵组合件、电动机、油滤等部件组成。
3.8 控制监测系统
机组的控制系统集中安装在一个箱装体内,控制机组的启动、带负荷、平稳运行、停机等过程同时在机组运行时连续监测机组的各项主要性能参数的变化,使运行人员能及时发现故障,及时处理,保证人员和设备的安全。