关于微型燃气轮机应用前景的研究

【摘 要】微型燃气轮机是一种小功率的新型热机系统，其功率在几十到几百kW不等，微型燃气轮机由于其自身清洁，节能，环保等多种优点已经引起社会各方面的广泛关注，目前对微型燃气轮机的各种应用五花八门，本文主要通过举例引用几种常见的微型燃气轮机的应用，介绍一下作为新兴的能源利用设备的微型燃气轮机的发展和使用前景。

【关键词】微型燃气轮机；热机系统；应用前景

微型燃气轮机是近些年来被广大科学家和环保部门广泛关注的一种新兴的热机，其功率较小，无润滑油系统，极大程度上保证了其清洁无污染的特点。另外，微型燃气轮机构造非常简单，便于操作的同时也节省了大量用于修理和维护的资金经费，节省了大量的人力资源。并且，微型燃气轮机实现的一体化，小型化，轻量化有效地控制了制造成本，并便于安装和搬运，微型燃气轮机虽然轻量，但微型燃气轮机机组的工作效率却比传统燃气轮机机组要高，由于种种优点，微型燃气轮机的深入研究发展一直广受关注，很多科学家和环保协会都一直智力与微型燃气轮机的推广和应用。

1.微型燃气轮机的应用

1.1微型燃气轮机组分布就近供电

传统的供电方式都是使用区域供电的方式，在不同的区域，例如：居民区，商场，大型医院等都是由设立在该区域中的大型发电站统一供电，由于发电站到用电建筑的距离并不一样，对于那些距离相对较远的用电部门，电力能在传输的过程中会产生大量的损耗。由于电力能的损耗是对能源的极大浪费，所以为了降低这种浪费，应当尽量采用就近供电的方式。而传统的供电方式无法完成就近供电，所以微型燃气轮机组的分布式就近供电便排上了用场。

由于是就近供电的方式，所需的功率比较小，一般为几十到数百kW，多的有数千kW，这个功率范围正式微型燃气轮机的功率范围。将数台微型燃气轮机制成微型燃气轮机组，就近安装在居民区，大型商场，医院，学校，酒店附近进行分布式就近供电。即避免了传统的集中式供电的长距离传输，电力能在传输过程中损耗大，浪费资源等缺点，又摆脱了传统发电设备污染较大的弊端，微型燃气轮机组的分布式就近供电方案将会在不久的将来成为能源行业的主流供电送电方式。

1.2冷热电联供

发电过程中会导致产生大量的热量，这些热量在传统的供电设备中都被白白的损失掉了，没有加以利用。而使用微型燃气轮机与供热设备联接，可以改变传统供电设备与供热系统分离的不利状况。在发电过程中，微型燃气轮机的排气温度可达250℃～300℃左右，对于无回路的微型燃气轮机，可以达到更高的温度。如此高温加之使用微型燃气轮机进行分布式的就近供电，可以充分利用着个热能为就近的学校，医院，商场等大型机构进行供热。另外，除了供热还可以对就近的用户进行制冷，供热水等不同的其他服务。由于发电的热能与供热系统联系在了一起，完成了能源的最大化利用，从根本上降低了燃料和资源的浪费。把不同的设备结合在一起，形成多元化的服务系统，无论从节能环保的角度来看，还是从经济效益的角度来看，都是非常有利的一件事。

1.3便携式热机实现能源的就近利用

微型燃气轮机之所以称为微型，除了其功率较小以外，还有自身的体积较小，重量较轻，启动相对较快等多种优点。相比于传统的燃气轮机组，微型燃气轮机更便于安装和搬运，可以随着需求地的更换而较为便利的拆卸和移动。微型燃气轮机的这一特性也可以应用到能源的就近采集和利用方面。众所周知，在开采油井或者天然气田时，井中常有伴生的可燃气体，这些都是宝贵的能源，但是由于技术的限制，往往浪费掉了。还有，农村沼气池所产生的沼气，也是非常重要的绿色能源，而很多时候，由于设备的限制，对沼气的利用并不充分。微型燃气轮机的诞生解决了这些恼人的问题。由于油气田一般都开采在人迹罕至的野外，所以工人们的生活多有不便，有了微型燃气轮机，就可以利用油气田中的伴生气体作为原料，实现野外供电，提供更多便利。同理，较为偏远的农村不易架设输电线路，可以利用沼气作为原料，使用微型燃气轮机为各家各户供电。有效解决了山村，野外等不利于传统供电方式的地区的供电问题。给更多生活，工作在偏远地区的人带来更多的便利。

1.4微型燃气轮机-燃料电池混合发电

微型燃气轮机还能与未来的清洁能源，燃料电池联接，进行混合发电。例如使用固态氧化物燃料电池或者熔融碳酸盐燃料电池与微型燃气轮机结合，这种装置的联合发电效率甚至可达到60%以上，并且排放的气体内NOx的含量急剧下降，在保证了高效率的发电水平之外，更保证了环保，节能等优点。国外的很多科学家正全力致力于将这种新型的轻量级热机与其他更多种的燃料电池进行结合，力求在保证绝对节能环保的绿色状态下，进一步对发电效率进行提高，实现能源的更高效利用。

2.微型燃气轮机的应用前景

如上文所述，微型燃气轮机的相比于传统的燃气轮机，内燃机等热机具有很明显的优势，可以在多种领域使用，给人们带来很多便利条件。而且根据国外很多专家学者的研究结果表明，微型燃气轮机的供电率已经可以突破70%的大关，这对目前提倡的节约能源的环保要求是非常有利的。但是，目前尚未解决的问题就是微型燃气轮机的成本较高，相比于传统的内燃机，其成本要高一些。但是微型燃气轮机简单的构造节省了不少的维修和维护的费用，这一方面也证明了，如果微型燃气轮机真正应用到发电系统当中去，其供电成本是要小于内燃机的。另外，随着军事科技的不断进步，和节能汽车，电力汽车等多种环保概念的提出，微型燃气轮机的应用将变得更加广泛，微型燃气轮机将拥有一个非常有利的发展前景。 [科]

【参考文献】

[1]赵士杭.新概念的微型燃气轮机的发展[J].燃气轮机技术，2001，14（2）：8-13.

[2]翁一武，苏明.先进微型燃气轮机的特点与应用前景[J].热能动力工程，2003，18（2）：111-116.

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