新概念的微型燃气轮机的发展

车晋飞

新概念的微型燃气轮机的发展

赵士杭
(清华太学热能I程系，北京100084)
摘要：介绍功率为数十至数百kW 的、新概念微型燃气轮机的发展情况。
关 键词：微型燃气轮机；回热器；空气轴承：分布式供电
中图分类号：TK479 文献标识码：B 文章编号：】O09—2889(2001)02一[)(]08—06

功率为数百kW 及其以下的燃气轮机在4O～60年代就已发展和应用了，当时称为小型或小功率燃
气轮机，用于发电和驱动。机组的特点是每分钟数万转的燃气轮机经减速齿轮减速后去驱动负载．压气机用离心式，透平多用轴流式，部分用向心式，用回热时较多用回转式回热器，部分用板式回热器，转子用滚动轴承支承。后来的发展中，主要在提高效率、试验高温陶瓷材料等方面进行努力 其中着力最多的是汽车用燃气轮机，目标是使其能在汽车中获得
实用。到9O年代初，出现了不用减速齿轮而由燃气轮机直接带动高速交流发电机的燃气轮机发电机组，发出的高频电流经变频为50／60Hz后去应用．这样不仅大大简化了结构．且使整台发电机组的尺寸显著减少，重量减轻。这是新的设计概念，将燃气轮机与发电机设计成一整体，优点显著，故一出现后即获得强大的生命力，现已有多家公司在研制和生产这种燃气轮机。鉴于2O世纪90年代大型燃气轮机最大的容量已从当年的数万kW 提高到300MW 以上，相对来说数百kW 以下的功率较微小．故称微型燃气轮机(microturb[ne，简称MT)，而小型燃气轮机则改为千余至万余kW 功率范围的机组。
  新的微型燃气轮机为全径流式，即用离心压气机和向心透平．在转子上两者叶轮为背靠背结构．所用回热器一般为高效板式。一些机组还采用空气轴承，这样就不需润滑油系统．结构更趋简化。目前，微型燃气轮机发电机组的发电效率已能达到3O ，工作寿命长，运行的维护费用大大低于现广泛应用的柴油机发电机组，已用于分布式供电．热电联供和试用于车辆混合动力等。