燃气轮机组成
燃气轮机组成
燃气轮机是一种连续回转的内燃、叶轮机械式的新型热机，主要由压气机、燃烧室和涡轮三大部件组成
燃气轮机工作过程
压气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做功，推动透平叶轮带着压气机叶轮一起旋转；燃气透平所发出的功一部分用于带动压气机工作，剩余的功作为燃气轮机的输出功。
燃气轮机按功率大小分类
微型燃气轮机：民用发电领域（分布式能源系统、废气燃烧发电、小型调峰电站）;军事领域（飞机动力、舰船辅助动力、坦克及军用车辆动力、军营发电设备、武器（导弹）发电设备）。
中小型燃气轮机：船舶燃气轮机、工业驱动燃气轮机、发电用燃气轮机
重型燃气轮机：发电用燃气轮机（蒸燃联合动力）
燃气轮机按应用分类
船舶燃气轮机：是指在参数、材料、结构和运行性能等方面都能满足船舶航行技术要求的燃气轮机。
航空燃气轮机：是指在参数、材料、结构和运行性能等方面都能满足船舶航行技术要求的燃气轮机。
地面燃气轮机：是泛指在地面应用的燃气轮机，如发电用的燃气轮机。
结构紧凑，质
量轻，功率密
度大；体积
小、占地面积
第二章
本章重点：
掌握轴流式压气机转子结构，轴流压气机静子结构，封气装置，进气和防冰装置，减荷装置，轴流压气机的防喘装置
本章难点：
能通过压气机总图分析出压气机结构组成、设计特点。
压气机功用
压气机是燃气轮机三大部件之一，通过消耗机械功率提高流过它的空气的压力供给燃烧室以符合要求的压缩空气。
分类
压气机结构形式和气流特点：轴流式、离心式和组合式压气机。
转子数目：把轴流式压气机分为单转子、双转子和三转子结构的压气机。
进口气流相对速度：压音级、跨音级压气机
轴流式压气机通流形式
等内径、等外径和等平均直径
压气机组成
由进气装置、压气机转子、压气机静子和防喘装置等部分构成，如图
轴流压气机转子(M701，GE9FA)
由工作叶片、轮盘、轴和一些连接件等组成。
转子的功用
把由涡轮传来的机械功通过工作叶片加给空气。
燃气轮机性能指标主要影响因素及提高性能途径研究
燃气轮机性能指标主要影响因素及提高性能途径研究 摘要: 本文以9e燃机为例，概括介绍了国内已经投产的燃气轮机的主要性能指标，并通过对不同设计和运行条件下技术性能指标的对比，分析对燃气轮机性能指标产生影响的主要影响因素，从而总结和简述了提高性能指标的主要途径。 关键词: 燃气轮机；性能指标；功率；热耗率；影响因素；abstract：illustrated by 9e gas turbine, the main technical performance parameters of gas turbine in china are described, and with the comparison of the technical parameters under different design and operation condition, an analysis on the main influencing factors is presented, so as to summarizethe major way to improve the performance parameters. keywords: gas turbine; performance parameter; power; heat rate; influencing factor 中图分类号：th138.23 文献标识码：a文章编号：2095-2104（2012） 1.引言 燃气轮机是从本世纪50年代开始逐渐登上发电工业舞台的。但是由于当时机组的单机容量较小，而热效率又比较低，因而在电力系统中只能作为紧急备用电源和调峰机组使用。 60年代时欧美的大电网曾发生过电网瞬时解列的大事故，这些事
燃气轮机控制系统概况
燃气轮机控制系统—SPEEDTRONIC Mark V 摘要:本文介绍了燃气轮机及其控制系统的发展历程,以及燃气轮机控制系统—SPEEDTRONIC Mark V的工作原理及主要功能,并列举了几个燃气轮机控制系统的例子。 关键词:燃气轮机;控制系统 SPEEDTRONIC Mark V Gas Turbine Control System Abstract: This paper introduce the development history of gas turbines and their control system, and the functional principle and main features of gas turbine control systems, accompanied by some exemplifying system. Keywords: Gas Turbine; control system 1.燃气轮机控制系统的发展 燃气轮机开始成为工矿企业和公用事业的原动机组始于40年代后期,其最初被用作管道天然气输送及电网调峰。早期的控制系统采纳了液压机械式气轮机调速器,并辅以气动温控,启机燃料限制稳定及手动程控等功能。其余诸如超速、超温、着火、熄火、无润滑油及振动超标等保护均由独立的装置来实现。 随着控制技术的飞快发展，燃气轮机控制系统出现了以燃料调节器为代表的液压机械操动机构,以及用于启、停机自动控制的继电器自动程序控制。继电器自动程序控制,结合简单的报警监视亦可和SCADA(监控与数据采集)系统接口,用于连续遥控运行。这便是于1966年美国GE公司推出的第一台燃机电子控制系统的雏形。该套系
燃气轮机系统建模与性能分析
燃气轮机系统建模与性能分析 摘要：燃气轮机机组具有超强的北线性，人们掌握它的具体实施工作过程运行 规律是很难得。在我过电力工业中对它的应用又不断加强。为了更加透彻的解决 这个问题，本文将通过建立燃气轮机机组系统建模及模拟比较研究机组设计和运 行中存在的问题，从而分析它的性能。 关键词：燃气轮机；系统建模；性能 1模拟对象燃气轮机的物理模型 在标准IS0工况条件(15℃101.3kpa及相对湿度60%)下，压气机不断从大气中 吸入空气，进行压缩。高压空气离开压气机之后，直接被送入燃烧室，供入燃料 在基本定压条件下完成燃烧。燃烧不会完全均匀，造成在一次燃烧后局部会达到 极高的温度，但因燃烧室内留有足够的后续空间发生混合、燃烧、稀释及冷却等 复杂的物理化学过程，使得燃烧混合物在离开燃烧室进入透平时，高温燃气的温 度己经基本趋于平均。在透平内，燃气的高品位焙值(高温、高压势能)被转化为功。 1.1燃气轮机数值计算模型与方法 本文借助于 GateCycle软件平台，搭建好的燃气轮机部件模块实现燃气轮机以上物理模型的功能转化，进行燃气轮机的热力学性能分析计算的。在开始模拟燃 气轮机之前，首先对燃气轮杋部件模块数学模型及计算原理方法进行简单介绍。1.2压气机数值计算模型 式中，q1 、q2 、ql 分别为压气机进、出口处空气、压气机抽气冷却透平的 空气的质量流量； T1*、 p1* 分别为压气机进出口处空气的温度、压力； T2*、 p2* 分别为压气机出口处空气的温度、压力 ηc、πc分别为压气机绝热压缩效率，压气机压比 γa为空气的绝热指数；ρa为大气温度；?1为压气机进气压力损失系数 ιcs、ιc分别为等只压缩比功和实际压缩比功 i*2s、i*2、i*1分别为等只压缩过程中压气机出口处空气的比焓，实际压缩过程中压气机出日处空气的比烩和压气机进日处空气的比焓； 当压气机在非设计工况下工作时，一般计算方法是将压气机性能简单处理编制成 数表，通过插值公式求得计算压气机的参数，即在压气机性能曲线上引入多条与 喘振边界平行的趋势线，这样可以把压比，流量，效率均视为平行于喘振边界的 等趋势线和转速的函数。本文采用了同样的计算方法，在计算燃气轮机变工况性 能过程中引入无实际物理涵义的无量纲参变量CMV（compressor map variable），仅相当于引入的平行于压气机喘振边界的趋势线，压气机的质量流量、压力和效 率计算是通过上下游回馈的热力计算结果，插值寻找能够使得上下游热力参数 （压力，温度，输出功率，转速，流量）计算收敛的工作点，即压气机的变工况 工作点。 1.3燃烧室数值计算模型 其中 式中： α为过量空气系数： L0为燃料的理论空气量：
燃气轮机控制系统概况模板
燃气轮机控制系统 概况 燃气轮机控制系统—SPEEDTRONIC Mark V 摘要:本文介绍了燃气轮机及其控制系统的发展历程,以及燃气轮 机控制系统—SPEEDTRONIC Mark V 的工作原理及主要功能,并列举了几个燃气轮机控制系统的例子。 关键词:燃气轮机;控制系统 SPEEDTRONIC Mark V Gas Turbine Control System Abstract: This paper introduce the development history of gas turbines and their control system, and the functional principle and main features of gas turbine control systems, accompanied by some exemplifying
system. Keywords: Gas Turbine; control system 1. 燃气轮机控制系统的发展燃气轮机开始成为工矿企业和公用事业的原 动机组始于40 年代后期,其最初被用作管道天然气输送及电网调峰。早期的控制系统采纳了液压机械式气轮机调速器,并辅以气动温控,启机燃料限制稳定及手动程控等功能。其余诸如超速、超温、着火、熄火、无润滑油及振动超标等保护均由独立的装置来实现。 随着控制技术的飞快发展, 燃气轮机控制系统出现了以燃料调节器为代表的液压机械操动机构,以及用于启、停机自动控制的继电器自动程序控制。继电器自动程序控制,结合简单的报警监视亦 可和SCADA（监控与数据采集）系统接口,用于连续遥控运行。这便是于1966 年美国GE 公司推出的第一台燃机电子控制系统的雏形。该套系统, 也就是后来被定名为SPEEDTRONIC MARK I 的控制系统,以电子装置取代了早期的燃料调节器。 MARK I 系统采用固态系列元件模拟式控制系统, 大约50 块印刷电路板, 继电器型顺序控制和输出逻辑。 MARK II 在1973 年开始使用。其改进主要是采用了固态逻辑系统, 改进了启动热过渡过程, 对应用的环境温度要求放宽了。 在MARK II 的基础上, 对温度测量系统的补偿、剔除、计算等进行改型, 在70 年代后期生产出MARK II ＋ITS, 即增加了一套集成温度系统。对排气温度的控制能力得以加强, 主要是对损坏的排气热电偶
燃气轮机复习题(新)
电站燃气轮机课程复习思考题 1. 词语解释： （1）循环效率：当工质完成一个循环时，把外界加给工质的热能q转化成为机械功l c的百分数。 （2）装置效率（发电效率）: 当工质完成一个循环时，把外界加给工质的热能q转化成为电功l s的百分数。 （3）净效率（供电效率）: 当工质完成一个循环时，把外界加给工质的热能q转化成为净功l e的百分数。 （4）比功:进入燃气轮机压气机的1kg的空气，在燃气轮机中完成一个循环后所能对外输出的机械功（或电功）l s（kJ/kg）,或净功l e（kJ/kg）. （5）压气机的压缩比: 压气机的出口总压与进口总压之比。 （6）透平的膨胀比: 透平的进口总压与出口总压之比。 （7）压气机入口总压保持系数:压气机的入口总压与当地大气压之比。 （8）燃烧室总压保持系数:燃烧室的出口总压与入口总压之比。 （9）透平出口总压保持系数:当地大气压与透平的排气总压之比。 （10）压气机的等熵压缩效率:对于1kg同样初温度的空气来说，为了压缩达到同样大小的压缩比，等熵压缩功与所需施加的实际压缩功之比。 （11）透平的等熵膨胀效率:对于1kg同样初温度的燃气来说，为了实现同样的膨胀比，燃气对外输出的实际膨胀功与等熵膨胀功之比。 （12）温度比:循环的最高温度与最低温度之比。 （13）回热循环:在简单循环回路中加入回热器，当燃气透平排出的高温燃气流经回热器时，可以把一部分热能传递给由压气机送来的低温空气。这样，就能降低排气温度，而使进到燃烧室燃料量减少，从而提高机组的热效率。 （14）热耗率：当工质完成一个循环时，把外界加给工质的热能q，转化成机械功（或电工）
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，
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
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
影响燃气轮机及其联合循环特性的因素分析
影响燃气轮机及其联合循环特性的因素分析 姓名：张瑞琦学号：2012031426 联合循环发电技术对改变电力能源结构、改善环境、提高电网调峰灵活性有重要作用。随着天然气开采技术的提高以及西气东输和引进液化天然气两大工程的启动, 燃气轮机及其联合循环在我国得到迅速发展和应用。对任一个联合循环方案, 其热力系统及组成均有所区别, 而且环境条件和运行参数如环境温度、大气压力、空气相对湿度、海拔高度、空气进口压损及余热锅炉烟气阻力、燃料类型、蒸汽循环方式、循环水温度、入口空气冷却等对整个热力循环的出力和热耗的影响也不同。为使建成后的联合循环电厂单位投资最省、热效率最高、投产后具有较好经济效益, 对影响燃气轮机及其联合循环系统的出力和热耗的相关因素进行分析, 从而选择合适机型和运行方式。 1 环境因素的影响 1. 1 大气温度 大气温度对简单循环燃气轮机及其联合循环的性能有相当大的影响。随着大气温度的升高,空气比容增大, 吸入压气机的空气质量流量减少,导致燃气轮机及其联合循环的出力减小。即使机组的转速和燃气透平前的燃气初温保持恒定, 压气机的压缩比也会有所下降, 燃气透平做功量减少, 但排气温度却有所增高, 使得燃气轮机及其联合循环的出力和热耗产生变化。 随着大气温度升高, 燃气轮机及其联合循环的出力均成线性下降, 但是联合循环的出力的减小较燃气轮机平缓。环境温度每升高10度 , 单循环燃气轮机出力下降5% ~ 7%,联合循环出力下降3. 5% ~ 5. 5% 。这是由于联合循环的燃气透平排气温度略有增高, 可以在余热锅炉中获取更多的能量, 到蒸汽轮机中去做出更大数量机械功的缘故。另外, 随温度升高, 燃气轮机相对效率成曲线下降, 每升高10度相对效率下降0. 05% ~ 1. 8% 。然而, 大气温度对联合循环机组的相对效率影响不大, 这是由于大气温度变化对燃气Brayton 循环及蒸汽Rankine 循 环热效率的影响相反, 在大气温度约为15度时, 联合循环热耗达到最低点, 此时Brayton 循环及蒸汽Rankine 循环热效率的乘积为最大值。 1. 2 空气湿度 有研究表明: 当空气温度< 37度时, 即使相对湿度为100% 时, 大气中所含的水蒸气数量仍然是很少的( 即绝对湿度值很小) , 其影响是可以忽略不计的。然而, 随着燃气轮机单机功率增大, 以及为降低NOx 的排放而进行的注水注汽,绝对湿度的影响变得越来越明显。从图2 中不难看清: 空气绝对湿度与燃气轮机及其联合循环机组的出力和热耗均成线性关系, 且各自的影响几乎一样。绝对湿度每增加0. 01, 出力下降0. 001% ~ 0. 002%, 而热耗上升0. 002%~ 0. 004% 。 1. 3 大气压力和海拔高度的影响 目前燃气轮机及其联合循环大都是按ISO 状态条件( 大气压力p a = 0. 1013MPa、环境温度15度、相对湿度60%) 进行设计的。不同的海拔高度将导致不同的平均大气压力, 随着海拔的升高,p a 和t a 都在下降。而燃气轮机的出力与所吸入的空气质量流量成正比, 而质量
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 36
燃气轮机技术发展及应用
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/9d12327565.html, 燃气轮机技术发展及应用 作者：顾士国 来源：《山东工业技术》2017年第16期 摘要：燃气轮机是国家资源节约战略发展下的一项工业产品，也是能源管理方向的最高 技术水平的设备，因此发展燃气轮机技术，扩大燃气轮机的应用范围，是当下制造业的重点发展方向。本文从燃气轮机技术发展的趋势出发和燃气轮机技术发展的内容出发，分析了燃气轮机技术的应用方向，供从事燃气轮机技术探究与应用的工作人员参考。 关键词：燃气轮机；技术发展；应用方式 DOI：10.16640/https://www.360docs.net/doc/9d12327565.html,ki.37-1222/t.2017.16.239 0 引言 燃气轮机的应用在现代企业生产中十分广泛，能够对国民经济发展中所需要的电力和能源进行输送与分配，还是国防领域中的重要应用设备，总体来说燃气轮机在现代社会运行中有着不可取代的作用。随着科学技术的不断进步，近几年的燃气轮机发展技术已经达到了较高的水平，燃气轮机领域也取得了显著的科研成果。 1 燃气轮机技术发展的趋势 今后燃气轮机技术的发展趋势是，通过提高生产设备的温度和压力，来提高机组的运行功率及效率；燃气轮机要适应多种燃料的性质；改变燃气轮机的热力循环系统，运用新型的工质完善操作系统，优化操作的性能。重型的燃气轮机要不断朝着高参数、高性能、高效率、低污染的方向发展，经过相关技术人员与专家的研究，未来的燃气机轮最高温度可以达到1700 度，联合运行的功率可达到65%，并将持续上升。 科学先进的气动设计技术能够进一步的提高高压气机和透平部件的性能，气动设计技术中的可控漩涡技术、自由涡技术、扭叶片技术、多圆弧叶技术、散叶技术、抽吸技术、主动控制技术、被动控制技术、可调叶片技术、间隙控制技术等，能够有效的减少燃气轮机在工业生产中的损失与浪费。比方说运用可调叶片技术能够确保内压气机的工作效率，让内压气机能够在更宽的范围内运转；运用抽吸技术和主动控制技术，能够减少多级轴流压气机的级数和重量、扩大了多级轴流压气机的工作范围[1]。 为了拓宽燃料的适用范围，减少燃料燃烧过程中带来的污染，燃气轮机技术的研发专家要发展高效率低污染的稳定燃技术。目前很多国家的燃气轮机制造厂家都在研究减少污染排放的技术，并投入了一定的物力资源、人力资源和财力资源，建立了专门的实验基地，从事对燃气轮机节能减排技术的研究，并将研究的技术应用在自己生产的燃气轮机中。
国内燃气轮机现状
国内燃气轮机现状 燃气轮机由压气机、燃烧室和燃气透平等组成。压气机有轴流式和离心式两种，离心式一级或两级，适合1MW以下小型燃气轮机。轴流式多级，效率较高，流量大，大、中型燃气轮机中普遍应用。重型结构燃气轮机的零件较为厚重，大修周期长，寿命可达10 万小时以上。轻型结构燃气 轮机紧凑，材料较好，并以航空发动机最紧凑，但寿命较短，航机改型的燃气轮机都是轻型结构。 10MW以上燃气轮机多用于发电，30?40 MW以上几乎都用来发电。油田等工业用燃气轮机通常带 动各种泵等，石油化工厂可用之发热。一些车辆、舰船、机车、坦克也使用燃气轮机。我国燃机工业按苏联模式建立，分属机械、航空、造船、兵器、航天等工业部门，50 年代仿制 测绘与自行研制过数种燃气轮机。轻型燃机集中在航空系统，发展了 5 大类。 1. 航机改工业燃机，有WP6G WJ5G WJ6G WZ6G等。60年代技术水平，已经生产上百台。 2. 专利生产航机改工业燃机，有斯贝和WZ8其中斯贝两种改型燃机没有完成研制。另有引进生产许可证的GT25000 舰用燃气轮机。 3. 合作生产燃机，有FT8、QD10B QY40等。 4. 正在改进中的航机改燃机，有QD12& QD70 QD185等。 5. 863 燃气轮机专项，R01 1 0重型燃机和微型燃机。 燃气轮机制造从50年代末开始，上海汽轮机厂仿制了BBC公司的6200KW列车电站。利用苏联技术，设计制造了R-650-3 型3000KW燃气轮机、R-700-6 型6000KW燃气轮机、R-750 / 750-25 型25000KW燃气轮机。南京汽轮机厂仿制苏联燃气轮机制造了R-600-1.5型1500KW燃气轮机和 50马力消防用超小型燃气轮机，自行研制了R-700-1型1000KW燃气轮机。70年代开始研制发电 用重型燃气轮机，南京汽轮机厂测绘仿制了RG5301，生产了PG5301。1983年引进GE公司燃机 技术，南京汽轮机厂可以生产MS6001 MS5001、MS3002等机组。东方汽轮机厂研制过6000KW 燃气轮机发电机组，青岛汽轮机厂研制过200KW小型燃气轮机发电机组。1969年大同机车厂试 制一台长征一型2205KW燃气轮机铁路机车，长春机车厂1977年试制一台长征二型2940KW机车，株洲电力机车厂1985年试质一台燃气轮机机车。航改燃机从1974年的WJ6G1燃气轮机开始。 航改燃机到1990年生产了74台，供油田等使用。东安生产了WJ5G1燃机、黎明生产了WP6G1机，常州兰翔生产了WZ6G成都发动机公司1986年联合开发25000KW的FT8燃气轮机，为JT8D-219 涡扇发动机改型。 ［航改燃机资料 “十五”期间实施市场换技术战略，发改委进行了三次捆绑招标，引进了GE、西门子与三菱3 种F级大型燃机54套，直接跨入9F系的生产。其中哈尔滨动力集团与GE共同生产109FA机, 东方电气集团与三菱联合生产M701F机，上海电气集团与西门子联合生产V94.3A机。另外，南京汽轮电机集团与GE启动了9E系列大型燃机的国产化生产，如120MW的MS9001E 目前有多种航改燃机投入使用或开始研制。昆仑涡喷发动机改QD128燃气轮机借西气东输工程诞 生。QD128由黎明航空发动机公司与沈阳发动机研究所（606所）等联合研制，燃气发生器由昆 仑改进，动力涡轮使用成熟技术，利用了90%以上的昆仑部件。机组输岀功率12800KW热效率30％。2003 年7 月28 日建成中原油田采油一厂热电联产示范电站，2006 年第二台发电机组于 大庆油田投入使用。
燃气轮机和燃气内燃及发电机组对比
燃气轮机和内燃机发电机组性能及经济 性分析 2014-9-9 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 Analysis on Performance and Economy of Gas Turbine and Gas Engine Generator Units Abstract ：The configuration of gas distributed energy system is introduced ．The performance of gas turbine generator unit including performance parameters ，variable conditions characteristics ，waste heat characteristics and gas inlet pressure as well as the economy are compared with gas engine generator unit ． Keywords：distributed energy system ：gas turbine generator unit ； gas engine generator unit ；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]。主要设备包括发电机组、余热利用装置等，作为动 力设备的发电机组是分布系统的关键。 分布系统通常采用的发电机组为燃气轮机发电机组（以下简称燃气轮机组）、燃气内燃机发电机组（以下简称内燃机组）。燃气轮机组是以 连续流动气体为工质，将热能转化为机械能的旋转式动力设备，包括压气 机、燃烧室、透平、辅助设备等，具有结构紧凑、操作简便、稳定性好等 优点。在分布系统中应用的主要是发电功率范围为25?20000kW的微 型、小型燃气轮机组。 内燃机组是将液体或气体燃料与空气混合后，直接输入气缸内部燃烧并产生动力的设备，是一种将热能转化为机械能的热机，具有体积小、热效 率高、启动性能好等优点，发电功率范围为5?18000kW美国不同规模分 布系统的发电机组发电功率见表 1 。
燃气轮机技术国产化解决方案
燃气轮机技术国产化解决方案
目录 第一部分哈汽公司燃气轮机的发展 第部分 第二部分哈汽燃机自主与国产化生产工作第三部分哈汽燃机国产化的经验和意义
一、哈汽公司简介 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司是我国“一五”期间156项重点建设工程项目中的2哈尔滨汽轮机厂有限责任公司是我国“五”期间156项重点建设程项目中的2项——电站汽轮机和船用主动力装置的生产基地，是以生产制造大型火电汽轮机、核电汽轮机工业汽轮机船用主动力成套装置和燃气轮机为主的国有大型发电设备制造骨汽轮机、工业汽轮机、船用主动力成套装置和燃气轮机为主的国有大型发电设备制造骨干企业。 公司于1956年3月17日破土动工，1958年12月10日建成投产，是哈尔滨电气股份有公司于1956年3月17日破土动工1958年12月10日建成投产是哈尔滨电气股份有限公司（在香港H股上市）的全资子公司，隶属于哈电集团公司。
公司现拥有300MW 600MW 1000MW等级超临界大型空冷超超临界机组一、哈汽公司简介 公司现拥有300MW、600MW、1000MW等级超临界、大型空冷、超超临界机组、1000MW以上核电机组，以及重型燃气轮机、25MW级燃气轮机动力涡轮部分、30MW燃压等优势系列化产品具备了行业一流的科研开发水平和生产制造能力30MW燃压等优势系列化产品，具备了行业一流的科研开发水平和生产制造能力。
哈汽燃机自主 制与国产化作 二、哈汽燃机自主研制与国产化工作第一阶段—自主研发 国内六十年代开始研究设计制造工作自上世纪六十年代至今，哈汽公司在燃机产业方面主要经历了以下五个阶段： ?国内六十年代开始研究、设计制造工作 ?先后开发多台舰船动力、机车燃机、发电燃机、轴流压气机等完成试车和运行考验间冷回热研究? 完成试车和运行考验，间冷、回热研究 哈汽公司自主研发6种型号燃气轮机 哈汽公司开发的压气机
燃气轮机发展现状
燃气轮机发展现状 燃气轮机是重要的军民两用动力装备，以其效率高、污染低、结构紧凑、质量轻、体积小、启动快、可靠性高、不用或少用水、投资低等一系列优点，迅速发展成为热机中的一支劲旅，大量用于发电、舰船动力、机械驱动等领域。我国未来能源市场需求巨大、舰船装备需求紧迫。 国内燃气轮机发展现状： 我国燃气轮机产业发展开始于上世纪50年代末，起步还是比较早的。产业分散在航空、航天、机械、兵器、舰船、石化、煤炭等多个工业系统，这些燃气轮机设计、制造、运行单位分属不同体系，力量分散，未能集中力量共同攻坚克难，发展自主知识产权的燃气轮机。我国水电部于1959年从瑞士BBC公司引进2套功率为6200kw的简单循环燃气轮机列车发电站用于大庆油田发电，从此开始了燃气轮机的发展研究之路。我国燃气轮机也按照航改燃机和单独设计燃机两条道路发展，但一直成效不大。 航机改型工作是从1974的wJ6GL燃气轮机开始，由南方航空动力机械公司与民用部门协作以航空发动机wJ6原型机改型完成的。这个改型燃机性能还是不错的，至1990年生产了74台，主要应用于石油行业发电用。同时代还有由哈尔滨东安发动机制造公司改型的WJ5G1和wJ5AIG1燃气轮机分别是由运七飞机的动力装置wJ5和wJ5I改型设计的。20世纪70年代末，沈阳黎明发动机公司也着手进行航空涡喷发动机改型为燃气轮机的研究工作，他们以wP6发动机为核心机改型设计的wP6G系列燃气轮机，应用于发电。20世纪80年代，常州兰翔机械总厂在Wz6涡轴发动机的基础上改型设计了wz6G燃气轮机，以燃用煤油、轻柴油以及天然气等作燃料，第1台wZ6G燃气轮机于1985年在中原油田注水泵站安装使用，1990年开始小批量生产。1982年，以西安航空发动机公司为主，将60年代后期英国研制的spey MK202涡扇发动机改型为舰船用燃气轮机Marine 410A。1986年，成都发动机公司与美国联合技术公司动力分部(TPM)及联合技术公司普惠集团签订了联合开发F1燃气轮机的合同。FT8燃气轮机以Pw公司的JT8D 一219航空涡扇发动机为基础。首台FT8燃气轮机在1991年应用于深圳福田电站。沈阳606所和沈阳黎明合作研制的“昆仑”航空涡喷发动机和某型航空涡扇发动机是国产最先进的航空发动机，以这2型发动机为母型机可以开发出不同功率、具有世界先进水平的燃气轮机，具备与国外同类机组竞争的技术实力。在某型发动机核心机的基础上改型的工业燃气轮机QD70是功率在7000kw左右的发电用轻型燃气轮机，在QD70燃气轮机的基础上改型舰船用燃气轮机的工作也已经开始。QD128燃气轮机是在保持“昆仑”航空涡喷发动机基本结构的基础上改装的。2003年7月，中国拥有完全自主知识产权的QD128和QD70航改燃气轮机机组在中原油田相继点火成功，并网发电。至此，我国的航改燃气轮机事业已有30年的历史，但主要以wJ5，wJ6，wz6，wP6等比较落后的航空发动机为母型机。
燃气轮机性能分析报告3——透平特性的计算
动力与能源工程学院 燃气轮机性能分析 （报告三） 学号： 专业：动力机械及工程 学生姓名： 任课教师： 2010年4月
透平特性的计算 一、透平特性计算的意义 目前，燃气轮机已广泛应用于航空、船舶、发电等诸多领域，提高燃气轮机的性能已成为人们关注的焦点。透平变工况通常是指转速、入口压力、温度以及出口压力的变化。上述参数的变化将会导致级间热降的重新分配、速度三角形的变化以及流动损失的改变，最终引起涡轮级综合参数(流量、效率以及功率)的变化。 讨论变工况可以更好的了解已设计好的透平在工况变动时性能的变化(如功率、效率、扭矩等)和各参数的变化规律。使运行时能情况明了。一个好的透平，应该在设计工况和变工况下都是工作良好的。在设计时，就要预先考虑变工况的性能，对于变工况运行时间较长的机组，尤其要注意到这点。工况变动的多少，要视具体任务而定。如机车的燃气轮机，在拖动平原地区长途特快客车时，工况就变得少，如果是站内调度车厢之用，工况就变动得多。此外，讨论透平变工况还可以为整个装置的变动工况计算及调节控制系统设计提供必要的数据。 二、特性线获取的方法概述 变工况特性曲线的决定方法分实验和计算两种。实验法可以得到比较准确的数据，也是校核计算法是否准确的客观标准。但实验法要有一定的设备和消耗，在机器未制造出来以前，也无法进行。整台透平试验，要有足够大的风源，只有专门的科研生产机构才能实现。当然，也可根据相似原理，做缩小比例的模型试验，此时就要做模型。总之，试验费用是昂贵的。实验法是好，但不易办到。计算法虽准确度差点，却容易实观。 计算的方法较多，把用经验公式或类似机组的比拟方法除外，则现存的计算法基本原理都差不多。把透平看成一个流道，以平均直径处基元级代替级，在各轴向间隙(即前述之特征截面)处满足基本方程(即连续方程、能量方程、运动方程和状态方程)，就可推算出各不同相似准则数下(如膨胀比和折合转速)，其它准则数(如效率、折合流量等)为多少。各种方法的不同大致是由计算时选用的叶栅损失模型、简化假定和计算技巧不同造成的。一般地说，所作假定越符合实际，计
中国燃气轮机天然气的热值
中国燃气轮机-天然气的热值 1立方天然气热值 一立方天然气？ 1Nm3天然气热值相当于升汽油，升柴油。1升柴油=公斤=9181大卡1公斤汽油热值为10296大卡 1公斤柴油热值为10996大卡 1公斤液化石油气热值相当于～公斤的汽油热量1公斤液化石油气热值相当于～公斤的柴油热量1米3天然气热值相当于公斤或升汽油热量1米3天然气热值相当于公斤柴油热量 1升汽油=－公斤=7464大卡 备注：根据适用中实际情况证明，米3天然气约等于1公斤石油液化气；1米3天然气相当于升汽油。
做功柴油元每公里 做功天然气2元每公里 3元每公里/元每升=/每公里 2元每公里/元每立方米=立方米每公里 /= 就是说立方米天然气做功相当于1L柴油做功 这样算还是天然气比柴油和汽油划算！已知天然气的热值是7 已知天然气的热值是×107J/M3，若某家庭一个月用8M3的天然气，则这些天然气完全燃烧时放出的热量是多少焦耳，若这些热量全部由热值是×107J/KG 的焦炭来提供，应完全燃烧多少千克的焦炭 考点：燃料的热值．分析：可以根据燃料燃烧的热量公式，代入数值即可求得．解答：解： 已知q=×107J/m3V=8m3则 Q=×107J/m3×8m3=6×108J； 由Q=qm得： m=Q÷q=÷=20kg；
故答案为：6×108J，20kg．点评：考查了学生对燃料燃烧的公式的掌握情况，要求学生对燃料燃烧的公式 一质量为2千克的金属块，被加热到500℃后放入1千克20℃的冷水中，不计热量损失，到平衡后，水和金属块的温度均为80℃，求： 水吸收的热量； 金属块的比热是多少？【c水=×103J/】考点：热量的计算；比热容的概念．专题：计算题．分析：利用热量的计算公式计算即可，水吸收的热量就是金属块放出的热量，再一次利用热量的就是公式计算，解答：解：Q=c水m=×103J/×1kg×=×105J； Q放=Q吸，所以由Q=cm得c= = =×103J/． 答：水吸收的热量是×105J，金属块的比热是×103J/．点评：计算本题的关键是金属块放出的热量等于水吸收的热量；二者具有相同的末温．汽柴天然气热值
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