20世紀(jì)70年代,我國(guó)開(kāi)發(fā)了37kW、200kW等燃?xì)廨啓C(jī)。目前,我國(guó)微型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)水平較低,所使用的商用機(jī)型(包括65k和200M的產(chǎn)品)均來(lái)自卡普斯通公司。根據(jù)我國(guó)能源現(xiàn)狀,微型燃?xì)廨啓C(jī)本身具有的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),為解決我國(guó)電力發(fā)展分布尚不均衡這一問(wèn)題提供了可行性方案,現(xiàn)在已得到普遍的關(guān)注和應(yīng)用。中國(guó)科學(xué)院熱物理工程研究所、哈爾濱東安集團(tuán)和西安交通大學(xué)3個(gè)研究所,在中國(guó)科技部“863”計(jì)劃的支持下,已共同研發(fā)出100MW微控燃?xì)廨啓C(jī),并獲得驗(yàn)證生產(chǎn)??萍疾慷啻伪砻鳎e極推動(dòng)微型燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展,盡快達(dá)到國(guó)外微型燃?xì)廨啓C(jī)的先進(jìn)水平。先進(jìn)的微燃機(jī)冷卻系統(tǒng)確保了設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。超小型燃?xì)廨啓C(jī)供應(yīng)
隨著科技的不斷進(jìn)步,人們對(duì)于高效、環(huán)保、便攜的動(dòng)力與能源需求日益增長(zhǎng)。微燃機(jī)技術(shù)作為一種新興的能源轉(zhuǎn)換技術(shù),具有廣泛的應(yīng)用前景和市場(chǎng)潛力。微燃機(jī)是一種高效、環(huán)保、便攜式的能源轉(zhuǎn)換裝置,它將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,為各種設(shè)備提供動(dòng)力。微燃機(jī)具有以下特點(diǎn):高效:微燃機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率較高,能夠?qū)⑷剂先紵a(chǎn)生的熱能充分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。環(huán)保:微燃機(jī)采用清潔燃料,如天然氣、乙醇等,燃燒產(chǎn)生的污染物較少,對(duì)環(huán)境友好。便攜:微燃機(jī)體積小、重量輕,便于攜帶和移動(dòng),適用于各種移動(dòng)設(shè)備。 浙江雙循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)環(huán)保型微燃機(jī)的推廣有助于減少溫室氣體排放。
微燃機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的工作過(guò)程:電機(jī)起動(dòng),微燃機(jī)旋轉(zhuǎn)起來(lái),氣流從進(jìn)氣道吸入,再通過(guò)壓氣機(jī)壓縮后,形成高壓氣體,進(jìn)入到燃燒室里,這個(gè)時(shí)候再往燃燒室里注入燃料,經(jīng)點(diǎn)火器點(diǎn)燃,形成高溫高壓的燃?xì)猓S后進(jìn)入到渦輪中,帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn),進(jìn)而開(kāi)始做功,當(dāng)渦輪做的功足夠帶動(dòng)壓氣機(jī)自旋轉(zhuǎn)后,電機(jī)就可以反過(guò)來(lái)發(fā)電了。燃?xì)廨啓C(jī)有名度較高的類(lèi)型是“噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)”(渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)),這種機(jī)器的結(jié)構(gòu)包括進(jìn)氣道、壓氣機(jī)、燃燒室與尾噴管(集成與一體)。其運(yùn)行原理實(shí)際很簡(jiǎn)單,正面巨大的進(jìn)氣口正壓進(jìn)氣的效果會(huì)非常理想,將大量的空氣壓縮后實(shí)現(xiàn)「一定富氧」的標(biāo)準(zhǔn),與航空燃油混合燃燒后會(huì)產(chǎn)生極高的溫度與動(dòng)能,利用噴射氣流實(shí)現(xiàn)反推(相互作用力)推動(dòng)飛機(jī)起飛。
針對(duì)傳感器容易出現(xiàn)故障的問(wèn)題,除添加硬件冗余的方法外,通過(guò)設(shè)計(jì)控制算法實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)控制的方法不會(huì)增加硬件成本,成為現(xiàn)今研究的主流方向。本文開(kāi)展了微型燃?xì)廨啓C(jī)傳感器容錯(cuò)控制算法的開(kāi)發(fā)和硬件在環(huán)仿真驗(yàn)證研究工作。首先,為了對(duì)回?zé)嵝臀⑿腿細(xì)廨啓C(jī)的動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行分析和研究,使用基于模型的設(shè)計(jì)方法(ModelBasedDesign,MBD),在Matlab/Simulink環(huán)境下,開(kāi)發(fā)了T100回?zé)嵝臀⑿腿細(xì)廨啓C(jī)部件級(jí)模型。對(duì)回?zé)嵝臀⑿腿細(xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,確定回?zé)嵝臀⑿腿細(xì)廨啓C(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣性和回?zé)崞鳠釕T性?xún)蓚€(gè)主要?jiǎng)討B(tài)環(huán)節(jié)。智能化的微燃機(jī)能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)運(yùn)行狀態(tài)。
在充滿(mǎn)競(jìng)爭(zhēng)的電力零售市場(chǎng)上,微型燃?xì)廨啓C(jī)憑藉其綜合發(fā)電成本低的優(yōu)勢(shì)必將在未來(lái)的電力系統(tǒng)中占據(jù)越來(lái)越重要的位置。2003年冬季,英國(guó)Powergen公司將開(kāi)展微型電站裝入居民家庭廚房的試點(diǎn)工程。這種燃?xì)怆娬究扇∨?、供熱水、發(fā)電,試驗(yàn)表明一年可節(jié)約能源費(fèi)用249.6USD。微型燃?xì)廨啓C(jī)在未來(lái)的電力系統(tǒng)中必將同大型集中式電站一起為用戶(hù)提供清潔便宜的能源服務(wù)。微型燃?xì)廨啓C(jī)的主要組成部分包括:發(fā)電機(jī)、離心式壓縮機(jī)、透平、回?zé)崞?、燃燒室、空氣軸承、數(shù)字式電能控制器(將高頻電能轉(zhuǎn)換為并聯(lián)電網(wǎng)頻率50/60Hz,提供控制、保護(hù)和通訊)。微燃機(jī)的靈活安裝方式適應(yīng)了不同的應(yīng)用場(chǎng)景。上海10MW微燃機(jī)組
環(huán)保型微燃機(jī)的發(fā)展為建設(shè)美麗中國(guó)做出了貢獻(xiàn)。超小型燃?xì)廨啓C(jī)供應(yīng)
微型燃?xì)廨啓C(jī)-燃料電池聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng):頂層循環(huán):燃料電池取代燃燒室,其高溫排氣進(jìn)入渦輪膨脹做功,燃料電池內(nèi)部處于一定壓力狀態(tài);底層循環(huán):燃料電池使用燃?xì)廨啓C(jī)的排氣作為空氣源,燃料電池內(nèi)部流動(dòng)及工作處于常壓。這種發(fā)電裝置效率可達(dá)60%以上,NOx排放低于1ppm,是目前世界上較為先進(jìn)的高效潔凈發(fā)電方式之一。微型燃?xì)廨啓C(jī)生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)及應(yīng)用:途徑1:生物質(zhì)發(fā)酵沼氣作為燃料;途徑2:利用生物質(zhì)合成氣。微型燃?xì)廨啓C(jī)走的是不同的技術(shù)路線。超小型燃?xì)廨啓C(jī)供應(yīng)