燃气轮机特性
燃气轮机燃烧室燃烧特性的研究与分析
燃气轮机燃烧室燃烧特性的研究与分析燃气轮机是一种能够将化石燃料转化为电力的设备。
其内部的燃烧室的燃烧特性对于整个系统的性能起着至关重要的作用。
因此，研究和分析燃气轮机燃烧室的燃烧特性已成为热力学研究领域的一个重要课题。
一、燃烧室的类型燃烧室有不同的类型，例如，喷射式燃烧室、环状燃烧室、花瓶型燃烧室等等。
这些燃烧室的形状和结构对其燃烧特性产生了深远的影响。
以花瓶型燃烧室为例，它具有较大的容积，可以让燃料有足够的时间和空间与空气充分混合，增加燃烧效率。
而环状燃烧室则能够在更小的空间内达到更高的燃烧温度，使得燃料的燃烧更加充分和快速。
二、燃料的选择燃料的选择对于燃烧室的燃烧特性同样至关重要。
常见的燃料有天然气、柴油、燃料油等。
其中，天然气是最为环保的一种燃料，因为其不含有硫和芳香烃等有害物质，因此对于燃气轮机的使用具有非常重要的意义。
而柴油和燃料油则需要在燃烧前进行加热，否则容易在燃烧室内形成沉积物，影响了燃烧效率。
三、燃烧过程的控制燃烧室燃烧过程的控制同样非常重要，主要包括调节燃料的进气量和燃烧室内部的氧气含量。
燃气轮机燃烧室中的燃料为了充分燃烧需要有充足的氧气，而氧气的含量过高则会导致燃烧温度过高，从而损坏燃烧室内的部件。
因此，优化燃料和氧气的供给量非常重要。
四、燃烧室材料的选择燃烧室材料的选择对于燃烧室的性能和寿命产生着深远的影响。
燃烧室材料需要具有良好的耐热性和抗腐蚀性，以免在高温和腐蚀环境下出现材料失效。
目前，许多高温合金被广泛应用于燃气轮机燃烧室中，以其良好的性能和寿命受到广泛赞誉。
总之，燃气轮机燃烧室燃烧特性的研究和分析对整个系统的性能起着至关重要的作用。
因此，我们需要对燃烧室的类型、燃料的选择、燃烧过程的控制和燃烧室材料的选择等方面进行深入的研究和分析，以推动燃气轮机技术的发展和提高其使用效率。
燃气轮机的动态响应特性研究
燃气轮机的动态响应特性研究燃气轮机作为一种先进的动力装置，在能源、航空、工业等领域发挥着重要作用。
其动态响应特性直接关系到系统的稳定性、可靠性和性能优化。
本文将对燃气轮机的动态响应特性进行深入探讨。
一、燃气轮机的工作原理与基本结构要理解燃气轮机的动态响应特性，首先需要了解其工作原理和基本结构。
燃气轮机主要由压气机、燃烧室和涡轮三大部件组成。
压气机负责吸入并压缩空气，增加空气的压力和温度。
燃烧室中，高压高温的空气与燃料混合燃烧，产生高温高压的燃气。
涡轮则利用燃气的膨胀做功，带动压气机和外部负载旋转。
这三个部件相互配合，形成一个连续的能量转换过程。
然而，在实际运行中，由于各种因素的影响，燃气轮机的工作状态会不断变化，其动态响应特性也就显得尤为重要。
二、影响燃气轮机动态响应的因素（一）燃料供应燃料的供应速度和供应量的变化会直接影响燃烧室内的燃烧过程，从而影响燃气轮机的输出功率和响应速度。
如果燃料供应不稳定或响应不及时，可能导致功率波动甚至停机。
（二）负载变化外部负载的突然增加或减少会对燃气轮机的运行产生巨大冲击。
例如，在电网中，当用电量突然增大时，燃气轮机需要迅速增加功率输出以满足需求；反之，用电量减少时则需要快速降低功率。
（三）部件性能压气机、燃烧室和涡轮等部件的性能变化也会影响燃气轮机的动态响应。
例如，压气机的喘振、涡轮叶片的磨损等，都可能导致整个系统的响应变慢或不稳定。
（四）控制系统一个高效、精确的控制系统对于燃气轮机的动态响应至关重要。
控制系统能够根据各种参数的变化，及时调整燃料供应、进气量等，以保证燃气轮机的稳定运行和快速响应。
三、燃气轮机动态响应的建模与分析方法为了深入研究燃气轮机的动态响应特性，需要建立相应的数学模型。
常见的建模方法包括机理建模和实验建模。
机理建模基于燃气轮机的工作原理和物理规律，通过建立一系列的微分方程和代数方程来描述系统的动态特性。
这种方法能够从本质上揭示系统的内在规律，但建模过程较为复杂，需要对燃气轮机的结构和工作过程有深入的了解。
燃气轮机燃烧室流动特性仿真分析
燃气轮机燃烧室流动特性仿真分析燃气轮机燃烧室是燃烧工程中的重要组成部分。
燃料在燃烧室内被燃烧释放出能量，驱动轮机转动从而产生功。
因此，研究燃气轮机燃烧室的流动特性对于提高燃气轮机的效率和可靠性具有重要意义。
燃气轮机燃烧室的流动特性受多种因素的影响，如燃烧室的几何结构、燃料和空气的进口速度、温度等。
为了实现对燃烧室流动特性的仿真分析，必须建立适当的数值模型。
一种常用的方法是采用计算流体力学（CFD）方法，通过对流动场的离散和求解，得到燃烧室内的各种参数分布。
首先，燃烧室内的流动可以分为内部和外部两个方面。
内部流动主要指的是燃料和空气混合后的流动，这部分流动在燃烧室内部形成了一个混合区，对于燃烧过程至关重要。
外部流动指的是燃烧室外部空气的流动，其可以通过控制燃烧室的出口速度和出口尺寸等参数，来影响燃烧室内部的流动和燃烧过程。
在内部流动的仿真分析中，研究者通常需要考虑多种模型和参数，如湍流模型、喷雾模型、燃料和空气的物性参数等。
湍流模型是燃烧室流动特性分析中的核心模型之一，通过对湍流能量守恒方程的离散和求解，可以得到燃烧室内湍流的分布以及湍流能量的转换过程。
喷雾模型则可以模拟燃料喷射的形成和燃料雾化的过程，为混合区的形成提供基础。
与内部流动相对应，外部流动的仿真分析主要关注燃烧室外部空气的流动和排气过程。
通过对燃烧室的出口速度和出口尺寸等参数的控制，可以调整燃气轮机的输出功率和效率。
在外部流动的仿真分析中，研究者通常需要考虑流动的稳定性、流速分布的均匀性等问题。
除了考虑燃烧室内部和外部的流动特性之外，燃气轮机燃烧室的仿真分析还需要关注其他的一些问题。
例如，燃烧室的温度分布和热负荷分布对于燃气轮机的寿命和性能都有重要影响。
温度分布的不均匀性会导致燃气轮机的部分区域过热或过冷，从而影响其使用寿命。
热负荷分布的不均匀性会导致燃气轮机的某些部分工作在较大的负荷下，从而影响其工作效率和可靠性。
综上所述，燃气轮机燃烧室的流动特性仿真分析是提高燃气轮机效率和可靠性的重要途径之一。
双燃料燃气轮机在海上发电系统中的燃烧特性与排放控制
双燃料燃气轮机在海上发电系统中的燃烧特性与排放控制在海上发电系统中，燃气轮机被广泛使用以提供电力。
然而，燃烧过程中产生的废气排放对环境和人体健康造成了威胁。
为了降低排放物的含量，双燃料燃气轮机成为了一种先进的解决方案。
本文将探讨双燃料燃气轮机在海上发电系统中的燃烧特性与排放控制的相关问题。
首先，我们来介绍一下双燃料燃气轮机的工作原理。
双燃料燃气轮机是一种能够同时使用天然气和柴油作为燃料的设备。
在正常操作期间，天然气被用作主要燃料，而柴油则用作辅助燃料。
当天然气供应中断或需要额外功率时，系统会自动切换到柴油燃料。
这种双燃料系统的优势在于它可以确保燃料的可靠性和灵活性，同时减少对柴油燃料的依赖度。
双燃料燃气轮机的燃烧特性与排放控制是非常重要的研究领域。
燃烧特性决定了燃烧过程中废气成分的生成和排放控制的方案。
双燃料轮机使用天然气和柴油两种燃料，两者之间存在一定的差异。
天然气具有较低的碳含量，燃烧过程中产生的碳氧化物较少；柴油燃料则具有较高的碳含量，燃烧过程中产生的碳氧化物较多。
因此，在双燃料系统中，燃烧过程需要针对不同燃料做出相应的调整。
针对双燃料燃气轮机的燃烧特性，一些关键参数需要关注。
首先是燃料比例的控制。
根据天然气和柴油的供应情况和功率需求，系统需要精确控制两种燃料的比例。
这就需要一个先进的控制系统，能够根据需要自动进行调整。
其次是燃烧效率的提高。
通过优化燃气和柴油的混合、增加空气预热器的使用以及优化燃烧室的设计等手段，可以提高燃烧效率，减少排放。
另外，还需要关注燃烧稳定性和压力脉动的问题，因为这些因素会影响到排放控制的效果。
在控制排放方面，双燃料燃气轮机采用了多种技术。
其中，最常用的技术是选择催化剂。
催化剂能够加速废气中污染物的氧化和还原反应，从而将其转化为对环境影响较小的物质。
此外，还可以采用选择性催化还原（SCR）技术来降低氮氧化物（NOx）的排放。
SCR技术通过将尿素注入到废气中，与废气中的NOx反应生成氨，然后氨与NOx反应生成氮和水，从而实现NOx的减排。
燃气轮机性能分析和优化
燃气轮机性能分析和优化燃气轮机是一种重要的能源转换设备，广泛应用于发电、航空和工业领域。
燃气轮机的性能分析和优化对提高能源利用效率、降低能源消耗和环境污染具有重要意义。
一、燃气轮机性能分析1. 燃烧过程分析：燃气轮机的燃烧过程是能量转换的核心环节。
通过分析燃烧过程中的温度、压力、质量流量等参数，可以评估燃气轮机的燃烧效率和能量损失情况。
燃气轮机燃烧室的设计、燃料组分和供气方式都会对燃烧过程产生影响。
2. 效率分析：燃气轮机的效率是衡量其能源利用效率的重要指标，主要包括热效率和总效率两个方面。
热效率是指轮机从燃料中转化为机械功的能力，总效率则考虑了除了机械功之外的其他能量损失。
通过对燃气轮机的效率进行分析，可以找出影响其性能的主要因素，并进行相应的优化措施。
3. 动态特性分析：燃气轮机在启动、停机、负荷变化等过程中，会出现一系列的动态特性。
对燃气轮机的动态特性进行分析，可以了解其运行状态、响应速度和稳定性，为控制和优化提供依据。
动态特性的分析主要涉及到燃气轮机的转速、温度响应、燃料供给等方面。
二、燃气轮机性能优化1. 燃烧室优化：燃烧室是燃气轮机能量转换过程中的关键环节，燃烧效率和排放水平主要取决于其设计。
通过优化燃烧室的结构、喷嘴设计和燃烧控制策略，可以改善燃烧效率和减少污染物排放。
2. 涡轮设计和匹配：燃气轮机的涡轮是从燃气转换为机械功的关键元件。
通过优化涡轮的叶片几何形状、材料和叶片数目，可以提高转换效率和增加功率输出。
涡轮的设计还需要与压气机的匹配考虑，以保证系统的整体效率。
3. 燃料选择优化：燃气轮机可以使用多种不同类型的燃料，如天然气、石油和生物质能源。
根据燃气轮机的工作条件和运行要求，选择合适的燃料类型和组分，可以提高燃烧效率、减少污染物排放和降低燃料成本。
4. 运行控制优化：燃气轮机的运行控制是保证其性能稳定和响应速度的关键。
通过合理的控制策略和参数调整，可以实现快速起停机、负荷调节和污染物控制等功能。
燃气轮机特性
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
燃气轮机的气动性能分析及性能测试
燃气轮机的气动性能分析及性能测试燃气轮机是一种高效、可靠的动力设备，其应用范围广泛，可以用于发电、船舶、航空等领域。
为了保证燃气轮机的工作性能，需要对其气动性能进行分析和测试。
本文将从燃气轮机气动原理、气动性能分析和性能测试等方面进行阐述。
燃气轮机气动原理燃气轮机是一种通过燃烧燃料使气体膨胀推动涡轮转动的动力设备。
其主要包括压气机、燃烧室和涡轮等组成部分。
在燃气轮机工作过程中，空气被压缩后进入燃烧室，与燃料混合燃烧后，高温高压气体推动涡轮转动，由此产生动力输出。
在燃气轮机的气动原理中，气体的压缩和膨胀过程是一个重要的环节。
在压气机中，通过旋转叶片将空气压缩，使得单位体积空气的质量增加，温度升高，压力增加。
在燃烧室中，燃料和空气混合后，在点火的促进下发生燃烧，产生高温高压气体。
这些气体通过喷嘴向外喷射并作用于涡轮叶片上，使涡轮转动。
燃气轮机气动性能分析燃气轮机的气动性能包括气流特性、气动效率和性能参数等方面。
其中，气流特性是指燃气轮机内部气体的流动规律。
气动效率是指燃气轮机在工作过程中，能量的转化效率。
性能参数是指燃气轮机工作性能的指标，包括功率、效率、出口静压等等。
对于燃气轮机的气流特性，其流动状态复杂多变，需要通过数值模拟等方法进行研究。
比如在压气机中，需要分析叶片和气流之间的相互作用，以及叶片内部气流的非定常特性等问题。
在燃烧室中，需要考虑燃气的燃烧和流动状态等问题。
在涡轮中，需要分析气体的膨胀和流动状态，以及与叶轮的相互作用等问题。
对于燃气轮机的气动性能测试，主要包括静态测试和动态测试两种。
其中，静态测试主要针对燃气轮机的静态参数，比如功率和效率等。
而动态测试则需要对燃气轮机进行工作状态下的性能测试，比如响应时间、失速范围、换向能力等指标。
这些测试需要使用专业的测试设备，如流量计、温度计、压力表等等。
燃气轮机性能测试燃气轮机的性能测试是评估其工作能力的一种重要手段。
燃气轮机的性能测试包括静态测试和动态测试两种。
燃机电厂燃气轮机转子动力学特性研究与实践
燃机电厂燃气轮机转子动力学特性研究与实践燃机电厂燃气轮机转子动力学特性研究与实践燃机电厂作为一种常见的能源生产方式，燃气轮机作为其核心部件之一，具有重要的作用。
研究和实践燃气轮机的转子动力学特性，对于提高其性能和稳定性至关重要。
本文将探讨燃机电厂燃气轮机转子动力学特性的研究与实践。
一、燃机电厂燃气轮机转子动力学特性概述燃机电厂燃气轮机转子动力学特性指的是研究转子在运转过程中所受到的力学影响、振动与稳定性等方面的特性。
转子的动力学特性对燃气轮机的性能和可靠性有着直接的影响，因此深入研究和实践转子动力学特性是非常必要的。
二、转子动力学特性研究方法为了研究燃气轮机转子的动力学特性，研究人员通常采用数学模型和实验方法相结合的研究方法。
数学模型可以通过建立转子振动方程来描述转子在运转过程中的动力学特性。
实验方法可以通过搭建试验台架，对转子进行实验性的振动测试。
这两种方法相互补充，可以为燃气轮机转子的动力学特性提供全面的理论和实验依据。
三、转子动力学特性研究的重点1. 转子振动特性研究：转子在运转过程中，由于受到各种力的作用，会发生振动。
研究转子的振动特性，如自由振动频率、振型等，可以为燃气轮机的设计和优化提供参考。
2. 转子失稳特性研究：燃气轮机转子在高速运转时可能会出现失稳现象，如不稳定振动和自激振动等。
研究转子的失稳特性，可以帮助燃气轮机制造商和运营商及时发现潜在问题，以保障设备的安全运行。
3. 转子受力分析：转子在工作过程中受到各种力的作用，如离心力、惯性力和压力等。
研究转子受力分析，可以确定在不同工况下的转子受力情况，为燃气轮机的结构设计和运行参数提供依据。
四、转子动力学特性的实践应用研究和实践燃气轮机转子的动力学特性具有重要的实际应用价值。
通过深入分析和研究转子的动力学特性，可以为燃气轮机的设计、制造和运行提供指导和支持。
1. 燃气轮机的设计与优化：通过研究转子的动力学特性，可以为燃气轮机的设计和优化提供依据。
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PHT=PHC/m2
涡轮内功率
分轴机组：
机组附件消耗和 机械损失功率 机械效率 PLT=PL/m2
PHT=PC/m1
4、流量平衡 qT= q+qf - qcl
燃气流量
冷却用和泄 露的空气量
进气量
燃料消耗量
变工况时，可近似认为： 粗算时，可取
qcl /q≈const
q T ≈q
部分负荷下 、c、 机组效率e 空载工况下 q 压气机耗功 燃料耗量qf
适用：高速下长期运行
O
2、单轴变速机组
如螺旋桨型负荷 Pe=
负荷Pe时，nL n 新的平衡点b’ 负荷Pe时，n，q 首先在第一级发生喘振 点c’
b’
cn3
喘振点 c’
①变工况运行线 o→b’→c’
、q、( 较慢）
⑵稳定性变坏
—逐渐靠近喘振边界 —低负荷时可能进入喘振工况
⑶加载性较差
空气流量减小较多；增加负荷 Pe时，不能急速增加燃料 — 否则T3*易超过允许值超温 — 甚至会使压气机进入喘振工况 — 缓慢加载（适应能力差）
②变工况性能分析
⑴经济性较好
慢，较高；处于c较高区域
在具体的运行中，燃气轮机还必须与负载平衡运 行，要满足PL=Pe=f(n) 。
当把Pe=f(n)画到燃气轮机变工况计算得到 的Pe～n图上后，位于该规律曲线上的诸 参数变化情况，就是燃气轮机在该负载规 律下的变工况解。
6-2 单轴燃气轮机的变工况性能
最简单的、目前实际应用最多；
功率范围由10kW左右至334MW。
特点是压气机与负载共轴
负载的转速变化规律直接影响压气机转速，即直接影 响压气机工况，进而影响燃气轮机的工况。
负载规律对单轴燃气轮机变工况性能的影响很大。
机组的设计点 位于最佳工况线 左侧，为什么？ P195中
一、性能曲线网
Pe=0零功率线 （空载工况）
性能曲线网
平衡运行线
运行区（范围较小） nmin 0.65 ~ 0.70
整个机组： Peb<Peo qfb<qfo eb<eo
单轴——恒速机组
②变工况性能分析
⑴经济性较差 ⑵稳定性好
—压气机远离喘振边界 —透平不超温
喘振边界
O
C 空载工况
恒速
⑶加载性好
变工况时, 空气流量比设计值大（或不变）！
n不变，增加负荷 Pe
—qf到设计量而不会引起T3*超温；
—PC变化不大，而PT增加； —Pe立即增加。
不宜用于：车辆等机械牵引负荷
Pe=n3变速 o-b’-c’
T3* const
恒速 n=no o-b-c
n T1*
q T1* * p1
单轴燃气轮机
归纳起来，单轴 燃气轮机的变工况 性能与所带动的负 载类型密切有关。
空载时， qfi =0.3～0.45。 可见机组在低 负荷时的经济 性很差。
单轴燃气轮机带动负载时的性能 ——n=n0 ------ P n3，×喘振
五、平衡运行工况点的确定
平衡运行工况点：
— 压气机、燃烧室和透平协调工作时的平衡 运行工况点
平衡运行线的确定： —是从各个部件的性能出发，用平衡关系式
把它们联系起来而求得。
求解方法
（1）联合求解法：
利用已获得的压气机、燃烧室和透平的特性线， 根据平衡运行条件来联合求得。 若没有透平特性线，可利用透平的椭圆方程来近 似计算获得。
（2）近似计算法：
（3）测试法：利用压气机特性实验装臵来测得。
测试方法
在压气机后面加装一个燃烧室；将燃烧室后面 的排气阀固定在某一开度来代替透平。
测试时，改变燃气初温和压气机转速，测得不 同工况下的流量和压比。 在压气机特性线上，把各种转速下的燃气初温 相同的点连起来，得到一组等温比线。
燃烧室的性能， 一般可近似地认为效率B和压力保持系数2不变， 即和设计工况时一样，故未画性能曲线。
性能指标:
1．经济性
满负荷、部分负荷、 低速、启动等
机组的效率或耗油率不因功率下降而极度恶化； 机组的负荷特性曲线变化得平坦些。
2．稳定性
在各种负荷下，压气机不喘振、涡轮不超温、燃烧 室不熄火；机组能稳定可靠地运行。
3．加载性
机组功率能及时适应外界负荷变化的需要。
三、负荷特性
三、带动具体负载时的性能
在部分负荷下 T3*高的e未必一定高. 在带动各种不同负载 时的平衡运行线都是
很靠近的。
— nPT nPT0
----
3 P e nPT
带动恒速负荷，分轴的加载性能不如单轴的； 其次是分轴甩负荷时动力透平超速问题较严重。
分轴的变工况性能
负荷Pe时，T3*、nc均会下降。
负荷功率PL随负荷转速nL变化的关系 PL = f (nL)
1、恒速负荷特性
负荷功率PL变化与负荷转速nL无关
即 nL=const 例子：恒频交流电机
PL
nL
2、螺旋桨型负荷特性
负荷功率PL与其转速nL的三次方呈正比
即 PL = c nL3 （c为比例系数）
PL
变速负荷
例子： 固定螺距螺旋桨(轮船) 叶轮机械（泵、风机等）
二、分轴燃气轮机的性能曲线网 和平衡运行带
3、机组的运行区
、
* T3* T3max
nc ncmax
nPT nPTmax
但不受压气机喘振的限制。
、
M≤Mmax
运行区：宽广，nPT = 0~nPTmax。
因而很适宜于带动转速变化范围很大的负载，克服了单轴机 组的不足，这是分轴燃气轮机的一个显著优点。
单轴燃气轮机
最适宜于带动 恒速负载。
单轴燃气轮机只适用于带动转速变化范围较小
（ ni 0.65 ~ 0.7 ）的变速负载。
6-3 分轴燃气轮机的变工况特点
一、优点
1 变工况外界负荷的变化对压 气机的工作影响较小
2 可带动各种负荷，应用广泛
恒速、变速、牵引等
3 两轴转速不同
nC= nHT > nPT C和HT体积小，节省耐高温材料
实质：是压气机和透平平衡运
行点的连线，是透平性能在压 气机性能曲线图上的描述。
平衡运行点主要是在压气机和透平性能的基 础上求得的。
不变，转速n 时
LT Pe
=常数
n不变， （T3* ） 燃气比体积v3 流动阻力增大 p2
第六章 燃气轮机变工况
单轴燃气轮机的变工况特性 环境条件对燃气轮机性能的影响
6-1
概述
研究燃气轮机变工况的目的 基本要求及性能指标 负荷特性
一、燃气轮机的变工况
整台机组偏离设计状态下工作的各种工况
(1)稳定的非设计工况 如部分负荷或环境条件改变时引起的变工况； (2)不稳定的过渡工况 如启动、加速等引起的变工况。
高海拔地区使用虚线
(1)单个变化 直接读出
最大值 设计值
(2) 同时改变 Pe =(Pe/Pe0)p (Pe)t
pa与T 不变，
* 3
明显
大气温度Ta升高时，功率和效率都降低； 大气温度Ta降低时，功率和效率都增加。
Pe q( LT LC )
va q Ta * LC T1
,C ,T e
PL = c nL3
nL
3、调速负荷特性
负荷功率PL与其转速nL在一定范围内任意配合，
用来带动变速负荷。
变频调速负荷
例子：
变螺距螺旋桨负荷或机车燃气轮机 PL
nL
4、机械牵引负荷特性
用机械方式（如联轴器、齿轮等）传动各 种车辆。
启动时有最大扭矩，即 nL=0， M=Mmax
转速升高时，扭矩减小；
ຫໍສະໝຸດ nL=nmax， M=Mmin。
负荷功率：PL∝MnL
PL
PL随nL增加而增大。
nL
平衡工况：稳定运行工况，燃气轮机输出功
率等于负载所消耗的功率，即Pe= PL， 两者处 于平衡状态。
不平衡工况：是从一个平衡工况变化到另一
个平衡工况的过渡过程，这时燃气轮机的输出 功率与负载所消耗的功率不相同，即Pe≠PL， 两者不平衡。
二、分轴燃气轮机的性能曲线网 和平衡运行带
2、平衡运行带
在压气机的性能曲线上，分轴的 平衡运行区是一条狭长的窄带。 它是动力透平转速变化对流量的 影响所致。（影响不是很大） 该运行带的上限即动力透平通流 能力最小点的连线，下限即动力 透平通流能力最大点的连线。
当不计及动力透平转速变 化对通流能力的影响，等 nc线上只有一个运行点， 把诸等nc线上的运行点连 起来得到了一条运行线。
2、压比平衡 T=
压气机压比 透平膨胀比 总压保持系数
= 1 2 4
3、功率平衡
平行双轴机组
机械联系的各部件的驱动力矩，应等 于总的阻力矩（包括压气机耗功）， 即每根轴上的功率应平衡。 单轴机组： 或 PT=PC+Pm+PL PT=PC/m+PL
压气机内功率
PLT=PLC/m1+PL
单轴 变速 分轴
单轴 恒速
nc T1*
与单轴比较
恒速负载 好些
变速负载 差些 好些
q T1* * p1