内燃机与燃气轮机比较
燃气轮机和内燃机区别
燃气轮机和内燃机区别燃气轮机和内燃机的区别第一，发动机部件的运行方式不同，前者为高速旋转，而且工质气流朝一个方向流动；内燃机则可采用活塞等往复式吞吐，由于往复式做功其运动速度的限制，造成工质流量的制约，同样的大的机器内，燃气轮机的工质流量要大得多，功率也大，且结构简单，运行平稳。
第二、在燃气轮机内，各种热力过程，是在不同的部件内完成的，如压气机，燃烧室，透平，而内燃机多是在气缸内进行了所有的热力过程，所以此种组合，更加适用于不同的情况。
第三、燃气轮机做功的工质采用高温加热，高温放热，虽然在简单系统内的效率低，但却有很大的提高系统效率的潜力。
内燃机内燃机是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。
内燃机以其热效率高、结构紧凑，机动性强，运行维护简便的优点著称于世。
广义上的内燃机不仅包括往复活塞式内燃机、旋转活塞式发动机和自由活塞式发动机，也包括旋转叶轮式的燃气轮机、喷气式发动机等，但通常所说的内燃机是指活塞式内燃机。
活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍。
往复活塞式内燃机的组成部分主要有曲柄连杆机构、机体和气缸盖、配气机构、供油系统、润滑系统、冷却系统、起动装置等。
活塞式内燃机将燃料和空气混合，在其气缸内燃烧，释放出的热能使气缸内产生高温高压的燃气。
燃气膨胀推动活塞作功，再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出，驱动从动机械工作。
内燃机以其热效率高、结构紧凑，机动性强，运行维护简便的优点著称于世。
燃气轮机（是内燃机的一种）燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。
1燃气轮机的工作过程是，压气机(即压缩机)连续地从大气中吸入空气并将其压缩；压缩后的空气进入燃烧室，与喷入的燃料混合后燃烧，成为高温燃气，随即流入燃气透平中膨胀作功，推动透平叶轮带着压气机叶轮一起旋转；加热后的高温燃气的作功能力显著提高，因而燃气透平在带动压气机的同时，尚有余功作为燃气轮机的输出机械功。
燃气轮机和内燃机发电机组性能及经济性分析(通用版)
( 安全论文 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改燃气轮机和内燃机发电机组性能及经济性分析(通用版)Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.燃气轮机和内燃机发电机组性能及经济性分析(通用版)摘要：介绍燃气分布式能源系统配置。
对燃气轮机、燃气内燃机发电机组性能(性能参数、变工况特性、余热特性、燃气进气压力)、经济性等进行比较。
关键词：分布式能源系统；燃气轮机发电机组；燃气内燃机发电机组；经济性AnalysisonPerformanceandEconomyofGasTurbineandGasEngineGen eratorUnitsAbstract：Theconfigurationofgasdistributedenergysystemisintroduced．Theperformanceofgasturbinegeneratorunitincludingperformanceparameters，variableconditionscharacteristics，wasteheatcharacteristicsandgasinletpressureaswellastheecon omyarecomparedwithgasenginegeneratorunit．Keywords：distributedenergysystem：gasturbinegeneratorunit；gasenginegeneratorunit；eeonomy 1概述燃气分布式能源系统(以下简称分布系统)是指布置在用户附近，以天然气为主要一次能源，采用发电机组发电，并利用发电余热进行供冷、供热的能源系统[1-11]。
分布式能源站项目燃气轮机及内燃机选择比较
分布式能源站项目燃气轮机及内燃机选择比较摘要：本文介绍了分布式能源站的定义，内燃机的优缺点。
从排放标准、综合效率、热电比、机组规模等比较了燃气轮机和内燃机的选择。
热电比大、机组规模大、排放要求高的项目适合于采用燃气轮机配置；运行方式灵活、热电比低、机组规模小的项目适用于采用内燃机配置。
根据具体工程的特点采用不同的燃气发电装置，以便获得更好的经济效益和社会效益。
1.分布式能源的定义分布式能源是一种建在用户端的能效高、节能、环保的能源供应方式，目前许多发达国家已可以将分布式能源综合利用效率提高到70-90%以上，大大超过传统用能方式的效率。
我国对“分布式能源”的定义为：（1）利用天然气为燃料（2）通过冷热电分布式能源等方式实现能源的梯级利用（3）综合能源利用效率在70%以上（4）在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式。
热电联产系统的核心设备是燃气发电装置，目前主要有燃气轮机和内燃机两大类型。
燃气轮机又分为重型燃气轮机和轻型燃气轮机，燃气轮机、余热锅炉和蒸汽轮机又可组成联合循环。
由于全球经济和科学技术的高速发展，国际上主要的燃气发电装置的制造公司近十年来不断兼并、合资、转型，同时新产品又相继上市。
因此，热电联产建设过程中必须充分注意到这一点，根据工程的特点采用不同的燃气发电装置，以便获得更好的经济效益和社会效益。
2.内燃机的优缺点内燃机的优点是：1）高效率，燃气内燃机的效率明显高于燃气轮机，如图2-1所示。
图2-1内燃机效率与其他机组效率比较2）采用先进的稀薄燃烧发动机的燃气内燃机在环境温度40℃内均不会由于气温升高有任何功率下降。
3）单台机组可以在100～50%负荷变化范围内稳定运行如图2-2所示。
4）几乎不受启停次数的影响，频繁的启停只会影响到少数部件，多台机组并行时，可以按照需要任意启停任何一台或多台机组，从而保证在机组维护期间不间断运行。
5）内燃机的自耗电低，燃气进气压力低于燃气轮机，启动时间短于燃气轮机，大修周期长于燃气轮机。
燃气内燃机、燃气轮机、汽轮机的区别
重
较轻
日常维护
项目较多，操作较复杂，费用高
项目少，简单，费用相对较低
大修周期
40000～64000h
60000h
机组价格
较低
较高
燃气压力
≤0.4MPa
≥1。4MPa
NOx排放
（含氧量15％）
200~500ppm(有控制时）
65～300ppm（无控制时），8～25ppm（低氮燃烧）
余热形式
烟气、冷却水
烟气温度400~600℃
缸套冷却水80～110℃
中冷器、润滑油冷却水40～65℃
烟气
烟气温度400～650℃
余热利用
回收烟气和各部件冷却水用于制冷或供热（中冷器、润滑油冷却水不能用于制冷）
英文名
Gas Engine
Gas Turbine
别名
燃气引擎
燃气透平
定义
往复式运动机械，将燃料(如天然气)与空气注入汽缸混合，点火引发其爆炸做功,推动活塞运动，驱动发电机发电
涡轮式（旋转式）热力流体机械，主要由压气机、燃烧室和涡轮机组成。压气机将空气压缩进入燃烧室,在燃烧室内与喷入的燃气（如天然气)混合燃烧，之后在涡轮机里膨胀,驱动叶轮转动，使其驱动发电机发电
回收烟气用来制冷，烟气也可以进余热锅炉产生蒸汽再供热或制冷
余热利用设备
烟气热水型余热直燃机
板式换热器；余热锅炉（热水)
烟气型余热直燃机
余热锅炉（蒸汽）
余热利用系统
较复杂，部分冷却水温度较低不回收利用
较简单，只有烟气需回收利用
噪声控制
低频噪声较多，不易控制
高频噪声较多，易屏蔽
机组尺寸
体积较大
同等发电输出下体积小
燃气轮机发展现状及未来趋势分析
燃气轮机发展现状及未来趋势分析燃气轮机作为一种高效可靠的动力设备，在能源领域扮演着重要的角色。
它的应用范围广泛，包括航空、船舶、发电、工业和交通等领域。
本文将分析燃气轮机的发展现状，并展望其未来发展趋势。
燃气轮机是一种利用燃气（燃料）燃烧产生高温高压气体，通过叶轮机械的转动将热能转化成机械能的热能动力装置。
相较于传统的内燃机，燃气轮机具有高效率、低污染、快速启动和灵活性等优势。
在电力领域，燃气轮机被广泛用于发电厂的基地负荷供电和峰值负荷供电。
在航空领域，燃气轮机推动了喷气式飞机的发展，并成为现代航空业的核心动力。
目前，燃气轮机的发展正处于快速发展阶段。
随着技术的不断进步，新一代燃气轮机在效率、功率密度、可靠性和环保性方面有了显著的提升。
例如，高效燃气轮机采用了先进的燃烧技术和材料，使得热效率超过60%，大大降低了燃气轮机的能耗。
另外，先进的金属合金材料和涂层技术提高了叶轮的耐高温性能和抗腐蚀性能，延长了燃气轮机的使用寿命。
未来，燃气轮机有望在以下方面得到更广泛的应用和进一步发展。
首先是环保方面。
随着全球环境保护意识的不断增强，燃气轮机的环保性将成为其发展的一个重要因素。
燃气轮机燃烧产生的氮氧化物和颗粒物排放量较低，但仍然需要不断改进以满足更加严格的环保标准。
预计未来几年内，燃气轮机将进一步减少排放，并采用更清洁的燃料，如天然气和生物气体。
其次是便携性和分散式应用。
随着能源需求的增长和能源供应的多样化，燃气轮机的便携性和分散式应用将成为其发展的一个重要方向。
燃气轮机可以快速启动和停机，并可以在不同的环境条件下运行，适用于临时或远程用电。
未来，燃气轮机有望更加小型化和灵活化，能够在各种场景下满足能源需求。
再者是高温高压技术的发展。
随着材料工程和燃烧技术的不断进步，燃气轮机将逐渐提高工作温度和工作压力，以提高热效率和功率密度。
高温高压技术的发展将使燃气轮机在航空、发电和工业领域有更广泛的应用，并进一步提升其性能。
10MW量级燃气轮机和燃气内燃机的比较
。
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随着 我 国 能 源 结 构 的不 断调 整 分 布 式 能源 不 断 发 展 和应 用 分 布 式能 源需 要 根据 项 目 的 具 体 情 况 结合 全 年 负 荷情 况 当地 能源 价格 以及 环 境保 护 的 要 求 做 合 理 的系 统 配置 而 原 动机 作 为系 统 的核 心 装 置 直 接 影 响系 统 的 性 能 燃 气 轮机 和 燃气 内燃 机 是应 用 最 为广 泛 的两 类 机 组 本 文 介 绍 了 I OM W 量 级 燃 气 轮 机 ( 新 比 隆 GE 1 0 一 l ) 和燃 气 内燃 机 (颜 巴赫 J 9 2 0 ) 的性 能 并做 相 关 比 较
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科技 经 济 导 刊
0 2
16
8 期 2
工 程 科 技 与产 业 发展
0 M W 量 级燃 气 轮机 和 燃 气 内燃机 的 比 较 1
朱 燕
( 南京 汽 轮 电 机 ( 集 团 ) 有 限 公 司 江 苏 南京
2
0 03 7 ) 1
,
摘 要 : 燃 气轮 机 和 燃 气 内 燃 机 作 为 分布 式 能 源 应 用 最 为 广泛 的 两 类机 组 介 绍 了 10 M w 量 级 的 燃 气轮 0 一 l 机 ( 新比 隆 G ) 和 燃 气 内燃 机 ( 颜 巴 赫 J 9 2 0 ) 的 结 构 和 性 能 并做 了相 关 比 较 E 1 : 0 一 1 ; 颜 巴 赫 J9 2 关 键词 新比 隆 G E 1 0 ; 结 构 ; 性能 中 图分 类 号 : T H 1 3 8 2 3 文 献标 识 码 : C 文 章 编 号 : 2 0 9 6 一 1 9 9 : (2 0 1 6 )2 8 一 0 0 7 7 一 0 1
燃气轮机和内燃机在天然气冷热电联供系统中的性能比较
６７０
杨 昆 ，等 ：燃 气 轮 机 和 内 燃 机 在 天 然 气 冷 热 电 联 供 系 统 中 的 性 能 比 较
１ 技 术 性 能 比 较
１．１ 发 电 效 率 比 较 内燃机 发 电 效 率 较 高，通 常 在 ３５％ 以 上，甚
至超过了４０％；而微型和小 型 燃 气 轮 机 的 发 电 效 率约 为 ２８％ ～３５％，低 于 ４０％ 。 ［２］ 左 政、华 贲［４］ 以３ ＭＷ 的 燃 气 内 燃 机 （Ｇ３６１６ 型）和 燃 气 轮 机 （Ｃｅｎｔａｕｒ４０）为对象进 行 了 变 工 况 下 的 发 电 效 率 比较，得出此功率 下 燃 气 内 燃 机 的 发 电 效 率 高 于 燃气轮机１０％ 以 上，并 且 随 着 负 荷 率 的 降 低，两 者的发电效率均 呈 下 降 趋 势，且 下 降 的 幅 度 大 致 相同。同时，ＩＳＯ 标 准 对 燃 气 轮 机 和 内 燃 机 对 海 拔高度和环境温度的参考条件是不同的。例如， 先进的稀薄燃烧内燃机 在 海 拔 高 度１ ５００ ｍ 以 下 输出功率不用修正，且环 境 温 度 达 到 ４０℃ 前 功 率 不会有任何下 降［５］；但 燃 气 轮 机 却 是 每 超 海 平 面 １００ｍ，输 出 功 率 下 降 １．２％，并 且 环 境 温 度 在 １５℃ 以 上 时 ，燃 气 轮 机 的 效 率 下 降 。 １．２ 热 效 率 比 较
Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ Ｇａｓ Ｔｕｒｂｉｎｅ ａｎｄ Ｉｎｔｅｒｎａｌ－ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅ ｉｎ Ｎａｔｕｒａｌ－ｇａｓ－ｆｉｒｅｄ Ｃｏｍｂｉｎｅｄ Ｃｏｏｌｉｎｇ Ｈｅａｔｉｎｇ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ
Ｙａｎｇ Ｋｕｎ，Ｗａｎｇ Ｊｉａｎｇｊｉａｎｇ，Ｃｈｅｎｇ Ｗｅｎｙｕ
燃气轮机与燃气内燃机对比
根据项目的建筑状况，能源站发电机组可以考虑使用燃气轮机和燃气内燃机。
针对本项目，分析如下：（1）目前，国内外在冷、热、电联产系统中使用的燃气轮机多为10MW以下的中小型机组和微型机组，且分为简单循环燃气轮机和回热循环燃气轮机。
由于结构和材料的限制，中小型、微型燃气轮机的透平温度通常低于900°C，往往压比在6.0以下，当采用简单循环时，发电效率一般不到20%，为改善性能，通常选用回热循环，此时，联产系统可将更多的能量输入转换为功输出，但降低燃气轮机透平的排气温度会对系统的冷、热输出产生较大影响，冷热电比都将下降，所以这种联产系统主要以输出电力为目的。
本区域供能能源站冷热负荷之和远大于电负荷，所以燃气轮机作为动力子系统并不是十分契合本能源站的性质要求。
采用回热循环的小型燃气轮发电机组的发电效率通常为30%左右，而燃气内燃发电机组发电效率可达到40%以上，在上海市目前的燃气价格和市电价格情况下，当优先选用发电效率高的设备，才可以更好的体现项目的经济性。
（2）燃气轮机所要求的燃气进气压力高（3.5~4.0MPa），一般需要设置专用的天然气调压站。
天然气调压站包括计量、过滤、压力调节、天然气分配、排放、排污、安全监测、电气控制等装置。
考虑到天然气调压站的特殊要求，它需要一些安全辅助设施，如：静电释放器、避雷针、天然气放散管路、危险气体检测器及灭火设备。
本项目没有空间单独设置燃气升压站。
（3）从冷、热、电联产的动力子系统经济性上说，由于小型进口燃气轮机的单位造价比进口内燃机的高，使得小型燃气轮机的联产系统的建设费用相对较高。
一般小型燃气轮机驱动的联产系统回收期多于内燃机联产系统。
此外小型燃汽轮机还有检修周期短、维修工作难度大、主要部件要返厂修理，运行维护费用较高等缺点。
目前国外较多的三联供能源站选择燃气内燃发电机组。
因为燃气内燃发电机组具有发电效率高、发电出力衰减受特殊恶劣地理环境影响最小的优势，在20～100MW 热电联产电厂或调峰电厂，以及楼宇式1～5MW 冷热电三联供系统中都普遍安装燃气内燃发电机组。
燃气内燃机与燃气轮机冷热电联产系统的比较讲解
中图分类号:TU995文献标识码:A文章编号:1000-4416(2005)01--04
ComparisonBetweenGasEngineandsins
ZUO(KeyLabofHeatTransferUniversityofTechnology,
,China)
・39・
第1期 煤气与热力 第25卷
MW;燃气轮机简单循环系统104座,平均装机容量9.0MW;燃气轮机联合循环系统27座,平均装机容
由图1可知,此功率下燃气内燃机的发电效率高于燃气轮机10个百分点以上。随着负荷率的降低,两者发电效率均呈下降趋势,且下降的幅度大致
相同。对于余热利用(最终烟气排放温度为120℃),燃气轮机的余热利用效率明显高于燃气内燃机,其中燃气轮机的余热利用效率随着负荷率的降低而降低,而燃气内燃机的余热利用效率随着负荷率的降低有上升趋势。这是因为当原动机负荷率减小时,燃气轮机的进口空气流量基本保持不变,其烟气出口温度随负荷率减小而降低;而燃气内燃机的进口空气流量随负荷率减小而减小,出口烟气温度反而呈上升趋势。因此,尽管两者在额定工况下具有大致相同的热电总效率,燃气内燃机具有比燃气轮机更好的部分负荷特性。显然,对于那些冷热负荷波动较大的终端,形式,但其余热有一(温度为90～99℃),只能用于供热或作为单效吸收式制冷机组的热源,而且该部分热量份额较大,通常占ห้องสมุดไป่ตู้余热量的1/3～1/2。燃气轮机的余热品位较高,烟气温度一般为450～600℃
・40・
第1期 左 政,等:燃气内燃机与燃气轮机冷热电联产系统的比较 第25卷
状态参数。
环保效益是以天然气为一次能源的冷热电联产系统的一个优势,在相同发电量下,燃气内燃机的
燃气轮机和内燃机在天然气冷热电联供系统中的性能比较
并 以北 京 市 某 宾 馆 为 例 设 计 了天 然 气 冷 热 电 联 供 系 统 方 案 ， 在余 电 可 上 网 出售 的 条 件 下 ， 利 用 ＲＥ ＴＳ ｃ ｒ ｅ ｅ ｎ软 件 分 别 比较 了天 然 气 价 和 电价 对 燃 气 轮 机 系 统 和 内 燃 机 系 统 运 行 利 润 的影 响 。
摘 要 ： 天 然 气 冷 热 电联 供 系统 中 驱 动 装 置 的 选 型 对 系 统 的 运 行 性 能 至 关 重 要 。在 这 一 背 景 下 ， 分 析 比较 了 燃 气 轮 机 和 内燃 机 在 冷 热 电联 供 系统 中 的发 电 效 率 、 热效率 、 一 次 能 源 利 用 率 等 性 能 指 标 以及 对 环 境 的影 响 ，
பைடு நூலகம்
Ｙ ａ ｎ ｇ Ｋｕ ｎ，Ｗａ ｎ ｇ Ｊｉ ａ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ，Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ Ｗｅ ｎ ｙｕ
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｐ ｏ ｗｅ ｒ＆ Ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｎｏ ｒ ｔ ｈ Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｂ ａ ｏ ｄ ｉ ｎ ｇ ０ ７ １ ０ ０ ３ ，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
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燃气内燃机与燃气轮机分布式供能系统的对比分析 韩东
燃气内燃机与燃气轮机分布式供能系统的对比分析韩东摘要：随着可持续发展战略的深入推广，节能减排成为各行业发展的方向。
对于满足用户生活的冷热电需求的燃气三联供来说，也开始使用新型的燃气内燃机和燃气轮机两种新的分布式供能系统，本文先简要地介绍了相关的理论知识并着重分析对比了两种分布式供能系统的差别。
关键词：燃气内燃机；轮机；分布式供能；对比前言国民经济的高速发展不仅提高了居民的生活水平，也在新的发展阶段重视生态环境保护，天然气作为清洁能源也在此形势下得以发展，继而为燃气内燃机和燃气轮机的使用提供了便利条件。
这两种形式的分布式供能系统比以往的冷热电三联供方式有明显的优势，为此分析存在的差别对实际应用有现实意义。
1燃气内燃机与燃气轮机的相关理论燃气内燃机和轮机从应用的范围来看都属于冷热带三联供系统中的发电装置，主要是应用于分布式供能系统。
燃气内燃机是由缸体、曲轴、衬垫以及连杆均等部件组成，相比与柴油内燃机压力降低了约45%左右，大大地延长了机组和燃料的使用时间，再加上内燃机的组成结构比较紧凑、机动性能也很强、维修养护的步骤简便等优点，是当前一种主要的供能发电装置。
而燃气轮机的发展比前者略晚，虽然从属于内燃机的范畴内但由于受到空间和时间的限制比传统内燃机在安全性上有所提高，组成构件也只有内燃机的六分之一左右，但使用寿命较短且多为耐高温性能强的高成本材料，使其使用范围没有前者广泛[1]。
燃气内燃机和轮机之所以能够应用于分布式供能系统中，与系统自身的工作原理关系很大，再有比较两种设备的差别需要从此系统着手。
分布式供能系统的工作原理概括来说主要是通过温度的变化进行梯度利用，具体的工作步骤如下。
第一步，燃气机械发电设备会对进入的天然气进行燃烧处理，反应生成温度和压力都比较高的气体作为发电的主要能源，从而输出质量和效能高的电力资源。
接着，燃烧反应完成后电力输出完成，燃气机械内部残余的温度需经过安装在中温段的回收装置再次加工，用以提供用户需要的冷、暖资源，并在末端的烟气处理装置中实现供热转换和热水的排放。
燃气内燃机和燃气轮机的比较和区别
燃气内燃机和燃气轮机的比较和区别文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-燃气内燃机的发电效率通常在30％－40％之间，比较常见的机型一般可以达到35％。
燃气内燃机最突出的优点正是发电效率比较高，其次是设备集成度高，安装快捷，对于气体中的粉尘要求不高，基本不需要水，设备的单位千瓦造价也比较低。
但是内燃机也有一些不足的地方，首先，内燃机燃烧低热值燃料时，机组出力明显下降，一台燃烧低热值8000大卡/立方米天然气燃料的500千瓦级燃气内燃发电机组，在使用低热值4000大卡/立方米的焦化煤气时，出力可能下降到350～400kW左右。
此外，内燃机需要频繁更换机油和火花塞，消耗材料比较大，也影响到设备的可用性和可靠性两个主要设备利用指标，对设备利用率影响比较大，有时不得不采取增加发电机组台数的办法，来消除利用率低的影响。
内燃机设备对焦化煤气中的水分子含量和硫化氢比较敏感，可能导致硫化氢和水形成硫酸腐蚀问题，需要采取一些必要措施加以克服。
燃气轮机比较适用于高含氢低热值和气体含杂质较多的劣质燃料，一些燃气轮机甚至使用原油和高硫渣油燃料。
燃气轮机自身的发电效率不算很高，一般在30％～35％之间，但是产生的废热烟气温度高达450～550℃，可以通过余热锅炉再次回收热能转换蒸汽，驱动蒸汽轮机再发一次电，形成燃气轮机--蒸汽轮机联合循环发电，发电效率可以达到45%~50%，一些大型机组甚至可以超过55％。
采用燃气轮机的优势相对比较多，首先是设备的可用性和可靠性都比较高，综合利用率一般可以保持在90％；其次，对于燃料的适应性比较强，含硫、含尘高一点问题都不大；再有就是发电出力一般不会减少，甚至因为燃料进气量增加而有所增加；此外，燃气轮机功率密度大体积小，比较适合再移动，便于转移运行现场，这对于存在一些不确定性的焦化厂项目的焦化煤气利用非常有利。
但是，世上的事务有一利，必有一弊，没有十全十美的事情。
燃气轮机和内燃机区别
燃气轮机和内燃机区别燃气轮机和内燃机的区别第一，发动机部件的运行方式不同，前者为高速旋转，而且工质气流朝一个方向流动；内燃机则可采用活塞等往复式吞吐，由于往复式做功其运动速度的限制，造成工质流量的制约，同样的大的机器内，燃气轮机的工质流量要大得多，功率也大，且结构简单，运行平稳。
第二、在燃气轮机内，各种热力过程，是在不同的部件内完成的，如压气机，燃烧室，透平，而内燃机多是在气缸内进行了所有的热力过程，所以此种组合，更加适用于不同的情况。
第三、燃气轮机做功的工质采用高温加热，高温放热，虽然在简单系统内的效率低，但却有很大的提高系统效率的潜力。
内燃机内燃机是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。
内燃机以其热效率高、结构紧凑，机动性强，运行维护简便的优点著称于世。
广义上的内燃机不仅包括往复活塞式内燃机、旋转活塞式发动机和自由活塞式发动机，也包括旋转叶轮式的燃气轮机、喷气式发动机等，但通常所说的内燃机是指活塞式内燃机。
活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍。
往复活塞式内燃机的组成部分主要有曲柄连杆机构、机体和气缸盖、配气机构、供油系统、润滑系统、冷却系统、起动装置等。
活塞式内燃机将燃料和空气混合，在其气缸内燃烧，释放出的热能使气缸内产生高温高压的燃气。
燃气膨胀推动活塞作功，再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出，驱动从动机械工作。
内燃机以其热效率高、结构紧凑，机动性强，运行维护简便的优点著称于世。
燃气轮机（是内燃机的一种）燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。
1燃气轮机的工作过程是，压气机(即压缩机)连续地从大气中吸入空气并将其压缩；压缩后的空气进入燃烧室，与喷入的燃料混合后燃烧，成为高温燃气，随即流入燃气透平中膨胀作功，推动透平叶轮带着压气机叶轮一起旋转；加热后的高温燃气的作功能力显著提高，因而燃气透平在带动压气机的同时，尚有余功作为燃气轮机的输出机械功。
内燃机与燃气轮机的差异对比
The Difference and Comparison between Internal Combustion Engine and Gas Turbine
WU Saite (SAIC Motor, Shanghai 200438)
Abstract: Gas turbine and internal combustion engine are two kinds of common heat engines. In this paper, the differences between their structural features, the working process, the thermal parameters and the operating pedormance are emphatically expounded. The comparison and analysis between them are combined with the speci:ic application of highway trans port, water transport, railway trans po此， air transpo此， power generation and military weapon system. The advantages of gas turbine are its more powedul output, light and tiny structure, easy to start and change speed, s uperior adaptability of e nvironment and fuel , much easier maintenance, which makes it plays an important role in air transpo时ation and military fields. While the internal combustion engine owns the significant advantage of lower fuel consumption, which makes it has been widely used in highway trans port, water transpo吐，railway transport, and other civil a pplications. This article provides nece田ary theoretical basis for the researchers in the related fields. Keywords: internal combustion engine; gas turbine; heat engine; struct盯e; operation; difference
燃气内燃发电机与燃气轮发电机的技术特点 及其在分布式发电领域的应用对比
２０２１年第１期第２７卷（总第１７４期）－５７㊀－工艺研究中的应用现状［Ｊ］ 焊接，２００８（９）：９⁃１２［２］ＤｏｕｇｌａｓＣ Ｍｏｎｔｇｏｍｅｒｙ 实验设计与分析［Ｍ］北京：人民邮电出版社，２００９［３］张泽志，韩春亮，李成未，等 响应面法在试验设计与优化中的应用［Ｊ］ 河南教育学院学报（自然科学版），２０１１，２０（４）：３４⁃３７ ［４］李亚江 先进材料焊接技术［Ｍ］ 北京：化学工业出版社，２０１２，４３．燃气内燃发电机与燃气轮发电机的技术特点及其在分布式发电领域的应用对比４燃气内燃机与燃气轮机的热效率对比内燃机和燃气轮机的余热利用形式不同㊂燃气轮发电机发电后的余热以排烟形式排出，排烟温度在４５０ ５５０ħ，而内燃发电机余热的一半以４００４５０ħ的烟气形式排出，还有一半以８０ ９０ħ的冷却液排出㊂由于燃气轮发电机的余热品位较高，易于回收，因此其余热回收利用效率高于内燃发电机㊂以燃气内燃机和燃气轮机为例，进行变工况下的余热利用的效率比较可知，燃气轮机的余热利用效率随着负荷率的降低有上升趋势㊂因此，对于冷㊁热负荷变化较大的终端用户，燃气内燃发电机冷㊁热电联供系统在部分负荷下具有更好的热电总效率和经济性㊂随着负荷率的降低，内燃发电机和燃气轮发电机二者的发电效率均呈下降趋势，且下降的幅度大致相同㊂对于余热利用，燃气轮内燃发电机机的余热利用效率明显高于燃气内燃发电机机，其中燃气轮内燃发电机机的余热利用效率随着负荷率的降低而降低，而燃气内燃发电机的余热利用效率随着负荷率的降低有上升趋势㊂当流量基本保持不变时，燃气轮机的烟气出口温度随负荷率的减小而降低；而燃气内燃机与燃气轮机不同，某一负荷率下，空气流量随负荷率的减小而减小，烟气出口温度反而呈上升趋势㊂因此，尽管二者在额定工况下具有大致相同的热电总效率，燃气内燃机具有比燃气轮机更好的部分负荷特性㊂５一次能源利用率的对比常用的一次能源利用率（也称系统热效率或总能利用效率）是指系统输出能量与输入能量的比值，并将功㊁热㊁冷等同看待，可以直接相加㊂因此，冷㊁热电联供系统的一次能源利用率越高，表明系统的热力性能越好㊂分布式能源系统中很重要的技术参数之一是系统的热电比σ（σ＝Ｑ／Ｗ㊂Ｑ为系统所需的热（冷）能，Ｗ为系统所需的电能）㊂σ分为２类：一类是需求侧热电比，即系统负荷特性中的负荷热电比，另一类是供应侧热电比，即分布式能源系统的热电比㊂热电比是分布式能源机组的技术经济指标，它反映了分布式能源系统的运行水平和管理效益，是重要的技术经济指标之一㊂在供热季节，内燃发电机型和燃气轮发电机型联供系统的一次能源利用率相差不多；在供冷季节，内燃发电机型联供系统的一次能源利用率比燃气轮发电机型联供系统的一次能源利用率约低１９％㊂当用户负荷的平均热电比在１ ５ ２ ５时，燃气轮机和燃气内燃机的一次能源利用率基本相同；当用户负荷的平均热电比低于这一范围时，燃气内燃机系统的节能性占优势；当用户负荷的平均热电比高于这一范围时，燃气轮机系统的节能性占优势㊂６燃气内燃发电机与燃气轮发电机对环境的影响对比天然气属于清洁能源，ＳＯ２和烟尘的排放量都可忽略不计㊂但在相同的发电量下，燃气内燃发电机的ＮＯｘ的排放浓度通常为燃气轮发电机的５ １０倍，因此燃气轮机在环保方面具有更好的竞争力㊂７燃气内燃发电机与燃气轮发电机的优劣势对比７ １燃气内燃发电机的优势与劣势７ １ １燃气内燃发电机的技术优势相对于其他动力机械来说，燃气内燃机的主要优势如下：１）规格齐全，价格低廉：在市场上，燃气内燃机的规格从１ ５ＭＷ以上都有销售，对用户来总1２０２１年第１期第２７卷（总第１７４期）－５８㊀－说有广阔的选择余地，同样规格的燃气内燃机比燃气轮机投资更低㊂２）热能输出：内燃机能根据用户需要同时输出热水和低压蒸汽㊂３）起动快：快速起动的特性使得燃气内燃发电机能够从停止状态很快地恢复工作，在用电高峰或紧急情况下，燃气内燃发电机能够很快地根据需求来供电㊂４）起动耗能小：在突然停电的情况下，起动燃气内燃发电机只需要很少的辅助电力，通常只要蓄电池就足够了㊂５）部分负荷运行性能好：因为燃气内燃发电机在部分负荷下运行仍能维持较高的效率，这就保证了燃气内燃发电机在用户不同的用电负荷情况下都能有较好的经济性㊂当燃气内燃发电机在５０％负荷下运行时，其效率只比满负荷运行时低８％１０％，而燃气轮发电机在部分负荷下运行时，效率通常要比满负荷运行时低１５％ ２５％㊂６）可靠性和安全性：实践证明，只要给予适当的维护，燃气内燃发电机的运行可靠性是相当高的㊂７）环保性：与汽油㊁柴油内燃机不同，燃气内燃机排放的ＮＯｘ相当低，环保性能优良㊂７ １ ２燃气内燃机的技术劣势燃气内燃机的不足之处是：体积大，重量大；运行费用较高；噪声大，通常超过１００ｄＢ；余热回收复杂，需要对烟气㊁发动机冷却液㊁中冷器三段热量进行回收；供热量小㊂７ ２燃气轮机发电的优势与劣势７ ２ １燃气轮发电机的技术优势燃气轮发电机的主要优点有：功率大㊁体积小㊁投资小㊁运行成本低和寿命周期较长㊂由于回转运动部件和机械性往复部件少，机械摩擦部件少㊁振动小，与低频㊁振动多的往复式内燃发电机相比，节省润滑油，噪声比较容易处理；此外，可以使用煤油㊁重油等劣质燃料，适用性强㊂７ ２ ２燃气轮发电机的技术劣势燃气轮发电机的不足之处在于，其涡轮机内有高温燃气，需用耐高温材料制造涡轮叶片，生产成本略高；由于受到目前材料和冷却技术的限制，不能选用过高的燃气温度，因此，单机热效率不如燃气内燃发电机，经济性较差；燃气温度高，对材料有腐蚀作用，影响涡轮机的使用寿命㊂８基于分布式发电系统的发电设备选用原则在分布式能源系统设计过程中，发电设备的选型是系统设备选型的关键㊂发电设备种类和容量的选择是否与用户的负荷特性相匹配，将会对系统形式的配置㊁系统运行模式和运行策略带来完全不同的设计，进而影响系统的能源评价指标㊁经济评价指标和环境评价指标㊂发电设备选型一般遵循安全可靠性㊁能源利用高效性㊁优良的项目经济性等原则㊂同时，选型应根据用户热电负荷状况及外部条件，经技术经济比较后确定㊂其中，用户热电负荷是指冷㊁热负荷性质，热电负荷比例等；外部条件是指燃气供应条件㊁场地条件㊁环保要求㊁资金情况等㊂发电设备的类型对于天然气分布式能源系统而言，主要有柴油机㊁燃料电池㊁燃气内燃机和燃气轮机等几类，其相关技术参数对比如表１所示㊂表１ 不同发电设备用于分布式发电的参数对比参数发电设备类型柴油机发电机燃料电池发电机燃气内燃发电机燃气轮发电机满负荷发电效率／％３５ ４５４０２５ ３５２０ ３０部分负荷发电效率／％３０（５０％负荷）４０２３ ３０（５０％负荷）２０ ２５（５０％负荷）平均热回收效率／％１６４０４０５１初期投资／（美元／ｋＷ）２０００６３６４２２７３１８２０㊀㊀发电设备种类的选择通常根据需求侧热电比和供应侧热电比的对应情况来进行选择㊂通常，根据系统负荷特性进行分析，当其为高需求侧热电比时，则宜选用燃气轮机㊂当其为低需求侧热电比时，则宜选用柴油机㊁燃气内燃机或燃料电池㊂一般情况下，燃气轮发电机的发电效率相对其他种类的发电设备更低，但其余热回收量通常较多，即柴油发电机与燃气内燃发电机多属于设备热电比较高的发电设备㊂燃气内燃发电机相对于燃气轮发电机而言，发电效率更高，但其余热回收量通常就要少一些，则其系统热电比就会比燃气轮发电机更小；燃料电池发电机尽管在实际的分布式能源系统中应用不常见，但其属于发电效率高㊁余热回收量相对小的发电设备，仍有着独到的技术优势㊂（待续）伍赛特（编辑部特约撰稿人）总2。
燃气轮机和内燃机区别
燃气内燃机的发电效率通常在30％－40％之间，比较常见的机型一般可以达到35％。
燃气内燃机最突出的优点正是发电效率比较高，其次是设备集成度高，安装快捷，对于气体中的粉尘要求不高，基本不需要水，设备的单位千瓦造价也比较低。
但是内燃机也有一些不足的地方，首先，内燃机燃烧低热值燃料时，机组出力明显下降，一台燃烧低热值8000大卡/立方米天然气燃料的500千瓦级燃气内燃发电机组，在使用低热值4000大卡/立方米的焦化煤气时，出力可能下降到350～400kW左右。
此外，内燃机需要频繁更换机油和火花塞，消耗材料比较大，也影响到设备的可用性和可靠性两个主要设备利用指标，对设备利用率影响比较大，有时不得不采取增加发电机组台数的办法，来消除利用率低的影响。
内燃机设备对焦化煤气中的水分子含量和硫化氢比较敏感，可能导致硫化氢和水形成硫酸腐蚀问题，需要采取一些必要措施加以克服。
燃气轮机比较适用于高含氢低热值和气体含杂质较多的劣质燃料，一些燃气轮机甚至使用原油和高硫渣油燃料。
燃气轮机自身的发电效率不算很高，一般在30％～35％之间，但是产生的废热烟气温度高达450～550℃，可以通过余热锅炉再次回收热能转换蒸汽，驱动蒸汽轮机再发一次电，形成燃气轮机--蒸汽轮机联合循环发电，发电效率可以达到45%~50%，一些大型机组甚至可以超过55％。
采用燃气轮机的优势相对比较多，首先是设备的可用性和可靠性都比较高，综合利用率一般可以保持在90％；其次，对于燃料的适应性比较强，含硫、含尘高一点问题都不大；再有就是发电出力一般不会减少，甚至因为燃料进气量增加而有所增加；此外，燃气轮机功率密度大体积小，比较适合再移动，便于转移运行现场，这对于存在一些不确定性的焦化厂项目的焦化煤气利用非常有利。
但是，世上的事务有一利，必有一弊，没有十全十美的事情。
燃气轮机进气压力比较大，越是发电效率高的机组燃料进气压力越高，因为焦化煤气本身没有什么压力，这就需要使用燃气压缩机，压缩燃气需要消耗大量的能量，影响到设备的实际输出功率，一些项目甚至需要消耗燃气轮机15%~20%的功率，对于联合循环项目达到影响可能是10%~15%的输出功率；采用联合循环系统存在与蒸汽轮机相同的水资源条件要求，系统比较复杂，投资也比较大，同时搬迁也比较困难。
动力燃烧的名词解释
动力燃烧的名词解释动力燃烧是指在机械设备或交通工具中使用燃烧化学能产生动力的过程。
它是现代工业与交通运输中不可或缺的一项技术，为人们的生活提供了许多便利。
一、动力燃烧的原理动力燃烧的原理基于燃料的氧化和燃烧产生的化学能，从而转化为机械能。
动力燃烧所用的燃料通常为液体燃料（如汽油、柴油等）或气体燃料（如天然气、液化石油气等）。
通过供给燃料与氧气的混合物，并在内燃机或燃气轮机等燃烧室中点火，引发燃料的快速氧化反应，从而释放出大量的热能。
二、内燃机的动力燃烧内燃机是一种常见的动力燃烧设备。
它的工作原理是利用燃烧后的高温高压气体推动活塞产生机械能。
内燃机常用的燃料有汽油和柴油。
汽油机是通过混合空气和汽油形成可燃混合物，然后在汽缸内点火燃烧，从而推动活塞运动。
柴油机则利用高压将柴油喷入气缸，然后利用高压空气在气缸内点燃柴油，推动活塞工作。
无论是汽油还是柴油机，都是利用燃料的氧化反应释放出的化学能转换为机械能。
三、燃气轮机的动力燃烧燃气轮机也是一种常见的动力燃烧设备，广泛应用于发电厂和大型工业设施中。
燃气轮机的工作原理与内燃机有所不同。
它不是通过活塞来产生机械能，而是利用高速旋转的轴件（如涡轮）来驱动机械装置。
燃气轮机的燃料一般为天然气或液化石油气。
在燃烧室内，通过喷射燃料，并与压缩空气混合形成可燃混合物，燃烧产生高温高压气体。
该气体进一步驱动涡轮旋转，并通过轴件传递动力到其他设备，如发电机。
与内燃机相比，燃气轮机在能量利用效率上更高。
四、动力燃烧的应用动力燃烧技术的应用非常广泛。
汽车、飞机、船舶等交通工具都使用内燃机来驱动，同时发电厂中常用燃气轮机生成电力。
换句话说，动力燃烧技术在我们的日常生活中起到了至关重要的作用。
此外，它还被应用在一些工业设备中，如风机、压缩机等。
五、动力燃烧的发展趋势在环保意识逐渐提高的背景下，动力燃烧技术也在不断发展。
对燃料的燃烧效率、能源利用效率和排放控制等方面提出了更高的要求。
《热机》燃烧与做功,热机原理
《热机》燃烧与做功，热机原理在我们的日常生活中，热机扮演着极其重要的角色。
从汽车的发动机到发电厂的大型机组，热机的应用无处不在。
那么，究竟什么是热机？它又是如何通过燃烧与做功来实现能量转换的呢？要理解热机，首先得明白“热”和“功”这两个概念。
简单来说，热是一种能量形式，它由物体内部微观粒子的无规则运动产生。
而功则是力在物体沿力的方向移动一定距离所做的。
当我们把热和功联系起来，就有了热机的基本原理。
热机的核心在于燃烧过程。
燃烧，本质上是一种剧烈的氧化反应。
例如，在汽车的内燃机中，汽油与空气混合后被点燃，发生一系列复杂的化学反应，释放出大量的热能。
这部分热能使得气缸内的气体温度急剧升高，压强增大。
那么，这些热能是如何转化为功的呢？这就要提到热机的工作循环。
以常见的四冲程内燃机为例，它包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。
在吸气冲程中，活塞向下运动，吸入汽油和空气的混合物。
随后的压缩冲程里，活塞向上运动，将混合物压缩，使其温度和压强进一步升高。
当混合物被压缩到一定程度时，火花塞点火，引发燃烧。
在做功冲程中，燃烧产生的高温高压气体迅速膨胀，推动活塞向下运动，通过连杆带动曲轴转动，从而对外做功。
最后，在排气冲程中，活塞再次向上运动，将燃烧后的废气排出气缸。
这个工作循环不断重复，使得热机能够持续地输出功率。
但这里有一个关键问题，那就是热机的效率永远不可能达到 100%。
这是因为在能量转换过程中，总会有一部分能量以热量的形式散失掉。
热机的效率可以用公式η ＝W ／Q₁来表示，其中η是热机效率，W 是热机对外做的功，Q₁是燃料燃烧所释放的总能量。
为了提高热机的效率，工程师们想出了许多办法。
比如，改进燃烧过程，让燃料燃烧得更充分；优化气缸的设计，减少摩擦损失；采用更好的冷却系统，降低热量散失等。
除了内燃机，还有一种常见的热机是蒸汽机。
蒸汽机的工作原理与内燃机有所不同，但本质上也是利用燃料燃烧产生的热能将水加热成蒸汽，然后利用蒸汽的膨胀来做功。
炼钢中煤气发电技术的应用
炼钢中煤气发电技术的应用随着社会的发展和科技的进步，煤气发电技术的应用越来越广泛。
炼钢中煤气发电技术的应用则是其中的重要方面。
在炼钢过程中，大量的煤气会被产生，并在炼钢厂内被排放掉。
然而，这些煤气所蕴含的能量却可以被充分利用。
因此，炼钢中煤气发电技术的应用不仅可以为工厂节约能源、降低成本，还能对环境起到一定的保护作用。
一、煤气发电技术的原理煤气发电技术是指利用煤气作为燃料，通过发电机将其转化为电能的技术。
在炼钢中采用的煤气发电技术一般采用内燃机发电或燃气轮机发电两种方式。
其中，内燃机发电主要是指通过燃烧机械进气式内燃机，利用煤气的热能释放出的气体膨胀作用来驱动发电机发电。
燃气轮机发电则是利用燃气轮机的压缩、燃烧、膨胀过程将煤气的化学能转化为机械能，然后将机械能转化为电能。
两种发电方式的原理类似，只是热力循环过程不同。
二、炼钢中煤气发电技术的应用炼钢中煤气发电技术的应用可以带来许多好处。
首先，煤气发电可以节约能源、降低炼钢厂的运行成本。
在炼钢过程中，大量的煤气会被产生，并在炼钢厂内被排放掉。
这些煤气所蕴含的能量却可以被充分利用，通过煤气发电技术转化为电能，再用于生产或出售，可以为工厂带来不小的经济收益。
其次，在煤气发电的过程中，排放的废气经过一个完整的净化处理之后便可达标排放，可以有效地保护环境。
与传统的焚烧方式相比，煤气发电的废气处理更为彻底，可以最大限度地减少对环境的污染。
而且，在净化处理中，可回收的有用产品也可以再利用，也能为企业带来一定的经济利益。
最后，采用煤气发电技术可以为炼钢企业带来品牌价值和形象提升。
现如今，环保已成为一个热门话题，尤其是对于大气污染不断加剧的问题，各行各业都在积极探索并采用环保技术来降低自身的环境污染。
在这种背景下，采用煤气发电技术可以树立企业的环保形象，提高企业的公信力和社会认可度。
三、应用前景展望目前，煤气发电技术已经在炼钢中得到了广泛应用，并获得了不错的效果。