燃气轮机简介

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燃气轮机简介

燃气轮机简介
❖ 地面燃机旳分类: 1. 重型、轻型和微型; 2. 简朴循环和复合循环; 3. 单轴和多轴; 4. 工业用和舰船用;
西门子SIEMENS 燃气轮机 ❖ we
GE 燃气轮机
1、燃气轮机基本原理
❖ 地面燃气轮机旳评价参数:
效率:42.9% ,联合循环效率高达58%;(油耗率、热耗) 功率: 最大334MW; 涡轮前温度、压比; 寿命:50000~100000小时; 停机检验时间:4000~8000小时; 单位功率旳重量:重型旳一般不小于2~5kg/kW,轻型则
在1872瑞士人Stole取得了一种燃气轮机旳专利,他设计 旳燃气轮机涉及多级轴流式压气机、反动式涡轮、燃烧 室、回热器等部件。
1895年,美国人 Charles提出了完整旳燃气轮机旳设计专 利。
2、燃气轮机发展史
❖ 在1923年,法国人 Stolze制造了第一台“真正”
旳燃气轮机,而且进行了试验,但是成果却是失败 了。装置除了带动本身旋转外,几乎不能对外输出 功。 ❖ 同步,其他旳人也尝试制造燃气轮机,但是几乎都 失败了。 ❖ 失败旳主要原因有两个:
部件旳效率偏低(主要是压气机,当初旳压气机效率只有 60%左右)。
材料旳限制(没有耐热钢和冷却技术,涡轮前温度只有 740K左右,在后来旳学习中会发觉涡轮前温度循环效率旳 影响最大)。
2、燃气轮机发展史
❖ 到了20世纪30年代,因为空气动力学旳发展应用在 压气机设计领域,使得压气旳效率和压比均得到了 提升;同步冶金技术旳发展出现了耐热钢,能够承 受500~600摄氏度左右旳高温。为燃气轮机旳制造成 功提供了基本旳确保。
一、燃气轮机简介
1. 燃气轮机基本原理 2. 燃气轮机发展史 3. 燃气轮机旳特点 4. 燃气轮机旳应用 5. 发展前景

燃气轮机介绍

燃气轮机介绍

西门子 燃气轮机

GE 燃气轮机

三菱燃气轮机

2、燃气轮机结构组成
❖ 2.1轴流式压气机
❖ 压气机负责从周围大气中吸入空气,增压 后供给燃烧室,分轴流式压气机与离心式压 气机(应用较少),这里介绍轴流式压气机。
❖ 轴流式压气机的叶轮由叶片与叶盘组成, 工作原理如同电风扇的叶片,叶片旋转时拨 动空气,流动产生风;压气机的叶轮旋转把空 气推进气缸压缩。
❖ 理论上进入燃烧室的空气压力越高越好,实际上综合各 种因素,,压比较多为 12 至 20。燃气轮机的压气机由本身 的涡轮机带动,燃气轮机启动时,先使用外动力带动压气 机旋转,把空气压入燃烧室。燃气轮机点火后进入运转状 态,则转变至由涡轮带动压气机旋转压气。
西门子 燃气轮机
西门子 燃气轮机
西门子 燃气轮机
1、燃气轮机基本原理
❖ 电站燃气轮机循环主要性能指标:
压比:压气机出口的气体压力P2*与进口的气体压力P1* 之比值,反映工质被压缩的程度。 温比:循环最高温度t3*(燃气初温:第一级喷嘴后缘 平面处的燃气的平均滞止温度)与最低温度t1*之比值。 比功:是指相应于进入燃气轮机的每lkg空气,在燃气 轮机中完成一个循环后所能对外输出的功。 单机功,率:燃气轮发电机组的输出电功率PGTG,为主要的 性能指标。 热效率:当工质完成一循环时,把外界加给工质的热量 转化成为机械功或电功的百分数。
❖ 燃气轮机定义:燃气轮机是将燃料(石油、天然 气)的能量转化为某种形式的有用功,例如机械 功或者高速喷气式动力装置的推力。
❖ 最简单的燃气轮机包括三部分:压气机、燃烧室、 涡轮。
❖压气机——压缩空气(消耗功) ❖燃, 烧室——燃料与空气燃烧(化学能转化为热能) ❖涡 轮——燃气膨胀做功,一部分功用来带动压

燃气轮机

燃气轮机

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、KW等几种 船用燃气轮机。
压气机从外界大气环境吸入空气,并经过轴流式压气机逐级压缩使之增压,同时空气温度也相应提高;压缩 空气被压送到燃烧室与喷入的燃料混合燃烧生成高温高压的气体;然后再进入到涡轮中膨胀做功,推动涡轮带动 压气机和外负荷转子一起高速旋转,实现了气体或液体燃料的化学能部分转化为机械功,并输出电功。从涡轮中 排出的废气排至大气自然放热。这样,燃气轮机就把燃料的化学能转化为热能,又把部分热能转变成机械能。通 常在燃气轮机中,压气机是由燃气涡轮膨胀做功来带动的,它是涡轮的负载。在简单循环中,涡轮发出的机械功 有1/2到2/3左右用来带动压气机,其余的1/3左右的机械功用来驱动发电机。在燃气轮机起动的时候,首先需要 外界动力,一般是起动机带动压气机,直到燃气涡轮发出的机械功大于压气机消耗的机械功时,外界起动机脱扣, 燃气轮机才能自身独立工作。
燃气轮机
内燃式动力机械
01 基本简介
03 工作原理 05 内部结构
目录
02 发展概述 04 优缺点 06 发电厂
07 密封
09 发电形式
目录
08 舰船用机 010 国内状态
燃气轮机(Gas Turbine)是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转,将燃料的能量转变为有用功的内 燃式动力机械,是一种旋转叶轮式热力发动机。

燃气轮机介绍

燃气轮机介绍

燃气轮机介绍燃气轮机是一种利用燃气燃烧产生的高温高压气体推动叶轮旋转,从而产生功的动力装置。

它是一种高效、灵活、可靠的发电机组形式,广泛应用于工业生产、能源供应和航空航天等领域。

燃气轮机的工作原理是将燃气与压缩空气混合并燃烧,产生高温高压气体,然后将气体喷入轮叶机构中,通过叶轮的高速旋转产生动能,进而驱动发电机或其他机械设备工作。

相较于传统的蒸汽动力装置,燃气轮机具有启动快、负荷调节范围广、设备体积小等优点。

燃气轮机主要由压气机、燃烧室和轮叶机构组成。

压气机负责将空气压缩至高压,提供燃烧所需的气体条件;燃烧室是燃烧过程的关键部分,将燃气和压缩空气混合并点燃,产生高温高压气体;轮叶机构包括高速轴、轴承和叶轮等部件,通过叶轮的旋转将高温高压气体的动能转化为机械能。

燃气轮机具有很高的热效率,一般可达35%~45%。

这是由于燃气轮机在燃烧室中的高温高压条件下,能够充分利用燃气的化学能,将其转化为动能。

与此同时,燃气轮机还能够通过余热回收技术,将燃烧产生的废热用于蒸汽循环或其他工艺中,进一步提高能源利用效率。

燃气轮机具有较强的负荷调节能力,能够快速响应负荷变化并保持稳定运行。

这是由于燃气轮机的启动时间较短,一般只需几分钟即可达到满负荷运行状态,而且其负荷调节范围广,可在10%~100%的额定负荷范围内稳定运行。

燃气轮机具有结构紧凑、体积小的特点,适应性强,可根据不同的应用场景进行灵活布局。

此外,燃气轮机还具有低污染排放、低噪音和可靠性高的优点。

这些特点使得燃气轮机在城市燃气发电、工业生产和航空航天领域得到广泛应用。

燃气轮机是一种高效、灵活、可靠的动力装置,通过燃气燃烧产生的高温高压气体推动叶轮旋转,从而产生功。

它具有热效率高、负荷调节范围广、结构紧凑等优点,广泛应用于各个领域。

随着科技的发展,燃气轮机的性能将进一步提高,为人们提供更加可靠、高效的能源供应。

燃气轮机手册

燃气轮机手册

燃气轮机手册燃气轮机是一种热力机械,将燃料的化学能转化为机械能。

下面是一份简要的燃气轮机手册,介绍燃气轮机的基本原理、类型、应用和维护。

一、燃气轮机基本原理燃气轮机的工作原理是基于热力学循环,通常采用布雷顿循环。

在布雷顿循环中,气体在高温高压条件下膨胀,产生动力,然后通过冷却在低压低温条件下收缩,形成一个闭合的循环。

燃气轮机的四个主要部分是:燃烧室、喷嘴、涡轮和压缩机。

1. 燃烧室:燃烧室是将燃料和空气混合并燃烧的地方。

燃料可以是天然气、石油气、煤炭气等多种形式。

2. 喷嘴:喷嘴是将高温高压的气体排放到涡轮的地方。

喷嘴的设计对燃气轮机的性能至关重要。

3. 涡轮:涡轮是燃气轮机的核心部分,利用高温高压气体的能量驱动。

涡轮的叶片设计要承受高速气流的冲击,因此需要高温合金等先进材料。

4. 压缩机:压缩机是将空气压缩并送入燃烧室的地方。

压缩机的工作效率直接影响到燃气轮机的性能。

二、燃气轮机类型1. 轴流式燃气轮机:轴流式燃气轮机的气体流动方向与轴线平行,具有结构简单、体积小、重量轻、维护方便等优点。

2. 径流式燃气轮机:径流式燃气轮机的气体流动方向与轴线呈径向,具有效率高、抗振性能好等优点。

3. 反动式燃气轮机:反动式燃气轮机在涡轮后方设有反作用轮,可以提高输出功率和效率。

三、燃气轮机应用燃气轮机广泛应用于电力、石油、化工、航空、航天等领域。

在电力领域,燃气轮机主要用于应急发电、调峰发电和热电联产等。

在航空航天领域,燃气轮机是飞机和火箭的动力装置。

四、燃气轮机维护1. 定期检查:定期对燃气轮机进行检查,确保各部件工作正常,及时发现并排除故障。

2. 清洁保养:保持燃气轮机清洁,避免灰尘和污物进入机内,影响性能和寿命。

3. 燃料系统维护:定期检查燃料系统,确保燃料供应稳定,防止泄漏。

4. 冷却系统维护:保持冷却系统畅通,避免过热损坏。

5. 润滑系统维护:定期更换润滑油,保证各部件润滑良好。

燃气轮机是一种高效、环保的热力机械,具有广泛的应用前景。

燃气轮机效率与温比压比关系曲线

燃气轮机效率与温比压比关系曲线

燃气轮机效率与温比压比关系曲线1. 燃气轮机简介燃气轮机是一种常见的热力发电装置,其通过燃烧燃料产生高温高压气体,然后将气体通过扩张机械转化为旋转动能,最终驱动发电机发电。

燃气轮机具有结构简单、启动快速、效率高等优点,在电力、航空、船舶等领域得到广泛应用。

2. 燃气轮机效率燃气轮机的效率是衡量其能量利用程度的重要指标。

通常情况下,燃气轮机的效率可以分为两部分:压缩功和扩张功之间的比值以及扩张功和输入焓之间的比值。

2.1 压缩功与扩张功之间的比值在燃气轮机中,压缩功是指将空气压缩至工作状态所需消耗的能量,而扩张功是指由于高温高压气体膨胀而产生的能量。

这两者之间的比值被称为压缩功与扩张功比,记作ηc。

2.2 扩张功与输入焓之间的比值扩张功是燃气轮机从高温高压气体中获得的能量,而输入焓是指单位时间内通过燃烧室进入轮机系统的能量。

这两者之间的比值被称为扩张功与输入焓比,记作ηt。

2.3 燃气轮机总效率燃气轮机的总效率是指压缩功和扩张功之间以及扩张功和输入焓之间两个比值的乘积,即ηtotal=ηc×ηt。

3. 温比和压比在讨论燃气轮机效率与温比压比关系之前,我们首先需要了解温比和压比这两个概念。

3.1 温比温比是指工作状态下的绝对温度与参考状态下的绝对温度之间的比值。

通常情况下,参考状态选择大气标准条件下的绝对温度(298K)。

工作状态下的绝对温度可以通过测量得到。

3.2 压比压比是指工作状态下的绝对压力与参考状态下的绝对压力之间的比值。

与温比类似,参考状态一般选择大气标准条件下的绝对压力(101.3kPa)。

4. 燃气轮机效率与温比压比关系曲线燃气轮机效率与温比压比之间存在一定的关系,可以通过绘制效率-温比压比曲线来展示。

4.1 曲线特点燃气轮机效率-温比压比曲线通常呈现以下特点: - 曲线起始于(1,1)点,即在参考状态下,燃气轮机的效率为100%。

- 随着温比的增加,燃气轮机的效率逐渐提高,并逐渐趋近于一个极限值。

燃气轮机特性

燃气轮机特性
随着能源需求的多样化和小型化,小型化燃气轮机的发展成为了新的趋势。
小型化燃气轮机具有体积小、重量轻、启动速度快等优点,适用于分布式能源、移动电源、 船舶等领域。
通过采用先进的制造技术和优化设计,小型化燃气轮机的性能和可靠性得到了显著提升,满 足了不同领域的需求。
05
燃气轮机未来展望
燃气轮机在新能源领域的应用
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。当 转,进 而产生机械能。
压气机首先吸入空气并将其压缩,然后燃料在燃烧室中与压缩空气混合 并燃烧,产生高温高压气体驱动涡轮旋转。
最终,涡轮通过轴将机械能输出,可以用于驱动发电机或各种机械装置。
与柴油机、蒸汽轮机等其他类型的发动机相比,燃气轮机具有更短的启动时间,能 够快速达到额定功率。
快速启动的燃气轮机适用于需要频繁启停的应用场景,如调峰电站、备用电源等。
运行可靠
燃气轮机采用精密的控制系统和 高效的冷却系统,能够在高温、
高压等极端条件下稳定运行。
燃气轮机的零部件相对较少,结 构简单,降低了故障发生的概率。
持续发展。
清洁化
随着环境保护意识的日益增强,燃气轮 机的清洁化发展成为了必然趋势。
通过采用先进的排放控制技术和清洁燃 料,如氢气、生物质等,燃气轮机的排 放污染物得到了有效控制,符合日益严
格的环保标准。
清洁化的燃气轮机在减少环境污染、应 对气候变化等方面具有重要意义,有助
于推动全球绿色能源转型。
小型化
燃气轮机特性
目 录
• 燃气轮机简介 • 燃气轮机性能特点 • 燃气轮机与内燃机的比较 • 燃气轮机发展趋势 • 燃气轮机未来展望
01
燃气轮机简介

燃气轮机叶片冷却技术

燃气轮机叶片冷却技术

例:M701F叶片冷却技静叶冷却结构图
图12 M701F第一级叶片冷却结构图
(4)层板冷却
(a) 层板结构示意图
(b) 多孔层板全气膜传热
图13 层板冷却结构及传热图
在高温部件冷却中,为了有效利用空气,在形成气膜之前,一定要增强内部 对流换热,可以通过内部对流冷却、冲击冷却、扰流柱、肋壁等强化换热方 式对叶片进行冷却。基于这种理论及全气膜冷却形成了多层壁气膜冷却结构。
(5)壁面通道冷却
图14 壁面通道冷却结构
壁面通道冷却是在气膜冷却 和通道内强化换热的基础上 增加了冲击冷却,也可以说 是在层板冷却的基础上去掉 了扰流柱 强化换热,在工艺
上比层板冷却简单,比较容 易实现。冲击孔和气膜孔的 位置对壁面通道内流动结构 影响显著,当有内部横流存 在时,壁面通道过长,会导 致通道内部压力分布的不均 匀从而使不同气膜孔的出流 量差别较大。甚至会发生燃 气倒灌入通道内部。
(6)热管冷却
热管冷却属于新型冷却技术。由于热管具有极高的热效 率,可以有效的减少冷气的用量,同时热管靠液体气化来 吸收热量,当热端部件的传热量增加,热管的冷却能力也 随之增强。但是目前叶片的热管冷却应用是全新的概念, 用什么冷却工质,如何带走传递的热量以及如何保证动叶 片高转速工况下热管的正常工作都需要进行理论和实验确 证。
(3)气膜冷却
图10 典型的气膜冷却叶片
图11 气膜冷却简图
气膜冷却是一种广泛采用的有效冷却技术,它通过在高温部件表面开设槽缝 或者小孔,将冷却介质以横向射流的形式注入到主流中。在主流的压力和摩 擦作用下,射流弯曲并覆盖于高温部件表面,形成温度较低的冷气膜,从而 对高温部件起到隔热和冷却作用。透平叶片采用气膜冷却后,可以提高透平 进口温度,增加热效率,提高推重比及降低油耗。
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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,成功地进行了示范运行,正逐步进入商业化运行阶段。

世界重型燃气轮机制造业经过60多年的研制、发展和竞争,目前已形成了高度垄断的局面,即以GE、西门子/西屋、原ABB等主导公司为核心,其它制造公司多数与主导公司结成伙伴关系,合作生产或购买制造技术生产。

日本的三菱公司值得关注,它最初应用西屋的技术生产燃气轮机,后来发展为与西屋联合开发新型燃气轮机。

1998年三菱与西屋分手,成为拥有独立制造技术的世界重型燃气轮机制造企业之一。

燃气轮机与内燃机相比,具有重量轻、体积小、单机功率大、运行平稳、寿命长、维修方便等优点,它早已在飞机发动机中取得了独占地位。

由于美、英、俄等国对航空技术高度重视,投入了大量研究开发资金,因此,航空的燃气轮机技术比工业燃气轮机发展更迅速。

目前,世界的轻型燃气轮机制造业也形成了GE、R.R(罗尔斯.罗伊斯)、P&W(普惠)三大主导企业。

近年来,俄罗斯、乌克兰等国借助前苏联强大的航空工业基础,也在加紧进行航机改型工作,推出了一批轻型燃气轮机。

2、工业燃气轮机技术发展的四代技术燃气轮机是一项多种技术集成的高技术,按技术特征,工业型燃气轮机可分为四代:过去的半个世纪,世界发展了头两代工业燃气轮机,其传统的提高性能途径是:不断地提高透平初温,相应地增大压气机压比和完善有关部件。

未来五十年,可能主要利用新材料和新技术的突破,再开发出两代新的燃气轮机。

(1)第一代始自四、五十年代1939年秋,瑞士研制出世界首台4MW燃气轮机发电机组。

1949年世界首套燃气蒸汽联合循环发电装置投入运行。

五十年代初,透平初温只有600~700℃,那时主要靠耐热材料性能的改善,平均每年上升约10℃。

六十年代后,还藉助于空气冷却技术,透平初温平均每年升20℃。

到了八十年代,已把初温升至850~1000℃。

第一代技术的特点是:单轴重型结构(航空移植除外),初期高温合金,简单空冷技术,亚音速压气机,机械液压式或模拟式电子调节系统。

性能参数特征:透平初温小于1000℃,压比在4-10,简单循环效率小于30%。

(2)第二代已达当今最高水平从七十年代开始,充分吸收先进航空技术和传统汽轮机技术,沿着传统的途径不断提高性能,现已开发出一批“F”、“FA”、“3A”型技术的新产品,它代表着当今工业燃气轮机的最高水平:透平初温达到1260-1300℃,压比10-30,简单循环效率36-40%,联合循环效率55-58%。

第二代技术特征:轻重结合结构,超级合金和保护涂层,先进的空冷技术,低污染燃烧,数字式微机控制系统,联合循环总能系统。

性能参数特征透平初温小于1430℃,简单循环效率小于40%,联合循环效率小于60%。

(3)第三代正在开制其主要特征是采用更有效的蒸汽冷却技术,高温部件的材料仍以超级合金为主,采用先进工艺(定向结晶,单晶叶片等)进一步改善合金性能,部分静部件可能采用陶瓷材料。

应用智能型微机控制系统也是一个方向。

GE公司的GE37是相当于第三代水平的喷气发动机,正在研制,它使用现有超级合金和少量可提供的陶瓷材料,透平初温在1400℃~1500℃,短时达到1600℃。

正在研制第三代工业燃气轮机的典型代表是许多公司的H型技术产品,它们采用蒸汽冷却,以保证达到1430℃以上的初温。

(4)第四代正在构思对第四代燃气轮机的构思是基于采用革命性的新材料,发动机处于或接近理论燃烧空气量条件下工作,透平初温将大于1600-1800℃,冷却系统可能被取消,现采用的熔点1200℃、密度为8g/cm3的超级合金将被淘汰,新的高级材料应是小密度(<5g/cm3)的、有更好的综合高温性能,也许陶瓷材料是一种选择。

美国工业燃气轮机在总体上处于世界领先地位,已开发出“FA”型产品,正在开发“G”型和“H”型(透平初温1430℃,单机功率280MW,单机联合循环功率480MW,系统效率将突破60%),正在实施多项大的发展计划,如先进动力透平系统(ATS)等,还和欧洲合作执行将高性能航空发动机改型为先进工业燃气轮机的先进燃气轮机合作计划(CAGT)。

欧洲在发电用大型燃气轮机方面不比美国逊色。

德国、瑞士和瑞典有自己研制的高性能燃气轮机。

日本、英国、意大利、法国等国都生产当今性能最好的“FA”型燃气轮机,但都沿用外国的技术。

英国和法国有航机陆用领域有很大进展。

日本在开发高温的陶瓷燃气轮机上进展迅速。

注:⑴美国IHPTETT和ATS计划:在国际市场上,美国燃气轮机在技术水平和产量方面均具有领先地位,是其在贸易方面保持大量顺差的主要产业之一。

为了保持在军务和商业竞争方面的领先地位,美国对下一代燃气轮机的发展,正在投入大量资金,实施多项大的发展计划。

如:·IHPTET计划:这项为期16年(1987~2003年)的计划是针对航空的要求提出的,要使航空发动机的推重比现有最高水平的基础翻一番,达到20。

该项计划的投资为45亿美元。

除此之外,近年来美国还有4~5个大中型航空发电动机研制项目。

这些,都为美国先进燃气轮机技术的发展提供了技术基础。

·ATS计划:即先进透平动力系统(Advanced Tubine Systems)计划。

由美国能源部主持,政府与工业界共同投资7亿美元历时8年(1992~2000年)的计划,主要目标是:透平初温1427℃,系统效率约60%,以煤为燃料,更好的RAM性能,低水耗,低污染(Nox<9ppm,CO<10ppm)。

⑵美国和欧洲合作的CAGT计划:即先进燃气轮机(Collaborative Advanced Gas Turbine)合作计划。

是一项由美国牵头,美、欧22个部门和公司参加的多国计划,主要是将波音777飞机配装的三种超级风扇发动机(GE90,PW4000和Trent)改为先进的燃气轮机。

当前首要项目是ICAD(中间冷却)方案,透平转子前温度为1700~1755K,简单循环效率为45~47%。

ICAD是实现更先进的循环-HAT的第一步。

HAT循环的热效率可达61~63%。

⑶欧共体EC-ATS计划:从80年代中期起,欧共体赞助研究新一代高效率(简单循环效率为40%,联合循环效率为>60%)的先进燃气轮机(EC-ATS)计划。

其研究内容和美国ATS计划的第1和2阶段研究内容相仿。

这个计划由一个叶轮机械研究协会(Turbo AG)来协调和组织,成员包括ABB,BMW,Daimler Benz,Rolls-Royce,和Siemens。

⑷日本发展高效率燃气轮机:一九七八年,日本通产省工业技术院制订了主要内容为能源技术研究和开展“月光计划”,共有五个项目,第一个就是“先进燃气轮机”。

日本的燃气轮机是靠与美国进行技术协作发展起来的,即购买生产许可证仿制美国的产品,而“月光计划”研制的高温高效燃气轮机则完全依靠日本自己掌握的技术来赶超国际水平了,这是日本燃气轮机行业的一个新的起点。

另外,日本在开发高温的陶瓷燃气轮机上进展迅速。

二、我国燃气轮机工业现状1、我国重型燃气轮工业的现状我国重型燃气轮机制造业始于五十年代末。

六十年代至七十年代初,上海汽轮机厂股份有限公司(原上汽厂)、哈尔滨汽轮机厂有限责任公司(原哈汽厂)、东方汽轮机厂和南京汽轮电机(集团)有限责任公司(原南汽厂)都曾以厂所校联合的方式,自行设计和生产过燃气轮机,透平进气初温为700℃等级,与当时的世界水平差距不大。

典型机型有1MW、1.5MW、3MW、6MW发电机组,6MW船用机组,3500hp、4500hp机车用机组。

七十年代中期,为配合川沪输气管线的建设,由国家计委批准,以南汽为基础,投资1.4亿,并将各地燃机专业人员200余人调入南汽,建设了我国重型燃气轮机科研生产基地。

并由原第一机械工业部负责在南汽组织了由全国近百个单位参加的“2万3千千瓦燃机”大会战,透平进气初温990℃等级。

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