燃气轮机用于发电的主要形式
燃气轮机应用场景
燃气轮机应用场景
燃气轮机的应用场景非常广泛，主要包括以下几个方面：
1. 能源发电：燃气轮机在发电领域应用广泛，包括独立发电、联合循环发电等，特别是在紧急备用发电机组中，燃气轮机具有高效、灵活和快速启动等优势。
2. 工业驱动：在工业领域，燃气轮机可用于驱动压缩机、泵等设备，以及作为各种工业流程中的动力设备。
3. 交通运输：燃气轮机用于驱动车辆、船舶和飞机等交通工具，如燃气汽车、燃气轮船和燃气飞机等。
4. 航空航天：燃气轮机在航空航天领域应用广泛，如喷气发动机、火箭发动机等。
5. 环保领域：燃气轮机可以用于处理城市垃圾、污水处理厂、生活垃圾焚烧厂等环境治理领域，同时也可以用于清洁能源领域中的热电联产。
6. 军事领域：燃气轮机在军事领域中也有广泛应用，如坦克、军舰、导弹等武器装备的动力系统。
总之，燃气轮机的应用范围很广，涉及到能源、交通、航空航天、环保和军事等多个领域。
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。
燃气轮机发电原理
燃气轮机发电原理
燃气轮机发电原理是利用燃烧燃气产生的高温燃气驱动涡轮旋转，从而带动发电机发电的一种方式。
具体原理如下：
1. 燃气燃烧：燃气轮机通过燃烧机将燃气（通常为天然气或石油气）与空气混合并点燃，形成高温高压的燃气。
2. 涡轮旋转：燃烧后的高温高压燃气进入涡轮机中，燃气的能量被转化为动能，推动涡轮机转动。
3. 转动发电机：涡轮机的轴与发电机的轴相连，涡轮机的旋转运动带动发电机的转子旋转，由磁力感应原理，发电机的转子旋转在定子线圈中产生电流。
4. 发电：通过发电机产生的电流，经过变压器的升压处理，最终输送到电网中供电使用。
燃气轮机发电原理简单明了，能够高效利用燃气的能量来产生电力。
相较于其他发电方式，燃气轮机具有启动快、热效率高、排放少等优点，因此在大型电力厂、工业用电以及航空舰船等领域得到广泛应用。
重型燃气轮机的作用
重型燃气轮机的作用
重型燃气轮机是一种高效、节能的发电设备，广泛应用于电力、冶金、化工、石油、天然气、航空航天等领域。
其主要作用如下：
1. 电力发电：重型燃气轮机可以将燃气热能转化为电力，实现电力的高效、稳定、可靠、环保的生产，为城市、乡村、工业园区等提供稳定供电。
2. 燃气输送：从燃气田将产生的天然气输送到城市或工业园区等地点，需要通过燃气管道进行输送。
在这个过程中，燃气轮机可以提供足够的压力和流量，确保燃气能够平稳地被输送到目的地。
3. 压缩机站：重型燃气轮机可以作为压缩机站的动力来源，将气体压缩成高压，用于工业生产或气体输送等需求中。
4. 储气库：重型燃气轮机还可以驱动储气库，将气体压缩存放于储气罐中，随时为工业生产或民用需要提供稳定的气体供应。
5. 航空航天：重型燃气轮机可以驱动飞机、船舶等交通工具，提供动力，保障航空航天的发展。
6. 化工：重型燃气轮机的高温燃烧可以提供足够的热能，用于化工生产中的蒸汽制造、高温试验、加热和蒸馏等工艺过程。
7. 热力发电站：重型燃气轮机可以作为热力发电站的核心设备，将燃气热能转化为电力和热能，实现能源的高效利用。
8. 环保：重型燃气轮机的燃气燃烧比传统发电方式的SO2和NOx排放更低，对环境的影响更小，更符合现代社会对环保、低碳、高效、节能的要求。
总之，重型燃气轮机在现代社会的工业、能源、交通、航空航天等领域中拥有十分重要的作用，是实现高效、稳定、可靠、环保的能源供应和工业生产的最佳选择之一。
燃气-蒸汽联合循环发电
燃气-蒸汽联合循环机组概况1.燃气轮机工作原理燃气轮机的工作过程是，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，随即进入燃机透平中膨胀做功，推动透平叶轮带着燃机发电机做功发电。
燃气轮机静止起动时，需要将发电机转换为电动机用带动燃机旋转，待加速到一定转速后，启动装置脱扣，就可以以发电机形式来做功发电。
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。
工业和船用燃气轮机的燃气透平初温最高达1200℃左右，航空燃气轮机的超过1350℃。
目前美国通用电气最先进的9H型燃气轮机压缩比23.2，燃气透平初温1430℃。
2.燃气-蒸汽联合循环发电燃气-蒸汽联合循环发电机组就是将燃气轮机的排气引入余热锅炉，产生的高温、高压蒸汽驱动汽轮机，带动汽轮发电机发电。
其常见形式有燃气轮机、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、蒸汽轮机各分别与发电机组合的多轴联合循环。
目前，联合循环的热效率接近60%，“二拖一”的机组配置方式，提高了机组供热能力，整套机组的热效率比常规“一拖一”配置机组热效率高出0.6%，在冬季供暖期热效率高达79%。
燃气-蒸汽联合循环机组主要用于发电和热电联产，其具有以下独特的优点：①发电效率高：由于燃气轮机利用了布朗和朗肯二个循环，原理和结构先进，热耗小，因此联合循环发电效率较高。
②环境保护好：燃煤电厂锅炉排放灰尘很多，二氧化硫多，氮氧化物为200PPM。
燃机电厂余热锅炉排放无灰尘，二氧化硫极少，氮氧化物为(10～25)PPM。
③运行方式灵活：燃机电厂其调峰特性好，启停速度快，不仅能作为基本负荷运行，还可以作为调峰电厂运行。
④消耗水量少：燃气一蒸汽联合循环电厂的蒸汽轮机仅占总容量的1／3，所以用水量一般为燃煤火电的1／3，由于凝汽负压部分的发电量在全系统中十分有限，国际上已广泛采用空气冷却方式，用水量近乎为零。
燃气轮机联合循环发电系统在能源产业中的应用
燃气轮机联合循环发电系统在能源产业中的应用随着全球能源消耗的快速增长，环境问题日益突出，人们开始探索一些新的可持续发展的能源产业，燃气轮机联合循环发电系统便是其中之一。
一、燃气轮机联合循环发电系统的概念燃气轮机联合循环发电系统是一种利用天然气、石油等热源，通过燃气轮机和蒸汽轮机组成的联合循环发电系统。
由于燃气轮机和蒸汽轮机具有不同的工作原理和工作环境，采用联合循环发电系统能够大大地提高发电效率，降低空气污染排放量。
二、燃气轮机联合循环发电系统的工作原理燃气轮机联合循环发电系统的工作原理如下：首先天然气燃烧，推动燃气轮机转动，燃气轮机输出的高温高压的燃气，通过回收燃气轮机排放的余热，进而提高燃气轮机的发电效率。
然后，余热被用于蒸汽轮机进行发电，通过这样的方式，联合循环系统的发电效率得到了大幅度的提高。
三、燃气轮机联合循环发电系统的优势1、高效节能。
燃气轮机在燃烧天然气时利用了高温高压的热能，通过余热回收再利用，提高了发电效率，达到了降低热耗、降低一次能源消耗的目的。
2、环保节能。
燃气轮机联合循环发电系统排放的污染物，不仅热效率高，而且环保效益明显，很大程度上抑制了煤和油燃烧所产生的有害物质和未经处理的尾气的排放。
3、青色经济。
由于燃气轮机联合循环发电系统的管路简单、可靠性高、维护方便，以及减少环境污染等优势，使得其运行成本相对于传统能源更低。
4、可持续发展。
燃气轮机联合循环发电系统是使得能源传输更为远洋或远距离，为能源合理调配创造了条件，而且可持续发展，不会对环境造成任何污染和危害。
四、燃气轮机联合循环发电系统在能源产业中的应用燃气轮机联合循环发电系统在能源产业中的应用可以说是一个全面提升。
由于其高效环保的特点，越来越多的国家对其使用进行了鼓励，优惠政策也相应推出。
1、国内应用情况我国燃气轮机联合循环发电系统正逐渐得到应用。
截至2021年，中国已经在全国广泛普及燃气轮机联合循环发电系统，并且正在逐渐推广到城市生活区、化工生产企业、医院、酒店等领域，取得明显的节能效果。
燃气轮机余热利用
燃气轮机余热利用
燃气轮机余热利用是指将燃气轮机运行过程中产生的废热进行有效利用，从而提高能源利用效率。
燃气轮机的运行过程中，燃烧燃气产生的烟气温度通常在500℃以上，其中大约有1/3的能量以废热的形式排放到大气中。
燃气轮机余热利用的方式主要有以下几种：
1. 蒸汽循环系统：将燃气轮机的废热用于产生蒸汽，进而驱动蒸汽轮机发电。
这种方式可以提高电站的总体发电效率，同时实现热电联供。
2. 废热锅炉系统：将燃气轮机的废热用于产生蒸汽或热水，供暖或工业用途。
通过废热锅炉系统的利用，可以减少对传统能源的依赖，实现能源的综合利用。
3. 吸收式制冷系统：将燃气轮机的废热用于提供制冷能源，达到制冷目的。
这种方式适用于需要大量制冷的地区或场合，如冷库、空调系统等。
4. 热泵系统：利用燃气轮机废热驱动热泵工作，实现供暖、供热、供冷等多方面的需求。
热泵系统具有高效、环保的特点，可以有效提高能源利用效率。
燃气轮机余热利用的好处在于能够最大限度地利用燃气火力发电过程中产生的废热，提高能源的利用效率，减少对传统能源的依赖，降低能源消耗，同时减少对环境的污染。
对于能源短
缺和环境保护的现代社会来说，燃气轮机余热利用具有重要的意义。
煤气燃气轮机发电系统介绍
海拔高度
5m
燃机进口压损
100mmH2O
燃机出口压损
100mmH2O
燃机进口温度
15℃
设计大气压力
1.013bar
设计大气相对湿度
60%
燃机工况点
全工况
净输出功
5500kW
燃料流量
61.79GJ/Hr
热耗率
11838kJ/kW-hr
涡轮排气温度
510℃
焦炉煤气为低热值燃料，且H2含量较高，直接起动安全性较差，故燃气轮机在 设计中采用双燃料系统,先用柴油启动,待起动稳定全速后切换到焦炉气运行。
厂用电负荷分别采用6KV和0.4KV电压等级。其中煤气压缩机 组等大型电动机采用6KV电压；其它负荷采用0.4KV电压（中性 点直接接地、动力与照明共用系统）。燃气轮机发电机组、余 热锅炉、汽轮发电机组等辅机由各自的6/0.4KV厂用变电器供电 ，即0.4KV厂用按主热力设备分段供电，分别由6KV母线引接。
2.4余热锅炉
余热锅炉采用双锅筒具有螺旋翅片管 受热面一体化除氧器的双压自然循环 结构，模块化设计，卧式布置，锅炉 稳定性好，抗震性强，锅炉的主要部 件钢架支承，锅炉运行技术要求低， 操作管理方便。
2.5煤气增压系统
煤气增压机组电压等级为发电机组出 口电压等级，受环境要求需设计为增 安型防爆等级；在煤气压缩机后设足 够容量的煤气缓冲罐。
燃气轮机发电系统设计
燃气轮机热电联产系统工艺流程: 此工艺流程为：焦炉煤气净化后，经压缩机压缩
提高压力到燃机需求；燃气轮机通过焦炉煤气燃烧作 功发电供生产用电，同时排出高温烟气；余热锅炉吸 收燃机烟气余热；将水处理设备提供锅炉的除盐水加 热为蒸汽供生产车间工艺使用；构成燃气轮机热电联 产系统（动力一期生产系统）。若提高余热锅炉蒸汽 设计参数为高品过热蒸汽，在余热锅炉后再加蒸汽轮 发电机组发电、供汽，就构成燃气轮机热电联产联合 循环发电系统（动力二期生产系统）。
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燃气轮机用于发电的主要形式
燃气轮机用于发电的主要形式
燃气轮机装置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，如LM6000PC和FT8燃气轮机，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，如GT26和PG6561B等燃气轮机，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。
燃气轮机用于发电的主要形式：
简单循环发电：由燃气轮机和发电机独立组成的循环系统，也称为开式循环。
其优点是装机快、起停灵活，多用于电网调峰和交通、工业动力系统。
目前的最高效率的开式循环系统是GE公司LM6000PC 轻型燃气轮机，效率为43%。
前置循环热电联产或发电：由燃气轮机及发电机与余热锅炉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，转换为蒸汽或热水加以利用。
主要用于热电联产，也有将余热锅炉的蒸汽回注入燃气轮机提高燃气轮机出力和效率。
最高效率的前置回注循环系统是GE公司LM5000-STIG120 轻型燃气轮机，效率为43.3%。
前置循环热电联产时的总效率一般均超过80%。
为提高供热的灵活性，大多前置循环热电联产机组采用余热锅炉补燃技术，补燃时的总效率超过90%。
联合循环发电或热电联产：燃气轮机及发电机与余热锅炉、蒸汽轮机或供热式蒸汽轮
机（抽汽式或背压式）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，或将部分发电作功后的乏汽用于供热。
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。
主要用于发电和热电联产，发电时的最高效率的联合循环系统是ABB公司GT26-1，效率为58.5%。
整体化循环：由煤气发生炉、燃气轮机、余热锅炉和蒸汽轮机共同组成的循环系统，也称为IGCC。
主要解决使用低廉的固体化石燃料代替燃气轮机使用气体、液体燃料，提高煤炭利用效率，降低污染物排放。
可作为城市煤气、电力、集中供热和集中制冷、以及建材、化工原料综合供应系统。
目前，GE公司使用MS7001F技术组成的整体循环系统发电效率可达到42%。
核燃联合循环：由燃气轮机、余热锅炉和核反应堆、蒸汽轮机共同组成的发电循环系统。
通过燃气轮机排出的烟气再热核反应堆输出的蒸汽，主要为提高核反应堆蒸汽的温度、压力，提高蒸汽轮机效率，降低蒸汽轮机部分的工程造价。
目前处于尝试阶段。
辅助循环：在以煤、油等为燃料的后置循环发电汽轮机组中，使用小型燃气轮机作为电站辅助循环系统，为锅炉预热、鼓风，改善燃烧，提高效率，并将动力直接用于驱动给水泵。
1947年美国第一台工业用途燃气轮机就是采用该种方式参与发电循环系统运行的。