北京分布式能源微燃机

微型燃气轮机-燃料电池联合发电系统：顶层循环：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；底层循环：燃料电池使用燃气轮机的排气作为空气源，燃料电池内部流动及工作处于常压。这种发电装置效率可达60%以上，NOx排放低于1ppm，是目前世界上较为先进的高效洁净发电方式之一。微型燃气轮机生物质发电技术及应用：途径1：生物质发酵沼气作为燃料；途径2：利用生物质合成气。微型燃气轮机走的是不同的技术路线。微型燃汽轮机无论对中心城市还是远郊农村甚至边远地区均能适用。北京分布式能源微燃机

微型燃气轮机的发展源于分布式发电。分布式发电主要是由电力市场的放松控制所驱动的，同时还得益于天然气市场的放松控制。电力市场的放松控制是世界范围内的发展趋势，它使得用户可以选择向谁买电或允许用户自行发电，就地供电（现货电力）成为向用户提供较低廉用电的主要竞争武器之一。当前几乎所有的美国公用电网建立了其能源服务公司（ESCO），以充分利用电力市场放松控制的优点，一个公司如果能够做到在电价高涨时发电而电价降低时停机，则在供电竞争中将具有明显的优势。南昌30kW微燃机组目前商业化应用的微型燃气轮机主要功率范围为25-300kW。

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。

微型燃气轮机的技术特征表现为：通常采用离心式压缩机和向心式透平模式及背靠背转子构造，安装有先进、高效的板翅式回热器，有的还采用空气轴承，单机功率在25～300kW之间，是目前世界上较先进的一种动力装置，具有较好的社会效益和经济效益。微燃机的关键技术如下：①空气轴承。微型燃气轮机由空气支撑只有旋转轴，既能节省维护成本，又能防止机械系统过热，提高了系统的可靠性。②燃烧**技术。无需控制燃烧后的污染。③数字电源控制器。微型燃气轮机将电子动力技术与先进的数字控制相结合，数字能量控制监控，可管控多达200个变量。在完成发电功率调节的基础上，实现了不同距离的调试与调度，并可控制多台燃气轮机，还可均衡各阶段的功率，快速切换电网运行方式和**模式。随着高效回热器转入民用，微型燃气轮机的发电效率明显提高。

鉴于我国目前的电力发展及其分布不很均衡以及微型燃气轮机的技术特点及其优越性，微型燃气轮机将在我国得到普遍的重视与应用。目前，在中科学技术部“863”项目支持下，由中国科学院工程热物理研究所、哈尔滨东安集团、西安交通大学三家单位组成的产学研联合体已经完成100KW级微型燃气轮机的样机设计，并通过了验收，预计在不久的将来推出市场。航天科工三院完成了30KW级微型燃气轮机的样机设计。中航工业六〇八所也有类似机型问世。国内商用机型，包括了30kW、65kW和200kW的产品。由于进口产品价格高、维护成本高，所有应用受到很大限制。一旦国产机型达到量产水平，将有力推动微型燃气轮机在国内各行业的应用。现微型燃气轮机支撑系统已逐渐转变为空气轴承。西安燃气轮机生产商

微型燃气轮机的废气排放少，使用天然气或丙烷燃料满负荷运行时，排放的体积分数NOx小于9×10-6。北京分布式能源微燃机

微型燃气轮机的独特设计之处在于它的压缩机和发电机安装在一根转动轴上，该轴由空气轴承支撑，在一层很薄的空气膜上以96000r/min转速旋转。这是整个装置中只有的转动部分，它完全不需要齿轮箱、油泵、散热器和其他附属设备。这种微型燃气轮机已在全球销售了2000台，累计运行3×106h。这种微型燃气轮机采用的几项关键技术如下：空气轴承。空气轴承支撑着系统中只有的转动轴。它不需要任何润滑，从而节约了维修成本，避免了由润滑不当产生的过热问题，提高了系统可靠性。它可使微型燃气轮机以较大输出功率每天24h全年连续运行。北京分布式能源微燃机

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