索拉燃气轮机

燃气轮机发电案例介绍-天然气应用

1 案例背景

燃气轮机热电（冷）联产系统可同时提供电能和热（冷）能，相比传统能源解决方式，系统效率高，简单可靠，应用灵活，节能环保，且受国家政策鼓励，可广泛应用于各种场合，为用户降低能耗并改善当地环境，以下是以天然气为燃料，应用于工业用户的典型案例介绍。

1.1 现场条件(以上海为例)

海拔高度5m

设计大气温度14℃

设计大气压力101.3Kpa

设计大气相对湿度60%

1.2 燃料

以天然气为燃料

燃气热值：8400 KCal/Nm3

燃气压力：0.3Mpa(假设)

1.3 热电负荷及运行时数

最大蒸汽流量：29t/hr

蒸汽压力： 1.0 Mpa

蒸汽温度：185℃

年供热时间：7000小时

年运行小时数：7000小时

2 方案

燃气轮机热电联产系统一般根据以热定电的原则进行设计和设备选择，该项目选用1台索拉公司大力神130(TITAN 130)燃气轮机，配1台余热锅炉，两台燃气压缩机（1用1备），整个系统可布置在简易厂房内，总占地面积约3200平方米。

2.1 燃气轮机

每台大力神130机组在项目现场主要参数如下：

铭牌功率：15000KW

发电机出力：14556 KW

燃烧空气进口温度：14℃

燃机工况点：满负荷运行

燃料流量：4339Nm3/hr

涡轮排气温度：500 ℃

尾气流量：177882 Kg/hr

2.2 余热锅炉

每台余热锅炉在项目现场主要参数如下：

蒸汽温度：185.5℃

蒸汽压力： 1.03 Mpa

蒸汽流量：29245 kg/hr

2.4 系统总容量及实际出力

总装机铭牌功率：15000 KW

现场实际净输出功率：14556 KW

总蒸汽流量：29245 Kg/hr

总燃气消耗量: 4339 Nm3/hr

3 索拉中国业绩

索拉公司进入中国已经超过30年，在国内已经有超过260台机组，其中金牛60机组超过70台，大力神130超过70台。在项目执行过程中和国内的许多设计院建立了良好的合作关系，他们也对索拉机组有充分的了解，可以非常快速地和可靠地完成设计任务。

此外，上海力顺燃机科技有限公司作为索拉在中国工业发电行业的代理，已在国内完成了多个燃气轮机热电联产项目，可以为项目的规划、建设提供技术服务。

在国内已经建设成功、投入使用的索拉燃气轮机天然气热电联产项目有：浦东国际机场能源中心热电联产项目和成都国际会展中心热电联产项目，其中浦东机场项目运行已经超过十年，目前运行情况良好。

●浦东国际机场能源中心（1×4000KW）1999年建成并投入使用。

●成都国际会展中心（1×10690KW，1×5670KW）分别于2005年11月

和2009年4月建成并投入使用。

此外，针对中低热值燃气应用，索拉燃气轮机热电联产项目清单：

1)山东金能煤气化有限公司一期项目（1×5670KW 热电联产），2006 年4 月

投产，目前运行情况良好。

2)内蒙古太西煤集团乌斯太项目（2×5670KW 热电联产），2008 年10 月投产，

目前运行情况良好。

3)山东金能煤气化有限公司二期项目（3×5670KW 联合循环），2008 年4 月

投产，目前运行情况良好。

4)河南顺成集团煤焦有限公司一、二项目（2×15000KW 热电联产），分别于

2009 年12 月投产和2010 年6 月投产，目前运行情况良好。

5)山东金能煤气化有限公司三期项目（1×15000KW 热电联产），2009 年7 月

投产，目前运行情况良好。

6)河南鑫磊集团诚宇焦化有限公司一期项目（1×5670KW 热电联产）2010 年

4月投产，目前运行情况良好。

7)山东济矿民生热能有限公司一期项目（2×15000KW 热电联产），一台于2012

年2月投产，另一台正在安装调试。

8)河南鑫磊集团诚宇焦化有限公司二项目（1×5670KW 热电联产），2011 年3

月投产，目前运行情况良好。

9)青海庆华集团煤化有限公司一期项目（2×15000KW 热电联产），2012 年1

月投产，目前运行情况良好。

10)山东金能煤气化有限公司四期项目（3×15000KW 热电联产），2011 年5 月

投产，运行情况良好。

11)江苏天裕集团东方热电一期项目（3×15000KW 热电联产），2011年6月到

货，目前正在安装调试。

12)西山煤气化有限责任公司项目（2×5670KW 热电联产），2010 年9 月签订

合同。

13)山东诚力供气有限公司一期项目（3×15000KW 热电联产），一台于2012年

1月投产，其他正在安装调试。

14)山西立恒钢铁有限公司项目（4×15000KW 热电联产），2011年1月签订合

同，正在安装调试。

15)山东诚力供气有限公司二期项目（1×15000KW 热电联产），2011年6月签

订合同。

16)天瑞集团汝州天瑞煤焦化有限公司项目（2×15000KW 热电联产），2011年

6月签订合同。

国内其它辅助设备制造商也通过以上项目，积极配合设计院，顺利执行项目。目前国内有三家以上余热锅炉制造商和索拉燃机配套过，有三家以上燃气压缩机制造商和索拉燃机配套过，到目前为止运行状况良好。

4 索拉燃机特点及售后服务

4.1集成度高

索拉燃机设计集成度非常高，其中燃料系统、启动系统、控制系统、同期装置、励磁系统等都安装在撬上，大大节约了安装时间和工作量。比较有经验的安装公司大约需要1个月左右就可以完成燃机的安装。

4.2可靠性高可用率高

目前在中国国内使用燃机的客户普遍反映索拉燃机可靠性最高，系统可用率最高，可以达到97%。

索拉燃机在设计中遵循的原则是让用户在设备生命周期中拥有设备的总成本最低(燃料费+初投资+维护)。它在效率、维护成本和设备制造成本中取得平衡，使用户花最小的代价拥有设备20年。

4.3优秀的售后服务能力

索拉公司在中国有24个售后服务人员，其中服务工程师有19人。在天津有维修部和配件库，为中国的客户提供设备保障。索拉公司的大修服务采用交换机组的方法，让客户停机的时间减到最低。为了保证交换机组的效率，索拉公司的流转大修机组的资产超过2亿美元，可以及时提供燃机到用户现场。

5 简单经济性分析

整个燃气轮机热电联产系统总效率可达78.3%，每一方天然气净发电 3.26度，同时能产6.74公斤饱和蒸汽（压力为1.03Mpa）。

假设电价为RMB0.70元/ KWhr，蒸汽价格RMB0.3元/ Kg，则一方天然气创造的价值为RMB4.3元，每小时创造的价值为RMB18657.7元，每年运行7000小时创造的价值为RMB130,606,900元。

整个燃气轮机热电联产系统的单位KW造价约为RMB 5200元，总的造价为RMB78,000,000元，仅需3.18年就可以收回成本。

国内已经有类似项目运行，可靠性完全有保障。除去燃机需要进口外，其他辅助设备完全可以国内配套。技术成熟，风险可以控制。投资不太大，效益非常可观。

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。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着进展。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

燃气轮机发展现状分析报告前景预测

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。通常，将压气机、燃烧室、透平称为燃气轮机的三大核心部件。 3、燃气轮机特点燃气轮机产品本身具有以下特点：最大效率，最优效益。随着高温材料的不断进展，以及涡轮采用冷却叶片并不断提高冷却效果，透平前燃气的初温逐步提高，加之研制级数不断减少压缩比越来越高的压气机和各个部件效率的提高，使燃气轮机效率不断提高。体积较小，使用便捷。燃气轮机动力部件设计构造衍生于涡轮增压器和辅助动力装置，结构简单、紧凑。与传统设备相比，燃气轮机设备规模、体积比传统的锅炉、蒸汽轮机小，占地面积小，便于移动。减少燃煤，清洁环保。燃气轮机可以采用天然气、丙烷、油井气、煤层气、沼气、汽油、柴油、煤油、酒精等煤炭以外的燃料。而且燃气轮机通过在燃烧过程中控制NOx的生产，或在NOx 生成后排入余热锅炉时进行尾部烟气脱硝，达到超低的NOx排放效果，而且能够实现资源充分循环利用，真正达到零排放。噪声最小，安全可靠。燃气轮机运行时产生的低频份量很低。而且可以通过采用数字式遥控的联网离网变换装置，弥补其它设备在安全稳定性方面的不足。三、燃气轮机关键技术从燃气轮机研发的角度来分析，当代燃气轮机主要关键技术难点如下： 1、燃气轮机基础技术方面燃气轮机总体技术，高效高负荷压气机设计应用技术，高效稳定低污染燃烧室设计技术、高效流动、高效换热、高寿命透平设计技术，燃气轮机设计软件技术，燃气轮机现代控制理论与技术，燃气轮机振动、寿命与可靠性关键技术。 2、燃气轮机设计体系的规范、软件和数据库方面

燃气轮机热电联产发电案例介绍-焦炉煤气应用1案例背景焦化厂在

燃气轮机热电联产（发电）案例介绍-焦炉煤气应用 1 案例背景焦化厂在炼焦过程中伴生大量的焦炉煤气，除生产工艺消耗大约一半之外，还富余大量焦炉煤气。随着焦化行业的竞争越来越激烈，企业的利润空间不断被压缩，甚至面临关停和破产的危险，因此焦炉煤气的利用成为企业的关注重点。目前焦炉煤气的利用方式主要有直接卖气，制甲醇，制天然气以及发电等。焦化厂化产工艺需要蒸汽，利用焦炉煤气作为燃料，采用燃气轮机热电联产（发电）方式，满足企业用电和蒸汽需求，降低企业能耗并改善当地环境，从而提升企业的竞争力。相比其他方式，这种方式受外界的影响最小，技术也非常成熟，同时也可避免企业因限电而影响正常生产。美国索拉燃机是全球中小型工业燃机的行业领导者，一直致力于应用中低热值燃料燃气轮机的研发，并已成功研制开发出可应用焦炉煤气的燃气轮机，并在中国已销售33台，其中16台已建成投产，最早的一台于2006年4月投产，目前运行良好。相比其他发电方式，焦炉煤气燃气轮机热电联产（发电）的系统效率更高，简单可靠，应用灵活，节能环保，部分地区可享受国家政策鼓励，以下是以年产110万吨冶金焦的焦化企业应用燃气轮机热电联产（发电）的典型案例介绍。 1.1 现场条件(以河南为例) 海拔高度220m 设计大气温度14℃ 设计大气压力101.3Kpa 设计大气相对湿度60% 1.2 燃料以焦炉煤气为燃料燃气热值：4170 KCal/Nm3 燃气压力：0.005Mpa(假设) 1.3 热电负荷及运行时数最大蒸汽流量：50t/hr 蒸汽压力： 1.0 Mpa 蒸汽温度：185.5℃ 年供热时间：8200小时年运行时数：8200小时/年 2 方案燃气轮机热电联产系统一般根据以热定电的原则进行设计和设备选择，该项目选用2台索拉公司大力神130(TITAN 130)燃气轮机，配2台余热锅炉，三台燃气压缩机（2用1备），一台抽凝式汽轮机发电机组，整个系统可布置在简易

燃气轮机在船舶动力方面的应用

燃气轮机在船用动力方面的应用与发展邵高鹏（清华大学汽车系，北京 100084）摘要：介绍船用燃气轮机的工作原理和特点，对比燃气轮机和内燃机性能的优缺点，总结燃气轮机应用于船用动力的现状和未来的发展方向。关键词：船用燃气轮机；原理；应用；发展方向； 1．引言燃气轮机动力装置在50年代开始用于船舶，在此之前，水面舰艇都已蒸汽轮机和内燃机作为其动力装置，大型舰船以蒸汽轮机为其主要的动力装置，蒸汽轮机的优势在于技术相对简单，制造相对容易，但是其同样存在油耗大，占用空间大等等劣势，而柴油机的单机功率有限，必须采用多机并用。并且由于燃气轮机汽固有的一些优点，使得它逐渐向柴油机动力在船舶动力上的统治地位发起了挑战。最初的燃气轮机还只能应用与军用舰艇，但是随着燃气轮机技术的发展，燃气轮机在商船上也逐步得到了推广。 2．船用燃气轮机的工作原理船用内燃机的循环模式可以分为简单开式循环，其工作过程同内燃机类似，也可以分为吸气、压缩、做功及排气四个工作行程，但是与内燃机又有很大的不同，下图中是一种燃气轮机的结构示意图。轴流压气机的转子高速回转，在压气机的进口处产生吸力，将新鲜空气吸入压气机，对应着吸气的过程。空气在轴流压气机中增压，压力和温度都有升高，空气继续流动经过扩压器，减速增压进入燃烧室中，此时的空气温度和压力都较高，比容很小，这就实现了空气的压缩过程。在空气进入燃烧室的同时，燃油同时喷入与空气混合形成可燃混合气，点燃后迅速燃烧，温度继续升高，而压力变化不大（由于流动损失的存在）；高温高压的燃气，经过涡轮的静叶的导向之后冲击涡轮的动叶叶片，推动叶片使涡轮转子高速转动而产生转矩。涡轮常分为两级，第一级涡轮（高压涡轮）上产生的转矩用于驱动与之联动的压气机，第二级涡轮（动力涡轮）上产生的转矩经过传动轴和减速箱输出，这就是燃气轮机的燃烧和做工过

大型天然气燃气轮机机型选择

大型天然气燃气轮机机型选择 1.E级燃机与F级燃机的比较由于E级燃气轮机的燃气初温（1105℃）较低，自身效率要比F级燃气轮机低4个百分点。E级燃气轮机的排气温度仅540℃，蒸汽循环不能再热，只能采用双压循环；而F 级燃气轮机排烟温度高达576℃，蒸汽循环可采用高参数的三压再热循环。因而E级联合循环的效率要比F级低6个百分点。 SIEMENS公司E级和F级机组技术性能比较表燃机型号V94.2 V94.3A 燃气初温（℃）一级动叶进口1105 一级动叶进口1320 燃机效率（％）34.4 38.7 排气温度（℃）540 576 蒸汽系统双压无再热三压有再热联合循环效率（％）51.7 57.4 另外由于E级机组容量较小，需要2+1（两台燃机带一台汽机）组成的联合循环，容量才能达到1台F级机组的容量。因而设备增多（2台燃机、1台汽机、3台发电机、3台主变压器、3条电气出线、3套润滑油系统、3套辅机）、系统复杂（汽水系统需要母管制）、厂房和占地较大。E级联合循环机组单位容量的投资比F级联合循环机组的大。经过多方面的技术和经济比较，我们得出结论：在天然气价格逐年增高的趋势下，建设大型联合循环电厂，不宜选用E级燃气轮机作为基本机型，而大功率、高效率的F级燃气轮机才是联合循环电厂的首选机型。在中国，2005年以来，与西气东输及LNG（液化天然气）输入工程相配套，我们共

建设了48套F级联合循环机组。 2.F级燃机及联合循环的性能通过“以市场换技术”，中国已形成了哈尔滨动力集团-GE公司（美国通用电器）、上海电气集团-SIEMENS公司（西门子）、和东方电气集团-三菱公司（MITSUBISHI）三家大型燃气轮机制造集团。每个厂家栏目下左侧的产品是在中国已生产投运的产品，每个厂家栏目下右侧的产品为改进型产品。表1 F级燃气轮机的技术性能公司哈动力-GE 上海电气-SIEMENS 东方电气-三菱燃机型号9FA 9FB V94.3A SGT5-40 00F（2） V94.3A SGT5-40 00F（4） M701F3 M701F4 净功率（MW）256 282.3 271 287 270 312 净热耗（Kj/Kwh） 9757 9620 9302 9424 净效率（％）36.9 37.4 38.9 39.5 38.2 39.3 压气机级数18 18 15 15 17 17 压比15.4 18.5 16.9 16.9 17 18 燃烧室型式环管型环管型环形环形分管环状分管环状燃烧器型式/数量DLN2.0+ /18 DLN2.6+ 混合型 DLN/24 混合型 DLN/24 干式低 NOx 干式低 NOx

塔北电网燃气轮机发电机组的PLC控制系统与建模仿真

塔北电网燃气轮机发电机组的PLC控制系统与建模仿真于佰建，刘君，贾志伟，王光亮（华北电力大学电气与电子工程学院，北京市昌平区102206 ）摘要：塔北电网是中国石化塔里木油田的自备电网，电源由六台燃气轮机发电机构成，一期的三台燃气轮发电机组每台采用一台AB的PLC—5控制器，另外采用一台 PLC提供全站监控。二期的三台机组采用三台AB的 logix5555构成控制系统，并且发电控制模块CGCM （Combined Generator Control Module ）通过网络与主控制器相连。论文论述了电站的三级控制网络，建立了 CGCM的数学模型。通过PSASP对一次事故的仿真，证明了建立的AC8B模型的正确性。关键词：燃气轮发电机；PLC；CGCM；PSASP AC8B励磁模型； 0引言塔里木油田电网由三个独立的电网：塔北电网、塔中电网和克拉2电网组成。塔北电网于2007 年5月同新疆电网并网。轮南电站和英买力电站是塔北电网的两个电站，电站电源全部是燃气轮机发电机组。研究燃气轮发电机的控制系统不仅可以保证单机正常稳定运行，同时可以保证系统稳定运行[1]。轮南电站的六台发电机组分为两种类型：一期1#、2#、3#机组是10MW的MARS机组，二期4#、5#、6#机组是14MW的TITAN机组。虽然同为美国索拉公司的燃气轮机发电机组但是它们的控制系统并不相同。MARS机组的控制系统是Rockwell公司的PLC-5控制器，TITAN机组使用的是Logix5555控制器，另外MARS机组的励磁系统是独立系统，而TITAN机组的励磁系统采用了CGCM控制模块，可以利用编程环境以及人机界面进行励磁参数调节。 1 MARS机组的控制系统组成[2] 四台PLC组成的控制系统如图1所示：三台控制单元分别控制三台MARS机组，通过一个控制单元进行整个变电站控制。控制网络采用 ControlNet控制网，扩展方便，可靠性高可以用于对时间要求比较苛刻的高速确定性网络。同时可以传送对时间无苛刻要求的报文数据。作为控制器和I/O设备之间的一条高速通信链路，可以连接各种设备包括PC、控制器、操作员界面，控制网络结构图如图2所示。图2 PLC控制网络结构图图1 四台PLC控制系统接线

燃气轮机产品及技术发展介绍 88分

燃气轮机产品及技术发展介绍 1.以下不属于燃烧技术领域的是：（3.0分） A.低排放 B.燃料适应性 C.热声分析 D.喘振分析我的答案：D√答对 2.不属于燃气轮机长期服务的工作是：（ 3.0分） A.无损检测 B.叶片修换 C.寿命延长 D.性能试验我的答案：D√答对 3.以下不属于透平叶片冷却方式的是：（3.0分） A.气膜冷却 B.蒸发冷却 C.冲击冷却 D.对流冷却我的答案：B√答对

4.以下不属于中心拉杆转子的结构是：（3.0分） A.轮盘 B.中心拉杆 C.周向拉杆 D.赫兹齿我的答案：C√答对 5.将空气进行压缩的燃气轮机部件是：（3.0分） A.燃烧室 B.透平 C.压气机 D.支撑我的答案：C√答对 6.AE94.3A燃气轮机的单机功率是：（3.0分） A.943MW B.368MW C.325MW D.78MW 我的答案：C√答对 7.上海电气燃机总装车间投产年份是：（3.0分） A.1983年

B.2003年 C.2015年 D.2005年我的答案：D√答对 8.用于对燃气轮机入口空气进行过滤的辅助系统是：（3.0分） A.气动模块 B.进气系统 C.排气系统 D.燃料系统我的答案：B√答对 9.目前上海电气的主要燃气轮机合作伙伴是：（3.0分） A.安萨尔多 B.西门子 C.通用电气 D.西屋我的答案：A√答对 10.属于二次空气冷却系统的主要功能的是：（3.0分） A.冷却透平叶片 B.冷却压气机叶片 C.提高压气机流量

D.提高燃烧温度我的答案：A√答对 1.以下属于透平叶片的材料的是：（4.0分）） A.镍基合金 B.球墨铸铁 C.钴基合金 D.不锈钢我的答案：ABD×答错 2.属于轴系动力学分析的内容有：（4.0分）） A.横振分析 B.扭振分析 C.燃烧调整 D.熔模铸造我的答案：AB√答对 3.属于联合循环热力优化手段的有：（ 4.0分）） A.进气冷却 B.抽汽配置 C.控制保护 D.余热利用我的答案：ABCD×答错

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。近几年来，世界燃气轮机工业取得相当的成就和飞速的发展，几家著名的公司GE、ABB、Siemens、西屋等均与航空发动机设计、研究、制造厂彼此联营，保证及时地把航空发动机领域内的先进技术用来武装重型燃气轮机，以确保技术的先进性。如压气机已采用“可控扩压”的概念进行设计，把单轴压气机的压缩比提高到了24～30的水平，透平叶片采用了航空机组的先进冷却结构和定向结晶制造工艺，使透平前的燃气温度提高到了1300℃的水平，由此明显地提高了机组的输出功率和热效率。如GE公司的9FA、Siemens的V94．3A等典型机组的燃机单循环功率为266MW，燃气初温为1270～1300℃，压缩比为16，

军舰动力装置概况——燃气轮机

军舰动力装置概况——燃气轮机美国FT-8舰用燃气轮机 (一)研制背景和研制打算 FT-8燃气轮机由普拉特?惠特尼(P&W)公司的JT8D-219航空涡扇发动机派生。JT8D-219是JT8D系列中的最新型号，1985年开始投入使用。研制时充分利用了FT-4燃气轮机的成功体会，并移植了普拉特?惠特尼公司的PW2037和PW4000航空发动机的先进技术。在设计上突出了机组的高效率、高寿命和高可靠性。JT8D系列是一型成熟的航空发动机，20余年来已生产14000余台，并装在3000多架民航飞机上，如波音727、737、DC-9、MD-82等。累计运行了两亿八千五百万飞行小时，平均单台寿命超过1 8000h。 FT-8是1986年开始设计的。派生时将低压压气机改为8级，前两级用JTSD的风扇改成，第3级至第8级除对第3级压气机叶型作修改外，其他5级不变。进口导流叶片与前2级静子叶片可调。高压压气机共7级，7级高压压气机不变，重新设计了燃烧室和燃料系统。高、低压涡轮叶片加大了冷却，并设计了涡轮间隙操纵结构。动力涡轮4级，涡轮效率93．6％，燃气轮机总效率38．7％，是当代同等功率燃气轮机中最高的。 (二)系统组成和要紧性能 FT-8燃气轮机由进气道、低压压气机、高压压气机、燃烧室、高压涡轮、动力涡轮、排气装置和操纵系统等部套组成。高压涡轮。单级轴流式。涡轮叶片和导向叶片为气冷，涡轮叶片材料为MAR-M-247，导向叶片为MAR-M-509，轮盘为In718。叶片涂层为N iCoCrAly。低压涡轮。2级轴流式，第1级气冷。所有叶片材料皆为MAR-M-247，轮盘皆为Was-paloy。除第2级导向叶片涂层为PtAl外，其余叶片涂层皆为NiCoCrAly。动力涡轮。4级轴流式，叶片材料除第3和第4级导向叶片为In7 18外，皆为In738。轮盘为Ing01。第1和第2级涡轮叶片及导向叶片涂层为PW A73铝硅，轴采纳PW All0铝涂层。

世界燃气轮机市场综述.doc

一、燃气轮机的主要应用领域 1、发电市场由于燃气轮机电站技术先进、效率高、污染少等特点，发达国家80年代以来大力发展大功率燃气轮机-蒸汽轮机联合循环电厂。航改型燃气轮机由于建设周期短、收效快、机动性和灵活性好，广泛用于工业发电、城市调峰发电和公共事业用电等中小型电厂。预计到2020年全世界的燃气轮机发电将占到50%左右。 2、船舶用燃气轮机市场在军民用船舶中，燃气轮机首先用于军用舰艇。据统计，到1998年全球56个国家和地区共有948艘军用船舶使用了2510台燃气轮机作为动力。80年代以来，燃气轮机也广泛用于高性能商用船舶，如豪华客轮、豪华游艇等。 3、机械驱动燃气轮机市场机械驱动燃气轮机在车辆方面的市场还是军用为主，主要是军用坦克和装甲车辆。机械驱动用燃气轮机市场主要是石油和天然气化工工业领域。在石油、天然气开采、运输和化工流程中燃气轮机作为油田注水、注气、气举采油、输油和输气管道增压等的机械驱动动力。二、国内燃气轮机主要生产厂家概况国内燃气轮机产业分散在机械、航空、兵器、船舶、航天等工业部门，自称体系，自我发展，低水平重复。由于力量分散，60年代国外发展了三代燃气轮机，我国40多年停留在第二代水平之下，总的说来，我国燃气轮机产业还处在初级发展阶段。 1、主要生产厂家（1）机械部门南京汽轮机厂：80年代南京汽轮机厂与GE公司合作生产MS6001B，关键的核心转动部件和调节系统由外方提供，南汽只生产壳体和一些外围部件。上海汽轮机厂：以三来加工方式为西屋公司加工一些壳体零件。杭州汽轮机厂：杭州汽轮机股份有限公司是在杭州汽轮动力集团有限公司的工业汽轮机生产经营主体基础上改组而成，主要经营汽轮设计、制造、销售，工业电站及热电联产项目的设备成套和工程总承包及上述产品的辅机、配件、安装调试及技术咨询服务等业务。公司生产的工业汽轮机按其用途可分为工业驱动汽轮机和工业发电汽轮机两大类，广泛应用于石油、化工、电力、冶金、建材、轻纺等工业部门和企业自备电站、区域热电联供、余热发电、垃圾电站、燃气-蒸汽联合循环等领域。公司目前已成为国内工业汽轮机研究、开发、制造基地，其产品有着较高的市场占有率；其中工业汽轮机占国内市场的80%市场份额，工业发电汽轮机也占30%的市场份额。公司在北京、广州、成都等地建有销售服务网络，同时又在新加坡建立窗口，开拓国际市场业务。哈尔滨汽轮机厂：哈尔滨汽轮机厂有限责任公司的前身--哈尔滨汽轮机厂是我国第一个五年计划期间建设的重点项目之一。1956年动工兴建，1958年投产，在四十多年的发展建设中, 哈汽公司形成了一个以设计, 制造大型火电汽轮机, 核电汽轮机, 工业用汽轮机组,

索拉燃气轮机

燃气轮机发电案例介绍-天然气应用 1 案例背景燃气轮机热电（冷）联产系统可同时提供电能和热（冷）能，相比传统能源解决方式，系统效率高，简单可靠，应用灵活，节能环保，且受国家政策鼓励，可广泛应用于各种场合，为用户降低能耗并改善当地环境，以下是以天然气为燃料，应用于工业用户的典型案例介绍。 1.1 现场条件(以上海为例) 海拔高度5m 设计大气温度14℃ 设计大气压力101.3Kpa 设计大气相对湿度60% 1.2 燃料以天然气为燃料燃气热值：8400 KCal/Nm3 燃气压力：0.3Mpa(假设) 1.3 热电负荷及运行时数最大蒸汽流量：29t/hr 蒸汽压力： 1.0 Mpa 蒸汽温度：185℃ 年供热时间：7000小时年运行小时数：7000小时 2 方案燃气轮机热电联产系统一般根据以热定电的原则进行设计和设备选择，该项目选用1台索拉公司大力神130(TITAN 130)燃气轮机，配1台余热锅炉，两台燃气压缩机（1用1备），整个系统可布置在简易厂房内，总占地面积约3200平方米。 2.1 燃气轮机每台大力神130机组在项目现场主要参数如下：铭牌功率：15000KW 发电机出力：14556 KW 燃烧空气进口温度：14℃ 燃机工况点：满负荷运行燃料流量：4339Nm3/hr 涡轮排气温度：500 ℃ 尾气流量：177882 Kg/hr

2.2 余热锅炉每台余热锅炉在项目现场主要参数如下：蒸汽温度：185.5℃ 蒸汽压力： 1.03 Mpa 蒸汽流量：29245 kg/hr 2.4 系统总容量及实际出力总装机铭牌功率：15000 KW 现场实际净输出功率：14556 KW 总蒸汽流量：29245 Kg/hr 总燃气消耗量: 4339 Nm3/hr 3 索拉中国业绩索拉公司进入中国已经超过30年，在国内已经有超过260台机组，其中金牛60机组超过70台，大力神130超过70台。在项目执行过程中和国内的许多设计院建立了良好的合作关系，他们也对索拉机组有充分的了解，可以非常快速地和可靠地完成设计任务。此外，上海力顺燃机科技有限公司作为索拉在中国工业发电行业的代理，已在国内完成了多个燃气轮机热电联产项目，可以为项目的规划、建设提供技术服务。在国内已经建设成功、投入使用的索拉燃气轮机天然气热电联产项目有：浦东国际机场能源中心热电联产项目和成都国际会展中心热电联产项目，其中浦东机场项目运行已经超过十年，目前运行情况良好。 ●浦东国际机场能源中心（1×4000KW）1999年建成并投入使用。 ●成都国际会展中心（1×10690KW，1×5670KW）分别于2005年11月和2009年4月建成并投入使用。此外，针对中低热值燃气应用，索拉燃气轮机热电联产项目清单： 1)山东金能煤气化有限公司一期项目（1×5670KW 热电联产），2006 年4 月投产，目前运行情况良好。 2)内蒙古太西煤集团乌斯太项目（2×5670KW 热电联产），2008 年10 月投产，目前运行情况良好。 3)山东金能煤气化有限公司二期项目（3×5670KW 联合循环），2008 年4 月投产，目前运行情况良好。 4)河南顺成集团煤焦有限公司一、二项目（2×15000KW 热电联产），分别于

中国燃气轮机的发展现状与杂谈

中国燃气轮机的发展现状与杂谈前几天去参加了一个名为“燃气轮机聚焦2014”的会议，从会上了解到一些燃气轮机行业的信息，特总结记录下来与大家一同分享，中间不免夹杂一些个人想法，仅供参考。这个会议主要探讨了燃气轮机技术及其创新、检修运行、应用、发展等关键问题。我觉得之所以现在国内这么强烈的关注燃气轮机的发展，一是由于燃气轮机这个行业的特殊性和重要性，另一个就是中国能源的发展和国家对环境的关注决定的。我们都知道现在天然气能源在我国的发展前景，并且最近刚跟俄罗斯签订了合同，这都预示着天然气的利用必将进入一个高速发展的时期，如何利用好天然气，这给燃气轮机的发展带来了历史机遇。这次会议首先由中国工程院院士、原上海交大校长翁史烈教授就中国的燃气轮机发展及战略展开阐述。目前国际上的燃气轮机技术已经形成高度垄断，国外制造商对燃气轮机部件核心技术、控制技术和维修技术等进行垄断和保密，使我国不能从国外获得关键技术。而我国燃气轮机行业发展了这么多年，这个发展是比较曲折的，以至于目前我国的燃气轮机技术水平还处于起步阶段，而当务之急是走自主创新之路，简单的说就是生产自己的燃气轮机，不过要面临体制机制、技术以及人才缺乏这三大瓶颈。燃气轮机用途广泛，从发电机组、动力机组到舰船动力等。发电主要使用重型燃气轮机，此次会议有不少来自电厂的专家，他们在会上着重讨论了燃气轮机发电技术在中国的应用现状。全球发电量的五分之一来自燃气轮机的联合循环，而我国现在主要以燃煤发电机为主，我想这也是他们迫切希望发展重型燃气轮机产业的原因。他们讲现在发电用燃气轮机的发展面临着设备和天然气供应这两大难题。首先说下设备，发电所使用的重型燃气轮机主要为GE、西门子和三菱的，中国前些年通过打捆招标模式同时引进这3大动力集团的重型燃气轮机，意在通过市场换技术的方式解决已落后几十年的重型燃气轮机研制问题，而结果是市场

燃气轮机的技术发展趋势

燃气轮机的技术发展趋势近年来,燃气轮机的技术发展非常迅速,性能日益完善,大型燃气轮机联合循环电厂的功率等级已与汽轮机电厂相当,发电效率普遍超过了50%,最高已达58%,远远超过汽轮机电厂的效率,加之还有初始投资省、占地面积少、耗水少、环境污染少、运行维护方便等优点,使燃气轮机联合循环电厂在世界范围内获得了迅速的推广应用,因而,各主要燃气轮机制造厂都已成套供应燃气一蒸汽联合循环发电机组,安装和使用都很方便。据统计,目前全世界新增发电设备中,燃气轮机及联合循环发电机组约占40%,已与汽轮发电机组平分秋色,而美、日等发达国家,燃气轮机已经超过了汽轮机。据美国电力研究所的专题报告预测,美国1993一2001年内新增发电设备的2/3将是燃气轮机发电机组,到2015年,世界新增发电设备中燃气轮发电机组约占63%。美好的应用前景进一步刺激了燃气轮机的研究和发展,下面将对近期的研究和发展情况分别进行介绍。由于工业化国家对环境保护的要求越来越严格,促使燃气轮机制造厂将较多的精力放在努力减少排气污染方面,其经费已占燃气轮机研究经费的最大份朽。燃气轮机一般燃用天然气或蒸馏油等清洁燃料,其含硫和含尘量极低,因而,排气中烟尘和502含量极低。所以燃气轮机考虑的排气污染物主要有未燃烧的碳氢化合物(UHC)、一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)3种,由于燃烧技术的成熟和燃烧室结构的完善,目前先进燃气轮机的燃烧效率几近100%,排气中的UHC和CO极其微少,可以满足工业化国家严格的环保要求。但是,由于燃气轮机燃烧室中的火焰温度比较高,在高温下产生了一定数量的NO、,一般可达200又10一6左右,超过了许多工业化国家的环保规定。因此,减少燃气轮机排气污染的努力,近年来主要是集中在减少NO二产生方面。向燃烧室的燃烧区按照一定比例注入水或蒸汽,可以降低最高燃烧温度,有效地抑制Ox的产生量,这是目前一种比较成熟而能有效减少燃气轮机NO、排放的方法,已获得了较广泛的应用。一般注水与燃料之比约为0.95左右。在燃气轮机的排气通道应用选择催化还原S(CR)技术,即布置催化床并注入氨气,使NOx还原成NZ和水蒸气,这也可有效地减少NOx的排放。但上述两种方法成本比较高,而且对环境又会造成另外的有害影响,如氨气泄漏等,所以,目前的研究重点已转向干式低NO、(DLN)燃烧室的研制,即不向燃烧室中注入水或蒸汽,而通过优化燃烧室结构和合理组织燃烧来减少NOx的产生。目前,GE、西屋、ABB、西门子、索拉等主要燃气轮机制造厂都已研制成各自的DLN燃烧室,具体措施大致有以下几种: 1预混稀相燃烧(或称预混贫燃料燃烧) 该方法通过燃料与空气预先混合成稀相,再组织燃烧,使燃烧更为完全,而且可降低燃烧室内的最高燃烧温度。例如,在大多数范围内,可使火焰温度低于1400’C。因而有效地抑制了NO二的产生量。该方法的缺点是运行范围比较窄,低工况时容易熄火。目前,大多数DLN燃烧室都是应用这种方法,但都采取了一些稳定燃烧的措施,如应用值班喷嘴、控制燃料的分配等。例如,爱利松公司的501型燃气轮机采用预混锥使燃料与空气产生稀相预混,再配合旋流器、值班喷嘴和空气掺混系统来控制燃料/空气比和火焰分布,实现了低NOx排放,同时在低负荷时无熄火和不稳定现象。索拉公司1993年以后应用该方法,使其燃气轮机在50%一100%负荷范围内NOx产生量少于42x10一6。西门子公司应用该技术,使其燃气轮机的NOx排放量低达9火10一6CO排放量少于5火106,而成本仅增加不到10%。GE公司应用该技术,计划要使NOx排放量降低至9又10一6。EGT公司在其

英国燃气轮机

英国“斯贝”舰用燃气轮机 20世纪60年代，英国海军发现有必要研制一型15000hp级的燃气轮机，填补“太因”(5340hp)巡航机与“奥林普斯”(28000hp)加速机之间的功率缺挡。 “斯贝”舰用燃气轮机有几种变型，SMlA是基本型号，SMlC是提高功率的型号，“斯贝”舰用燃气轮机每台价格为325万-350万美元(1994年)。舰用SMlA和SMlC是三轴轴流式燃气轮机，由英国航空“斯贝”燃气轮机改装而成。箱装体模块包括燃气发生器、隔声箱体、进气叶栅弯管、辅助系统、电源接头和防火系统。 SMlA $MIC SMICR 最大额定功率hp 17340 24480 29920 油耗g/hp.h 176 167 143 热效率％34．8 36．8 43．2 动力涡轮转速r/min 5220 5500 5200 低压压气机转速r/min 7550 8093 进气空气流量kg/s 57．5 65 排气流量kg/s 58．3 66．2 燃烧室燃气出口温度℃1043 1220 1227 动力涡轮进口温度℃610 710 排气温度℃405 457 322 压比19 22 15 尺寸长x宽x高mm 7502X2286X 3077 7502X2286X 3077 8450x4000x6700 干重kg 250 693 全重kg 25690 36000 “斯贝”SMICR是中间冷却回热型，性能如下：功率hp 2720 19040 21760 27200 29920 油耗g／hp.h 210 144 145 147 143 还有一型称为1220-B2的“斯贝”舰用中间冷却回热燃气轮机，后演变为WR-21舰用中冷回热燃气轮机。“斯贝”1220-B2中间冷却回热燃气轮机的性能：功率26400hp，热效率％41．5。

中国航空发动机与燃气轮机市场调研分析报告

目录第一节航空发动机行业分析 (6) 一、航空发动机概述 (6) 二、航空发动机发展概述 (8) 2.1军用发动机的发展 (8) 2.2民用航空发动机的发展 (9) 2.3发展航空发动机产业的战略意义 (12) 三、航空发动机产业的发展特点 (13) 3.1研制先进的航空发动机难度极大 (13) 3.2发展先进的航空发动机耗资巨大 (14) 3.3航空发动机产品研制及寿命周期长 (14) 3.4开展基础技术预先研究至关重要 (14) 3.5发展航空发动机的发展途径——以核心机预研为基础 (16) 四、我国航空发动机的发展 (17) 4.1我国航空发动机的发展历程 (17) 4.2我国航空发动机的发展差距 (18) 4.3我国航空发动机工业落后的原因 (19) 4.4我国航空发动机产业的发展空间巨大 (20) 第二节燃气轮机行业分析 (21) 一、燃气轮机概述 (21) 二、燃气轮机发展概述 (22) 2.1燃气轮机的应用 (22) 2.2世界燃气轮机主要厂商及产品 (23) 三、燃气轮机产业的发展特点 (25) 四、我国燃气轮机的发展 (26) 4.1我国燃气轮机发展现状 (26) 4.2我国燃气轮机发展落后的原因 (30) 4.3国内燃气轮机的市场前景广阔 (30) 第三节燃气轮机与航空发动机的发展关系 (32)

第四节两机专项解读 (33) 一、国家科技重大专项简介 (33) 1.1我国的科技计划体系 (33) 1.2国家科技重大专项的背景和地位 (33) 1.3重大专项的管理 (34) 1.4重大专项的资金和任务组成 (34) 二、重大专项的即往投资力度 (34) 三、重大专项与国家战略新兴产业的关系 (36) 四、航空发动机、燃气轮机首次被确定为战略新兴产业 (36) 第五节两机专项受益方向 (36) 一、航空发动机主机及部件研制单位 (37) 二、航空发动机材料研制单位 (37) 三、燃气轮机研制单位 (38) 第六节中国航空发动机集团公司成立 (39) 一、中国航空发动机集团公司简介 (39) 二、中国航空发动机集团公司下属单位 (40) 三、相关公司分析 (41) 3.1中航动力 (41) 3.2中航动控 (42) 3.3成发科技 (43) 3.4中国动力 (44)

燃气轮机原理与结构解析

图说燃气涡轮发动机的原理与结构曹连芃摘要：文章介绍燃气涡轮发动机的工作原理；对燃气轮机的主要部件轴流式压气机、环管形燃烧室、轴流式涡轮分别进行了原理与结构介绍；对燃气涡轮发动机的整体结构也进行了介绍。关键字：燃气涡轮发动机，燃气轮机，轴流式压气机，燃烧室，轴流式涡轮 1. 燃气涡轮发动机的工作原理燃气涡轮机发动机（燃气轮机）的原理与中国的走马灯相同，据传走马灯在唐宋时期甚是流行。走马灯的上方有一个叶轮，就像风车一样，当灯点燃时，灯内空气被加热，热气流上升推动灯上面的叶轮旋转，带动下面的小马一同旋转。燃气轮机是靠燃烧室产生的高压高速气体推动燃气叶轮旋转，见图1。图1-走马灯与燃气涡轮燃气轮机属热机，空气是工作介质，空气中的氧气是助燃剂，燃料燃烧使空气膨胀做功，也就是燃料的化学能转变成机械能。图2是一台燃气轮机原理模型剖面，通过它来了解燃气轮机的工作原理。从外观看燃气轮机模型：整个外壳是个大气缸，在前端是空气进入口；在中部有燃料入口，在后端是排气口（燃气出口）。燃气轮机主要由压气机、燃烧室、涡轮三大部分组成，左边部分是压气机，有进气口，左边四排叶片构成压气机的四个叶轮，把进入的空气压缩为高压空气；中间部分是燃烧器段（燃烧室），内有燃烧器，把燃料与空气混合进行燃烧；右边是涡轮（透平），是空气膨胀做功的部件；右侧是燃气排出口。

图2-模型燃气轮机结构在图3中表示了燃气轮机的简单工作过程：空气从空气入口进入燃气轮机，高速旋转的压气机把空气压缩为高压空气，其流向见浅蓝色箭头线；燃料在燃烧室燃烧，产生高温高压空气；高温高压空气膨胀推动涡轮旋转做功；做功后的气体从排气口排出，其流向见红色箭头线。图3-燃气轮机工作过程在燃气轮机中压气机是由涡轮带动旋转，压气机的叶轮与涡轮安装在同一根主轴上组成燃气轮机转子，如图4所示。

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 Ting Bao was revised on January 6, 20021

国内外燃气轮机发电技术的进展与前景阎保康浙江省电力试验研究所杭州310014 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。近几年来，世界燃气轮机工业取得相当的成就和飞速的发展，几家

燃气轮机行业现状

摘取装备制造业“皇冠上的明珠”发表时间：2014-06-16 09:53来源：经济日报字体：[大][中][小][打印][关闭] 图1 全球专利申请趋势及技术构成图2 中国专利申请人构成

图3 中国专利年申请量大数据时代，对纷繁专利信息的分析、加工、组合，可以帮助我们更好地了解前沿技术领域已经发生了什么、正在发生什么和将要发生什么，为企业充分研究市场和竞争对手、规避技术研发中的专利风险、找到自己的研发方向和突破口，提供有价值的参考，助力企业转型升级。国家知识产权局组织编写的工业机器人、燃气轮机、浏览器、卫星导航等《产业专利分析报告》，分别从专利总体态势、重点技术领域的竞争态势、重点技术演进路线图等方面对国内外专利进行了分析。今日起，本报开设“开展专利分析，把握产业走向”专栏，采访了《报告》的撰写人员，希望为读者揭示相关产业的最新发展趋势和专利竞争态势，以资借鉴。作为继蒸汽轮机、内燃机之后的新一代动力装置，燃气轮机集新技术、新材料、新工艺于一身，被誉为装备制造业“皇冠上的明珠”。发达国家将其列为“保证国防安全、能源安全、保持工业竞争力的战略产业”。当今世界工业强国是如何谋划燃气轮机产业发展的，通用电气、西门子等跨国巨头又是如何在技术上精益求精、通过专利布局构建保护网的，我国企业从中能得到哪些启示？国家知识产权局专利局不久前出版了《燃气轮机专利分析报告》，本报记者摘其精华呈现给读者—— 全球：少数强国的“竞技场”

燃气轮机是以空气为介质，靠高温燃气推动涡轮机械连续做功的大功率、高性能动力机械。具有体积小、功率大、启动快、寿命长的特点，广泛用于轮船、舰艇、电站等高端装备上。 “截至2013年5月30日，全球关于重型燃气轮机的专利申请共计48197项。”《报告》将全球专利申请趋势分为五个主要阶段，从图1可见，从上世纪80年代后期开始，燃气轮机的全球专利申请量一路上涨。“特别是从1994年起，受计算机技术、新材料、新工艺的普及推广以及90年代全球经济高速增长的影响，全球专利申请量进入了一个高速增长阶段，平均年增长率达到18%，在2009年至2011年期间一直保持年均2700多项的高点。” 从专利申请国别角度进行分析，美国凭借深厚的科研实力和高度发达的机械加工制造水平，成为燃气轮机技术世界领先的国家，以通用电气、联合工艺和西屋电气为代表的美国企业所生产的燃气轮机享誉全球。在美国申请的专利数量占据了全球总申请量的24.7%。日本实施了引进、消化、再吸收的战略，从1994年进入高速增长阶段后，年均申请量甚至超越了一直处于领先地位的美国。 “大部分重型燃气轮机技术还是被少数工业强国拥有，它们依托强大的技术优势在每一次的技术演进中占据有利位置，进而对日美欧等主要市场进行专利布局。”可以说，由于研发难度大，技术、工艺要求高，这一领域是少数强者的“竞技场”。 “目前，燃气轮机正朝着大功率、高效率、低排放、燃料多样化及长寿命方向发展。”《报告》分析，其发展趋势集中体现在：提高压比和涡轮初温，提高整机性能；拓宽燃料适应性，实现多种能源高效、低碳利用；采用新型燃烧技术，降低污染物排放，满足环保要求；采用先进循环和先进设计技术，部件及整机效率不断提高；研制新型高温材料，采用先进冷却技术，提高热端部件的性能和可靠性。从重型燃气轮机的各技术分支来看，透平技术方面的专利申请量位居首位(图1)，其次是燃烧室、压气机。90%以上的专利申请是关于透平和燃烧室的。“这两个技术分支都涉及热部件，而且结构复杂，无论是从形状、结构，还是从材料、涂层方面来说都存在较大的提升空间，因此成为技术研究和专利申请的热点。”国家知识产权局专利局机械发明审查部审查员董喜俊强调。中国：研发与市场脱节从国内来看，我国在重型燃气轮机行业的专利申请进入了高速增长期。如图3所示，从2009年开始中国专利年申请量快速增长至700件以上，呈现“增速