微型燃?xì)廨啓C(jī)的概念，一般采用壓氣機(jī)加燃燒室加渦輪的單軸簡(jiǎn)單循環(huán)方案，多采用離心壓氣機(jī)加向心渦輪的背靠背緊湊式布置，功率多在500kW以下，汽車用則多為100kW以下，使用在汽車上時(shí)，一般采用增程式，即通過(guò)軸連發(fā)電機(jī)給電池供電，再通過(guò)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車。微小型燃?xì)廨啓C(jī)的效率問(wèn)題，微型燃?xì)廨啓C(jī)的優(yōu)勢(shì)在于其緊湊型，即功重比高，效率相比內(nèi)燃機(jī)不占優(yōu)勢(shì)。內(nèi)燃機(jī)輕松可實(shí)現(xiàn)30%以上熱效率，而燃?xì)廨啓C(jī)的目前簡(jiǎn)單循環(huán)較高效率為40%，而且是重型燃?xì)廨啓C(jī)，功率在幾百M(fèi)W，由于尺寸效應(yīng)，功率越小效率越低，100kW以下的簡(jiǎn)單循環(huán)微燃效率基本在15到20%左右。環(huán)保型微燃機(jī)符合現(xiàn)代社會(huì)對(duì)綠色能源的需求。上海煤層氣微型燃?xì)廨啓C(jī)

微型燃?xì)廨啓C(jī)的結(jié)構(gòu)，在發(fā)展過(guò)程中也發(fā)生了許多變化。發(fā)展初期的微型燃?xì)廨啓C(jī)的支撐系統(tǒng)多為滾珠軸承和滾柱軸承，這些軸承壽命較長(zhǎng)，耐高溫性較好，但整個(gè)機(jī)組需要潤(rùn)滑系統(tǒng)?，F(xiàn)微型燃?xì)廨啓C(jī)支撐系統(tǒng)已逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榭諝廨S承。由于空氣軸承不需要任何潤(rùn)滑，從而節(jié)約了維修成本，避免了由于潤(rùn)滑不當(dāng)而產(chǎn)生的過(guò)熱問(wèn)題，提高了系統(tǒng)可靠性。發(fā)電機(jī)也有了低速同步電機(jī)和高速永磁電機(jī)兩種選擇，兩者各有優(yōu)缺點(diǎn)。前者轉(zhuǎn)速低，對(duì)轉(zhuǎn)子的動(dòng)力性要求不是很高，不需要頻率轉(zhuǎn)換器，成本比較低，冷卻問(wèn)題不突出。但是，需要配備減速箱，整個(gè)機(jī)組起動(dòng)相對(duì)困難，且尺寸、重量較大。后者的優(yōu)點(diǎn)是體積小，沒(méi)有減速箱產(chǎn)生的阻力損失，同時(shí)也簡(jiǎn)化了機(jī)組的起動(dòng)過(guò)程。但是存在高頻交流電流-直流電流-交流電流的轉(zhuǎn)換過(guò)程，增加了轉(zhuǎn)換器和逆變器損失。同時(shí)電機(jī)需要良好的冷卻，電機(jī)成本也相對(duì)高。上海小型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)微燃機(jī)的高性能發(fā)電為數(shù)據(jù)中心等關(guān)鍵設(shè)施提供了強(qiáng)大保障。

小型燃?xì)廨啓C(jī)一般是指功率在1兆瓦至20兆瓦之間的燃?xì)廨啓C(jī)。由于小型燃?xì)廨啓C(jī)具有綜合效率高、起?？臁⒄{(diào)節(jié)靈活、負(fù)荷跟隨能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此可作為分布式能源系統(tǒng)中的重心設(shè)備，依托于微電網(wǎng)或智能配電網(wǎng)，在靠近工業(yè)區(qū)、商務(wù)區(qū)等冷熱電終端用戶附近部署，滿足綜合能源系統(tǒng)在“源—網(wǎng)—荷—儲(chǔ)”各個(gè)環(huán)節(jié)的要求；在能源供應(yīng)側(cè)，小型燃?xì)廨啓C(jī)可與余熱鍋爐、溴化鋰制冷機(jī)等組成熱電聯(lián)產(chǎn)或冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)能源的梯級(jí)利用，綜合能源利用率可達(dá)80%以上；同時(shí)利用小型燃?xì)廨啓C(jī)調(diào)節(jié)靈活、負(fù)荷跟隨能力強(qiáng)的特點(diǎn)，可以跟隨工業(yè)園區(qū)、商務(wù)區(qū)內(nèi)的用能負(fù)荷波動(dòng)進(jìn)行快速調(diào)節(jié)；在電網(wǎng)側(cè)，小型燃?xì)廨啓C(jī)可以為區(qū)域電網(wǎng)提供質(zhì)量的電力輔助服務(wù)。利用其起?？斓奶攸c(diǎn)，輔助電網(wǎng)調(diào)峰，適宜作為緊急備用機(jī)組。同時(shí)，其快速靈活的調(diào)節(jié)能力，可以為微電網(wǎng)提供調(diào)頻和無(wú)功調(diào)節(jié)等電力輔助服務(wù)；在儲(chǔ)能側(cè)，小型燃?xì)廨啓C(jī)可以和儲(chǔ)能電池系統(tǒng)集成為混合供電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)即時(shí)響應(yīng)的備用能力。

微型燃?xì)廨啓C(jī)是目前只有已商業(yè)化運(yùn)行的分散式發(fā)電裝置，它可在居民居住區(qū)安裝運(yùn)行，靠近用戶發(fā)電或與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行，這將會(huì)極大提高對(duì)用戶的供電可靠性?？梢灶A(yù)計(jì)，在電力市場(chǎng)蓬勃發(fā)展的現(xiàn)在，微型燃?xì)廨啓C(jī)將會(huì)獲得迅速發(fā)展。功率為數(shù)百kW及以下的燃?xì)廨啓C(jī)在20世紀(jì)40~60年代就已存在，但由于其發(fā)電效率低，長(zhǎng)期以來(lái)，幾十至幾百kW的小型發(fā)電機(jī)組市場(chǎng)一直由內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組占領(lǐng)。隨著高效回?zé)崞鬓D(zhuǎn)入民用，微型燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電效率明顯提高。微燃機(jī)的高效熱能轉(zhuǎn)換提高了能源利用率。

微型燃?xì)廨啓C(jī)的進(jìn)一步研發(fā)使微型燃?xì)廨啓C(jī)在我國(guó)電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，特別是高速永磁發(fā)電機(jī)的出現(xiàn)，很大地降低了發(fā)電機(jī)組的投資成本和發(fā)電機(jī)組的質(zhì)量，縮小了發(fā)電機(jī)組的體積，采用了電力電子技術(shù)使發(fā)電機(jī)和壓縮機(jī)之間不需要減速機(jī)構(gòu)建立連接，熱回收系統(tǒng)的配置使微型燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電效率極大提高。由于微型燃?xì)廨啓C(jī)特有的運(yùn)動(dòng)部件少，使機(jī)組的具有使用壽命長(zhǎng)及維護(hù)操作成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于普遍使用的發(fā)電機(jī)成本等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在普遍用于分布式電源、熱電聯(lián)供和車輛混合動(dòng)力中。微燃機(jī)的創(chuàng)新應(yīng)用為能源行業(yè)帶來(lái)了新的商業(yè)模式。上海小型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)

微燃機(jī)的創(chuàng)新研發(fā)為能源領(lǐng)域帶來(lái)了新的技術(shù)突破。上海煤層氣微型燃?xì)廨啓C(jī)

針對(duì)傳感器容易出現(xiàn)故障的問(wèn)題,除添加硬件冗余的方法外,通過(guò)設(shè)計(jì)控制算法實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)控制的方法不會(huì)增加硬件成本,成為現(xiàn)今研究的主流方向。本文開(kāi)展了微型燃?xì)廨啓C(jī)傳感器容錯(cuò)控制算法的開(kāi)發(fā)和硬件在環(huán)仿真驗(yàn)證研究工作。首先,為了對(duì)回?zé)嵝臀⑿腿細(xì)廨啓C(jī)的動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行分析和研究,使用基于模型的設(shè)計(jì)方法(ModelbasedDesign,MBD),在Matlab/Simulink環(huán)境下,開(kāi)發(fā)了T100回?zé)嵝臀⑿腿細(xì)廨啓C(jī)部件級(jí)模型。對(duì)回?zé)嵝臀⑿腿細(xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,確定回?zé)嵝臀⑿腿細(xì)廨啓C(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣性和回?zé)崞鳠釕T性兩個(gè)主要?jiǎng)討B(tài)環(huán)節(jié)。上海煤層氣微型燃?xì)廨啓C(jī)