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研究生： 江宜哲
I-Che Chiang
論文名稱： 生質柴油微型渦輪機發電系統性能測試
Performance Testing of Microturbine Generator System Fueled by Biodiesel
指導教授： 蔣小偉
Hsiao-Wei Chiang
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 動力機械工程學系
Department of Power Mechanical Engineering
論文出版年： 2006
畢業學年度： 94
語文別： 中文
論文頁數： 89
中文關鍵詞： 生質柴油 、生質能 、微型渦輪機
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    • 使用微型渦輪機（Microturbine）作為分散式發電機組之動力源已成為目前主流，但由於地球上石化原料日漸枯竭，傳統渦輪機組勢必朝向更高之能源使用效率或結合再生能源等方向發展，在這其中，生質能（biomass）的使用便是相當快速且方便之選擇，因此本研究使用一具150kW之微型渦輪發電系統，做為測試載具，探討微型渦輪機使用生質柴油（biodiesel）之可行性與性能變化。
    本研究可分為實驗測試與軟體分析二部分，實驗測試方面使用濃度10％∼30％之生質柴油與石化柴油混合油，進行由0∼98kW負載測試，並使用數據擷取系統對於轉速、溫度、壓力、流量等性能參數進行紀錄，之後將不同濃度實驗結果加以比對，以歸納出生質柴油濃度對於性能與效率之影響。軟體部份則使用GasTurb渦輪引擎性能分析程式，將各組測試所得結果輸入其中進行計算，以釐清不同環境狀態對於性能參數之影響，並可計算各主要組件，包括：壓縮機、高壓渦輪機、低壓渦輪機等之效率與系統總效率。
    本研究最終發現，渦輪發電系統之耗油量將與生質柴油濃度成正比，但對於主要組件與系統總效率幾乎沒有影響，生質柴油亦能減輕排放氣體之刺鼻氣味，而實驗後觀察到霧化器周圍有些許積碳現象，雖不致影響引擎性能，但顯示現行之渦輪引擎仍需要對於燃燒室與霧化器做進一步改良，才能正常使用生質柴油。

    摘要..........................................I 致謝.........................................II 目錄........................................III 表目錄.......................................VI 圖目錄......................................VII 符號說明.....................................XI 第一章 緒論................................1 1.1 前言...................................1 1.2 文獻回顧...............................4 1.2.1 微型渦輪機文獻回顧 ...............4 1.2.2 生質柴油文獻回顧.....................9 1.3 研究目的..............................13 第二章 研究方法...........................14 2.1 實驗測試..............................14 2.2 軟體分析..............................15 第三章 研究設備...........................16 3.1 RGT-3600微型氣渦輪引擎................16 3.1.1 空氣系統............................16 3.1.2 熱回收系統..........................16 3.1.3 燃油供應系統........................17 3.1.4 潤滑油系統..........................17 3.1.5 啟動-點火系統.......................18 3.1.6 轉子-軸承系統.......................18 3.1.7 控制系統............................19 3.2 RGT-3600微型渦輪機發電系統............20 3.3 量測系統..............................21 3.3.1 量測設備............................21 3.3.2 數據擷取系統........................24 3.4 軟體分析..............................26 3.4.1 GasTurb商用套裝軟體介紹.............26 3.4.2 GasTurb理論數學模式.................26 第四章 測試方法...........................29 4.1 RGT-3600微型渦輪機發電系統操作方法....29 4.1.1 啟動前檢查..........................29 4.1.2 引擎啟動程序........................29 4.1.3 發電操作程序........................29 4.1.4 系統停車程序........................29 4.2 量測系統數據擷取......................30 4.3 RGT-3600微型氣渦輪發電系統測試........30 4.3.1 燃油調配與系統加油..................30 4.3.2 實驗測試程序........................31 第五章 結果與討論.........................32 5.1 實驗測試結果..........................32 5.1.1 啟動初期測試結果.......................32 5.1.2 負載測試結果...........................33 5.1.3 各濃度生質柴油參數比較.................34 5.2 GasTurb軟體分析結果...................37 第六章 結論...............................39 參考文獻.....................................41

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