蒸汽渦輪發(fā)電機成功開發(fā)

1903年，GE公司成功開發(fā)了當時世界上功率最大的5000千瓦蒸汽渦輪發(fā)電機，該發(fā)電機安裝在位于芝加哥愛迪生大道的發(fā)電站，用于取代活塞式往復發(fā)動機發(fā)電裝置。GE公司開發(fā)的蒸汽渦輪發(fā)電機與原先的活塞式往復發(fā)電裝置相比，體積僅是其1/10，重量是其1/8，發(fā)電成本是其1/3，GE公司在馬薩諸塞州東北部的林恩工廠設立了蒸汽渦輪研究部， 開始了蒸汽渦輪技術和產(chǎn)品的研究開發(fā)與工程應用業(yè)務。從此，GE公司的蒸汽渦輪發(fā)電機占領了全美國的發(fā)電市場。

用燃燒器加熱蒸汽發(fā)生器內(nèi)的有機液體，使有機液體變?yōu)檎羝?，依靠蒸汽的膨脹力推動渦輪葉輪旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機發(fā)電的裝置。通過渦輪做功后的蒸汽經(jīng)過冷凝器冷凝后恢復為液體，用回流泵再送回蒸汽發(fā)生器，使有機液體循環(huán)使用，有機液體同時可用于發(fā)電機冷卻和軸承潤滑。有機液體和氣體均密封于不銹鋼制的閉環(huán)循環(huán)系統(tǒng)中，有機液體不會損耗。

整個系統(tǒng)只有一個轉(zhuǎn)動部件（渦輪機、發(fā)電機、循環(huán)泵是同軸的），無金屬摩擦，無需潤滑；發(fā)電機無電刷，轉(zhuǎn)子無繞組；燃燒器是防風的，風速為180Km/h也能正常工作。

這種發(fā)電機的優(yōu)點是工作可靠，平均無故障間隔時間（MTBF）為20000小時；維護簡單，使用壽命長（20年）；其缺點是耗油量大，啟動時間長（約為20-30min）。

燃料可選用汽油、柴油、酒精或天然氣。

閉環(huán)蒸汽渦輪發(fā)電機由ORMAT公司生產(chǎn)，技術規(guī)格如下：

輸出功率：200-3000W；

輸出電壓：直流24V或48V；

電壓調(diào)整：3.5%標準；

直流紋波：20mV峰峰值標準，20mV峰峰值可選值；

電磁兼容（EMI）：高于商品要求；

短路容量：額定電流3-5倍；

溫度范圍：標準-10~ 40℃，最高50℃可用；

海拔高度：標準0~1980m，最高4572m可用；

發(fā)電機：同步無刷、無線圈和換向器實心的轉(zhuǎn)子；

渦輪機：轉(zhuǎn)速12000~21000r/min；

燃燒室溫度：125~250℃；

燃燒種類：液化石油氣、柴油、煤油或其他任何熱源；

燃料消耗量：25℃時，17600kCal/kW；

可靠性：

（1）單臺發(fā)電機啟動和運行的MTBF：20000h（液體燃料），30000h（氣體燃料）

（2）雙臺熱負載發(fā)電機可靠性達到99.999%。 2100433B

《鐵道科學技術名詞》第一版。 2100433B 解讀詞條背后的知識

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    2021-06-300
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    2021-04-090

燃氣渦輪發(fā)電機的基礎知識 ：可以滿足幾乎一切包括辦公大樓、醫(yī)院、學校、商店的建筑物的用電需求。 渦輪發(fā)電機出來的廢氣是吸收式制冷機的理想熱源，被用來制冷、采暖和提供衛(wèi)生熱水。因為同燃煤電廠的廢氣相比，其廢氣的雜質(zhì)、含硫量均很低，其次最為顯著的是其含氧量較高，可達15%以上，可以作為直燃機的助燃空氣，進行第二次燃燒。 燃氣渦輪發(fā)電機通常被用作在夏季電力尖峰時的調(diào)峰。然而，由于夏季氣溫很高，導致了燃氣輪機的出力嚴重不足，效率降低。因此，溴化鋰制冷機通過利用渦輪發(fā)電機的排氣制冷來冷卻渦輪發(fā)電機的進氣，則可以大大提高渦輪發(fā)電機的出力和效率。目前已被證明是非常有效的節(jié)能方式。 渦輪發(fā)電機通常由透平、變速箱、發(fā)電機、進氣增壓器、排氣系統(tǒng)組成。 渦輪發(fā)電機系統(tǒng)按其流程的不同，分為：聯(lián)合循環(huán)、簡單循環(huán)和前置循環(huán)。聯(lián)合循環(huán)通常由余熱鍋爐回收燃氣輪機的排氣產(chǎn)生蒸汽，再驅(qū)動蒸汽輪機發(fā)電，或直接提供蒸汽，是新建電廠的常見流程。 溴化鋰吸收式制冷機可以通過回收燃氣輪機或余熱鍋爐的排氣余熱或余熱鍋爐的中、低壓蒸汽進行制冷，實現(xiàn)冷熱電聯(lián)合循環(huán)。

一種風力發(fā)電機(10)包括：一個艙(16)；一個由艙轉(zhuǎn)動地承載的并包括至少一對風力渦輪葉片(14)的轉(zhuǎn)轂(12)；一個產(chǎn)生電流的發(fā)電機，其包括承載在艙內(nèi)的一個定子(22，26)和一個轉(zhuǎn)子(24，28)。轉(zhuǎn)子與轂相連并可旋轉(zhuǎn)，隨著風作用于葉片使得轉(zhuǎn)子相對于定子轉(zhuǎn)動從而產(chǎn)生電流。一個由艙(16)承載的冷卻系統(tǒng)，其包括至少一個入口(46)，開向位于轂和葉片下游的艙表面，以及一個將氣流從入口向著大致上游方向送往轂并冷卻定子的輸送管(44)。

模塊化設計的W650繼電器作為一種具有綜合保護和控制功能的發(fā)電機控制裝置，尤其適用于風輪發(fā)電機的保護和控制。依托650系列產(chǎn)品的先進技術，W650采用32位處理器平臺提供完整的解決方案，該解決方案不僅可以滿足現(xiàn)有系統(tǒng)的需要，而且，它的諸多保護與控制功能也可以滿足未來系統(tǒng)的要求。W650使用的是數(shù)字傅立葉變換算法，該算法不受諧波和暫態(tài)的影響可以執(zhí)行精確測量。W650集保護、測量、控制及記錄功能于一體，所以使用W650可以簡化風輪發(fā)電機的系統(tǒng)設計。由于W650采用模塊化設計結(jié)構所以維護更加方便快捷，無論是中型發(fā)電機還是大型發(fā)電機使用W650均可以按實際需要選擇增減配置保護和控制功能，從而實現(xiàn)具有優(yōu)良性能價格比的解決方案?！耐ㄓ嵔嵌榷?，W650與現(xiàn)有的解決方案相比有很大的不同。裝置最多可配置3個通訊端口，可同時使用。前部的RS232端口可通過標準電纜與筆記本電腦連接，借助于筆記本電腦可以進行調(diào)試和維護。后部的CAN端口可連接至上層控制，例如連接至PLC，這樣PLC就可使其與開放的CAN裝置相兼容。后部還可以配置一個RS485端口（可選），該端口與就地計算機配合使用可以實現(xiàn)完善的記錄功能。所有W650裝置都配備一個10/100BaseTX以太網(wǎng)端口，通過該端口可訪問大量的信息，如錄波、數(shù)據(jù)記錄等等信息。光纖端口可選擇配置，既可以選擇單配置也可以選擇冗余配置。如果應用場合根據(jù)環(huán)境要求（例如，在海邊的工作環(huán)境中，對裝置的可靠性要求極高，使用W650可節(jié)省總的使用成本）需要高性能，則應當選擇冗余配置。2100433B