微型燃气轮机技术进展及应用展望VIP免费

第1页共12页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共12页微型燃气轮机技术进展及应用展望作者：西安交通大学丰镇平摘要：微型燃气轮机是一类新型热机，近年来随着全球范围内的能源与动力需求结构特别是电力系统的放松控制以及环境保护等要求的变化，得到了高度关注和迅速发展。先进微型燃气轮机提供了清洁、可靠、高质量、多用途、小型分布式发电和热电联供的最佳方式。本文着重结合国外微型燃气轮机的研发及应用情况，综述了先进微型燃气轮机的技术进展，探讨了微型燃气轮机在我国的应用前景，提出了对微型燃气轮机技术的研发建议，供有关领导部门和同行参考。关键词：微型燃气轮机；分布式发电；热电联供；径流式叶轮机械；燃料电池；混合动力汽车0引言微型燃气轮机（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25～300kWDL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特别是电力系统的放松控制（Deregulation）以及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，特别是在美、欧等国发展迅猛，大有与大中型燃气轮机共占市场的势头[2-6]。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最佳方式，无论对中心城市还是远郊农村甚至边远地区均能适用。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广泛的重视与应用。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、俄等军事大国的关注，因此，从国家安全看发展微型燃气轮机也是非常重要的。本文结合国外微型燃气轮机的研发及应用情况，综述了先进微型燃气轮机技术的进展，第2页共12页第1页共12页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共12页探讨了微型燃气轮机在我国的应用前景，并在此基础上提出了对微型燃气轮机技术的研发建议，供有关领导部门和同行参考。1微型燃气轮机的发展概况微型燃气轮机的雏形可追溯到60年代，但作为一种新型的小型分布式能源系统和电源装置的发展历史则较短。1995年在美国动力年会上，AlliedSignal、Capstone与Elliott公司展示了25～75kW微型燃气轮机样机。其后发展迅速，每年（包括其它公司，如NREC等）均有样机推出。为此，美国能源部（DOE）于1998年12月主持召开了微型燃气轮机技术高峰会（MicroturbineTechnologySummit），专门讨论有关微型燃气轮机技术研发以及与政策和市场相关的问题，为制订微型燃气轮机研发计划提供思路和建议。会议明确指出：微型燃气轮机市场很大，工业应用竞争激烈，其中未来电力市场结构将是影响微型燃气轮机发展因素之一；微型燃气轮机的廉价高效，性能可靠对其发展十分重要，同时，燃料处理。燃气压缩，回热系统以及电力电子技术对提高微型燃气轮机的可靠性及降低造价也很重要，并且，廉价耐用可靠的高温材料将是微型燃气轮机在热效率和环保方面取得进展的关键；微型燃气轮机分布式发电的联网是其特殊技术问题。美国ASME副主席LeeS.Langston在1999年度和2000年度燃气轮机工业综述回顾中，专门对微型燃气轮机的发展进行评述和预测[2，3]。Langston预计，随着电力系统放松控制的深入和加速，微型燃气轮机的潜在市场将达到每年80～100亿美元。为了对照，给出关于全球燃气轮机市场的一组数据：1997年为240亿美元；1998年为280亿美元，比1997年增长17%；1999年达350亿美元，比1998年增长21%。由此可见，微型燃气轮机的发展潜力和市场份额都很大，有专家曾指出[2]：微型燃气轮机在未来电力工业中的地位犹如微机（PC）在曾以大型机为主的计算机工业中的地位。尽管这种比喻不很妥当，但确确实实深刻反映出了微型燃气轮机在未来...