微型/便携式发电系统原动机-微型/小型内燃机的研究

随着便携式电子产品和微机电系统(MEMS)的迅速发展，对电源能量密度的要求不断提高。为了满足这种需求，近年来，科学家们已经开始研究利用微型／小型内燃机作为微型／便携式发电系统原动机。本文对目前国内外该领域的研究进行了归纳和总结，结合本研究小组的研究工作，对存在的问题和需要解决的关键技术进行了评述，并介绍了未来较有应用前景的微型／便携式发电系统原动机。     

C200微型燃气轮机结构及控制研究

随着微网技术的发展,以微型燃气轮机为核心的分布式供能系统的重要性日益显现。本文首先分析Capstone C200型燃气轮机的工作原理、燃气轮机主体结构和控制系统的组成及分工,之后通过对燃气轮机进行启停、变负荷等试验,并对试验数据分析处理,进一步了解该类型燃气轮机的特性,为深入了解微型燃气轮机的运行特性、控制机理以及进行模型仿真等打下基础。     

带回热微型燃气轮机系统动态过程分析

分析了微型燃气轮机的动态数学模型,利用解析方法,求解了带回热单轴燃气轮机动态方程,对定转速和变转速两种情况下微型燃气轮机负荷变化和甩负荷的动态过程进行了仿真,提出了机组变工况动态性能优化和控制优化的途径。该研究能够为实际机组的运行和系统性能参数的合理匹配提供理论指导。     

混合仿真微型燃气轮机三联供系统

结合模拟仿真实时性和数字仿真多功能、高精度的优点，建立了基于微型燃气轮机的热、电、冷三联供系统的混合仿真装置．重点分析了仿真建模过程中模拟计算和数字计算的分配原则及系统的总成和特点。通过实例应用表明，混合仿真实验装置具有直观、方便的特点，能够实现三联供系统的运行仿真、参数分析和优化、系统配置优化以及人员培训等功能。     

风电与燃气轮机互补发电系统发电成本分析

在采用风电场与小型燃气轮机组成的互补系统发电特性参数的基础上,详细分析了互补系统发电成本的构成和各自的计算方法。采用新疆达坂城风电场的风速数据,基于互补系统的发电特性参数和风电场与燃气轮机电站的发电成本构成,应用改进过的等额支付折算法,在当前的技术条件和价格下,计算了风电场子系统和燃气轮机电站子系统各自的折旧成本、燃料成本和运行维护成本,得到了整滚发电系统发电成本的计算方法,为在新疆地区实现这种互补发电系统提供经济分析基础。     

发电用单轴燃气轮机动态模型研究

以某发电用单轴燃气轮机的控制系统为原型,利用Matlab／Simulink对该型单轴燃气轮机控制系统进行了仿真,仿真结果与实际物理过程相吻合,说明此模型可以用于单轴燃气轮机及其控制系统的研究。     

基于SIMULINK的单轴重型燃气轮机模型动态仿真研究

为进一步验证在MATLAB/SIMULINK环境中建立的燃气轮机系统模型能否反映燃气轮机复杂的动态特性,本文以西门子V64.3型重型燃气轮机为研究对象,进行了甩负荷过程的模拟.仿真研究结果表明,该模型能够正确反映燃气轮机系统甩负荷过程的动态特性,满足安全性要求,符合燃机的运行规律.该模型可以用于下一步燃气轮机控制系统的设计研究工作.     

基于MATLAB的三轴燃气轮机动态仿真模型研究

仿真技术是燃气轮机性能研究的有效手段。本文作者采用准非线性方法建立了三轴式燃气轮机数学模型。基于动态仿真软件MATLAB,开发出面向对象的燃气轮机动态仿真平台,验证仿真结果表明,该仿真模型正确合理,简便易行。     

生物质气化用于燃气轮机发电

美国能源部（ＤＯＥ）生物质发电计划的主要目标是利用可再生的生物质发电,开发这一具有价格竞争力的技术。生物质气化提供了实现此目标的一种潜在优势,即一种适合应用于高效率燃气轮机有效而经济的、可再生清洁气体燃料源。本文探讨了用于发电系统的Ｂａｔｔｅｌｌｅ大流量气化工艺的第一台商业示范机组及进展状况,说明了该项目工艺的经济性以及在伯林顿·弗蒙特地区使一台燃气轮机发电系统与研究用模化气化炉相配合的当前试验运行情况及模化放大工作。　　引　言生物质燃料发电系统的历史几乎与蒸汽机历史一样长。在早期及以后的几十年…     

先进微型燃气轮机的特点与应用前景

先进微型燃气轮机是一类新型热机,作为一种清洁高效、低成本高可靠的供能系统,得到了高度关注和迅速发展。文中结合国外微型燃气轮机的研发及应用情况,叙述了先进微型燃气轮机的技术进展及特点,对以微型燃气轮机为核心的小型分布式能源系统和微型燃气轮机－燃料电池混合系统进行了探讨,展望了微型燃气轮机在我国的应用前景。     

基于Modelica的回热型微型燃气轮机动态模拟

以Bowman TG80微型燃气轮机为研究对象,采用模块化的建模方法,基于Modelica/Dymola平台建立了回热型微型燃气轮机的全工况动态热力系统及控制系统模型。根据试验数据对模型不同负荷下的发电效率进行了对比,并通过验证模型的启动、连续变负荷和停机动态过程,确定了多个关键技术参数。最后,分析了阶跃升降25%负荷过渡过程中不同回热器热惯性、转轴转动惯量、燃烧室容积惯性和控制器参数的系统动态响应。结果表明：不同负荷下的发电效率与试验值吻合良好,设计工况相对误差为0.11%,部分负荷最大相对误差为3.58%;根据停机工况确定的转动惯量和高温气道质量分别为0.016 kg·m²和5 kg,启动和连续变负荷过程与试验数据吻合较好;回热器热惯性和转轴转动惯量是影响系统响应特性的主要因素,回热器和转轴轻量化有利于实现更优的动态响应;合理的PID控制参数可以优化控制品质,比例增益和积分时间对控制效果的影响较大,微分时间作用不明显。     

微型燃气轮机及其"混合动力"的技术进展

参照目前微型燃气轮机的技术参数,基于热力循环理论,确定下一代微型燃气轮机的主要发展目标是压缩比6～8,透平进口温度1600K,效率达到40％,并对相关实现技术提出了建议。其次对微型燃气轮机与燃料电池构成混合动力的技术进展作一评述,介绍了两种主要混合动力结构的工作原理,为更好地应用微型燃气轮机提供技术参考。     

微型燃气轮机技术

高效微型燃气轮机发电机组可用于航空、航天等领域,还可用于分布式发电、军用车辆辅助动力装置、车用混合动力装置等,因此研究这种动力装置有重要的实用意义。首先介绍了微型燃气轮机的发展过程,简要说明了过去40年内微型燃气轮机在结构上发生的变化,随后给出了组成微燃气轮机的关键部件在设计过程中应注意一些问题。最后回顾了国内一些研究单位在这一领域所进行的研究工作,并指出今后的努力方向和工作重点。     

微型混流式水轮机在高层建筑采暖系统中的应用

针对高层建筑采暖系统回水余压的利用问题,开发了一种微型混流式水轮机,用以代替采暖系统中的回水阻力调节阀。以某高层采暖系统为例,结合其工作环境特点,确定了水轮机基本参数,并对此水轮机进行了全流道三维数值模拟和优化。结果显示,水轮机效率可达86%以上;水轮机与供暖系统的连接方式分析说明,设计出的微型水轮机效率高、安装方便、减少了电能消耗,从而为水轮机在供暖系统中的应用提供了理论和实践依据。     

微型燃气轮机回热器燃气腔结构优化

1引言分布式发电与大电网相结合是节省投资、降低能耗、提高电力系统可靠性和灵活性的一种方式,被世界很多专家公认是21世纪电力工业的发展方向[1],微型燃气轮机是目前最有竞争力的分布式发电方式[2]。微型燃气轮机是一种新型发动机,近年来在分布式发电/能源系统领域发展迅速。     

工业汽轮机调节系统动态特性的数学模型及仿真

研究了工业汽轮机数字电液调节系统的动态特性。首先建立了数字电液调节系统动态特性的数学模型,确定了PID控制器的增益和时间常数的取值范围,然后利用Matlab(Simulink)进行了动态仿真。结果表明,该系统提高了动态响应和稳态精度。     

有差调节系统燃气轮机在Matlan/Simulink中的实现

给出了单轴燃气轮机及其控制系统的简单模型,并在Matlab/Simulink环境下对燃气轮机的二次调频过程和甩负荷过程进行模拟.它对于进一步研究联合循环控制系统以及IGCC电站的动态特性和控制方案具有一定的启发作用.图12参5     

微型燃气轮机生物质气燃烧实验台设计

本研究以现有的微型燃气轮机为原型,设计了单喷嘴生物质气燃烧实验台并具体介绍了实验台的系统、重要组成模块、测量参数和方法以及实验台的主要作用。本实验台能够实现关键流动参数测量、PIV流场测量、燃烧温度场测量和尾气排放测量等。实验室条件下,对微型燃气轮机燃烧室进行研究,得出的结论可应用于燃烧室流场结构分析、喷嘴的改型、火焰稳定性、排放控制、燃料组分改变对燃烧性能的影响以及相关的燃烧技术研究。     

固体氧化物燃料电池与燃气轮机联合发电系统模拟研究

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种高效低污染的新型能源。建立了以天然气为燃料的固体氧化物燃料电池和燃气轮机(GT)联合发电系统的计算模型,并对具体系统进行计算。结果表明：SOFC与GT组戍的联合发电系统,发电效率可达68％(LHV);加上利用的余热,整个系统的能量利用率可以超过80％。文中还分析了SOFC的工作压力、电流密度等参数对系统性能的影响,提高工作压力,可以增加电池发电量,提高系统的发电效率;而电流密度的增大将使SOFC及整个系统的发电量降低。