燃气轮机基础知识(1)

压气机、燃烧室、燃气透平三大件。
在T－S图上工作过程如图所示。
图一 单轴燃气机组
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＜二＞类型 单轴机组（图一）
单轴发电机组： 转速变化很小 变负荷效率低
双轴机组（图二） 高压变转速 低压定转速 变负荷效率高
图二 双轴燃气轮机装置
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＜三＞装置特点 单位重量下功率大 → 轻 启动快 环保好 单机效率不高，联合循环效率很高（57%以上）
＜四＞应用 1. 燃气轮机发电机组（带发电机）
列车电站（移动电站） 燃气轮机电站（尖峰负荷机组） 燃气－蒸汽联合循环电站 2. 船用燃气轮机（带螺旋浆） 3. 输气管线增压站（带压缩机） 4. 飞机（各类喷气发动机）
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三、燃气轮机循环概况
＜一＞简单循环及其特性（Braition） 1. 压气机及其特性
燃气轮机基础知识(1)
2020/11/21
燃气轮机基础知识(1)
燃气轮机基础知识
一、燃气机组与我们的工作 1. 能源趋势
煤 → 火力发电 油气 → 燃气轮机电厂（联合循环） 原子能 → 核电站 水力、风力、太阳能 → 水电站、风力电站、太阳能电站 2. 电站发展趋势 1）火电站 → 超临界（高效、环保）、大容量（60~100万行瓦级） 2) 燃气 →蒸汽联合循环电站是方向（高效、环保） 3) 大力发展可再生能源电站 3. 电站控制趋势
火电站 → 燃气电站 → 水电、风电、核电 4. 我们工作领域将会逐渐转化
我们必须跟上时代，不断学习新知识进入新的领域。
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二、燃气机组概况
〈一〉组成：
1. 压气机：多级轴流式压气机
2. 燃烧室：多管或筒式
3. 燃气透平：高温、燃气气轮机
4. 拖动负载：发电机、螺旋浆、泵等
5.
一般说燃气轮机装置主要是：
提高燃气温度T3，增加压比可提高 循环效率。 GE公司 9FA燃机机组 T3＝1300℃ ε＝15 η＝37% 与中压火电机组差不多
图六 燃气机组循环效率
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5.运行工况点 1) 带发电机的燃气机组（图七）： 2) 各工况下转速基本不变，工况点在 等转速线上。压气机特性、透平特性、 等压燃烧特性综合其工况变化如图七。 3) 通过温度来调节，适应工况变化， 而流量变化不大，属于质的调节。部分 负荷效率低。工况线为A－B。 4)2） 带压气机或推进器（浆叶）的燃气 机组（图八） 5) 转速随着工况而变化，转速变化大， 即流量变化大，而温度变化不大，属于 量的调节。 6) 部分负荷效率较高。 7) 工况线为：A－C
3. 燃烧室及其特性 过程：等压燃烧过程 GK → 压气机流量，即进入燃烧室空 气流量 Gn → 燃料流量 GT → 燃气流量，进入透平流量 在等压下（P2≈P3），燃烧后燃料热转化 为燃气温度升高。
热平衡方程：
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4. 循环效率η：
理论效率：
可推出：
考虑各种损失后，实际循环效率 （图六）
图七 等转速工况曲线
图八 变转速工况曲线
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＜二＞改进循环的措施
为了进一步提高燃机装置的效率，
提出一些新的措施，改进循环。
1) 回热循环
2)
增加回热器，回收部分燃气排
气热。
3) 2) 多级压缩中间冷却
4)
减少压气机消耗的功。
3）中间燃烧
提高透平平均进气温，即提高循环 效率，以上措施可分别使用也可同 时使用。当高温材料问题未突破前， 以上这些措施还是采用比较多的。
过程：绝热压缩（消耗功） 压比：
功率： 转矩： 压气机效率（ ）： 压气机特性曲线（图四）
图三 燃气循环
图四 压气机特性曲线
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2. 燃气轮机及其特性 过程：绝热膨胀、对外做功 压比： 功率： 转矩： 汽机特性： (图五) 在亚音速区：
图五 燃气轮机特性曲线
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图九 复杂循环
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＜三＞燃气－蒸汽联合循环 燃气循环和蒸汽循环联合在一起的循环
即燃气－蒸汽联合循环。 燃气机组效率：
图十 燃气－蒸汽联合循环
图十一 联合循环T-S图
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3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/11/21
Байду номын сангаас
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