分布式发电L5 Gas Turbine Fuel Cell.ppt

生物质能发电技术的发展（2） 集约化综合开发利用　　生物质能尤其是薪材不仅是很好的能源，而且可以用来制造出木炭、活性炭、木醋液等化工原料。大量速生薪炭材基地的建设，为工业化综合开发利用木质能源提供了丰富的原料。将来应根据集中居住人口的多少，建立能源工厂，把生物质能进行化学转换，产生的气体收集净化后，输送到居民家中作燃料，提高使用热效率和居民生活水平。这种生物质能的集约化综合开发利用，既可以解决居民用能问题，又可通过工厂的化工产品生产创造良好的经济效益，也为农村剩余劳动力提供就业机会。因此，从生态环境和能源利用角度出发，建立能源材基地，实施“林能”结合工程，是切实可行的发展方向。 思考题： 分析异步电机启动过程中气隙磁链的变化规律。 了解电力电子电路暂态过程分析方法。 柴油发电机 ?柴油发电机组基于化石燃料，将柴油的化学能转化成电能，广泛用于国防、邮电通讯、医院、高层建筑、商厦、工矿企业、油田、公路、港口及体娱场馆等部门作为通讯、动力和照明常用或应急电源 柴油发电机工作原理 柴油机驱动发电机运转，将柴油的化学能量转化为电能。 在柴油机汽缸内，经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为‘作功’。 各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。 将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，就可以利用柴油机的旋转带动发电机发电。 要想得到可使用的、稳定的电力输出，还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护回路。 柴油发电机并网运行 并网条件：电压、频率与相序 有功功率控制：相角差 无功功率控制：励磁电压 燃气轮机 燃气轮机的基本原理与蒸汽轮机很相似，不同处在于工质不是蒸汽而是燃料燃烧后的烟气。燃气轮机属于内燃机，所以也叫内燃气轮机。构造有四大部分：空气压缩机，燃烧室，叶轮系统及回热装置。 燃汽轮机是利用气体作为工质在燃烧室里燃烧，将燃料的化学能转变为气体的内能。在喷嘴里，气体的内能转变为气体的动能，燃气高速喷出，冲击叶轮转动。 燃气轮机优点是不需连杆、曲柄、飞轮等装置，又不需锅炉，因此体积小、重量轻，功率大到10万～20万千瓦，效率高达60％，广泛地应用在飞机上，作为动力装置。但是喷射到叶轮上的汽体温度高达1300℃，因此叶轮需昂贵的特殊耐热合金来制造，加工难，成本高。耗油量大，在同样功率下比活塞式汽油机多2倍，故燃气轮机适宜于735～2205千瓦（1000～3000马力）以上的飞机和船舶上。 燃气轮机构造 燃气轮机的分类 燃气轮机从负荷情况上划分可分为重型和轻型两类。一般工业上用于拖动发电机组发电，或用于机械驱动的燃气轮机都是重型燃气轮机；而用于飞机发动机的燃气轮机为轻型燃气轮机。 从结构上划分，燃气轮机可分为单轴、双轴和多轴燃气轮机。单轴燃气轮机因其压气机、透平与负载共轴，负载的转速变化规律直接影响压气机转速，使吸入压气机的空气量发生变化，甚至使压气机喘振而发生事故。为了使负载变化规律对压气机转速的影响降低到最小程度，即负载变化规律不直接影响压气机的转速，负载转速的变化规律只能通过内部气体工质的工作过程来间接影响压气机的工况，人们设法使压气机与负载不共轴，因而产生了双轴和多轴燃气轮机。 MGT（Micro Gas Turbine) 构成 MGT动力过程模型 转子运动方程； 回热器壁温方程； 压气机与燃烧室之间流量变化方程； 燃烧室出口至动力透平入口处热部件传热方程 MGT动力过程控制结构图 MGT电气主回路图 发电机组型号 最大功率（kW） 额定电压（v） 额定频率（Hz） 电功率输出形式 启动时间（秒） 启动成功率（%） 使用环境温度（℃） 机组外廓尺寸（mm) 机组重量（kg) OREDON 100 AC400 50/60 独立发电 45 99.7 -40~52 900x600x400 70 MGT输出功率动态调节 逆变器输出有功调节； 直流母线电压变化； 整流器输出电流变化； 同步发电机电磁作用变化； MTG恒速控制 功率指令响应示例 MGT的启动 内含的Buck与Boost电路 MGT启动电磁过程：转矩特性 软启动的基本原理： MGT 特点 运动部件少，结构简单紧凑，重量轻； 燃料适应性强，消耗率低，排放低； 振动小，噪音低，寿命长，运行成本低； 设计简单，备用件少，生产成本低； 通过合理调节转速，提高效率，且可实现热电联产； 具备遥控和自诊断功能； 可多台集成扩容。 燃气轮机发电的发展 燃气轮机发电近年来发展势头迅猛。据统计，美国自２０００年开始，新增发电设备的２／３是燃气轮机联合循环机组，燃气轮机发电量占