燃气轮机ppt
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燃气轮机与联合循环(第12课燃气轮机联合循环)课件
第六章 燃气轮机联合循环 的运行与控制
➢运行 启动、加载、减载、停机
设备组成 / 所处状态 / 运行方式
➢操作原则 在不超温、不超速、不超振、安全
可靠前提下快速、高效
➢控制 燃气轮机、余热锅炉、汽轮机、各种辅
助设备的控制、整机的协调控制
➢控制系统
第一节 燃气轮机的启动
一、启动过程
四个阶段 （1）冷拖、清吹 （2）点火、暖机 （3）升速、脱扣 （4）自升速、/ 加载
注意几个转速：清吹、点火、自持、脱扣
二、启动方式
正常启动、快速启动、紧急启动
三、实例分析
第二节 联合循环的启动
➢影响启动的因素
余热锅炉有无旁通？ 单轴/多轴？有无3S离合器？ 启动状态：热态？冷态？温态？
一、多轴合循环的启动
➢有旁通
燃机、余热锅炉、汽机按次序启动
某100MW二拖一联合循环的冷态启动 （有旁通烟道、单压）
➢无旁通烟道
某120MW一拖一双轴机组的热态启动 （无旁通烟道、双压）
S109FA型单轴联合循环机组的冷态启动 （CSG方案、三压锅炉）
GUD1S.94.3A型单轴机组的冷态启动 （CGS方案，带3S离合器）
冷 热 态 启 动 的
比 较
➢运行 启动、加载、减载、停机
设备组成 / 所处状态 / 运行方式
➢操作原则 在不超温、不超速、不超振、安全
可靠前提下快速、高效
➢控制 燃气轮机、余热锅炉、汽轮机、各种辅
助设备的控制、整机的协调控制
➢控制系统
第一节 燃气轮机的启动
一、启动过程
四个阶段 （1）冷拖、清吹 （2）点火、暖机 （3）升速、脱扣 （4）自升速、/ 加载
注意几个转速：清吹、点火、自持、脱扣
二、启动方式
正常启动、快速启动、紧急启动
三、实例分析
第二节 联合循环的启动
➢影响启动的因素
余热锅炉有无旁通？ 单轴/多轴？有无3S离合器？ 启动状态：热态？冷态？温态？
一、多轴合循环的启动
➢有旁通
燃机、余热锅炉、汽机按次序启动
某100MW二拖一联合循环的冷态启动 （有旁通烟道、单压）
➢无旁通烟道
某120MW一拖一双轴机组的热态启动 （无旁通烟道、双压）
S109FA型单轴联合循环机组的冷态启动 （CSG方案、三压锅炉）
GUD1S.94.3A型单轴机组的冷态启动 （CGS方案，带3S离合器）
冷 热 态 启 动 的
比 较
燃气轮机工作原理课件 PPT
SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍
燃机转子
压气机叶轮 中空轴
透平叶轮
中心拉杆
Hirth齿啮配
SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍
Hirth齿轮盘结构
SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍
压气机叶轮和端面齿
径向的Hirth齿使叶轮能单独
热膨胀并且保持同心 可有效的传递扭矩 现场转子可以拆卸，而且不 需再做动平衡 端面齿加工精度高，制造难度大
1. 燃机本体MBA/MBD
2.燃机本体MBA/MBD
1.燃机本体MBA/MBD
1.燃机本体MBA/MBD
压差过低 表示即将发生喘振
高流速 低流速 压力能转化为动能
1.燃机本体MBA/MBD
2.燃机本体MBA/MBD
2.燃机本体MBA/MBD
2.燃机本体MBA/MBD
2.燃机本体MBA/MBD
机械能转换成压力 能
热能转换成机械能
燃气轮机应用
SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍
SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍
旧编号
新编号
V94.3A
环形燃烧室 发展阶段：3=第3代 压气机大小 转速 9 = 50 Hz 8 = 60 Hz 6 = 50 Hz 或 60 Hz 德文：燃气轮机开头字母
SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍
燃烧室&燃烧器
燃烧室内 腔，空气 与燃料在 这里燃烧、 掺混
SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍
燃烧室&燃烧器
SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍
透平
5、9、13级抽气
SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍
透平—叶片
动叶片 静叶片 燃气透平均为4级 1～2级动叶片为单晶叶片， 外面加两层涂层 第3级动叶片为定向结晶 叶片，加一层涂层 第4级由于温度相对比较
GT燃气轮机PPT模板讲义
概述
箱体部分由底架、发动机支撑、主框 架、检修门、 可拆卸侧壁板、顶板、 进气室、通风与加热系统、灭火系统 和照明系统等组成，
机旁电子监控装置由机旁电子监控柜、 机旁监控板、中间接线箱、传感器、 信号器和执行机构等组成，完成机组 运行的控制、监测和保护等，
性能
在ISO标准条件下的性能
输出功率,kW
高压压气机、进一步压缩; 压缩后的高压空气一小部分作为冷却空气引入涡轮,
其余大部分进入燃烧室：与燃油混合燃烧、冷却火 焰筒壁和与燃气的混合; 燃油由齿轮泵、经1、2油路和喷油嘴供入燃烧室; 燃油的点火通过起动喷油嘴和等离子点火器完成;
工作原理
燃油和压缩空气混合燃烧形成具有作功能力的高温 高压燃气；
5－弹性轴保护罩 6－减振器 7－底架
8－限位器
4－排气挠性接头 9－箱体
概述
发动机本体 图2
分为燃气发生器和动力涡轮两部分，
图2 GT25000燃气轮机结构示意图
1－进气装置 2－静态油气分离器 3－前机匣 4－低压压气机 5－过渡段 6－高压压气机 7－燃烧室 8－高压涡轮 9－低压涡轮 10－低压涡轮支撑环 11－动力涡轮 12－动力涡轮支撑 13－联轴器 14－发动机后支架 15－底架 16－定位架 17－外置传动箱 18－起动电机 19－发动机前支架 20－下传动箱
28670
热效率,％
36
在27 ℃、 1.013 bar 、2 kPa、3 kPa条件下的性能
额定功率,kW
24260
热效率,％
34.25
进口空气流量,kg/s
83
动力涡轮转速,r/min
3270
低压涡轮出口燃气温度,℃ ≤800
结构特点
燃气轮机的整体结构特点PPT课件
22
08.11.2020
§6.3.2 支架的型式
1、弹性板支承
23
08.11.2020
§6.3.2 支架的型式
2、支座支承
燃气轮机的两端都用支座支承时，支座位于机组两 侧，一般有四个支座。
支座支承的气缸下半部靠近水平中分面处有专门的 支承面，支座就支承在该处。支承面能够滑动，以 便气缸能自由热膨胀。故支承面处的固紧螺栓孔要 比螺栓直径大，螺栓也不宜固紧，只是设法把螺栓 锁住使机组被可靠地定位。对位于机组冷端的支座， 当机组死点也在该处时，可把支承面螺栓囤紧。
§6.2.1 转子的支承方式
悬臂支承: 主要用于小功率燃气轮机
14
08.11.2020
§6.2.1 转子的支承方式
与双支点外伸支承的转子相比较，三支点支
承转子的刚性好，有利于压气机后几级采用较小 的径向间隙，但多了一个轴承使结构复杂了不少， 且三个轴承同心度的偏差对转子临界转速也有影 响，因此对同心度的要求高，这给机组安装、调 整及检修带来极大不便，也影响运行的稳定性， 这是一种过渡性的设计。
4
08.11.2020
§6.1 燃气轮机的整体布置
当发电机由温度变化较小的压气机端驱动（冷 端输出），机组工作时轴系中心稳定；透平排 气采用轴向排气方式，易于与余热锅炉组合连 接，且烟气流动阻力小，循环效率高。但冷端 驱动机组的压气机传递的扭矩大，转子强度要 求高。冷端输出方式普遍用于Siemens KWU、 Siemens WH、Alstom的重型燃气轮机，GE公 司近年推出的F、FA、H系列燃气轮机也采用这 种方式。
采用透平排气端连接发电机的方式通常叫做热 端输出，如GE公司的MS6001B、MS9001E系 列燃气轮机采用。
《燃气轮机》PPT课件
H
n 1s
p1 1
H2s 2s* H’2s
2s 2s’
Hu实际焓降 P2*
2*
2’*
p2
余速损失H c= c22/2
2
H r
s
三、涡轮级的能量损失
1、喷嘴损失 Hn
H n c 1 2 s2 c 1 2 ( 1 2 )c 2 1 2 s (1 2 1 )c 2 1 2
2、动叶损失 Hr 轮周损失
界无功的 交换
00 1d p1 2(c0 2c1 2)L R 1
c1>c0
01dp12(c12c02)LR1
压 能 绝 对 动 能
p0>p
1
⑵分析动叶栅(1-2)
转 减
压 动
增 喷
管 速
外界加
给气体
LT 12dp12(c12c22)LR2
c2<c1
(绝对坐标系）
的功
压能 动能 流 阻
L u u 1 c 1 u u 2 c 2 u
轴流式涡轮，设u1= u2= u
L u u ( c 1 u c 2 u )
cu wu L u u ( w 1 u w 2 u )
ucu
uwu
u(c1uc2u)
u(w 1uw 2u)
提高轮周功的途径
T>0
(1)un
取决于材料强度和技术要求
3 有效效率
——考虑外部损失Hm
eH H e s H H ismim
e* i*m
H e H i H m H u H H m H s ( n r c ) H H m
五、速度比对效率的影响
u轮周损失
(1流 ) 动 损 H n 失 H r叶栅效率
n 1s
p1 1
H2s 2s* H’2s
2s 2s’
Hu实际焓降 P2*
2*
2’*
p2
余速损失H c= c22/2
2
H r
s
三、涡轮级的能量损失
1、喷嘴损失 Hn
H n c 1 2 s2 c 1 2 ( 1 2 )c 2 1 2 s (1 2 1 )c 2 1 2
2、动叶损失 Hr 轮周损失
界无功的 交换
00 1d p1 2(c0 2c1 2)L R 1
c1>c0
01dp12(c12c02)LR1
压 能 绝 对 动 能
p0>p
1
⑵分析动叶栅(1-2)
转 减
压 动
增 喷
管 速
外界加
给气体
LT 12dp12(c12c22)LR2
c2<c1
(绝对坐标系）
的功
压能 动能 流 阻
L u u 1 c 1 u u 2 c 2 u
轴流式涡轮，设u1= u2= u
L u u ( c 1 u c 2 u )
cu wu L u u ( w 1 u w 2 u )
ucu
uwu
u(c1uc2u)
u(w 1uw 2u)
提高轮周功的途径
T>0
(1)un
取决于材料强度和技术要求
3 有效效率
——考虑外部损失Hm
eH H e s H H ismim
e* i*m
H e H i H m H u H H m H s ( n r c ) H H m
五、速度比对效率的影响
u轮周损失
(1流 ) 动 损 H n 失 H r叶栅效率
燃汽轮机分系统介绍ppt课件
灭火方式：自动灭火、应急电动灭火、应急手动灭火。 灭火装置包括：灭火装置箱体、二氧化碳贮液瓶及瓶头阀、
启动装置、启动管道、集流管、安全泄气阀、液流单向阀、 压力开关、灭火剂管道、喷嘴、火灾探测器、报警灭火控 制器、声光报警器、手动控制盒等。
9、通风和照明系统
通风（6B）：在轮机间罩顶上装有罩壳通风机88BT-1，机组启动点 火后，此风机自动投入，将轮机间的热空气抽到罩壳外使轮机间形成 负压，这样外界的新鲜空气通过辅机间和轮机间的通风窗进入轮机间， 加速轮机间内空气对流，从而降低轮机间正常运行时的空间温度，并 使可燃性气体混合物不易形成。 气体燃料小室采用强制通风，外部空气由罩壳门的底部百叶窗吸入， 然后由顶部抽风机排出小室，这样可尽量降低小室内可燃气体的浓度。 对于负荷齿轮箱装有罩壳的机组，齿轮箱罩壳顶部装有1台通风机， 将室内的热空气抽出，达到通风散热的目的。
空气处理站有一就地控制箱，将由马达控制中心来的220V电源分为两路，一 路直接送至空气干燥器的控制器，一路控制排放电磁阀。空气干燥器自身配 有控制器，可完成双联干燥元件的自动切换及其它功能。排放电磁阀的控制 由装在就地控制箱内的一只时间继电器控制开断时间，该时间断电器可调， 用户可根据排放阀的实际排放情况对开、断时间进行调整。
11、油气分离系统
任务：该系统主要作用是将发电机、负荷 齿轮箱及机组滑油箱冒出的含油气体分离。 分离出的油排入油箱。
系统构成：该系统主要由油气分离器、油 气分离器支架、管路及阀等组成 。
12 、注水系统
注水系统作用：控制氮氧化合物的生成， 使透平的排气符合环保要求。增加燃机出 力，以满足燃机调峰要求。一般根据不同 的水油比，机组出力可增加 3－5％。
从空气的流向可以把压气机分为进气缸、压气缸 和排气缸，进气缸和进气过滤装置连接（大气 端），排气缸和燃烧室相连（透平端），为燃气 的燃烧提供充足的空气量。
启动装置、启动管道、集流管、安全泄气阀、液流单向阀、 压力开关、灭火剂管道、喷嘴、火灾探测器、报警灭火控 制器、声光报警器、手动控制盒等。
9、通风和照明系统
通风（6B）：在轮机间罩顶上装有罩壳通风机88BT-1，机组启动点 火后，此风机自动投入，将轮机间的热空气抽到罩壳外使轮机间形成 负压，这样外界的新鲜空气通过辅机间和轮机间的通风窗进入轮机间， 加速轮机间内空气对流，从而降低轮机间正常运行时的空间温度，并 使可燃性气体混合物不易形成。 气体燃料小室采用强制通风，外部空气由罩壳门的底部百叶窗吸入， 然后由顶部抽风机排出小室，这样可尽量降低小室内可燃气体的浓度。 对于负荷齿轮箱装有罩壳的机组，齿轮箱罩壳顶部装有1台通风机， 将室内的热空气抽出，达到通风散热的目的。
空气处理站有一就地控制箱，将由马达控制中心来的220V电源分为两路，一 路直接送至空气干燥器的控制器，一路控制排放电磁阀。空气干燥器自身配 有控制器，可完成双联干燥元件的自动切换及其它功能。排放电磁阀的控制 由装在就地控制箱内的一只时间继电器控制开断时间，该时间断电器可调， 用户可根据排放阀的实际排放情况对开、断时间进行调整。
11、油气分离系统
任务：该系统主要作用是将发电机、负荷 齿轮箱及机组滑油箱冒出的含油气体分离。 分离出的油排入油箱。
系统构成：该系统主要由油气分离器、油 气分离器支架、管路及阀等组成 。
12 、注水系统
注水系统作用：控制氮氧化合物的生成， 使透平的排气符合环保要求。增加燃机出 力，以满足燃机调峰要求。一般根据不同 的水油比，机组出力可增加 3－5％。
从空气的流向可以把压气机分为进气缸、压气缸 和排气缸，进气缸和进气过滤装置连接（大气 端），排气缸和燃烧室相连（透平端），为燃气 的燃烧提供充足的空气量。
燃气轮机原理精讲ppt课件
16
涡轮入口温度的提高
17
1-4 燃气轮机的分类
简单循环：
开式循单环轴：、分轴、双轴、多轴燃气轮机 单轴：负荷固定、转速固定；发电用；压气机固有的转动惯量，有利
于防止在甩负荷时产生飞车；加入热交换器可以使整机热效率提高，但这 要损失10%功率。
分轴：起动机仅满足燃气发生器即可；甩负荷时会带来涡轮的飞车， 所以控制系统要有保证。
H. Cohen, G. F. Rogers, H. I. H. Saravanamuttoo
第一章 概论 1.1 燃气轮机的 组成及工作原理
C- compresser T- Turbine B – Combustion chamber
Simple gas turbine system
1-2 燃气轮机的发展
缺点：需要外部加热系统；这样加热器表面温度给主循环最高温度 设定了上限。
现代燃气轮机的结构特点
轻型结构<10KG/PS， 重型结构 >15KG/PS 燃气轮机简轻图型：结构： 航空机和航空改型舰用燃气轮机，工业轻型（重载轻型）
重型结构：工业燃气轮机
单位功率重量：
金属耐热极限---1100 ℃；涡轮进气温度：1460 ℃
多轴：如果不采用热交换器而获得高的热效率，就要有高压缩比。虽 然多级离心式压气机具有高的压比，但其效率要比轴流式的低，所以通常 都是采用轴流式压气机。而当压气机在低转速时，由于压气机后几级由于 出口面积减小，空气密度降低，气体轴向速度加大，叶片会出现阻塞。这 种不稳定区的出现，会发生在燃气轮机起动或低负荷情况。
12
海军舰船
13
机车车辆
英国98年英研国制984年00研0制马4力00机0马车力机车
14
涡轮入口温度的提高
17
1-4 燃气轮机的分类
简单循环：
开式循单环轴：、分轴、双轴、多轴燃气轮机 单轴：负荷固定、转速固定；发电用；压气机固有的转动惯量，有利
于防止在甩负荷时产生飞车；加入热交换器可以使整机热效率提高，但这 要损失10%功率。
分轴：起动机仅满足燃气发生器即可；甩负荷时会带来涡轮的飞车， 所以控制系统要有保证。
H. Cohen, G. F. Rogers, H. I. H. Saravanamuttoo
第一章 概论 1.1 燃气轮机的 组成及工作原理
C- compresser T- Turbine B – Combustion chamber
Simple gas turbine system
1-2 燃气轮机的发展
缺点：需要外部加热系统；这样加热器表面温度给主循环最高温度 设定了上限。
现代燃气轮机的结构特点
轻型结构<10KG/PS， 重型结构 >15KG/PS 燃气轮机简轻图型：结构： 航空机和航空改型舰用燃气轮机，工业轻型（重载轻型）
重型结构：工业燃气轮机
单位功率重量：
金属耐热极限---1100 ℃；涡轮进气温度：1460 ℃
多轴：如果不采用热交换器而获得高的热效率，就要有高压缩比。虽 然多级离心式压气机具有高的压比，但其效率要比轴流式的低，所以通常 都是采用轴流式压气机。而当压气机在低转速时，由于压气机后几级由于 出口面积减小，空气密度降低，气体轴向速度加大，叶片会出现阻塞。这 种不稳定区的出现，会发生在燃气轮机起动或低负荷情况。
12
海军舰船
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机车车辆
英国98年英研国制984年00研0制马4力00机0马车力机车
14
燃气轮机培训课件
燃气轮机类型
根据用途和功率范围，燃气轮机可分为重型、轻型、航改型等类型，不 同类型的燃气轮机在结构和性能上有所差异。
燃气轮机燃烧系统
燃烧系统概述
燃烧系统是燃气轮机的核心部分 ，负责将燃料与空气混合燃烧，
为涡轮机提供能量。
燃烧方式
根据燃料喷射和混合方式的不同 ，燃烧系统可分为扩散式、预混 式和半预混式等类型，不同的燃 烧方式对燃气轮机的性能和排放
维护保养
定期对燃气轮机进行维护保养，确保设备处于良好工作状态。
燃气轮机排放控制与环保要求
排放标准
01
了解并遵守国家和地方的排放标准，确保燃气轮机的排放符合
环保要求。
废气处理
02
采取有效的废气处理措施，降低燃气轮机废气的排放对环境的
影响。
噪音控制
03
采取降噪措施，降低燃气轮机运行时的噪音污染。
燃气轮机安全防护与消防措施
THANKS
谢谢您的观看
机械功。
燃气轮机具有高效、清洁、启动 速度快、运行稳定等特点，广泛 应用于发电、船舶、车辆、航空
和工业等领域。
燃气轮机工作原理
燃气轮机的工作原理基于 牛顿第三定律，即作用力 和反作用力相等。
在燃烧室中，燃料与压缩 空气混合并燃烧，产生高 温高压气体。
压气机从外界吸入空气， 经过压缩后送入燃烧室。
高温高压气体推动涡轮机 旋转，涡轮机通过轴将机 械功输出。
安全防护
配备必要的安全防护设施，如防护罩、安全阀等，确保操作人员 安全。
消防设施
设置消防设施，如灭火器、消防水系统等，并定期检查其有效性 。
应急预案
制定燃气轮机事故应急预案，提高应对突发事故的能力。
05
案例分析与实践操作
根据用途和功率范围，燃气轮机可分为重型、轻型、航改型等类型，不 同类型的燃气轮机在结构和性能上有所差异。
燃气轮机燃烧系统
燃烧系统概述
燃烧系统是燃气轮机的核心部分 ，负责将燃料与空气混合燃烧，
为涡轮机提供能量。
燃烧方式
根据燃料喷射和混合方式的不同 ，燃烧系统可分为扩散式、预混 式和半预混式等类型，不同的燃 烧方式对燃气轮机的性能和排放
维护保养
定期对燃气轮机进行维护保养，确保设备处于良好工作状态。
燃气轮机排放控制与环保要求
排放标准
01
了解并遵守国家和地方的排放标准，确保燃气轮机的排放符合
环保要求。
废气处理
02
采取有效的废气处理措施，降低燃气轮机废气的排放对环境的
影响。
噪音控制
03
采取降噪措施，降低燃气轮机运行时的噪音污染。
燃气轮机安全防护与消防措施
THANKS
谢谢您的观看
机械功。
燃气轮机具有高效、清洁、启动 速度快、运行稳定等特点，广泛 应用于发电、船舶、车辆、航空
和工业等领域。
燃气轮机工作原理
燃气轮机的工作原理基于 牛顿第三定律，即作用力 和反作用力相等。
在燃烧室中，燃料与压缩 空气混合并燃烧，产生高 温高压气体。
压气机从外界吸入空气， 经过压缩后送入燃烧室。
高温高压气体推动涡轮机 旋转，涡轮机通过轴将机 械功输出。
安全防护
配备必要的安全防护设施，如防护罩、安全阀等，确保操作人员 安全。
消防设施
设置消防设施，如灭火器、消防水系统等，并定期检查其有效性 。
应急预案
制定燃气轮机事故应急预案，提高应对突发事故的能力。
05
案例分析与实践操作
GT25000燃气轮机讲稿ppt课件
水冷
12
结构特点
燃油系统
型式
油泵 燃料
电液调节式 齿轮泵 轻柴油 –10#/GJB3075-97
13
结构特点
起动系统
型式
起动机数量 平均功率 峰值功率 电压 频率
电动式 3 210 kW 410 kW
380 V
50 Hz
14
工作原理
通过交流起动电机带动低压转子起动发动机; 空气经过进气装置吸入低压压气机、压缩，然后进
入高压压气机、进一步压缩; 压缩后的高压空气一小部分作为冷却空气引入涡轮,
其余大部分进入燃烧室：与燃油混合燃烧、冷却火 焰筒壁和与燃气的混合; 燃油由齿轮泵、经1、2油路和喷油嘴供入燃烧室; 燃油的点火通过起动喷油嘴和等离子点火器完成;
15
工作原理
燃油和压缩空气混合燃烧形成具有作功能力的高温 高压燃气；
18
低压压气机
进气段2引导空气平滑进入低压压气机，它由外导流罩1和内 导流罩3构成。导流罩间的环形通道是发动机通流部分的起点。
前机匣4装有进口可转导向叶片7、前支撑6和传动组件5。传 动组件5用于在发动机起动时把起动电机的转矩传给低压压气 机转子，在发动机运行时用来驱动机带附件。
可转导向叶片机匣10用来安装零级可转导向叶片9和一级可 转导向叶片11的转动机构。
高压压气机
功能：高压压气机用来压缩从低压压气机流进的空 气，并将其送入燃烧室。
结构：轴流式九级，一级至九级，一列工作叶片和 随后的一列导向叶片组成一级。
组成：它由过渡段1、高压压气机机匣3、承力机匣 4、后机匣8、高压压气机涡轮转子9和高压压气机 放气阀14等组成。
详见图4
21
图4 高压压气机
5
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结构特点
燃油系统
型式
油泵 燃料
电液调节式 齿轮泵 轻柴油 –10#/GJB3075-97
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结构特点
起动系统
型式
起动机数量 平均功率 峰值功率 电压 频率
电动式 3 210 kW 410 kW
380 V
50 Hz
14
工作原理
通过交流起动电机带动低压转子起动发动机; 空气经过进气装置吸入低压压气机、压缩，然后进
入高压压气机、进一步压缩; 压缩后的高压空气一小部分作为冷却空气引入涡轮,
其余大部分进入燃烧室：与燃油混合燃烧、冷却火 焰筒壁和与燃气的混合; 燃油由齿轮泵、经1、2油路和喷油嘴供入燃烧室; 燃油的点火通过起动喷油嘴和等离子点火器完成;
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工作原理
燃油和压缩空气混合燃烧形成具有作功能力的高温 高压燃气；
18
低压压气机
进气段2引导空气平滑进入低压压气机，它由外导流罩1和内 导流罩3构成。导流罩间的环形通道是发动机通流部分的起点。
前机匣4装有进口可转导向叶片7、前支撑6和传动组件5。传 动组件5用于在发动机起动时把起动电机的转矩传给低压压气 机转子，在发动机运行时用来驱动机带附件。
可转导向叶片机匣10用来安装零级可转导向叶片9和一级可 转导向叶片11的转动机构。
高压压气机
功能：高压压气机用来压缩从低压压气机流进的空 气，并将其送入燃烧室。
结构：轴流式九级，一级至九级，一列工作叶片和 随后的一列导向叶片组成一级。
组成：它由过渡段1、高压压气机机匣3、承力机匣 4、后机匣8、高压压气机涡轮转子9和高压压气机 放气阀14等组成。
详见图4
21
图4 高压压气机
5
《燃气轮机特性》课件
燃气轮机的应用领域
能源发电
燃气轮机广泛应用于能 源发电领域，包括联合 循环发电和分布式能源
系统。
工业用途
在石油、化工、冶金等 领域，燃气轮机作为驱 动和工艺流程的动力源
。
航空航天
在航空航天领域，燃气 轮机作为飞机和火箭的
发动机。
军事用途
在军事领域，燃气轮机 用于舰船、坦克和导弹
等装备的动力系统。
02 燃气轮机的工作流程
应急维修
在燃气轮机发生故障时，应尽快进行应急维修，以尽快恢复其正常运行 。应急维修包括诊断故障原因、更换损坏部件、检查其他潜在问题等。
05 燃气轮机的发展趋势与挑 战
高效能燃气轮机的研究进展
高效能燃气轮机的研究重点在 于提高热效率、降低排放和降 低燃料消耗。
先进的气动设计、热力学优化 和材料技术的研发是实现高效 能燃气轮机的重要手段。
未来高效能燃气轮机将更加注 重智能化和自动化技术的应用 ，提高运行效率和可靠性。
清洁能源利用在燃气轮机上的挑战
燃气轮机作为清洁能源利用的重 要手段，面临排放控制和燃料多
样化的挑战。
需要研发低排放、低噪声的燃气 轮机技术，以满足环保要求。
同时，需要开发适用于不同燃料 类型的燃气轮机，以满足多样化
的能源需求。
停车
当需要停车时，应按照规定的停车程序进行操作，并确保燃气轮机完全停止运行。同时，需要对燃气轮机进行全 面检查，确保其处于良好的工作状态。
燃气轮机的运行监控
参数监控
在燃气轮机运行过程中，需要对其各项参数进行实时监控，如功率、效率、排气温度等。这些参数的 变化可以反映燃气轮机的运行状态，及时发现并处理异常情况。
工作原理
燃气轮机的工作原理基于布雷顿 循环，通过吸入空气、压缩、燃 烧和排气四个过程实现能量的转 换。
燃气轮机课件(正式版本)
驱逐舰采用4台 机机组的发电量约 由一台1500kw燃
GT25000燃气轮机, 占3%。
气轮机驱动。
单台功率28670kw。
1.4 燃气轮机的优点
功率 密度 • 功大率 密度 是内 燃机 的三 倍， 汽轮
启动 速度 • 工快业
水电 消耗 • 燃少气
自动 化程 •度控高制
清洁 •环使保用
燃气 轮机 系统 最新
• 清洗压气机 • 通风冷却 • 清洁进气
17
3.2燃气轮机的控制系统
控制系统
触摸屏
3.3燃气轮机的润滑系统
19
3.3燃气轮机的润滑系统
20
3.3燃气轮机的润滑系统
油过滤器
轴承供油
3.4燃气轮机的启动系统 启动电机
3.5燃气轮机的燃料系统 启动电机
目录
01
燃气轮机概述
02
燃气轮机的结构
轮机指的
烧后产生的
轮高机温一高般压称连为 透续平流机动，的是气将 流体介体质中蕴
是设备 有的能量与机
械能相互转换
的转动机器。 1
1.1燃气轮机的定义
透平的动静叶
透平的动叶片 配合
1.2燃气轮机的用途
发电
舰船
燃机的用途
车辆
飞机
泵与风机
3
1.3燃气轮机的用途
国产最先进的055 2018年中国燃气轮 美国主战坦克M1
1.5 燃气轮机的工作原理：布雷登循环
1.5 燃气轮机的工作原理：布雷登循环
➢ 燃气初温和压气机的压缩比，是影响燃气轮机效率的两个主要因 素。提高燃气初温，并相应提高压缩比，可使燃气轮机效率显著 提高。
➢ 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
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计划总的目标是到2005年使航空推进系统能力翻一番，即 推重比或功率重量比增加100%~120%，耗油率下降15%~30%
• VAATE计划——多用途、经济可承受先进涡轮发动机计划
2017年达到的技术水平使经济可承受性提高到F119发动机的 10倍。
美
国
计
划
传
传动方式
动
系
统
机械传动
1. 机械传动——利用摩擦力或啮合力传递运动或 动力的传动方式。如摩擦传动，皮带传动，链 条传动，齿轮传动，涡轮涡杆传动。 2. 流体传动——用流体作为工质的一种传动。液 压传动和气压传动都属于流体传动。
国 外 传 动 系 统 的 发 展 状 况
国外很重视附件传动的发展，并且做了远景规划。美国政府委托 美国国家研究委员会、工程和技术系统委员会、航空航天局、航空技 术委员会编写了“二十一世纪的航空技术”一文。该报告提出了在 2000～2020 年期间美国的航空科学技术方面必须发展的技术和所应采 取的措施。在关于“推进技术”一章中明确指出，二十一世纪先进技 术发动机的动力传输系统将采用无接触的电磁轴承代替传统的滚动轴 承，在高速转子上安装电起动机/发电机，用全电气化附件取代传统的 机械传动附件，使发动机的动力传输系统由传统的机械传动向全部电 气化传动发展。实现这种革新的动力传输系统，可使发动机重量减轻 10％～15％；发动机性能提高 5％
小
资
料
• 罗尔斯·罗伊斯公司提供给美国海军的MT-30燃气轮机， MT-30燃气轮机是世界上功率最大的舰船燃气轮机，能达 到34MW~40MW。（2010-12-13 ） • 世界上目前最大功率的地面重型燃机是三菱公司的J形燃 气轮机，功率达到460MW。（2009-3-12 ）
美
国
计
划
• IHPTET计划——综合高性能涡轮发动机技术计划
流体传动
电力传动
3.
电力传动——利用电动机将电能变为机械能， 以驱动机器工作的传动。
燃 气 轮 机 传 动 系 统
燃气轮机传动系统属于机械传动。 船舶是一种大功率、变工况、高风险的运输工具，随着主机功率和 转速的提高，螺旋桨逐渐向大直径、低转速方向发展，作为在主机与螺旋 桨之间实现功率和转速匹配的传动系统起到了十分重要的作用，它比主机 应具有更大的可靠性，直接决定了船舶动力装置系统的正常安全工作和有 效功能的发挥。 此外， 发动机的起动系统、燃油系统、滑油系统、液压系统等主要附 件都是由发动机转子通过附件传动装置带动的。附件传动装置是发动机的 关键构件。超越离
合
器
超越离合器是一种靠主、从动部分的相对运动速度变化或旋 转方向的变换能自动接合或脱开的离合器。这种离合器仅在一个 方向上输入传递扭矩，而当输入方向相反或者在传动方向上输出 端转速超过输入端转速时就自动脱开。超越离合器在设计中安置 在启动传动系统和附件传动系统的联结处。
国 内 传 动 系 统 的 发 展 状 况
在我国的航空发动机研制中，附件传动在航空发动机的地位一直隶 属于核心机。对机械系统的忽视，影响了机械系统技术的发展。这方 面的研究落后于其它部件的发展，基本处于盲目发展状态，导致发动 机附件传动系统落后于主机发展。实践表明，只有重视机械系统，才 能使发动机动力传输设计得先进、完美，才能有与大部件同步发展的 技术需求和发展规划。加大对附件传动系统的研究力度，成为迫切的 课题。
3MW燃气轮机传动系统设计 小节
邸亚超 07031403
燃 气 轮 机 分 类
结 构 形 式
用 途
功 率 大 小
重 型 燃 气 轮 机
轻 型 燃 气 轮 机
微 型 燃 气 轮 机
航 空 燃 气 轮 机
舰 船 燃 气 轮 机
电 站 燃 气 轮 机
大 中 型 燃 气 轮 机
小 型 燃 气 轮 机
微 型 燃 气 轮 机
发
动
机
附
件
在燃气涡轮发动机上，有许多附件需要由发动机的燃气涡轮 带动，如燃油系统的主泵和增压泵，滑油系统的滑油泵、回油泵、 油气分离器等，起动系统的启动电机，操纵和调节系统的离心活 门、转速表、发电机等，附件传动装置的功用就是将涡轮的轴功 率传输给各附件，并满足各附件对转速和功率的要求。附件传动 装置由附件传动箱体和附件传动机构组成
附 件 传 动 系 统 主 要 部 件
1. 起动机 2. 发动机附件 3. 超越离合器
起
动
机
起动机实际上是一台完整的小型涡轴发动机。这种起动机不能直接 启动，是通过储备电源启动电机, 启动电机带动起动机工作。起动机转 子加速到一定转速，使空气流入起动机。流入起动机的空气在压气机的 压缩下达到一定压力，然后在燃烧室内形成可燃的混合气并能可靠的点 燃与燃烧，产生具有一定能量的燃气，推动涡轮转动，产生足够的功率， 带动压气机加速。当涡轮发出的功大于压气机所需的功时，启动电机即 可停止，起动机全靠涡轮发出的功加速。开始工作的起动机接着起动大 发动机。
• VAATE计划——多用途、经济可承受先进涡轮发动机计划
2017年达到的技术水平使经济可承受性提高到F119发动机的 10倍。
美
国
计
划
传
传动方式
动
系
统
机械传动
1. 机械传动——利用摩擦力或啮合力传递运动或 动力的传动方式。如摩擦传动，皮带传动，链 条传动，齿轮传动，涡轮涡杆传动。 2. 流体传动——用流体作为工质的一种传动。液 压传动和气压传动都属于流体传动。
国 外 传 动 系 统 的 发 展 状 况
国外很重视附件传动的发展，并且做了远景规划。美国政府委托 美国国家研究委员会、工程和技术系统委员会、航空航天局、航空技 术委员会编写了“二十一世纪的航空技术”一文。该报告提出了在 2000～2020 年期间美国的航空科学技术方面必须发展的技术和所应采 取的措施。在关于“推进技术”一章中明确指出，二十一世纪先进技 术发动机的动力传输系统将采用无接触的电磁轴承代替传统的滚动轴 承，在高速转子上安装电起动机/发电机，用全电气化附件取代传统的 机械传动附件，使发动机的动力传输系统由传统的机械传动向全部电 气化传动发展。实现这种革新的动力传输系统，可使发动机重量减轻 10％～15％；发动机性能提高 5％
小
资
料
• 罗尔斯·罗伊斯公司提供给美国海军的MT-30燃气轮机， MT-30燃气轮机是世界上功率最大的舰船燃气轮机，能达 到34MW~40MW。（2010-12-13 ） • 世界上目前最大功率的地面重型燃机是三菱公司的J形燃 气轮机，功率达到460MW。（2009-3-12 ）
美
国
计
划
• IHPTET计划——综合高性能涡轮发动机技术计划
流体传动
电力传动
3.
电力传动——利用电动机将电能变为机械能， 以驱动机器工作的传动。
燃 气 轮 机 传 动 系 统
燃气轮机传动系统属于机械传动。 船舶是一种大功率、变工况、高风险的运输工具，随着主机功率和 转速的提高，螺旋桨逐渐向大直径、低转速方向发展，作为在主机与螺旋 桨之间实现功率和转速匹配的传动系统起到了十分重要的作用，它比主机 应具有更大的可靠性，直接决定了船舶动力装置系统的正常安全工作和有 效功能的发挥。 此外， 发动机的起动系统、燃油系统、滑油系统、液压系统等主要附 件都是由发动机转子通过附件传动装置带动的。附件传动装置是发动机的 关键构件。超越离
合
器
超越离合器是一种靠主、从动部分的相对运动速度变化或旋 转方向的变换能自动接合或脱开的离合器。这种离合器仅在一个 方向上输入传递扭矩，而当输入方向相反或者在传动方向上输出 端转速超过输入端转速时就自动脱开。超越离合器在设计中安置 在启动传动系统和附件传动系统的联结处。
国 内 传 动 系 统 的 发 展 状 况
在我国的航空发动机研制中，附件传动在航空发动机的地位一直隶 属于核心机。对机械系统的忽视，影响了机械系统技术的发展。这方 面的研究落后于其它部件的发展，基本处于盲目发展状态，导致发动 机附件传动系统落后于主机发展。实践表明，只有重视机械系统，才 能使发动机动力传输设计得先进、完美，才能有与大部件同步发展的 技术需求和发展规划。加大对附件传动系统的研究力度，成为迫切的 课题。
3MW燃气轮机传动系统设计 小节
邸亚超 07031403
燃 气 轮 机 分 类
结 构 形 式
用 途
功 率 大 小
重 型 燃 气 轮 机
轻 型 燃 气 轮 机
微 型 燃 气 轮 机
航 空 燃 气 轮 机
舰 船 燃 气 轮 机
电 站 燃 气 轮 机
大 中 型 燃 气 轮 机
小 型 燃 气 轮 机
微 型 燃 气 轮 机
发
动
机
附
件
在燃气涡轮发动机上，有许多附件需要由发动机的燃气涡轮 带动，如燃油系统的主泵和增压泵，滑油系统的滑油泵、回油泵、 油气分离器等，起动系统的启动电机，操纵和调节系统的离心活 门、转速表、发电机等，附件传动装置的功用就是将涡轮的轴功 率传输给各附件，并满足各附件对转速和功率的要求。附件传动 装置由附件传动箱体和附件传动机构组成
附 件 传 动 系 统 主 要 部 件
1. 起动机 2. 发动机附件 3. 超越离合器
起
动
机
起动机实际上是一台完整的小型涡轴发动机。这种起动机不能直接 启动，是通过储备电源启动电机, 启动电机带动起动机工作。起动机转 子加速到一定转速，使空气流入起动机。流入起动机的空气在压气机的 压缩下达到一定压力，然后在燃烧室内形成可燃的混合气并能可靠的点 燃与燃烧，产生具有一定能量的燃气，推动涡轮转动，产生足够的功率， 带动压气机加速。当涡轮发出的功大于压气机所需的功时，启动电机即 可停止，起动机全靠涡轮发出的功加速。开始工作的起动机接着起动大 发动机。