微型燃气轮机

摘要： 提出一种新型的固体氧化物燃料电池与微型燃气轮机联合循环结构,基于Matlab/Simulink软件建立了仿真模型,并与实验结果对比,验证了模型的正确性,最后分析了燃料流量、燃料进气压力以及汽碳比对系统性能的影响。研究结果表明,燃料流量的增大可以明显地提高系统的输出性能,而燃料进气压力和汽碳比对系统性能的影响较小。

摘要： 以490 kW天然气压差发电机为研究对象,对其高速电动机的主动磁轴承-转子系统进行稳定性分析。首先,根据实际工况给出的转子系统各部分物理参数设计了三维模型;其次,依据主动磁轴承的支承原理、结构参数和控制系统的相关理论得到转子系统的径向支承刚度和轴向支承刚度;最后,运用ANSYS-Workbench对转子系统进行模态分析得到其一阶弯曲临界转速,确认转子系统在工作转速范围内处于安全状态。

摘要： 多能互补直流微网对实现能源可持续发展具有重要意义。基于含风光气储等多种能源形式的典型直流微网,提出了考虑气储惯量互补的多能直流微网运行控制策略。针对微网内微型燃气轮机具有大惯量特性无法快速响应负荷变化的问题,提出一种微燃机与储能电池惯量互补的控制方法,利用储能电池动态响应快速的特点弥补微燃机动态特性的不足。所提控制策略可充分利用微燃机功率调节作用,降低系统成本,提高新能源利用率,对直流微网稳定运行提供保障。最后通过仿真验证所提控制策略的正确性与有效性。

摘要： 设计一种新型固体氧化物燃料电池与微型燃气轮机底层联合循环发电系统结构(SOFC-MGT底层联合循环2),基于Matlab/Simulink软件建立了SOFC-MGT底层联合循环2的仿真模型,并与传统的SOFC-MGT底层联合循环1的系统性能进行对比分析。结果表明,SOFC-MGT底层联合循环2的电堆输出功率要低于底层联合循环1,最大可低于3.8%,SOFC-MGT底层联合循环2的系统发电效率要高于底层联合循环1,最大可高于19.1%。

摘要： 模型是进行仿真的基础,使用一种基于模型(Model Based Design,MBD)的部件级建模设计方法,在Matlab/Simulink环境下,针对T100型微型燃气轮机的转动及回热部件,搭建了部件级仿真模型。并通过代码生成的方法,将T100微型燃气轮机模型集成到全数字仿真环境。验证了MBD方法的一致性与便捷性,为后续硬件在环平台试验验证做好准备。

摘要： 为了分析固体氧化物燃料电池与微型燃气轮机(SOFC-MGT)联合发电系统在不同循环方式下的性能优劣,提出了一种SOFC-MGT顶层-底层联合循环结构。运用Matlab/Simulink软件分析了不同燃料流量、不同电堆温度以及不同放电电流对SOFC-MGT顶层-底层循环系统功率、效率等性能的影响,研究结果表明:燃料流量的增大可以明显地提高系统的输出功率,但系统的效率会随着燃料流量的增大而减小;电堆温度的升高有利于提高系统的输出功率;随着放电电流的增大,电堆的输出功率逐渐增大,涡轮的输出功率逐渐减小。

摘要： 为分析有动力涡轮的微型燃气轮机在带动脉冲发电机中的性能,建立带动力涡轮的微型燃气轮机数学模型。因有动力涡轮的微型燃机是由动力涡轮驱动负载,其负载变化对燃机核心机影响不大,但为了使动力段转速恢复稳定而采用的改变供油量方法会对核心机产生很大影响。基于所建立的微型燃气轮机数学模型对其进行仿真计算,研究了该燃机设计点性能参数、高度特性、温度特性及供油量快速改变的瞬间燃机核心机工作参数的动态变化过程。

摘要： 微型燃气轮机技术是21世纪最有前景的能源动力技术之一,也是美国对中国封锁的技术。基于德温特专利数据库收录的微型燃气轮机相关专利信息,选取中国、美国、日本、英国四个国家作为主要竞争国家,从微型燃气轮机技术的发展速度、发展质量、热点领域和布局范围进行比较,揭示各国微型燃气轮机技术的发展态势,为我国微型燃气轮机技术发展提供参考。结果表明,美国、英国、日本微型燃气轮机技术起步早,发展成熟,掌握核心技术,都已进入商用转化阶段,美国一直是技术发展的领先者。中国的微型燃气轮机技术近十年才得到快速发展,目前仍处于基础研究、样机研制阶段,国内市场仍被国外产品占据,自主知识产权的专利质量与美英日等国家差距较大,国际竞争力不足。为此,我国应加强顶层设计,做好微燃机行业规划、推进微型燃气轮机产业联盟建设、建立行之有效的微型燃气轮机产业政策评估体系等,促进我国微型燃气轮机技术水平提升。

摘要： 固体氧化物燃料电池与微型燃气轮机(SOFC-MGT)联合发电系统可以有效提高船舶的续航力以及能源的利用率,为了分析该系统在不同循环方式下的性能优劣,运用Matlab/Simulink软件分析了不同燃料流量对新型SOFC-MGT底层循环系统功率、效率等性能的影响,并将新型SOFC-MGT底层循环系统输出功率等性能与传统的SOFC-MGT底层循环系统以及顶层循环系统进行了对比分析。研究结果表明,3种循环方式下,系统的输出最大功率分别为1.33kW,1.29kW和1.48kW,输出效率分别为50.6%,56.3%和65.6%。在输出功率方面,SOFC-MGT顶层循环系统的输出性能要优于2种底层循环,新型SOFC-MGT底层循环系统的输出性能要优于传统的底层循环,在涡轮尾气能量回收方面,新型SOFC-MGT底层循环系统要优于顶层循环和传统的底层循环系统。

摘要： 本文首先通过匹配计算确定了微型燃气轮机增程器的主要性能指标,并通过模型分析得到微型向心涡轮的设计参数;其次根据向心涡轮工作过程建立损失模型,将遗传算法融入设计方案,编制了设计流程和计算程序;最后依据设计结果完成了微型向心涡轮结构设计,并利用CFD方法进行数值模拟计算。仿真计算结果表明:所设计的微型向心涡轮的轮周效率、轴效率以及输出功率均达到了设计要求,同时内部流场模拟结果显示涡轮也具有较好的气动性能,说明所采用的设计方法是可靠的。

摘要： 本文介绍了微型燃气轮机的电力特性和控制特点,阐述了微型燃气轮机的电力并网应用.文章着重分析研究微型燃气轮机这一新型分布电源的并网特性及可能对电网产生的影响.通过仿真计算分析,结果表明其并网能有效提高电网各节点电压水平,能够保证稳定的电力输出,有利于潮流收敛.

摘要： 热电联产是提高能源综合利用效率的有效途径.本文分析了几种小型热电联产系统特点,建议采用基于微型燃气轮机的小型热电联产方案为定型机供热.采用增量投资回收期方法进行了技术经济分析,结果表明,在合适的电力、天然气价格下,增量投资回收期可以控制在2年以内,具有较好的技术经济效益.

摘要： 本文采用CFD方法对某100kW微型燃气轮机燃烧室中空气流量分配的影响进行了仿真研究,详细分析了不同流量分配方式下燃烧室内的流动情况、燃烧特性、壁面温度分布、出口温度分布、总压损失和NOx排放等.结果表明,旋流器进气量对燃料和空气的混合有重要作用,从而对火焰筒内燃烧反应的发生及温度分布产生影响.燃料空气混合不佳会导致火焰长度增加,不利于燃烧室出口温度的均匀分布,同时也会引起NOx排放的增加.

摘要： 热电联产是提高能源综合利用效率的有效途径.本文分析了几种小型热电联产系统特点,建议采用基于微型燃气轮机的小型热电联产方案为定型机供热.采用增量投资回收期方法进行了技术经济分析,结果表明,在合适的电力、天然气价格下,增量投资回收期可以控制在2年以内,具有较好的技术经济效益.微燃机发电供厂用、排气送入定型机供热的方案，能源利用效率高，是热电联产、分布式在纺织印染领域的新应用，与热风炉相比，增量投资回收期不到两年，具有较好的技术经济性考虑。

摘要： 本文通过对有机朗肯循环流程的介绍,探讨了有机朗肯循环工质的筛选方法.基于“温度、品位对口,能量梯级利用”的供能原则,讨论了微燃机沼气发电与有机朗肯循环组成的联合循环系统,并给出了该联合循环系统的流程布置.在此基础上,将国外某30kW级微型燃气轮机与使用R245fa为工质的有机朗肯循环组成联合循环,进行模拟计算和数据分析.结果表明,联合循环比单纯的微燃机沼气发电提升了37.46％的输出功,循环效率也提升了37.44％,同时ORC工质流量、燃烧室出口温度和环境温度等因素的变化均会对系统效率产生一定的影响.

摘要： 结合目前正在研发的微型燃气轮机气体轴承-转子系统试验台,对单跨、四磁性圆盘、气体静压轴承支承下的转子系统进行动力学特性试验,发现了双低频振动特性.运用分岔图、轴心轨迹、频谱分析、三维谱图等非线性振动测试分析方法,分析转速对双低频及工频频谱特性的影响.结果表明:单跨气体轴承-转子系统实验台上,双低频是在特定转速下出现的,随着转速的增加,双低频的涡动比之和保持不变,但低频振动幅值随之增加,工频振动幅值相应减小;转子系统出现双低频后,若不采取合理的控制措施,能量从工频转移到低频,加剧系统的不稳定性.

摘要： 某微型发电机组由燃气轮机驱动,发电机与燃气轮机同以每分钟数万转运行,整个转子长细比大,支承多,连接结构多,临界转速多且振型复杂,研制中遇到严重的振动问题.为推进研制进展,在充分分析原有设计的基础上,并结合国内的工业基础,围绕转子动力学特性对该发电机组的转子及其支承系统进行了改进设计,选择了合适的支点布局,优化了转子及其连接结构,合理设置和匹配了弹性支承、减振油膜参数.改进后,该发电机组在各工况状态下运转平稳,保证了各种机械调试、气动性能调试以及400小时示范发电运行等研制工作的开展.

摘要： 本文提出一个将SOFC与MGT耦合的混合发电系统,首先建立系统数学模型,给出了设计工况下各点的热力参数值,然后分析了燃料流率、燃料利用率、汽碳比、压缩机压比等参数对系统性能的影响,结果显示,在最佳运行工况下,SOFC/MGT混合发电系统的发电效率为65.53％.

摘要： 本文提出一个将SOFC与MGT耦合的混合发电系统,首先建立系统数学模型,给出了设计工况下各点的热力参数值,然后分析了燃料流率、燃料利用率、汽碳比、压缩机压比等参数对系统性能的影响,结果显示,在最佳运行工况下,SOFC/MGT混合发电系统的发电效率为65.53％.

摘要： 本文提出一个将SOFC与MGT耦合的混合发电系统,首先建立系统数学模型,给出了设计工况下各点的热力参数值,然后分析了燃料流率、燃料利用率、汽碳比、压缩机压比等参数对系统性能的影响,结果显示,在最佳运行工况下,SOFC/MGT混合发电系统的发电效率为65.53％.

摘要： 燃气轮机控制装置具备：第一估计部，估计基于利用向燃气轮机的燃料流量的物理模型即第一模型的涡轮入口温度估计值即第一温度；第二估计部，估计基于利用所述燃气轮机的废气温度的物理模型即第二模型的涡轮入口温度估计值即第二温度；和补正部，基于所述第二温度补正所述第一温度来算出涡轮入口温度估计值。

摘要： 燃气轮机冷却系统(50)具备：将通过空气压缩机(10)压缩后的压缩空气向高温部件引导的冷却空气管线(51)；对冷却空气管线(51)中的压缩空气进行冷却的冷却器(63)；使冷却空气管线(51)中的冷却空气返回冷却空气管线(51)中的上游侧的回流管线(56)；调节在回流管线(56)中流动的冷却空气的流量的回流阀(58)；控制回流阀(58)的开度的控制装置(100)。控制装置(100)具有第二阀指令产生部(131)，当受理部(101)受理负载切断指令(LC)时，第二阀指令产生部(131)产生使回流阀(58)的开度强制性地增大为预先确定的切断时开度的意旨的阀指令作为第二阀指令。

摘要： 冷却系统(60)具备：高压抽气管线(61)，其从压缩机(10)的第一抽气位置(Pb1)抽取高压压缩空气(A1)并将其向第一高温部件(44a)输送；低压抽气管线(64)，其从压缩机(10)的第二抽气位置(Pb2)抽取低压压缩空气(A2)并将其向第二高温部件(54b)输送；节流孔(65)，其设置于低压抽气管线(64)；连接管线(66)，其将高压抽气管线(61)与低压抽气管线(64)连接；第一阀(67)，其设置于连接管线(66)；旁通管线(68)，其将连接管线(66)与低压抽气管线(64)连接；第二阀(69)，其设置于旁通管线(68)。

摘要： 本发明公开了一种用于微型燃气轮机转子系统的气路系统，转子系统至少包括同轴设置的压气机、涡轮以及至少一组空气轴承，气路系统包括气源气路和自静压补气气路，其中，气源气路的输入端与气源连通，气源气路的输出端与空气轴承的进气端口连通；自静压补气气路的输入端与压气机的出口连通，自静压补气气路的输出端与空气轴承的进气端口连通。本发明还公开了一种具有该气路系统的微型燃气轮机。本发明还公开了利用该气路系统实现自静压补气的控制方法。本发明在执行转子的空气轴承动静压工作状态切换时，引入压气机作为补充气源，实现自静压补气，可以平衡切换瞬间空气轴承气膜的形态波动，从而保证切换的平稳进行，保持转子系统工作状态的稳定性。

摘要： 本发明题为“车辆微型燃气轮机系统以及操作该微型燃气轮机系统的方法”。本发明公开了用于车辆的微型燃气轮机系统以及操作该微型燃气轮机系统的方法。微型燃气轮机系统是汽车增程器，该汽车增程器包括向车辆的电池组提供电力的发电机。压缩机能够操作地联接到发电机，并且燃烧器能够操作地联接压缩机下游，以燃烧燃料并加热来自压缩机的压缩的增压空气，从而形成废气。后处理装置能够操作地联接燃烧器下游，以改变来自燃烧器的废气的组分，从而形成经处理的废气。涡轮机能够操作地联接后处理装置下游并且能够操作地联接到压缩机。涡轮机被构造成使得经处理的废气的流动驱动涡轮机和压缩机以向发电机提供动力。

摘要： 本发明涉及微型燃气轮机技术领域，公开了一种微型燃气轮机的燃烧室及微型燃气轮机，该燃烧室包括机匣以及设置在机匣内的火焰筒，火焰筒的头部设有主级燃料喷射器、值班级燃料喷射器以及旋流器，其中，机匣上设有入风口，且入风口与旋流器连通；主级燃料喷射器与旋流器连通；值班级燃料喷射器与火焰筒连通；旋流器与火焰筒之间设有套筒，套筒围成的空间形成预混通道，主级燃料喷射器喷出的燃料与空气经过旋流器后形成旋流，并由预混通道进入火焰筒；预混通道的出口设有挡环，挡环与套筒可拆卸固定连接，且挡环的内径小于套筒的内径。上述实施例中，通过可拆卸的挡环来改变预混通道的出口直径，缩短了加工时间，降低了生产成本。

摘要： 一种回热器、包括该回热器的微型燃气轮机和微型燃气轮机发电机组，该回热器包括壳体和多块换热板；每个换热板包括第一换热元件、第二介质导流片和第二换热元件，第一换热元件和第二换热元件包括第一介质导流片Ⅰ、换热翅片和第一介质导流片Ⅱ；相邻换热板的第一换热元件和第二换热元件的换热翅片形成第一介质通道；每个换热板的第一换热元件和第二换热元件的换热翅片形成第二介质通道。该回热器通过增大换热面积以提高热交换效率，减小体积使其可以模块化应用，并利用高温尾气的热量加热通入燃烧室的压缩气体温度以提高燃料的燃烧率。

摘要： 本实用新型公开了一种用于微型燃气轮机转子系统的气路系统，转子系统至少包括同轴设置的压气机、涡轮以及至少一组空气轴承，气路系统包括气源气路和自静压补气气路，其中，气源气路的输入端与气源连通，气源气路的输出端与空气轴承的进气端口连通；自静压补气气路的输入端与压气机的出口连通，自静压补气气路的输出端与空气轴承的进气端口连通。本实用新型还公开了一种具有该气路系统的微型燃气轮机。本实用新型在执行转子的空气轴承动静压工作状态切换时，引入压气机作为补充气源，实现自静压补气，可以平衡切换瞬间空气轴承气膜的形态波动，从而保证切换的平稳进行，保持转子系统工作状态的稳定性。

摘要： 本实用新型涉及微型燃气轮机技术领域，公开了一种微型燃气轮机的燃烧室及微型燃气轮机，该燃烧室包括机匣以及设置在机匣内的火焰筒，火焰筒的头部设有主级燃料喷射器、值班级燃料喷射器以及旋流器，其中，机匣上设有入风口，且入风口与旋流器连通；主级燃料喷射器与旋流器连通；值班级燃料喷射器与火焰筒连通；旋流器与火焰筒之间设有套筒，套筒围成的空间形成预混通道，主级燃料喷射器喷出的燃料与空气经过旋流器后形成旋流，并由预混通道进入火焰筒；预混通道的出口设有挡环，挡环与套筒可拆卸固定连接，且挡环的内径小于套筒的内径。上述实施例中，通过可拆卸的挡环来改变预混通道的出口直径，缩短了加工时间，降低了生产成本。

摘要： 一种回热器、包括该回热器的微型燃气轮机和微型燃气轮机发电机组，该回热器包括壳体和多块换热板；每个换热板包括第一换热元件、第二介质导流片和第二换热元件，第一换热元件和第二换热元件包括第一介质导流片Ⅰ、换热翅片和第一介质导流片Ⅱ；相邻换热板的第一换热元件和第二换热元件的换热翅片形成第一介质通道；每个换热板的第一换热元件和第二换热元件的换热翅片形成第二介质通道。该回热器通过增大换热面积以提高热交换效率，减小体积使其可以模块化应用，并利用高温尾气的热量加热通入燃烧室的压缩气体温度以提高燃料的燃烧率。