功率為數(shù)百kW及以下的燃?xì)廨啓C(jī)在20世紀(jì)40~60年代就已存在,但由于其發(fā)電效率低,長期以來,幾十至幾百kW的小型發(fā)電機(jī)組市場一直由內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組占領(lǐng)。隨著高效回?zé)崞鬓D(zhuǎn)入民用,微型燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電效率明顯提高。20世紀(jì)90年代初出現(xiàn)了無齒輪箱的燃?xì)廨啓C(jī),有些機(jī)組采用了不需要潤滑系統(tǒng)的空氣軸承,使得微型燃?xì)廨啓C(jī)的結(jié)構(gòu)更為緊湊,幾乎不用維護(hù)。微型燃?xì)廨啓C(jī)體積小、重量輕、適用燃料范圍廣,可靠近用戶安裝,明顯提高了對用戶供電的可靠性。這些優(yōu)點(diǎn)使得微型燃?xì)廨啓C(jī)在分散式供電、熱電聯(lián)供和車輛混合動力方面的應(yīng)用得到了迅猛發(fā)展。微燃機(jī)的智能化控制為用戶提供了便捷的能源管理方式。燃油燃?xì)廨啓C(jī)生產(chǎn)廠家
微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電是目前較成熟、較有商業(yè)競爭力的分布式發(fā)電設(shè)備,具有掀起“電源小型分散化”的技術(shù)革新熱潮、成為21世紀(jì)能源技術(shù)主流的趨勢。除了分布式發(fā)電外,微型燃?xì)廨啓C(jī)還可用于備用電站、熱電聯(lián)產(chǎn)、并網(wǎng)發(fā)電、尖峰負(fù)荷發(fā)電等,無論對中心城市還是遠(yuǎn)郊農(nóng)村甚至邊遠(yuǎn)地區(qū)均能適用。此外,微型燃?xì)廨啓C(jī)在民用交通運(yùn)輸(混合動力汽車)、軍車以及陸海邊防方面均具有優(yōu)勢,受到美、俄等大國的關(guān)注。微型燃?xì)廨啓C(jī)的裝機(jī)容量一般小于1MW。實(shí)際上這1MW的功率等級里也有許多門道。目前商業(yè)化應(yīng)用的微型燃?xì)廨啓C(jī)主要功率范圍為25-300kW。在某些應(yīng)用中,微型燃?xì)廨啓C(jī)功率才會突破到1MW。蘭州燃?xì)鈨?nèi)輪機(jī)微燃機(jī)的靈活安裝方式適應(yīng)了不同的應(yīng)用場景。
微型燃?xì)廨啓C(jī)的結(jié)構(gòu),在發(fā)展過程中也發(fā)生了許多變化。發(fā)展初期的微型燃?xì)廨啓C(jī)的支撐系統(tǒng)多為滾珠軸承和滾柱軸承,這些軸承壽命較長,耐高溫性較好,但整個(gè)機(jī)組需要潤滑系統(tǒng)?,F(xiàn)微型燃?xì)廨啓C(jī)支撐系統(tǒng)已逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榭諝廨S承。由于空氣軸承不需要任何潤滑,從而節(jié)約了維修成本,避免了由于潤滑不當(dāng)而產(chǎn)生的過熱問題,提高了系統(tǒng)可靠性。發(fā)電機(jī)也有了低速同步電機(jī)和高速永磁電機(jī)兩種選擇,兩者各有優(yōu)缺點(diǎn)。前者轉(zhuǎn)速低,對轉(zhuǎn)子的動力性要求不是很高,不需要頻率轉(zhuǎn)換器,成本比較低,冷卻問題不突出。但是,需要配備減速箱,整個(gè)機(jī)組起動相對困難,且尺寸、重量較大。后者的優(yōu)點(diǎn)是體積小,沒有減速箱產(chǎn)生的阻力損失,同時(shí)也簡化了機(jī)組的起動過程。但是存在高頻交流電流-直流電流-交流電流的轉(zhuǎn)換過程,增加了轉(zhuǎn)換器和逆變器損失。同時(shí)電機(jī)需要良好的冷卻,電機(jī)成本也相對高。
近年來,隨著分布式供能系統(tǒng)的發(fā)展,微型燃?xì)廨啓C(jī)在我國得到了高度重視。燃燒室是微型燃?xì)廨啓C(jī)的關(guān)鍵部件,高效低污染燃燒室是發(fā)動機(jī)排放性能先進(jìn)性的體現(xiàn)。研究了100kW級微型燃?xì)廨啓C(jī)低NOx排放燃燒室的設(shè)計(jì)方法,并對其流動、燃燒特性及NOx排放特性進(jìn)行了數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究。熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(CombinedHeatandPower,CHP)是分布式能源的重要組成部分,而微型燃?xì)廨啓C(jī)是熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,同時(shí)也是動力與熱力的來源。熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)需要在無人值守的情況下,長期穩(wěn)定的運(yùn)行。因此,對微型燃?xì)廨啓C(jī)的容錯(cuò)控制的研究顯得尤為重要。模塊化的微燃機(jī)便于安裝和使用。
微燃機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣。在無人機(jī)領(lǐng)域,微燃機(jī)可以提供高效、穩(wěn)定的動力,使得無人機(jī)的續(xù)航時(shí)間得到大幅提升。在無人艇領(lǐng)域,微燃機(jī)可以提供高速、穩(wěn)定的動力,使得無人艇可以在海上進(jìn)行長時(shí)間的巡航和監(jiān)測。在微型發(fā)電機(jī)領(lǐng)域,微燃機(jī)可以提供高效、可靠的電力,滿足家庭、商業(yè)和工業(yè)的用電需求。在微型飛行器領(lǐng)域,微燃機(jī)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(nèi)進(jìn)行高速飛行和精確控制。隨著科技的不斷進(jìn)步,微燃機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域還將不斷擴(kuò)大。 微燃機(jī)的高性能發(fā)電為數(shù)據(jù)中心等關(guān)鍵設(shè)施提供了強(qiáng)大保障。杭州柴油微型燃?xì)廨啓C(jī)
高性能的微燃機(jī)為通信基站等設(shè)施提供了可靠的電力保障。燃油燃?xì)廨啓C(jī)生產(chǎn)廠家
鑒于我國目前的電力發(fā)展及其分布不很均衡以及微型燃?xì)廨啓C(jī)的技術(shù)特點(diǎn)及其優(yōu)越性,微型燃?xì)廨啓C(jī)將在我國得到普遍的重視與應(yīng)用。目前,在中科院技術(shù)部“863”項(xiàng)目支持下,由中國科學(xué)院工程熱物理研究所、哈爾濱東安集團(tuán)、西安交通大學(xué)三家單位組成的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合體已經(jīng)完成100KW級微型燃?xì)廨啓C(jī)的樣機(jī)設(shè)計(jì),并通過了驗(yàn)收,預(yù)計(jì)在不久的將來推向市場。航天科工三院完成了30KW級微型燃?xì)廨啓C(jī)的樣機(jī)設(shè)計(jì)。中航工業(yè)六〇八所也有類似機(jī)型問世。國內(nèi)商用機(jī)型,包括了30kW、65kW和200kW的產(chǎn)品,由于進(jìn)口產(chǎn)品價(jià)格高、維護(hù)成本高,所有應(yīng)用受到很大限制。一旦國產(chǎn)機(jī)型達(dá)到量產(chǎn)水平,將有力推動微型燃?xì)廨啓C(jī)在國內(nèi)各行業(yè)的應(yīng)用。燃油燃?xì)廨啓C(jī)生產(chǎn)廠家