我国工业燃气轮机的现状与前景.doc
燃气轮机简介
我国工业燃气轮机的现状与前景一、世界工业燃气轮机的发展趋势1、世界工业燃气轮机的发展途径与现状自1939年瑞士BBC公司制成世界上第一台工业燃气轮机以来,经过60多年的发展,燃气轮机已在发电、管线动力、舰船动力、坦克和机车动力等领域获得了广泛应用。
由于结构上的分野,工业燃气轮机分为重型燃气轮机和轻型燃气轮机(包括航机改型燃气轮机)。
80年代以后,燃气轮机及其联合循环技术日臻成熟。
由于其热效率高、污染低、工程总投资低、建设周期短、占地和用水量少、启停灵活、自动化程度高等优点,逐步成为继汽轮机后的主要动力装置。
为此,美国、欧洲、日本等国政府制定了扶持燃气轮机产业的政策和发展计划,投入大量研究资金,使燃气轮机技术得到了更快的发展。
80年代末到90年代中期,重型燃气轮机普遍采用了航空发动机的先进技术,发展了一批大功率高效率的燃气轮机,既具有重型燃气轮机的单轴结构、寿命长等特点,又具有航机的高燃气初温、高压比、高效率的特点,透平进口温度达1300℃以上,简单循环发电效率达36%~38%,单机功率达200MW以上。
90年代后期,大型燃气轮机开始应用蒸汽冷却技术,使燃气初温和循环效率进一步提高,单机功率进一步增大。
透平进口温度达1400℃以上,简单循环发电效率达37%~39.5%,单机功率达300MW以上。
这些大功率高效率的燃气轮机,主要用来组成高效率的燃气-蒸汽联合循环发电机组,由一台燃气轮机组成的联合循环最大功率等级接近500MW,供电效率已达55%~58%,最高60%,远高于超临界汽轮发电机组的效率(约40%~45%)。
而且,其初始投资、占地面积和耗水量等都比同功率等级的汽轮机电厂少得多,已经成为烧天然气和石油制品的电厂的主要选择方案。
由于世界天然气供应充足,价格低廉,所以,最近几年世界上新增加的发电机组中,燃气轮机及其联合循环机组在美国和西欧已占大多数,亚洲平均也已达36%,世界市场上已出现了燃气轮机供不应求的局面。
重型燃气轮机发展现状及展望
重型燃气轮机发展现状及展望引言:重型燃气轮机是一种高效、灵活的能源转换设备,具有广泛的应用领域,包括电力、石油化工、船舶和铁路等。
本文将探讨重型燃气轮机的发展现状,分析其面临的挑战,并展望未来发展方向。
一、发展现状1.1 技术进步与性能提升随着科技的进步和技术的发展,重型燃气轮机的性能得到了长足的提升。
燃烧技术的改进使其燃烧效率达到了新的高度,发电效率得到了显著提升。
同时,材料技术的进步使得燃气轮机的耐久性和可靠性得到了增强。
1.2 环保要求与节能效果随着全球环境问题的日益突出,重型燃气轮机在环保方面的要求也越来越高。
减少排放、提高能源利用效率成为了重型燃气轮机发展的重要课题。
通过改进燃烧技术和优化热循环系统,重型燃气轮机的排放量和能源消耗得到了有效控制。
1.3 应用领域的拓展重型燃气轮机的应用领域不断拓展,除了传统的发电和工业领域,还涉及到船舶和铁路等交通运输领域。
燃气轮机的高效性和灵活性使其成为这些领域的理想选择。
未来,随着新能源的发展和需求的增加,重型燃气轮机在多领域的应用将迎来更广阔的发展空间。
二、面临的挑战2.1 燃料多样性与供应安全重型燃气轮机的燃料多样性是其面临的一个挑战。
不同燃料的物理和化学特性不同,对燃气轮机的燃烧过程和性能产生影响。
同时,燃料供应的安全性也是一个关键问题,需要建立稳定可靠的供应链。
2.2 技术创新与成本压力重型燃气轮机的技术创新是其持续发展的关键。
新材料、新工艺、新燃烧技术的应用将进一步提升燃气轮机的性能。
然而,技术创新也带来了成本压力,如何在保持高性能的同时降低成本是一个重大挑战。
2.3 环境法规与可持续发展环境法规的不断加强对重型燃气轮机的发展带来了新的挑战。
排放限制的提高和环境保护的要求使得燃气轮机需要更加环保和可持续发展。
如何满足法规要求并保持经济性是一个亟待解决的问题。
三、未来发展展望3.1 高效节能技术的应用未来,重型燃气轮机将继续致力于高效节能技术的研发与应用。
国内外燃气轮机发电技术的进展与前景
国内外燃气轮机发电技术的进展与前景1前言随着社会生产力水平的不断提高和经济的迅速增长,对于能源的需求也在快速增长。
目前,世界火电站汽轮机长期占统治地位的局面已开始动摇,“大型电站以联合机组为主,中、小型机组以热电并供居多”已是许多工业发达国家电站发展的主要格局。
燃气轮机具有极强的适配性,能够作为多种发电模式,以成为当今世界发电的主要形式之一,由于该装置,特别是联合循环发电装置具有效率高、机动性好,不仅可以作为电网的调峰机组,且更多地用于电网的基本负荷发电,又能满足日益严格的环保要求,其地位将得到巩固和加强。
我国自改革开放以来,随着电力工业的迅猛发展和电网峰谷差的日趋增大,燃气轮机发电得到重视和发展。
近几年已相继兴建了一批具有80年代国际先进水平的机组,在缓解电力紧缺的同时,有效地发挥了其增强电网调峰能力的作用。
跨入21世纪,随着科技发展、能源政策的调整,如何高效、洁净利用化石能源已成为电力领域的突出问题。
燃气—蒸汽联合循环发电越来越受到国家有关方面的重视,必将得到进一步的快速发展。
2 国际燃气轮机发电技术燃气轮机是从20世纪50年代开始逐渐登上发电工业舞台的,由于当时机组的单机容量小、热效率低而在电力系统中只能作为紧急备用电源和调峰机组。
60年代加深了对电网中必须配备一定数量的燃气轮发电机组的认识,从安全和调峰的目的出发,燃气轮发电机组在电网中的比例达到8%~12%。
从80年代以后由于燃气轮机的功率和热效率均得到很大程度的提高,特别是燃气—蒸汽联合循环机型成熟,再加上世界范围内天然气资源进一步开发,燃气轮机及其联合循环在世界电力系统中的地位发生了明显变化,它们不仅仅可以用作紧急备用电源和调峰负荷机组,还能带基本负荷和中间负荷。
美国在1990~2000年期间新增长的发电容量为1.13亿kW,其中燃气轮机电站和蒸汽轮机电站的容量分别为44%,第一次出现了朗肯循环和布莱顿循环平分秋色的局面,在德国前者则占2/3左右,由此可见在世界范围内燃气轮机及其联合循环已成为火电发展的主要方向。
2024年燃气轮机市场前景分析
燃气轮机市场前景分析引言燃气轮机作为一种高效、低排放的能源转换设备,在能源行业中扮演着重要的角色。
随着全球能源需求的不断增长,燃气轮机市场正面临着巨大的发展潜力。
本文将对燃气轮机市场的前景进行深入分析,包括市场规模、市场趋势以及市场竞争等方面。
市场规模分析根据市场调研数据显示,燃气轮机市场的规模逐年增长。
在过去几年中,燃气轮机市场年均增长率达到了XX%。
预计在未来几年内,市场规模将进一步扩大。
这主要得益于全球能源需求的持续增长以及政府对环保能源的推动。
市场趋势分析1.清洁能源需求上升:随着环保意识的增强,各国政府加大了对清洁能源的投资和支持力度。
燃气轮机作为一种低排放、高效能源转换设备,将受到更多市场的青睐。
2.市场竞争加剧:随着市场规模的扩大,燃气轮机市场竞争也日益激烈。
除了传统的燃气轮机制造商外,新兴企业也加入了市场。
这些企业通过创新技术和低成本策略来获得市场份额。
3.智能化发展:随着科技的进步,燃气轮机也不断向智能化方向发展。
智能化燃气轮机具有更高的效率和更低的维护成本,将成为市场的主要趋势。
4.地区市场差异化:由于各地区的能源需求和政策规定存在差异,燃气轮机市场在各个地区的发展也存在差异。
部分地区市场规模较大,而另一些地区则处于初级发展阶段。
市场竞争分析目前,燃气轮机市场存在多家主要竞争对手,包括GE、西门子、MHPS等。
这些公司凭借其雄厚的技术实力和市场经验,占据了市场的主导地位。
然而,随着市场竞争的加剧,一些新兴企业也开始崭露头角,例如ABB、天锡动力等。
这些企业通过技术创新和战略合作来提高市场竞争力。
总结燃气轮机市场在未来几年内将保持强劲的增长势头。
清洁能源需求的提升、市场竞争的加剧以及智能化发展等因素将推动市场的发展。
同时,地区市场差异化和不断涌现的新竞争对手也给市场带来了挑战。
燃气轮机制造商需要不断创新,提高产品性能和服务质量,以赢得市场份额。
燃气轮机进气冷却技术发展现状及前景分析
【 摘
要】 在本文 中,介绍 了中国的燃 气涡轮机 的发展 现状 ,
燃 气轮机入 口空气冷却的意思 ,介绍 了国内和 国外燃 气轮机入 口空 气冷却技 术的发展 ,分析的各种技术 的特性 ,及燃 气轮机 在中国的 发展 前景 。 【 关键 词 】 进 气冷却;燃气轮机 ; 发展 现状 ;前景分析
及出力与环境空气温度 之间的关系式 如下
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采用废 热热管型溴化 锂吸收制冷不失为一种明智的选择,充分 利用 电厂的低 品位热量 ,热 效率高 ,运行可靠,操作和低维护成本 。
科 技 论 坛
燃气轮机进气冷却技术发展现状及前景分析
鲁春 林
( 内蒙古鄂尔多斯乌审旗苏里格燃气发 电有限责任公司 )
这种加热 的空气中的水分来蒸发吸热的方式来实现冷却的方法 被称为直接接触冷却 ,其 过程 中水 被连 续地 喷入 空气 ,使空气 的相 对湿度增加 ,当相对湿度达 到 1 0 0 %时,将停止蒸发吸热降温过程 。 这种方 式投 资少 ,设备简 单,维护 和运 营成本低 ,但 缺点是冷却后 的温度永远达不到环 境湿球温度 ,冷度 较低 ,受水的温度和环 境湿 度较大 的影响,通常用于高温,干燥的地方。 . 2 . 2 间接接触式 引言 工质 取 白天大气 的开放式循环 称为燃气轮 机 的热力循环 , 其功 目前经常使用的 间接接触式冷却方式有 ( 1 ) 吸收制冷冷却、( 2 ) 率好坏受 多种 因素影 响,特别大气条件的影响很大 。伴随着大气温 压缩制冷冷却 、( 3 )蓄冷冷却 。我们将分别介绍各 种冷却方式 度 的升高, 其输 出功率下 降, 热耗率也相应 增加 , 夏季 电厂处于用 电 2 . 2 . 1吸 收制冷 高峰季节,需要汽轮机满负荷运转 , 但燃气轮机 因气温升高, 出力下 利 用 电厂 发 电产生 的余热来 驱动制 冷这种方 式称 为机吸收制 降使调峰 的能力 受到影 响。夏 季是原料气充足的季节,然而进 口气 冷 ,这种方法通过表面式热交换器 交换热量来 降低燃气轮机进气温 流温度过高燃气轮机输 出功率下 降, 导致发 电量不足,效益下 降。 因 度, 以增加 出力 、提高效率 。该方式可 以利用低 品位热 能,且可充 此, 对燃气轮机进 口空气进 行冷 却, 是消除环 境温度升高的影响,提 分利用 电站余热, 目前具有发展较快、应用 较多的趋势 。 高燃气轮机性能 的有效办法 。 2 . 2 . 2压缩制冷 1就 目前燃 气轮机发电站的发展 压缩制冷采用压缩式制冷循环 ,消耗机械功 ( 电力) ,得 到的冷 源,所 以,在热交换器 中冷却燃气涡轮机压气机 的进气 。这种具有 在世界 范围内,燃机轮机 电厂已广泛使用,因为其热效率高 , 环保性能好 ,能快速启动和运动 灵活等 优点。全年新增装机容量在 系统简单,初始投资较低 ,低 的冷却温度等优点 ,但其缺点是 需要 世界上 , 超过 1 / 3 的燃气 一 蒸汽联合循环机组 , 燃气轮机发电在 电 消耗更多的电力。 有接近三分之一的输 出功用 于驱动制冷系统运转 , 力结构中 已成为一个重要的部分 ,在 美国是接近 1 / 2 自1 9 8 7年 以 使利用冷却进气带来的效益大大降低 ,所 以该方法应用较少 。 来 ,发 电燃气轮机动力 的年产量 已经超 过了数年生产功率的蒸汽涡 2 . 2 . 3蓄冷冷却 轮机发电 。 1 9 9 6 ,1 9 9 7年,美国净增装机容量约 4 1 0 0 t  ̄ / ,燃气轮 存储冷却基本上是压缩 制冷冷 却, 压缩式制冷消耗的机械 功( 能 机电1 5 0 0 t  ̄,占约 3 6 . 6 %。据不完全统计 ,我 国从 2 0 0 0 年至 2 0 0 4 量)是根据存储的冷却技术 。该技术利用在 电网低谷用 电高峰 电网 年的新建 电厂中 , 将天然气作为 发电动力 的发 电厂 占9 3 %。上世纪 之间的差异使用低成本的 电力驱动制冷机得到存储在存储设备 中的 8 0 年代 以来, 燃气轮机发 电技术在 中国快速发展 , 从3 0 0 M W至 1 9 9 9 冷,电网高峰期,制冷设备停止运行时 ,释放的存储设备存储冷冷 却燃气 轮机进气温度 ,增加产量,提高效率。因此,一方面可 以增 年安装容量 7 2 0 0 M W ,占 2 . 4 %。 加低谷 期的功耗,同时增加高峰发 电量 ,起到调整网络的负载的作 1 . 1燃气轮机 电站性能受外界大气温度影响 虽然燃气轮机及联合循环 电站有 很多优 势,在 国内和世界各地 用。由于储冷是用低价电,增加功率的 电网高峰期的高价 电从 电源 的,也得到 了快速发展 。根据燃气轮机 的工作特 性,它是一种定容 价差实现 了利润 翻番 的效果 装置 ,其性能与外界环境温度密切相关 。 大气温度升 高时,将会使 3 结论及情景分析 空气密度减小,进入压缩机的空气质量 下降,所 以,大气 温度升高 进气 冷却技术可 以提高燃气涡轮机的性能 ,相比新燃气轮机电 燃气涡轮 机的输出功率下降 : 也使 压缩机 的压缩 比降低 , 导致燃气涡 站投资要少得多。在 各种方式中,各机组要根据当地的天气数据 , 轮中的减 少的工 作量 : 升高的环境 温度也使压缩 机效率 也有下降。 我 进 气冷 却的温度 特性 ,燃料价格, 电价,资金,选择的合适的冷却 们 可 以根据 A l s t o m公司 的给 出的燃气涡轮发 电机组 的性 能和环境 方式。在 一般情 况下,电站的资金 短缺,且在炎热,干燥 的地 方, 温 度之间的关系的变化 在图 l 。从图 l可以得 出燃气轮机进气流量 可以考 虑使 用的直接接触 冷却,而 低品味的热量 可以利 用的电站 ,
2024年微型燃气轮机市场前景分析
微型燃气轮机市场前景分析引言随着能源需求的不断增长和环境问题的日益严重,燃气轮机作为一种高效、清洁的能源转换技术,受到了越来越多的关注。
尤其是微型燃气轮机,由于其小型化、轻便化和灵活应用等特点,被认为是未来能源领域的重要技术。
本文将从市场潜力、应用领域和发展趋势等方面,对微型燃气轮机市场前景进行深入分析。
市场潜力目前市场情况目前,微型燃气轮机市场发展还处于初级阶段。
主要应用领域集中在工业、住宅和商业等领域。
工业领域由于对能源要求较高,对微型燃气轮机的需求更加迫切。
住宅领域则主要用于家庭供暖和热水供应。
商业领域主要应用于酒店、购物中心等场所的供能。
在市场规模方面,目前微型燃气轮机市场规模较小,但增长速度较快。
市场潜力分析随着环境治理的不断加强和能源需求的增长,微型燃气轮机市场将迎来更大的发展机遇。
首先,随着环保政策的推动,传统化石燃料将逐渐被淘汰,清洁能源将成为未来发展的趋势。
微型燃气轮机作为一种清洁高效的能源转换技术,将受到更多市场的青睐。
其次,工业领域对能源供应的要求越来越高,传统燃煤锅炉等设备已不能满足需求,微型燃气轮机正是填补这一空白的理想选择。
此外,随着科技的不断进步,微型燃气轮机的性能将不断提升,成本将逐渐降低,进一步推动市场的发展。
应用领域微型燃气轮机具有广泛的应用领域,主要包括以下几个方面:工业领域微型燃气轮机在工业领域的应用主要包括工业供能和分布式发电。
工业供能方面,微型燃气轮机可用于工厂的制冷、热水供应和压缩空气供应等。
分布式发电方面,微型燃气轮机可以为工厂提供稳定可靠的电力供应,降低对传统电网的依赖。
住宅领域微型燃气轮机在住宅领域主要应用于家庭供暖和热水供应。
由于微型燃气轮机体积小、功率密度大,适合于家庭使用。
同时,微型燃气轮机的高效性能也能够降低家庭能源消耗,减少对传统能源的依赖。
商业领域商业领域是微型燃气轮机的另一个重要应用领域。
微型燃气轮机可用于酒店、购物中心等商业场所的供能,满足其对电力、热水和制冷等方面的需求。
微型燃气轮机研究与应用
微型燃气轮机研究与应用微型燃气轮机是一种高效、可靠、灵活的热力设备,已经在工厂、学校、住宅等多个领域得到了广泛的应用,其中最为典型的就是微型燃气轮机发电。
本文旨在介绍微型燃气轮机的研究现状和应用前景,以及其存在的问题和发展方向。
一、微型燃气轮机概述微型燃气轮机是基于燃气轮机技术的一种小型发电设备,其原理是利用高温高压下的燃气驱动叶轮旋转,驱动发电机工作。
与传统的燃油发电机相比,微型燃气轮机具有高效率、低污染、可靠性高、运行成本低等优点,特别是在固定负载、长时间运行的场合下性能优越。
二、微型燃气轮机技术的研究现状目前,微型燃气轮机技术已经进入一个成熟发展阶段,一些企业和高校开展了相关研究,燃气轮机技术也得到了较大的发展。
总体上,微型燃气轮机技术的研究现状可以概括为以下几个方面:1. 燃气轮机机型设计当前,微型燃气轮机技术的研究主要集中在机型设计方面,包括叶轮和燃烧室的设计。
目前采用的基本叶轮类型有:开式叶轮和封闭型叶轮。
开式叶轮由多片叶片组成,用于传输动能,封闭型叶轮包括静叶、转轮和动叶,广泛应用于工业燃气轮机。
对于燃烧室的设计,主要有截形燃烧室和环状燃烧室等。
2. 燃气轮机材料研究在微型燃气轮机中,钛合金、高温合金等高分子材料的应用得到了很大的发展。
新材料的应用,可以大大提高燃气轮机的温度和耐腐蚀性,提高机器的质量和使用寿命,同时也能够减少由于运行产生的噪音等负面影响。
3. 燃气轮机节能技术研究随着环保和低碳经济政策的逐步推进,燃气轮机的节能技术也愈发重要。
经过多年的研究,目前主要有三种燃气轮机的节能技术:循环废热利用技术、燃气轮机热交换技术、燃气轮机冷凝技术。
在这些节能技术的帮助下,微型燃气轮机的能源利用效率得到了更大程度的提高。
三、微型燃气轮机的应用前景微型燃气轮机具有很大的应用前景和市场需求。
在现今紧张的能源环境下,燃气轮机的优势非常明显,不仅可以解决能源供电和环境污染等问题,同时也能够推动低碳经济和工业发展。
浅析高炉煤气燃气轮机联合循环的发展现状与前景
浅析高炉煤气燃气轮机联合循环的发展现状与前景高炉煤气燃气轮机联合循环技术是将高炉煤气作为燃料,通过燃气轮机发电,再利用余热产生蒸汽,最终由蒸汽轮机发电的一种联合循环发电技术。
这种技术不仅能够有效利用高炉煤气这一廉价、清洁的资源,还能够提高能源利用效率,降低发电成本。
在当前环境保护、资源节约的大背景下,高炉煤气燃气轮机联合循环技术备受关注,并在不断发展壮大。
本文将对高炉煤气燃气轮机联合循环的发展现状与前景进行浅析。
一、发展现状1、技术应用情况高炉煤气燃气轮机联合循环技术最早是在发达国家得到应用的,如德国、日本等。
其后,中国、印度等发展中国家也开始在煤化工、冶金等领域逐步推广应用。
目前,一些大型钢铁企业已经建设了高炉煤气燃气轮机联合循环发电项目,如包钢集团、宝钢集团等。
这些项目的运行表明,高炉煤气燃气轮机联合循环技术在能源利用效率、环境友好性等方面都取得了显著成果。
2、技术优势高炉煤气燃气轮机联合循环技术具有诸多优势。
其能源利用效率高,可达到60%以上,相比传统的燃煤发电厂要高出20%左右。
高炉煤气是一种廉价的能源,利用高炉煤气作为燃料可以有效降低发电成本,提高电力市场竞争力。
高炉煤气中的硫、氮等有害成分可以被高效清除,降低对环境的污染。
高炉煤气燃气轮机联合循环技术是一种清洁、低排放的能源利用方式,有助于应对全球气候变化、改善环境空气质量。
二、发展前景1、市场需求随着全球工业化、城镇化进程的加快,能源需求不断增长,资源环境压力持续加大。
在这种情况下,节能减排已经成为各国共同的发展目标。
高炉煤气燃气轮机联合循环技术是一种有效的节能减排手段,可以满足市场对清洁、高效能源的需求。
尤其是在发达国家,政策法规对清洁能源的支持力度加大,高炉煤气燃气轮机联合循环技术的市场需求前景巨大。
高炉煤气燃气轮机联合循环技术在应用过程中还存在不少问题,如高炉煤气成分复杂、稳定性差,对燃气轮机的运行稳定性要求高等。
未来的发展重点之一就是技术改进。
中国燃气发电产业发展现状与前景分析
中国燃气发电产业发展现状与前景分析一、燃气发电产业概述燃气发电是将天然气、煤层气、沼气等燃气作为燃料,通过燃烧产生热能,再利用热能驱动涡轮发电机组发电的一种方式。
燃气发电产业是一项新兴的高效清洁能源产业,具有污染低、效率高、响应速度快等优点,因此在世界范围内得到了广泛的应用。
二、中国燃气发电产业现状分析1.市场现状近年来,随着国家环保政策的不断升级和对清洁能源的需求不断增加,燃气发电产业在中国市场上快速发展。
根据统计数据,在2019年,中国燃气发电装机容量已经达到了4246.5万千瓦,其中,燃气燃料占比逐年提高,2019年达到65.2%,成为燃气发电产业的主流燃料。
2.技术现状从技术角度上看,中国燃气发电产业的技术水平相对较高,多数燃气发电企业能够生产高效、稳定的发电设备。
同时,燃气发电产业已经形成了从燃气供应、发电设备制造到发电运营等完整的产业链,以及标准化、规模化的生产模式。
3.政策现状政策环境是燃气发电产业健康发展的重要保障。
当前,中国政府在能源政策中加强了对清洁、高效能源的支持和倡导,提高了对燃气发电产业的政策倾斜,为行业发展提供了有力的保障。
三、中国燃气发电产业发展前景分析1.市场前景随着我国经济的快速发展和城市化进程不断加快,能源消耗量将继续增加,环保问题也日益凸显。
燃气发电产业将持续保持高速发展,成为未来清洁能源产业之一。
2.技术前景燃气发电设备不断更新换代,如燃气轮机发电技术、燃气内燃发电机组技术等,将不断提高燃气发电的效率和降低成本。
同时,智能化、数字化技术的应用将为燃气发电产业带来更多的发展机遇。
3.政策前景未来,中国政府将继续加大对燃气发电产业的政策支持,为产业健康发展提供更好的环境。
在气改电政策推动下,燃气发电将在国家能源政策中扮演更加重要的角色。
四、结论总的来说,中国燃气发电产业拥有广阔的市场和优越的技术基础,在政策保障的支持下,其未来发展前景广阔。
同时,燃气发电产业也面临着技术更新、市场竞争等挑战,需要不断提高技术含量、完善产业链,实现可持续发展。
微型燃气轮机的应用和发展前景
微型燃气轮机的应用和发展前景一、引言微型燃气轮机是一种小型化的燃气轮机,具有体积小、分量轻、启动快、效率高等特点。
本文将重点探讨微型燃气轮机的应用领域以及其未来的发展前景。
二、微型燃气轮机的应用领域1. 工业领域微型燃气轮机在工业领域有着广泛的应用。
它可以用于供电、发电以及驱动工业设备等方面。
由于其小型化的特点,可以灵便布置在各个工业场所,提供可靠的电力支持。
此外,微型燃气轮机还可以与废热回收技术结合,提高能源利用效率,减少能源浪费。
2. 建造领域微型燃气轮机可以应用于建造领域的供暖和供热系统。
通过与余热回收装置结合,微型燃气轮机可以将废热转化为热能,提供供暖和供热的同时,减少能源消耗和环境污染。
3. 航空航天领域微型燃气轮机在航空航天领域有着重要的应用价值。
由于其小型化和高效率的特点,微型燃气轮机可以用于小型飞机、直升机和无人机等飞行器的动力系统。
相比传统的内燃机,微型燃气轮机具有更高的功率密度和更低的振动噪声,可以提升飞行器的性能和安全性。
4. 交通运输领域微型燃气轮机可以应用于交通运输领域,如汽车、公交车、火车等。
与传统的内燃机相比,微型燃气轮机具有更高的热效率和更低的排放,可以提高交通工具的能源利用效率,减少尾气排放对环境的污染。
三、微型燃气轮机的发展前景1. 技术发展微型燃气轮机的发展离不开技术的支持。
目前,微型燃气轮机的关键技术主要包括燃烧技术、材料技术、控制技术等方面。
随着技术的不断进步,微型燃气轮机的效率将进一步提高,分量和体积将进一步减小,可靠性和稳定性将进一步增强。
2. 市场需求随着全球能源危机的日益加剧和环境污染问题的日益突出,对高效、清洁能源的需求不断增加。
微型燃气轮机作为一种高效、清洁的能源转换装置,将受到市场的广泛关注和需求。
特别是在新兴经济体和发展中国家,微型燃气轮机有着巨大的市场潜力。
3. 政策支持各国政府对于节能减排和可再生能源的政策支持也将推动微型燃气轮机的发展。
国产燃气轮机
优势
优势
在军舰动力方案选择上,燃气轮机的主要竞争对手是舰用柴油机和舰用蒸汽轮机,但是由于燃气轮机先天优 势与军舰动力系统性能要求更为吻合,燃气轮机成为了各国军舰动力系统发展的唯一选择。老牌海军强国如美国 海军、英国海军、日本海上自卫队的主力水面作战舰只早已完成动力燃气轮机化。
德国MTU公司396系列军民两用高速柴油机燃气轮机第一个优势是功率密度极大。一般情况下,同等功率的 燃机体积是柴油机的三分之一到五分之一,是蒸汽轮机的五分之一到十分之一左右。这是由于燃气轮机本身精巧 的连续转动热力学循环结构造成的,体积小、功率大,非常适合军舰分舱小、航速要求高的特点。
燃气轮机第三个优势是噪声低频分量很低。由于燃气轮机本身处于高速稳定转动当中,产生的噪声更多是高 频啸声。而柴油机的活塞往复产生了大量低频机械振动噪声,恰好迎合了海洋容易传播低频噪声的特点,导致军 舰容易被敌方声纳探测。所以柴油机动力尤为不适合给反潜军舰作动力系统。
美国经验
美国经验
航空强国的动力发展经验是进行核心机预研,然后在同一个核心机上再衍生出航空发动机和舰用燃气轮机。 世界著名的舰用燃机LM2500就是核心机预研工程的衍生产品。LM2500燃气轮机衍生自美国GE公司的GE9核心机。 GE9核心机衍生出F101大涵道比军用加力涡扇发动机用于B1B超音速战略轰炸机,将GE9的换算流量进一步减小发 展出了GE15核心机。GE15核心机衍生出的涡喷型号YJ101参与竞争F-15和轻型战斗机计划(F-16研制计划)但是 输给了普惠的F100发动机。后来竞争YF-17也就是今天的F/A-18舰载机项目时,GE将YJ101的低压压气机放大成 为风扇研制出了F404中推涡扇发动机。而将F404的风扇放大并与F101的小涵道比型号结合,就是F-15和F-16的 著名动力F110。
燃气轮机发展现状分析前景预测
燃气轮机发展现状分析前景预测(总9页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除燃气轮机行业现状调研分析及市场前景预测报告一、基本介绍近年,在中国能源发展“十三五”时期,着力推动能源生产利用方式变革,建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系,是能源发展改革的重大历史使命。
在新一轮能源革命蓬勃兴起背景下,中国燃气轮机行业企业有所增长,企业投资热情高涨。
燃气轮机广泛应用于发电、船舰和机车动力、管道增压等能源、国防、交通领域,是关系国家安全和国民经济发展的高技术核心装备,属于市场前景巨大的高技术产业。
燃气轮机技术水平是代表一个国家科技和工业整体实力的重要标志之一,被誉为动力机械装备领域“皇冠上的明珠”。
正是基于燃气轮机在国防安全、能源安全和保持工业竞争能力领域的重大地位,发达国家高度重视燃气轮机的发展,世界燃气轮机技术及其产业发展迅速,目前重型燃气轮机已基本形成以GE、西门子、三菱、阿尔斯通等公司为主导,航空燃气轮机(包括工业轻型燃气轮机)以通用电气(GE)、普拉特·惠特尼(P&W)、罗尔斯·罗伊斯(R&R)等航空公司为主导的格局。
二、燃气轮机工作原理及特点1、燃气轮机定义燃气轮机是一种以连续流动的气体作为工质、把热能转换为机械功的旋转式动力机械,是一种旋转叶轮式热力发动机,其典型结构如图1。
图1燃气轮机典型结构2、燃气轮机的工作原理压气机从外部吸收空气,空气从燃气轮机进气口进入,通过压气机叶片将其压力升高,压缩后送入燃烧室,同时燃料(气体或液体燃料)也喷入燃烧室与高温压缩空气混合,在定压下进行燃烧。
生成的高温高压烟气燃烧受热后膨胀,进入透平区经过一级一级的叶片,推动动力叶片高速旋转,直至从出气口排出,成为废气,废气排入大气中或再加利用(如利用余热锅炉进行联合循环)。
叶片转动后带动轴也转动,轴带动负荷的机械转动,实现热能和机械能的转换。
燃气轮机技术的发展与应用前景
燃气轮机技术的发展与应用前景燃气轮机技术是一种以燃气为热源、驱动轴承组件旋转的动力机械装置。
它广泛应用于多种领域,如商用飞机、发电厂、军舰等,具有高效、清洁、灵活等特点。
本文将就燃气轮机技术的发展历程、现状及应用前景进行阐述。
一、燃气轮机技术的发展历程1. 初期燃气轮机技术(20世纪30年代 ~ 50年代)最初的燃气轮机由弗兰克·惠特利和哈纳里斯共同研制,可以输出大约5马力的动力。
而后在第二次世界大战期间,燃气轮机的应用才得到飞速发展。
20世纪50年代,集中涡流燃气轮机问世,这种技术大大提高了燃烧效率,使得燃气轮机的使用更加广泛。
2. 现代燃气轮机技术(20世纪60年代 ~ 至今)20世纪60年代至70年代初期,燃气轮机的发展经历了一个重大转变,新型轴承、高效气轮、大型涡轮、叶片等新技术的应用,推动了现代燃气轮机的发展。
随着技术的更新换代和功能的完善,现代燃气轮机不仅具有高效、环保等特点,而且还可以适用于各种气体、液体等驱动方式,应用领域的拓展也越来越广泛。
二、燃气轮机技术的现状燃气轮机技术目前正处于高速发展阶段,行业竞争日趋激烈。
在性能、结构及制造工艺上的进一步提升,是未来的主要发展方向。
1. 性能方面的提升提高燃气轮机能量密度,提高机器压缩比,降低压气机出口温度,改进燃烧室炉壁降低高温部位的温度,使燃烧室耐受高温、高压和高振动等最重要的性能指标得到进一步提升。
2. 结构设计方面的优化优化燃气轮机的叶轮叶片、气动力学设计、摩擦损失、噪声和振动等方面的结构设计,实现机器整体承载、耐久性、维修性和商业化的良好表现。
3. 制造工艺方面的提高不断开发新材料和新工艺,提高生产工艺的控制精度和可靠性,推进燃气轮机制造的精密化、自动化和智能化。
三、燃气轮机技术的应用前景燃气轮机已成为现代航空、能源以及军事等领域的必备动力装置,未来应用前景十分广阔。
1. 航空领域的应用随着航空业的不断发展,燃气轮机将会有更加广泛的应用,未来航空的燃油效率会越来越高。
重型燃气轮机现状与发展展望研究
重型燃气轮机现状与发展展望研究【摘要】重型燃气轮机在国内国外都有所涉猎,并且国内外都在加强对与重型燃气轮机的研究和分析。
这些年以来燃气轮机的技术水平正在不断更新、发展和完善,这都极大提升了当前的生产效率和生产质量。
但是时代在不断的进步,经济在不断的发展,科技在不断的创新,在此背景之下,我们应该结合重型燃气轮机的现实状况,对其未来发展情况进行展望研究和分析,本文也依据此开展探索,希望能为相关工作人员技术研发人员带来思考和启发。
【关键词】重型燃气轮机;研究现状;发展趋势【引言】燃气轮机属于一种精密度较高的仪器设备,它借助于高速旋转热力叶轮,将其中的热量不断由设备压缩、加热、膨胀、放热,然后再通过其他的辅助装备形成最终所需要的产品,目前围绕着重型燃气轮机的研究和分析,越来越多,未来如何才能提升其生产效率生产质量,降低其能耗,真正提高能源利用率成为了主要的研究方向。
一、重型燃气轮机技术发展概要重型燃气轮机,在20世纪50年代初就已经被生产出来,并且很多地方已经运用于实际的电力工业生产之中,由于重型燃气轮机具有其独特的容量小效率低的特点,因此在当时的电力系统中主要被用作紧急备用电源以及调峰期时使用。
20世纪60年代,欧美国家发生过一次解裂大事故,也正是因为那一次事故,大家认识到了,每一个电厂都应该配备有一定数量的燃气轮机发动机组,这样可以有效的规避风险,可以在出现风险时将危害以及灾难发生情况降到最低。
20世纪80年代之后,我国有关于重型燃气轮机的研究也在进一步的深入发展,迅速发展,相关的科学技术也在不断的进步和提高。
我国燃气轮机发电技术的发展整体起步并不晚,20世纪50年代就已经研制出了最新开始的燃气轮机,60年代至70年代初,我国的哈尔滨厂、东方厂就开始自主研发重型燃气轮机,当时与世界先进水平的差距还不大。
但是后续由于国家的相关政策调整,国家对于能源的垄断程度提高。
进入80世纪之后,我国的燃气轮机生产效率生产质量严重下降,生产基本停顿,此后生产中心燃气轮机的国内企业主要为南京汽轮电机厂,这也使得我国的燃气轮机和世界其他国家的发展水平逐步拉开的差距。
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我国工业燃气轮机的现状与前景南京汽轮电机(集团)有限责任公司薛福培一、世界工业燃气轮机的发展趋势1、世界工业燃气轮机的发展途径与现状自1939年瑞士BBC公司制成世界上第一台工业燃气轮机以来,经过60多年的发展,燃气轮机已在发电、管线动力、舰船动力、坦克和机车动力等领域获得了广泛应用。
由于结构上的分野,工业燃气轮机分为重型燃气轮机和轻型燃气轮机(包括航机改型燃气轮机)。
80年代以后,燃气轮机及其联合循环技术日臻成熟。
由于其热效率高、污染低、工程总投资低、建设周期短、占地和用水量少、启停灵活、自动化程度高等优点,逐步成为继汽轮机后的主要动力装置。
为此,美国、欧洲、日本等国政府制定了扶持燃气轮机产业的政策和发展计划,投入大量研究资金,使燃气轮机技术得到了更快的发展。
80年代末到90年代中期,重型燃气轮机普遍采用了航空发动机的先进技术,发展了一批大功率高效率的燃气轮机,既具有重型燃气轮机的单轴结构、寿命长等特点,又具有航机的高燃气初温、高压比、高效率的特点,透平进口温度达1300℃以上,简单循环发电效率达36%~38%,单机功率达200MW以上。
90年代后期,大型燃气轮机开始应用蒸汽冷却技术,使燃气初温和循环效率进一步提高,单机功率进一步增大。
透平进口温度达1400℃以上,简单循环发电效率达37%~39.5%,单机功率达300MW以上。
这些大功率高效率的燃气轮机,主要用来组成高效率的燃气-蒸汽联合循环发电机组,由一台燃气轮机组成的联合循环最大功率等级接近500MW,供电效率已达55%~58%,最高60%,远高于超临界汽轮发电机组的效率(约40%~45%)。
而且,其初始投资、占地面积和耗水量等都比同功率等级的汽轮机电厂少得多,已经成为烧天然气和石油制品的电厂的主要选择方案。
由于世界天然气供应充足,价格低廉,所以,最近几年世界上新增加的发电机组中,燃气轮机及其联合循环机组在美国和西欧已占大多数,亚洲平均也已达36%,世界市场上已出现了燃气36轮机供不应求的局面。
目前,美、英、俄等国的水面舰艇已基本上实现了燃气轮机化,现代化的坦克应用燃气轮机为动力,输气输油管线增压和海上采油平台动力也普遍应用了轻型燃气轮机。
先进的轻型燃气轮机简单循环热效率达41.6%。
采用间冷—回热循环的燃气轮机在110%~30%工况下,热效率下降很少,可保持在41%。
现正在开发功率大于40MW,涡轮前温度为1427℃~1480℃,简单循环热效率达45℃~50℃的轻型燃气轮机。
微型燃气轮机作为分布式电源也取得显著进展。
近20余年来,洁净燃煤发电技术已取得重要进展,最有希望的两种解决途径为:整体煤气化联合循环(IGCC)和增压流化床联合循环(PFBC),燃气轮机均是其中的关键设备。
至今,全世界已投过了10余座各种功率等级的IGCC电厂,还有一批IGCC电厂正在筹建之中,IGCC电厂已开始进入商业化应用阶段。
PFBC 电站已投运5座,成功地进行了示范运行,正逐步进入商业化运行阶段。
世界重型燃气轮机制造业经过60多年的研制、发展和竞争,目前已形成了高度垄断的局面,即以GE、西门子/西屋、原ABB等主导公司为核心,其它制造公司多数与主导公司结成伙伴关系,合作生产或购买制造技术生产。
日本的三菱公司值得关注,它最初应用西屋的技术生产燃气轮机,后来发展为与西屋联合开发新型燃气轮机。
1998年三菱与西屋分手,成为拥有独立制造技术的世界重型燃气轮机制造企业之一。
燃气轮机与内燃机相比,具有重量轻、体积小、单机功率大、运行平稳、寿命长、维修方便等优点,它早已在飞机发动机中取得了独占地位。
由于美、英、俄等国对航空技术高度重视,投入了大量研究开发资金,因此,航空的燃气轮机技术比工业燃气轮机发展更迅速。
目前,世界的轻型燃气轮机制造业也形成了GE、R.R(罗尔斯.罗伊斯)、P&W(普惠)三大主导企业。
近年来,俄罗斯、乌克兰等国借助前苏联强大的航空工业基础,也在加紧进行航机改型工作,推出了一批轻型燃气轮机。
2、工业燃气轮机技术发展的四代技术燃气轮机是一项多种技术集成的高技术,按技术特征,工业型燃气轮机可分为四代:过去的半个世纪,世界发展了头两代工业燃气轮机,其传统的提高性能途径是:不断地提高透平初温,相应地增大压气机压比和完善有关部件。
未来五十年,可能主要利用新材料和新技术的突破,再开发出两代新的燃气轮机。
(1)第一代始自四、五十年代1939年秋,瑞士研制出世界首台4MW燃气轮机发电机组。
1949年世界首套燃气蒸汽联合循环发电装置投入运行。
五十年代初,透平初温只有600~700℃,那时主要靠耐热材料性能的改善,平均每年上升约10℃。
六十年代后,还藉助于37空气冷却技术,透平初温平均每年升20℃。
到了八十年代,已把初温升至850~1000℃。
第一代技术的特点是:单轴重型结构(航空移植除外),初期高温合金,简单空冷技术,亚音速压气机,机械液压式或模拟式电子调节系统。
性能参数特征:透平初温小于1000℃,压比在4-10,简单循环效率小于30%。
(2)第二代已达当今最高水平从七十年代开始,充分吸收先进航空技术和传统汽轮机技术,沿着传统的途径不断提高性能,现已开发出一批“F”、“FA”、“3A”型技术的新产品,它代表着当今工业燃气轮机的最高水平:透平初温达到1260-1300℃,压比10-30,简单循环效率36-40%,联合循环效率55-58%。
第二代技术特征:轻重结合结构,超级合金和保护涂层,先进的空冷技术,低污染燃烧,数字式微机控制系统,联合循环总能系统。
性能参数特征透平初温小于1430℃,简单循环效率小于40%,联合循环效率小于60%。
(3)第三代正在开制其主要特征是采用更有效的蒸汽冷却技术,高温部件的材料仍以超级合金为主,采用先进工艺(定向结晶,单晶叶片等)进一步改善合金性能,部分静部件可能采用陶瓷材料。
应用智能型微机控制系统也是一个方向。
GE公司的GE37是相当于第三代水平的喷气发动机,正在研制,它使用现有超级合金和少量可提供的陶瓷材料,透平初温在1400℃~1500℃,短时达到1600℃。
正在研制第三代工业燃气轮机的典型代表是许多公司的H型技术产品,它们采用蒸汽冷却,以保证达到1430℃以上的初温。
(4)第四代正在构思对第四代燃气轮机的构思是基于采用革命性的新材料,发动机处于或接近理论燃烧空气量条件下工作,透平初温将大于1600-1800℃,冷却系统可能被取消,现采用的熔点1200℃、密度为8g/cm3的超级合金将被淘汰,新的高级材料应是小密度(<5g/cm3)的、有更好的综合高温性能,也许陶瓷材料是一种选择。
美国工业燃气轮机在总体上处于世界领先地位,已开发出“FA”型产品,正在开发“G”型和“H”型(透平初温1430℃,单机功率280MW,单机联合循环功率480MW,系统效率将突破60%),正在实施多项大的发展计划,如先进动力透平系统(ATS)等,还和欧洲合作执行将高性能航空发动机改型为先进工业燃气轮机的先进燃气轮机合作计划(CAGT)。
欧洲在发电用大型燃气轮机方面不比美国逊色。
德国、瑞士和瑞典有自己研制的高性能燃气轮机。
日本、英国、意大利、法国等国都生产当今性能最好的“FA”型燃气轮机,但都沿用外国的技术。
英国和法国有航机陆用领域有很大进展。
日本在开发高温的陶瓷燃气轮机上进展38迅速。
注:⑴美国IHPTETT和ATS计划:在国际市场上,美国燃气轮机在技术水平和产量方面均具有领先地位,是其在贸易方面保持大量顺差的主要产业之一。
为了保持在军务和商业竞争方面的领先地位,美国对下一代燃气轮机的发展,正在投入大量资金,实施多项大的发展计划。
如:·IHPTET计划:这项为期16年(1987~2003年)的计划是针对航空的要求提出的,要使航空发动机的推重比现有最高水平的基础翻一番,达到20。
该项计划的投资为45亿美元。
除此之外,近年来美国还有4~5个大中型航空发电动机研制项目。
这些,都为美国先进燃气轮机技术的发展提供了技术基础。
·ATS计划:即先进透平动力系统(Advanced Tubine Systems)计划。
由美国能源部主持,政府与工业界共同投资7亿美元历时8年(1992~2000年)的计划,主要目标是:透平初温1427℃,系统效率约60%,以煤为燃料,更好的RAM性能,低水耗,低污染(Nox<9ppm,CO<10ppm)。
⑵美国和欧洲合作的CAGT计划:即先进燃气轮机(Collaborative Advanced Gas Turbine)合作计划。
是一项由美国牵头,美、欧22个部门和公司参加的多国计划,主要是将波音777飞机配装的三种超级风扇发动机(GE90,PW4000和Trent)改为先进的燃气轮机。
当前首要项目是ICAD(中间冷却)方案,透平转子前温度为1700~1755K,简单循环效率为45~47%。
ICAD是实现更先进的循环-HAT的第一步。
HAT循环的热效率可达61~63%。
⑶欧共体EC-ATS计划:从80年代中期起,欧共体赞助研究新一代高效率(简单循环效率为40%,联合循环效率为>60%)的先进燃气轮机(EC-ATS)计划。
其研究内容和美国ATS计划的第1和2阶段研究内容相仿。
这个计划由一个叶轮机械研究协会(Turbo AG)来协调和组织,成员包括ABB,BMW,Daimler Benz,Rolls-Royce,和Siemens。
⑷日本发展高效率燃气轮机:一九七八年,日本通产省工业技术院制订了主要内容为能源技术研究和开展“月光计划”,共有五个项目,第一个就是“先进燃气轮机”。
日本的燃气轮机是靠与美国进行技术协作发展起来的,即购买生产许可证仿制美国的产品,而“月光计划”研制的高温高效燃气轮机则完全依靠日本自己掌握的技术来赶超国际水平了,这是日本燃气轮机行业的一个新的起点。
另外,日本在开发高温的陶瓷燃气轮机上进展迅速。
二、我国燃气轮机工业现状1、我国重型燃气轮工业的现状我国重型燃气轮机制造业始于五十年代末。
六十年代至七十年代初,上海汽39轮机厂股份有限公司(原上汽厂)、哈尔滨汽轮机厂有限责任公司(原哈汽厂)、东方汽轮机厂和南京汽轮电机(集团)有限责任公司(原南汽厂)都曾以厂所校联合的方式,自行设计和生产过燃气轮机,透平进气初温为700℃等级,与当时的世界水平差距不大。
典型机型有1MW、1.5MW、3MW、6MW发电机组,6MW 船用机组,3500hp、4500hp机车用机组。
七十年代中期,为配合川沪输气管线的建设,由国家计委批准,以南汽为基础,投资1.4亿,并将各地燃机专业人员200余人调入南汽,建设了我国重型燃气轮机科研生产基地。
并由原第一机械工业部负责在南汽组织了由全国近百个单位参加的“2万3千千瓦燃机”大会战,透平进气初温990℃等级。