杭州天然气微型燃气轮机

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25～300kW，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。特征：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较佳方式，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、俄等大国的关注，因此，从安全看发展微型燃气轮机也是非常重要的。目前成功的应用案例很多，如医院、大棚、垃圾填埋场、先进小区、石油输送站等。微燃机体积小、重量轻、启动快、效率高、噪音低、排放少、维护简单等优点。杭州天然气微型燃气轮机

    小型燃气轮机小型燃气轮机一般是指功率在1兆瓦至20兆瓦之间的燃气轮机。由于小型燃气轮机具有综合效率高、起停快、调节灵活、负荷跟随能力强等优点，因此可作为分布式能源系统中的重心设备[1]，依托于微电网或智能配电网，在靠近工业区、商务区等冷热电终端用户附近部署，满足综合能源系统在“源—网—荷—储”各个环节的要求[2]：1）在能源供应侧，小型燃气轮机可与余热锅炉、溴化锂制冷机等组成热电联产或冷热电三联供系统，实现能源的梯级利用，综合能源利用率可达80%以上；同时利用小型燃气轮机调节灵活、负荷跟随能力强的特点，可以跟随工业园区、商务区内的用能负荷波动进行快速调节；2）在电网侧，小型燃气轮机可以为区域电网提供质量的电力辅助服务。利用其起停快的特点，辅助电网调峰，适宜作为紧急备用机组。同时，其快速灵活的调节能力，可以为微电网提供调频和无功调节等电力辅助服务；3）在储能侧，小型燃气轮机可以和储能电池系统集成为混合供电系统，实现即时响应的备用能力。 其他燃气微燃机企业微燃机的各部件均采用模块化设计，零件数量少，可靠性高。

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。

燃气轮机分类及用途：燃气轮机分类方式五花八门，这次我们按照功率等级对它们进行分类。根据燃气轮机覆盖的功率范围，可分为重型、中型、小型和微型燃气轮机。重型燃气轮机装机容量一般大于100MW，是迄今为止效率较高的热-功转换类发电设备，是发电和驱动领域的关键设备，也是中型常规航空母舰上运用的主动力。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，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。微型燃气轮机装机容量一般小于1MW。微型燃气轮机利用油井废气发电，可解决油田开采设备和生活基地的电力供应。

    微型燃气轮机的结构，在发展过程中也发生了许多变化。发展初期的微型燃气轮机的支撑系统多为滚珠轴承和滚柱轴承，这些轴承寿命较长，耐高温性较好，但整个机组需要润滑系统。现微型燃气轮机支撑系统已逐渐转变为空气轴承。由于空气轴承不需要任何润滑，从而节约了维修成本，避免了由于润滑不当而产生的过热问题，提高了系统可靠性。发电机也有了低速同步电机和高速永磁电机两种选择，两者各有优缺点。前者转速低，对转子的动力性要求不是很高，不需要频率转换器，成本比较低，冷却问题不突出。但是，需要配备减速箱，整个机组起动相对困难，且尺寸、重量较大。后者的优点是体积小，没有减速箱产生的阻力损失，同时也简化了机组的起动过程。但是存在高频交流电流-直流电流-交流电流的转换过程，增加了转换器和逆变器损失。同时电机需要良好的冷却，电机成本也相对高。 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又迈出了具有决定意义的一步。工业用燃气轮机企业

微型燃气轮机向电网送电，并以较高的辅助服务电价结算，能够获得较大的利润。杭州天然气微型燃气轮机

微型燃气轮机在运行过程中具有以下特点：①质量轻，使用方便。②操作灵活，不但可以运行，还可以与电网并联运行，且2种方式之间可以自动切换。③运行十分安全。④清洁，排放少。⑤振动小，噪声低，低于65分贝（10m）。⑥燃料种类多，消耗少、成本低。适用于沼气、天然气、石油、汽油、丙烷、煤层气、煤油、酒精等各种气体和液体燃料。⑦运行时间长。微型燃气轮机系统可连续运行4000h，整体调整间隔时间为11000h，设计寿命45000h。⑧可分布式。⑨不需要润滑。⑩可使用空气轴。⑪可以集成扩大容量，灵活配置微型燃气轮机。⑫维护成本很低，可以在远处进行控制和诊断。因为没有润滑系统，且应用独特的空气轴承技术，微型燃气轮机维修成本极低，只需要更换空气过滤网就行。⑬燃料转换效率高。杭州天然气微型燃气轮机

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