坦克燃气轮机简介及发展概况

坦克燃气轮机简介及发展概况
坦克燃气轮机简介及发展概况

坦克燃气轮机简介及发展概况

摘要:坦克是陆军作战的重要装备,动力系统是坦克的核心,坦克燃气轮机

作为坦克动力装置的一个重要分支,装用燃气轮机的坦克可以获得高的平均

速度、集群大纵深行动的战术、技术速度,短的冲击时间和高的战场生存能力。所以本文对坦克燃气轮机的结构,优势及发展概况进行了简要的介绍和

分析。

关键词:坦克;燃气轮机;动力系统

1 课题研究背景及意义

坦克燃气轮机已装备俄罗斯(苏联)的T-80系列主战坦克和美国的M1系列主战坦克使用了近50年,先后经历了两次海湾战争、阿富汗和车臣战争的检验。美国已掌握了M T890、高功率密度柴油机技术并在底特律柴油厂生产了V6、V8和V10机型,但仍确定其下一代主战坦克以LV100为动力;并于2003年在莱卡明公司生产了L V100-5燃气轮机装于沙特阿拉伯的M1主战坦克改进型。俄罗斯在不断改进现有坦克燃气轮机的同时,又于1996年开始研制新型大功率(1103~1617kW)坦克燃气轮机。并且去年中国第一台坦克用燃气轮机试车也获得了圆满成功。表明坦克燃气轮机的研究还有很大的发展空间。

但是在近年来伴随着坦克高功率密度柴油机取得的优异成绩和燃气轮机在坦克使用过程出现(或存在)的问题;致使主战坦克安装燃气轮机的问题,至今仍在俄、美等国的军事和学术界继续进行着争议。但由于电磁炮、激光武器取得突破性进展;混合动力和页岩气的成功开发,相信未来坦克燃气轮机的使用和发展将有更广阔的空间。本文对坦克燃气轮机的结构,发展和装备使用状况做一简述。

2 坦克燃气轮机结构

坦克燃气轮机源于直升机用燃气涡轮轴(Turboshaft)发动机,通常由4个主要部分组成:燃气发生器、动力涡轮、减速机构及调节与控制装置。下面选取俄GTD-1250机型对其结构进行描述。

2.1 燃气发生器

燃气发生器由低压涡轮压气机转子、高压涡轮压气机转子和环形燃烧室组成。

低压涡轮压气机转子由单级离心式压气机和单级轴流涡轮,通过花键与轴连接而成低压涡轮压气机转子。整个转子采用3个支承,前、后支承为滚柱轴承,中央为球轴承。低压压气机是铸造的离心闭式叶轮,采用压缩空气来清除压气机流通部分的尘垢。

高压涡轮压气机转子由单级高压离心式压机和单级高压轴流涡轮,通过紧固螺栓与轴连接而构成高压涡轮压气机转子。整个转子采用 2个支承,前支承是球轴承,后支承为滚柱轴承。高压离心式压气机同为铸造的闭式叶轮,利用压缩空气来清除通道的尘垢。

燃烧室为环形、逆流式,由火焰筒、燃油喷嘴和旋流器等组成。整个燃烧室内有8个旋流器、8个喷油嘴和2个火花塞。

图1 GTD系列燃气轮机结构示意

1单级低压离心式压气机;2单机高压离心式压气机;3燃烧室;4单级高压轴流涡轮;5单级低压轴流涡轮;6可调导向器;7动力涡轮;8减速机构

2.2 动力涡轮

动力涡轮采用单级轴流涡轮与轴连接构成动力涡轮转子,悬臂安装于2个支承上,前部支承为球轴承,后部支承在减速机构的两个球轴承上。轴流涡轮由轮盘和68个叶片组成。

2.3 调节与控制装置

调节与控制装置根据发动机的流量和负荷变化,通过燃油泵和涡轮可调的导向可调导向器用于获得发动机最佳运行状况和实施制动。

可调导向器用于获得发动机最佳运行状况和实施制动。G T D-1250燃气轮机可调导向器由26个可转动的叶片和叶片转动机构所组成。

当叶片由工作状态转入制动状态时,气流朝向涡轮转子旋转相反的方向,从而在涡轮中产生制动功率。叶片由工作状态转入制动状态的角度为120°~135°,此转动角度下,制动功率约为涡轮输出功率的40%~45%。随叶片转角减小,制动功率亦减少;当叶片转角在70°~80°时,动力涡轮制动功率将趋于零。

减速装置由圆柱齿轮和锥齿轮组成。采用二级减速,一级减速比为 4.15,二级减速比为0.04,总减速比为8.45.下传动箱,通过下传动箱传动的部件有燃油泵、空气压缩机、发电机、滑油泵和转速表传感器。前传动箱传动两个冷却、抽尘 0的混流风扇和用于冷却(发电机、起动电机)的离心压气机。上传动箱起动电机通过前传动箱转动高压压气机涡轮转子。电机、滑油泵和转速表传感器。

前传动箱传动两个冷却、抽尘的混流风扇和用于冷却(发电机、起动电机)的离心压气机。

上传动箱起动电机通过前传动箱转动高压压气机涡轮转子。

2.4 主要附件

主要附件有空气滤清器、机油散热器、机油箱、起动电机、发电机、压缩空气机、冷却及抽尘风扇和冷却抽尘管,它们同燃气轮机集成为一体,并一起吊装。

图2 GTD-1000 坦克燃气轮机

3 工作原理

坦克燃气轮机的工作过程是,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,成为高温燃气,随即流入燃气涡轮中膨胀作功,推动涡轮叶轮带着压气机叶轮一起旋转;加热后的高温燃气的作功能力显著提高,因而燃气涡轮在带动压气机的同时,尚有余功作为燃气轮机的输出机械功。燃气轮机由静止起动时,需用起动机带着旋转,待加速到能独立运行后,起动机才脱开。

4 坦克轮机的优越性

(1)体积小、功率大和重量轻

由于工质在循环过程中连续不断的高速流动和高转速,所以坦克燃气轮机具有功率大、体积小和重量轻的优点。现今坦克燃气轮机的单位体

m,比重量(Gρ)达0.6kg/kW。

积功率(Pν)达1200kW/3

(2)良好的扭矩特性和高的扭矩储备系统

由于坦克燃气轮机是由其动力涡轮输出功率,而动力涡轮与燃气发生器为气动连系,所以当发动机在低转速或部分负荷工况下,仍可从燃气发生器获取充分能量来提高其扭矩。坦克燃气轮机的扭矩特性与柴油机相比,目前坦克柴油机的扭矩储备系数T达1.10~1.32而燃气轮机的ET达1.6~2.2(全负荷转速以800r/min计)。优异的起动性能研制样机对比试验的结果表明,在常温和低温状态下,坦克燃气轮机同柴油机相较有着良好的起动性能。

(3)运转平稳

旋转-往复运动的质量引起活塞往复式发动机出现不平衡力和力矩,并引起扭转振动的产生;而燃气轮机所有的运动件都是旋转件,且都经

过预先平衡的高速旋转件。因此,运转的高平稳性和良好的平衡性,提高了发动机的工作可靠性。

(4)相对小的动力装置尺寸

没有滑动摩擦,而仅为滚动摩擦,且燃烧产物不与润滑油接触;因此,燃气轮机的机油消耗量低,机油箱的容积小,为柴油机油箱的1/3。同时,燃气轮机没有柴油机所必需的冷却系统;从而缩小了动力装置的尺寸,简化了使用和减少了保养时间和工作量。

(5)低的热特征

柴油机为间歇燃烧,燃气轮机为连续燃烧。由于两种机型燃烧过程的差异,致使柴油机在燃烧的火焰中,含有燃烧产物的硬颗粒,它们具有高的温度且是强大的热辐射源;而燃气轮机在燃烧时,有着相当大的过余空气量,以保证燃料几乎完全燃烧,并且排出气体的温度较低而具有低的热特征。

(6)小的动力舱上装甲窗口面积

燃气轮机燃烧用空气流动约为柴油机的2倍,但若将用于发动机冷却的空气流量考虑在内,则采用柴油机时所用的空气量大于燃气轮机,空气耗量的差异,影响着车辆动力舱上甲板开窗口面积的大小,安装燃气轮机坦克上甲板窗口面积仅为柴油机的30%~40%。

(7)高的可靠性和耐久性

与柴油机相比,燃气轮机的零件少30%,易损件少60%,且无往复摩擦运动;因此故障率低,使用的可靠性和耐久性均优于柴油机。

5 燃气轮机的不足和问题

(1)燃油的耗量大

坦克燃气轮机的燃油消耗率高于柴油机的50%~70%;而至本世纪初LV100的燃油消耗率仅高21%。

根据苏军装备的不带回热器的GTD-1000的燃气轮机T-80和T-64A (装5TDF二冲程柴油机)和T-72(V-46坦克柴油机)三种车型试验结果表明:坦克每小时的燃油耗量燃气轮机高于柴油机65%~68%;行驶每千米的燃油耗量则高40%~45%。这是由于坦克在使用过程中坦克经常处于停车或下坡行驶状况,而致使燃气轮机常常怠速或涡轮喷嘴反向转动实施发动机制动的结果。

(2)在高温,高海拔环境下功率损失大

据资料报导,坦克在环境温度为40℃~50℃下使用,GTD燃气轮机的功率损失是柴油机的1.6倍。

在3000m的高原使用,坦克柴油机的功率损失为9%~10%(二冲程机高于四冲程机);GTD-1000坦克燃气轮机的功率损失为15%。

美国的AGT1500和LV100坦克燃气轮机的功率损失未见报导,但由于涡轮叶片可承受的高温高于GTD机型的涡轮叶片。为此,从理论分析AGT1500和LV100的功率损失要小于GTD燃气轮机。

(3)容易被烧熔颗粒沉积物的影响

T-80坦克在沙漠使用中发现在燃气轮机后部的通道中有粘稠的颗粒熔化沉积物存在,从而导致发动机性能恶化或不可工作的情况。经查系在土库曼沙漠中一种未被滤清的颗(925℃熔化)熔化后未能排出而沉积的结果。专家张均享认为,问题的出现乃是T-80坦克燃气轮机采用了单级旋风筒空气滤清器,其效率为98%,而使直径2μ的颗粒进入发动机的结果。

6 燃气轮机的未来

笔者查阅文献认为坦克燃气轮机的未来取决于军事需求和科学技术的进步。

(1)军事需求

据资料报导,在对坦克的系统、部件通过改进、升级后,俄罗斯保有的T-80系列坦克仍采用GTD燃气轮机使用至2020年,美军保有的M1A1、M1A2坦克将更换LV100燃气轮机继续使用至2030年。

据专家推测,此间电热化学炮有望用于主战坦克,则需求发动机的功率1470kW,这将给燃气轮机带来扩大使用的空间。如果电磁炮、电装甲和主动悬挂等新的系统和设备应用于主战坦克,则坦克发动机的功率将超过2000kW,与柴油机相比,燃气轮机仍具有优势。智能坦克有望用于实战,但是否能全部替代主战坦克仍是探讨之题。

(2)技术进步

石油资源的日趋减少和作战后勤供应,坦克燃气轮机燃油耗量大已成为争论的焦点。但是,美军却强调继续采用燃气轮机为主战坦克的动力;俄、美均使用燃气轮机与电传动进行试验研究;加之装用燃气轮机的坦克所获得高的平均速度、集群大纵深行动的战术、技术速度,短的冲击时间和高的战场生存能力,这些或许是坦克燃气轮机继续使用的原因。

进一步降低坦克燃气轮机的燃油消耗量,可通过下述的二个方面。

第一,从发动机本身:提高涡轮前燃气的温度;提高燃气轮机的压比,同时并解决与回热器回热度的匹配问题;采用中冷、补燃循环。

第二,采用混合动力系统由车辆发动机、传动装置和其辅助部件(进气、润滑、冷却及电子控制等)组成的将能量转换和传递(液体、机械和电)的动力系统,由于采用部件性能的差异,而存在着传递功率损失的不同。混合动力系统是向坦克的各部件提供需求能量的动力源。由发动机同带有自动解脱离合器的高效能发电机、起动电机集成为一体的混合动力装置、变流器、直流电源总线、驱动电机、紧凑型大容量脉冲电源,控制和热管理装置等组成。

所以未来坦克燃气轮机的研究还有很大的发展空间。

参考文献

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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

燃气轮机产品及技术发展介绍 88分

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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

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联合循环燃气轮机发电厂简介 联合循环发电:燃气轮机及发电机与余热锅炉、蒸汽轮机共同组 成的循环系统,它将燃气轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回 收转换为蒸汽,再将蒸汽注入蒸汽轮机发电。形式有燃气轮机、蒸汽 轮机同轴推动一台发电机的单轴联合循环,也有燃气轮机、蒸汽轮机 各自推动各自发电机的多轴联合循环。胜利油田埕岛电厂采用的是美 国 GE公司的 MS9001E燃气轮机 , 其热效率为 33.79%,余热锅炉为杭 州锅炉厂的立式强制循环余热锅炉。 1.燃气轮机 1.1 简介 燃气轮机是一种以空气及燃气为工质的旋转式热力发动机,它的 结构与飞机喷气式发动机一致,也类似蒸汽轮机。主要结构有三部 分: 1、燃气轮机(透平或动力涡轮); 2、压气机(空气压缩机); 3、燃烧室。其工作原理为:叶轮式压缩机从外部吸收空气,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进入燃气轮机膨胀 作工,推动动力叶片高速旋转,乏气排入大气中或再加利用。 燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和 寿命周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。燃气轮机分 为轻型燃气轮机和重型燃气轮机,轻型燃气轮机为航空发动机的转 型,其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高,主要用 于电力调峰、船舶动力。重型燃气轮机为工业型燃机,其优势为运行 可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高,主要用于联合循环发电、 热电联产。埕岛电厂采用的MS9001E燃气轮发电机组是50Hz,3000 转/ 分,直接传动的发电机。该型燃气轮发电机组最早于1987 年投入商

燃气轮机发电技术综述

Internal Combustion Engine &Parts 0引言 随着我国天然气资源的大规模开发及越来越严格的环保标准,我国陆续建成投产了多台燃气轮机发电机组,在满足电力需求的同时,创造了良好的社会效益和经济 效益。目前就世界范围而言, 燃气轮机发电已是电力结构中的重要组成部分,对推动经济和社会发展发挥着重要作用。 1燃气轮机装置的工作过程 燃气轮机是以连续流动的燃气为工质、 将燃料的化学能转变为转子机械能的内燃式动力机械, 是一种旋转式热力发动机。燃气轮机装置主要由压气机、 燃烧室、透平三大部件及控制系统、 辅助设备组成。压气机从外界大气环境吸入空气,并逐级压缩;压缩空气被送到燃烧室与喷入的 燃料混合燃烧,产生高温燃气;然后燃气进入透平膨胀做 功;透平排气可直接排到大气,对外界环境放热,也可通过换热设备放热以回收利用部分余热。工质顺序经过吸气压缩、燃烧加热、膨胀做功以及排气放热四个工作过程完成一个热力循环,进行能量转换。通常在燃气轮机中,压气机 是由燃气透平来带动的,它是透平的负载, 在简单循环中,透平的机械能有1/2到2/3左右用来带动压气机,其余的1/3左右的机械能用来驱动发电机。 2燃气轮机发电机组 用燃气轮机驱动发电机构成了燃气轮机发电机组。目前,应用最广泛、获得最高实用热效率的是燃气与蒸汽的联合循环。燃气轮机循环中,工质的平均吸热温度很高,燃气初温达到了1300℃-1500℃(表1),平均放热温度也较高,通常燃气轮机排气温度在500℃-600℃左右,因此单独 的燃气轮机发电机组的热效率难以达到较高值(表1)。蒸 汽轮机循环中,工质的平均放热温度达到了较低值,但工质的平均吸热温度不高,因此单独的蒸汽轮机发电机组的热效率也难以达到较高值。这两种单独的循环的热效率最 高40%多。若将燃气循环和蒸汽循环联合起来, 就成为了平均吸热温度很高而平均放热温度很低的热机, 其循环效率必定较高,最高热效率已达到60%以上(表2)。 如GE 公司基于空气冷却透平技术的9H 级燃气轮机联合循环效率约61%,西门子公司全内空冷H 级燃机联合循环效率也在60%以上。 燃气-蒸汽联合循环的方案有多种,本文介绍典型的联合循环发电型式。 2.1纯余热锅炉型联合循环发电机组这种联合循环中,燃气侧和蒸汽侧两循环的结合点是余热锅炉。燃气轮机的排气送入余热锅炉中去加热给水、 产生蒸汽,驱动汽轮机做功,这是以燃气轮机为主的联合循环方案。 余热锅炉内不加入燃料燃烧,因此,蒸汽参数及蒸汽轮机的容量取决于燃气透平的排气参数和流量,在通常燃气轮机排气参数下,得到的是中温中压的蒸汽, 通常汽轮机的容量约为燃气轮机容量的30%-50%。 这种联合循环效率高、技术成熟、 系统简单、造价低、启停速度快,应用最广。若在燃气透平的排气段设置旁通 烟囱, 汽轮机停机时燃气轮机可以单独运行;但燃气轮机停机时汽轮机不能单独工作。 2.2排汽补燃型联合循环发电机组排汽补燃型联合循环有两种方案:在余热锅炉前增加 烟道补燃器以及往余热锅炉中加入一定的燃料, 利用燃气中剩余的氧进行燃烧。由于补燃,锅炉蒸发量增加, 蒸汽参数提高,蒸汽轮机循环的出力和效率得到提高; 负荷变化时,可在较大的输出功率变化范围内, 燃气轮机工况不变,只改变补燃燃料,以改变汽轮机功率来改变联合循环的出力,机组的变工况性能得到改善,部分负荷下的效率较高; —————————————————————— —作者简介:杨巧云(1966-),女,湖南湘潭人, 武汉电力职业技术学院教授,硕士。 燃气轮机发电技术综述 杨巧云 (武汉电力职业技术学院, 武汉430079)摘要:介绍燃气轮机发电装置的的工作过程及典型型式,对几种主要的燃气-蒸汽联合循环发电装置进行分析比较,并将燃气轮 机发电机组与常规燃煤发电机组进行比较。 关键词:燃气轮机;燃气-蒸汽联合循环;发电 机组型号ISO 基本功率 (MW )燃气初温℃ 供电效率(%) PG9351FA MS9001G LM6000-PD M701G GT13E2V94.3A 255.628241.1334165.1265.9 132714301160142711001310 36.0 39.540.739.535.738.6 表1某些燃气轮机发电机组的主要技术参数(教材,清华) 表2某些联合循环发电机组的主要技术参数(教材,清华) 机组型号ISO 基本功率(MW ) 供电效率(%) S209FA KA13E2-2KA26-1S109H GUDIS.94.3MPCP2(M701F ) 786.9 480392.5480392.2799.6 57.1 52.956.360.057.457.3

(建筑电气工程)联合循环燃气轮机发电厂简介精编

(建筑电气工程)联合循环燃气轮机发电厂简介

联合循环燃气轮机发电厂简介 [摘要]以埕岛电厂为例,简要介绍联合循环发电厂几种主要设备及其各自的特点。 [关键词]联合循环燃气轮机余热锅妒简介 1引言 联合循环发电:燃气轮机及发电机和余热锅炉、蒸汽轮机共同组成的循环系统,它将燃气轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回收转换为蒸汽,再将蒸汽注入蒸汽轮机发电。形式有燃气轮机、蒸汽轮机同轴推动壹台发电机的单轴联合循环,也有燃气轮机、蒸汽轮机各自推动各自发电机的多轴联合循环。胜利油田埕岛电厂采用的是美国GEX公司的MS9001E燃气轮机,其热效率为33.79%,余热锅炉为杭州锅炉厂的立式强制循环余热锅炉。 1.燃气轮机 1.1简介 燃气轮机是壹种以空气及燃气为工质的旋转式热力发动机,它的结构和飞机喷气式发动机壹致,也类似蒸汽轮机。主要结构有三部分:1、燃气轮机(透平或动力涡轮);2、压气机(空气压缩机);3、燃烧室。其工作原理为:叶轮式压缩机从外部吸收空气,压缩后送入燃烧室,同时燃料(气体或液体燃料)也喷入燃烧室和高温压缩空气混合,在定压下进行燃烧。生成的高温高压烟气进入燃气轮机膨胀作工,推动动力叶片高速旋转,乏气排入大气中或再加利用。 燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和寿命周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。燃气轮机分为轻型燃气轮机和重型燃气轮机,轻型燃气轮机为航空发动机的转型,其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高,主要用于电力调峰、船舶动力。重型燃气轮机为工业型燃机,其优势为运行可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高,主要用于联合循环发电、

联合循环燃气轮机发电厂简介(最新版)

联合循环燃气轮机发电厂简介 (最新版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0727

联合循环燃气轮机发电厂简介(最新版) 联合循环发电:燃气轮机及发电机与余热锅炉、蒸汽轮机共同组成的循环系统,它将燃气轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回收转换为蒸汽,再将蒸汽注入蒸汽轮机发电。形式有燃气轮机、蒸汽轮机同轴推动一台发电机的单轴联合循环,也有燃气轮机、蒸汽轮机各自推动各自发电机的多轴联合循环。胜利油田埕岛电厂采用的是美国GE公司的MS9001E燃气轮机,其热效率为33.79%,余热锅炉为杭州锅炉厂的立式强制循环余热锅炉。 1.燃气轮机 1.1简介 燃气轮机是一种以空气及燃气为工质的旋转式热力发动机,它的结构与飞机喷气式发动机一致,也类似蒸汽轮机。主要结构有三

部分:1、燃气轮机(透平或动力涡轮);2、压气机(空气压缩机); 3、燃烧室。其工作原理为:叶轮式压缩机从外部吸收空气,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进入燃气轮机膨胀作工,推动动力叶片高速旋转,乏气排入大气中或再加利用。 燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和寿命周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。燃气轮机分为轻型燃气轮机和重型燃气轮机,轻型燃气轮机为航空发动机的转型,其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高,主要用于电力调峰、船舶动力。重型燃气轮机为工业型燃机,其优势为运行可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高,主要用于联合循环发电、热电联产。 埕岛电厂采用的MS9001E燃气轮发电机组是50Hz,3000转/分,直接传动的发电机。该型燃气轮发电机组最早于1987年投入商业运行,基本负荷燃用天然气时的功率为123.4MW,热效率为33.79%,排气温度539℃,排气量1476×103公斤/小时,压比为12.3,燃气

联合循环燃气轮机发电厂简介

联合循环燃气轮机发电 厂简介 集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

联合循环燃气轮机发电厂简介联合循环发电:燃气轮机及发电机与余热锅炉、蒸汽轮机共同组成的循环系统,它将燃气轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回收转换为蒸汽,再将蒸汽注入蒸汽轮机发电。形式有燃气轮机、蒸汽轮机同轴推动一台发电机的单轴联合循环,也有燃气轮机、蒸汽轮机各自推动各自发电机的多轴联合循环。胜利油田埕岛电厂采用的是美国GE公司的 MS9001E燃气轮机,其热效率为33.79%,余热锅炉为杭州锅炉厂的立式强制循环余热锅炉。 1.燃气轮机 1.1简介 燃气轮机是一种以空气及燃气为工质的旋转式热力发动机,它的结构与飞机喷气式发动机一致,也类似蒸汽轮机。主要结构有三部分:1、燃气轮机(透平或动力涡轮);2、压气机(空气压缩机);3、燃烧室。其工作原理为:叶轮式压缩机从外部吸收空气,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进入燃气轮机膨胀作工,推动动力叶片高速旋转,乏气排入大气中或再加利用。 燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和寿命周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。燃气轮机分为轻型燃气轮机和重型燃气轮机,轻型燃气轮机为航空发动机的转型,其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高,主要用于电力调峰、船

舶动力。重型燃气轮机为工业型燃机,其优势为运行可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高,主要用于联合循环发电、热电联产。 埕岛电厂采用的MS9001E燃气轮发电机组是50Hz,3000转/分,直接传动的发电机。该型燃气轮发电机组最早于1987年投入商业运行,基本负荷燃用天然气时的功率为123.4MW,热效率为33.79%,排气温度539℃,排气量1476×103公斤/小时,压比为12.3,燃气初温为1124℃,机组为全自动化及遥控,从启动到满载正常时间为约20分钟,机组使用MARKⅤ控制和保护系统. MS9001E型机组为户外快装机组,因此不需要专用的厂房建筑,而是用多块吸声板构成的长方形箱体,机组即放置在其内,箱体既起隔声作用,又能代替厂房使机组在各种气候条件下都能正常工作,每台机组连同发电机及控制室等均分别放置在长方体状的箱体内,在其周围还有空气进气系统,燃料供应单元和机组的冲洗装置等附属设备,组成整套燃气轮机动力装置。1.2辅机部分 主要有主润滑油泵,辅助润滑油泵,事故油泵.,油雾抽取装置 燃气轮机在正常运行时,透平功率的三分之二用来拖动压气机,其余三分之一功率为输出功率。显然,在燃机起动过程中,必须由外部动力来

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

LM2500燃气轮机简介

美国LM2500舰用燃气轮机 2009-09-14 17:10:09 来源: 新华网跟贴 516 条手机看新闻 研制背景 美国通用电气公司是美国、也是世界上最大的电子设备制造公司之一,总部位于美国康涅狄格州的费尔菲尔德市。公司由多个多元化的基本业务集团组成,如果单独排名,有1 3个业务集团可名列《财富》杂志500强。除了生产消费电器、工业电器设备外,还是著名的军事装备制造商。 与同样著名的波音公司不同,通用电气公司的名称并非来源于创始人的名字,这在美国的百年老店里是非常罕见的。实际上,它来源于1876年著名的美国发明家托马斯·爱迪生创立的爱迪生电灯公司。1890年,爱迪生将各项业务重组,成立了爱迪生通用电气公司。1892年,在与汤姆森-休斯顿电气公司合并后,成立了通用电气公司(General Electric C ompany,GE),当时的总部设在纽约。1896年,道琼斯工业指数榜设立,通用电气公司是当时榜上的12家公司之一。时至今日,它还是唯一一个保留在道琼斯30指数榜上的公司。 1960年,应美国海军的要求,通用电气公司开始为海军沿岸炮艇开发新型燃气轮机动力装置。为了提高新型发动机的研制速度,在空、海军战斗机上已经获得大量采用的J79涡轮喷气发动机被选中为改装的原型机。第一台LM1500——这是赋予新发动机的编号,意味着它可以提供15000马力(110325千瓦)等级的功率——从1961年10月开始装艇进行海试,这是美国海军舰艇第一次采用燃气轮机作为动力装置。 根据试验中暴露出来的问题(主要是海水、盐雾对发动机部件的腐蚀问题,以及使用含硫量更高、密度更大、杂质也更多的船用柴油导致的腐蚀和磨损问题),通用电气公司在

燃气轮机发电案例介绍

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

最畅销的心脏:LM2500舰用燃气轮机

最畅销的心脏:LM2500舰用燃气轮机 LM2500燃气轮机 LM2500系列燃气轮机是美国通用动力公司于上世纪六十年代以TF39涡轮风扇发动机为蓝本研制的航改式燃气轮机。该系列燃气轮机有着非常广泛的用途,可应用于船舶动力,发电,石油开采等多种目的。最为主要的用途是作为军用舰艇的动力装置。由于该型燃气轮机性能优秀,所以美国与其他海军均采购LM2500燃气轮机作为作战舰艇的动力装置。从上世纪70年代初正式投入使用以来,LM2500系列燃气轮机已经销售了2000多台(包括工业和舰船),占据了世界舰船燃气轮机的绝大部分份额。目前,用于舰船推进的LM2500和LM2500+燃气轮机的总运行时数已经超过惊人的5千万小时,这是其他任何一种舰船燃气轮机都难以企及的高度。这一切都得益于LM2500的高性能、高可靠性和高利用率,也得益于其不断的升级改进。从最初的25500马力(18755千瓦)到G4的47370马力(34841千瓦),LM2500连续跨越了两个功率等级的台阶,从而充分满足了客户的需求。可以说,LM2500是最优秀、最成功的燃气轮机。从目前世界燃气轮机发展的趋势来看,很再难出现一种可以挑战甚至超越这座丰碑的新型燃气轮机了。而且燃气轮机属于高技术产品,研发必须具备雄厚的工业基础和长期不断的投入,目前世界上

真正能设计、制造船用大功率燃气轮机的厂商数量也很少。 研制背景 1960年,应美国海军的要求,通用电气公司开始为海军沿岸炮艇开发新型燃气轮机动力装置。为了提高新型发动机的研制速度,在空、海军战斗机上已经获得大量采用的J79涡轮喷气发动机被选中为改装的原型机。第一台LM1500——这是赋予新发动机的编号,意味着它可以提供15000马力(约11兆瓦)等级的功率——从1961年10月开始装艇进行海试,这是美国海军舰艇第一次采用燃气轮机作为动力装置。 根据试验中暴露出来的问题(主要是海水、盐雾对发动机部件的腐蚀问题,以及使用含硫量更高、密度更大、杂质也更多的船用柴油导致的腐蚀和磨损问题),通用电气公司在1963年获得了进一步的开发合同,小批量试生产LM1500燃气轮机来装备后续建造的炮艇,以扩大试验规模。到1966年,该型燃气轮机已经装备了17艘“阿沙维拉”级炮艇,采用两台柴油机(巡航)加一台燃气轮机(高速)的CODOG 驱动方式。经过连续几年的装备试验后,LM1500终于在1969年正式定型,除用于海军舰艇之外,还广泛用作工业发电、油气泵站以及其他专用设备的动力。 鉴于LM1500燃气轮机的研制、试用成功,舰船燃气轮机动力装置得到了美国海军的认可,特别是在进行反潜作战时,

燃气轮机简介

1、燃气轮机发展史 1939年世界上第一台燃气轮机投入使用以来,至今已有65年的历史。在这65年中燃气轮机的发展非常快,其性能、结构不断地提高和完善。燃气轮机的用途已从过去的军事领域扩展到铁路运输、移动电站、海上平台、机械驱动和各种循环方式的大中型电站等。例如:简单循环、回热循环、间冷循环、再热循环、燃气—蒸汽联合循环(单压、双压、三压再热)、增压硫化床燃烧—联合循环(PFBC—CC)、整体式煤气化联合循环(IGCC)等。由于燃气轮机具有用途广泛、启动快、运行方式灵活、用水量少、热效率高、建设周期短以及对燃料的适应性非常广(各种气体燃料、液体燃料和煤)等特点,因此可以这样说,燃气轮机已经成为热机中的一支劲旅,汽轮机长期独霸发电行业的格局已经开始动摇。 近二十年来,燃气轮机在电站中的应用得到了迅猛发展。这是因为燃气轮机启动速度快、运行方式灵活,且能在无电源的情况下启动(黑启动Black),机动性能好且有极强的调峰能力,可保障电网安全运行。进入八十年代以后,燃气轮机技术得到了迅猛发展,技术性能大幅度提高。到目前为止单机容量已达334MW,简单循环的燃气轮机热效率达43.86%,已超过大功率、高参数的汽轮机电站的热效率。而燃气—蒸汽联合循环电站的热效率更高达60%。先进的燃气轮机已普遍应用模块化结构,使其运输、安装、维修和更换都比较方便,而且广泛应用了孔探仪定期检查、温度控制、振动保护、超温保护、熄火保护、超速保护等措施,使其可靠性和可用率大为提高。此外,由于燃气轮机的燃烧效率很高,未燃烧的碳氢化合物、一氧化碳、二氧化硫等排放物一般都能达到严格的环保要求。注水/蒸汽燃烧室和DLN燃烧室的应用使NOX的排放降至9-25ppm。 2、我国燃气轮机工业概况 我国解放前没有燃气轮机工业,解放后全国各地试制过十几种型号的陆海空用途的燃气轮机。1956年我国制造的第一批喷气式飞机试飞,1958年起又有不少工厂设计试制过各种燃气轮机。 1962年上海汽轮机厂试制船用燃气轮机,1964年与上海船厂合作制成550KW燃气轮机,1965年制成6000KW列车电站燃气轮机,1971年制成3000KW卡车电站。在这期间还与703研究所合作制造了3295KW、4410KW、18380KW等几种船用燃气轮机。 1969年哈尔滨汽轮机厂制成2200KW机车燃气轮机和1000KW自由活塞式燃气轮机,1973年与703研究所合作制成4410KW船用燃气轮机,与长春机车车辆厂合作制成3295KW机车燃气轮机。 1964年南京汽轮电机厂制成1500KW电站燃气轮机;1970年制成37KW泵用燃气轮机;1972年制成1000KW电站燃气轮机;1977年制成21700KW快装式电站燃气轮机;1984年与GE 公司合作生产了PG6541B型36000KW燃气轮机;从1984年至2004年已生产了PG6541B 型、PG6551B型、PG6561B型、PG6581B型四种型号燃气轮机,功率由36000KW上升到现在的43660KW。2003年国家发改委决定南京汽轮电机集团有限责任公司与GE公司进一步扩大合作生产范围,在南京汽轮电机集团有限责任公司生产S209E型燃气-蒸汽联合循环发电装置中的燃气轮机、汽轮机和发电机。 1978年东方汽轮机厂制成6000KW燃气轮机;1972年杭州汽轮机厂制成200KW燃气轮机;1972年青岛汽轮机厂制成1500KW卡车电站燃气轮机。 2003国家发改委决定在秦皇岛建一座燃气轮机生产基地,与美国GE公司合作生产MS9001FA型燃气轮机。该生产基地隶属于哈电集团,与哈尔滨汽轮机厂、哈尔滨电机厂共同生产S109FA-SS型燃气-蒸汽联合循环发电设备。2004年8月在秦皇岛组装的第一台MS9001FA型燃气轮机已发运到杭州半山电厂。 3、GE公司动力系统 GE公司动力系统总部位于纽约州的斯克纳克塔第(Schenectady)市,纽约州地处美国东北

燃气轮机余热锅炉情况简介

燃气轮机余热锅炉情况简介 杭州锅炉厂 1.概述 燃气一蒸汽联合循环发电是当今世界上发展极为迅速的一种高效、低污染发电技术,它己成为发达国家新建热力发电厂的首选系统。 经过近三十年的研究和不断改进,联合循环发电不仅在效率上超过蒸汽发电效率(后者 <=42%),而且在众多方面均体现出明显的优势。它己成为全世界公认的具有发电效率高,调峰能力强,单位功率投资少,建设周期短。占地面积小,污染程度低的新一代发电设备。1.1原理及应用 燃气一蒸汽联合循环发电系统是由燃气轮机发电系统和锅炉蒸汽轮机发电系统所组成。众所周知,锅炉一蒸汽轮机发电是利用高中压过热蒸汽(通常参数为3.82~16.7MPa,450~550℃)在汽轮机中作功转换成机械能,完成朗肯循环过程;燃气轮机发电系统是燃气在燃气涡轮机中经绝热膨胀作功的过程,这种热力循环又称布雷顿循环,它是由压气机将空气加压进入燃烧室,燃料燃烧后燃气在透平中膨胀作功,燃机将高温高压燃气的能量(通常参数约0.5~1Mpa 1000~1300℃)转换成机械能。在烟气温度降至500℃左右时排放,人们充分利用这两种热力循环的特点,把它们结合在一起,组成“联合循环”,使其具有较高的吸热平均温度和较低的放热平均温度,为提高电站热效率开辟了一条新途径,这是人类发电事业上继发明蒸汽轮机发电后技术上的又一突破。 目前燃气轮机发电在世界上已广为应用,其发电容量占世界总发电容量的11%。近些年来,世界上发达国家常规联合循环发电得到快速发展;每年新增的联合循环机组总装机容量约占火电总新增容量的的40%~50%。据报道,1981~1990年,世界各燃机制造公司共售出1661台燃机,总容量为54900MW,其中用于联合循环的占37.9%,1992年,这个比例上升为44.7%。美国在1992~1996年中,新增火力发电厂总装机容量的38.5%是采用燃机联合循环的。当今世界上单台燃机最大功率己达250MM,联合循环总功率达350MW。能生产300MW等级联合循环厂家有GE、SIEMENS、ABB和ALSTOM等著名公司,联合循环电站效率高达58%以上。现在燃气轮机正向着大功率、高燃烧温度发展。联合循环采用三压再热循环机组,具有更高的机组效率和可靠性。燃气一蒸汽联合循环已经成为世界上火电建设的重要组成部分。 我国早在六十年代就己开始关注这项技术的发展,由于工业技术、经济能力及能源政策等诸多因素的影响,这种高难度的大型设备在我国一直停留在研究状态。近些年来,特别是改革开放以来,随着国民经济的发展和电力供应的需要。燃气轮机发电机组在我国己开始投入使用并获得快速发展。我国己陆续引进了几十套燃气轮机发电机组和联合循环系统,到1998年6月,20MW以上的燃气轮机发电机组及联合循环电站总装机容量为6268.9MW,占国内火电机组总容量的3.5%。为联合循环发电设备在我国的推广应用建立了良好的条件。1.2杭州锅炉厂开发燃机余热锅炉概况 1.2.1基础工作 杭州锅炉厂长期致力于燃机余热锅炉的研究和产品开发,早在七十年代中,就被原机械工业部定点作为我国余热锅炉的研究开发和制造基地。并于1977年批准成立杭州余热锅炉研究所。七十年代后期,我厂成功研制了燃机余热锅炉的高效换热元件及其关键非标绕制设备;八十年代初建成大型传热风洞试验台,进行了国产螺旋鳍片管的热力和阻力特性研究,获得

坦克燃气轮机简介及发展概况

坦克燃气轮机简介及发展概况 摘要:坦克是陆军作战的重要装备,动力系统是坦克的核心,坦克燃气轮机 作为坦克动力装置的一个重要分支,装用燃气轮机的坦克可以获得高的平均 速度、集群大纵深行动的战术、技术速度,短的冲击时间和高的战场生存能力。所以本文对坦克燃气轮机的结构,优势及发展概况进行了简要的介绍和 分析。 关键词:坦克;燃气轮机;动力系统 1 课题研究背景及意义 坦克燃气轮机已装备俄罗斯(苏联)的T-80系列主战坦克和美国的M1系列主战坦克使用了近50年,先后经历了两次海湾战争、阿富汗和车臣战争的检验。美国已掌握了M T890、高功率密度柴油机技术并在底特律柴油厂生产了V6、V8和V10机型,但仍确定其下一代主战坦克以LV100为动力;并于2003年在莱卡明公司生产了L V100-5燃气轮机装于沙特阿拉伯的M1主战坦克改进型。俄罗斯在不断改进现有坦克燃气轮机的同时,又于1996年开始研制新型大功率(1103~1617kW)坦克燃气轮机。并且去年中国第一台坦克用燃气轮机试车也获得了圆满成功。表明坦克燃气轮机的研究还有很大的发展空间。 但是在近年来伴随着坦克高功率密度柴油机取得的优异成绩和燃气轮机在坦克使用过程出现(或存在)的问题;致使主战坦克安装燃气轮机的问题,至今仍在俄、美等国的军事和学术界继续进行着争议。但由于电磁炮、激光武器取得突破性进展;混合动力和页岩气的成功开发,相信未来坦克燃气轮机的使用和发展将有更广阔的空间。本文对坦克燃气轮机的结构,发展和装备使用状况做一简述。 2 坦克燃气轮机结构 坦克燃气轮机源于直升机用燃气涡轮轴(Turboshaft)发动机,通常由4个主要部分组成:燃气发生器、动力涡轮、减速机构及调节与控制装置。下面选取俄GTD-1250机型对其结构进行描述。 2.1 燃气发生器

燃气轮机相关系统简介

燃气轮机相关系统简述 1 燃气轮机燃烧系统 燃烧系统主要由燃气轮机和余热锅炉的烟气系统构成。 空气由燃气轮机的进气装置(内部设有过滤器和消声器)引入压气机压缩后,进入环绕在燃机主轴上的分管式燃烧室。 厂外天然气经过厂区调压站分离、过滤和调压后,满足燃机进口要求的天然气再经过燃机天然气前置模块的加热、压力控制阀和流量控制阀的调整后通过燃料喷嘴喷入燃烧室后与进入燃烧室的压缩空气进行混合燃烧,燃烧后的高温烟气进入燃气轮机膨胀作功,带动燃气轮机转子转动,拖动发电机发电。作功后的烟气温度依然很高,高温烟气通过烟进入余热锅炉。在炉内,高温烟气加热锅炉给水产出过热蒸汽去汽机作功,烟气中的热量被充分吸收和利用,最后经余热锅炉的主烟囱排入大气。 2燃气轮机燃料前置处理系统 燃机在主厂房外设有燃料前置处理模块,包括二级精过滤装置、性能加热器和终端过滤器,另外还有在启动时运行的电加热装置,性能加热器的加热源为来自余热锅炉中压省煤器出口的热水,在正常运行工况下将天然气加热到185℃以提高联合循环的效率。启动电加热装置可将天然气加热28℃,使天然气的烃露点过热度和水露点过热度达到燃机启动时的要求。 3燃气轮机的水洗系统 为了保持燃气轮机的出力和效率,清除叶片及通流部分的污垢,三套燃气轮机配有一套公用的水洗系统。燃气轮机的水洗系统包括洗涤剂箱、清洁水箱和清洗泵。水洗疏水直接通过管系统收集排至水洗疏水箱。水洗疏水箱的容量为13300 升,布置在余热锅炉过渡烟道下方。疏水箱内的水洗废水通过水洗废水排水泵打至化水专业的中和池。 4燃气轮机箱体的通风系统 为了适应燃气轮机的快装和抑制噪声的需要,燃气轮机以箱装体的形式供货。透平间和排气扩散段下端靠近运转层处,开有进风消声百页窗,在主厂房屋顶处装有排风机和消声器,以排出透平间和排气扩散段(包括燃机2#轴承)的热量,而负荷联轴器间的热量排放则采取在负荷联轴器间顶部装有送风机,送入主厂房内的空气,热空气由风接至主厂房外。 5 燃气轮机CO2 灭火保护系统

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