英国燃气轮机
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。
燃气轮机发电技术
贫燃料预混燃烧的主要问题
燃烧的稳定性、燃料的适应性和变负荷范围。必 须认识到，为了降低燃烧温度、减少NOx的生成，燃/ 空比被减少到接近熄火点的程度，这会严重影响燃烧 的稳定性。
燃气轮机的技术特点
燃烧不稳定引起的后果
当DLN燃烧调整不当引起燃烧振荡时，轻则引起机组跳机， 严重时会损坏燃机昂贵的热通道部件，或者缩短热通道部件的维 护周期。
燃气轮机的技术特点
控制燃气轮机NOx排放的方法：
注水或蒸汽 LHE火焰筒 干式低NOx燃烧器 催化燃烧 CLN方法 SCR方法 SCONOx方法
燃气轮机的技术特点
注水或蒸汽降低NOx
燃气轮机的技术特点
干式低 NOx 技术（DLN: Dry Low NOx）
采用空气替代蒸汽或水作为稀释剂，在燃料进入燃烧区域前， 与过量空气预先均匀混合，然后进入燃烧区域燃烧，从而达 到控制燃烧温度目的的燃烧技术。 是一种预混燃烧技术
目前比较成熟的控制燃机NOx排放 技术是 DLN 技术、常规 SCR 技术和
注水/蒸汽技术，三种技术各有优
缺点和适用范围。从技术的先进 性、运行成本、实际运行等情况
来看，燃气轮机应优先考虑采用
DLN技术控制NOx排放。
燃机辅助系统
进气系统
燃机辅助系统
排气系统
燃机辅助系统
燃油系统 燃气轮机控制油模块系统
能源的优化和综合利用技术：压气机、透平、叶型、燃烧、材料、 涂层、热部件的冷却，以及机械结构、制造工艺和控制技术的优 化 发展IGCC技术（煤气化联合循环发电技术） 分布式冷热电联供领域中燃气轮机的应用。
IGCC技术
IGCC（Integrated Gasification Combine Cycle）整 体煤气化联合循环发电系统——是将煤气化技术和高 效的联合循环相结合的先进动力系统。 IGCC由两大部分组成——煤的气化与净化部分和燃气蒸汽联合循环发电部分。
燃气轮机简介
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
对LM6000燃气轮机的理解与常见故障处理_袁世军
２０１０ ＮＯ．０５ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ工 程 技 术１９世纪末，人们对燃气轮机的方案就有了设想，２０世纪以来人们不断进行试验研究，到了１９３９年制成第一台航空燃气轮机和发电用燃气轮机，燃气轮机能够研制成功，是近代各科学技术进步的结果。
地面燃气轮机是相对航空燃气轮机而言的，目前地面燃气轮机大体可以分为两类，一类是工业型，另一类是航机改装型，我厂属于后者；前者按地面工作要求而设计，主要要求是寿命长、能长期安全运行、少用贵重合金材料。
航机改装则是把航空用燃气轮机加以改装，其主要的特点是结构比较工业型的轻巧、燃气初温高、机组效率高（约３４～３８％）、维修简便，可以整体拆换（只需１０小时左右的工作小时），大修间隔时间可达到２～３万小时。
1 LM6000燃气轮机机组概况及运行原理我厂ＬＭ６０００燃气轮机机组是由美国成套引进，具有世界先进水准的燃气轮机发电机组，其主要组成部分有燃气轮机主体、减速齿轮箱、发电机、控制系统及监测系统、消音箱体及进气通风系统、其他辅助系统有：燃机液压起动系统、燃机滑油系统、燃油系统、注水系统、水洗系统、发电机滑油系统、直流系统、消防系统等等。
燃气轮机额定功率５５０００马力，发电机由英国ＢＲＵＳＨ公司提供，是双级无刷励磁式发电机，额定功率为５０．６兆瓦。
燃气轮机主体由５级低压压缩机（前面带有一级可调入口导叶——ＶＩＧＶ），ＶＢＶ排气门，１４级高压压缩机（前５级定子叶片可调——ＶＳＶ），燃烧室，２级高压锅轮，５级低压锅轮及附件齿轮箱等构成。
高、低压压缩机转子及定子之间的空间设计成收敛形，当空气从压缩机入口至出口流过，其流速便得到提高。
高、低压压缩机转子及定子叶片之间的空间均设计成发散型，压缩机转子抽入大量的空气，压缩机定子叶片一级级提高其漫射静压（同时提高其温度），为不同的空气流速建立合适的静压，压缩机转子转速越大（即燃机负荷越大），压缩机可调定子叶片就越发散。
军舰动力装置概况——燃气轮机
军舰动力装置概况——燃气轮机美国FT-8舰用燃气轮机(一)研制背景和研制打算FT-8燃气轮机由普拉特?惠特尼(P&W)公司的JT8D-219航空涡扇发动机派生。
JT8D-219是JT8D系列中的最新型号，1985年开始投入使用。
研制时充分利用了FT-4燃气轮机的成功体会，并移植了普拉特?惠特尼公司的PW2037和PW4000航空发动机的先进技术。
在设计上突出了机组的高效率、高寿命和高可靠性。
JT8D系列是一型成熟的航空发动机，20余年来已生产14000余台，并装在3000多架民航飞机上，如波音727、737、DC-9、MD-82等。
累计运行了两亿八千五百万飞行小时，平均单台寿命超过1 8000h。
FT-8是1986年开始设计的。
派生时将低压压气机改为8级，前两级用JTSD的风扇改成，第3级至第8级除对第3级压气机叶型作修改外，其他5级不变。
进口导流叶片与前2级静子叶片可调。
高压压气机共7级，7级高压压气机不变，重新设计了燃烧室和燃料系统。
高、低压涡轮叶片加大了冷却，并设计了涡轮间隙操纵结构。
动力涡轮4级，涡轮效率93．6％，燃气轮机总效率38．7％，是当代同等功率燃气轮机中最高的。
(二)系统组成和要紧性能FT-8燃气轮机由进气道、低压压气机、高压压气机、燃烧室、高压涡轮、动力涡轮、排气装置和操纵系统等部套组成。
高压涡轮。
单级轴流式。
涡轮叶片和导向叶片为气冷，涡轮叶片材料为MAR-M-247，导向叶片为MAR-M-509，轮盘为In718。
叶片涂层为N iCoCrAly。
低压涡轮。
2级轴流式，第1级气冷。
所有叶片材料皆为MAR-M-247，轮盘皆为Was-paloy。
除第2级导向叶片涂层为PtAl外，其余叶片涂层皆为NiCoCrAly。
动力涡轮。
4级轴流式，叶片材料除第3和第4级导向叶片为In7 18外，皆为In738。
轮盘为Ing01。
第1和第2级涡轮叶片及导向叶片涂层为PW A73铝硅，轴采纳PW All0铝涂层。
【行业观察】2019年全球十大燃气轮机制造商
【⾏业观察】2019年全球⼗⼤燃⽓轮机制造商导读：2019年，全球燃⽓轮机市场中：⼤型燃⽓轮机市场从剧烈下降到开始平稳，中⼩型燃⽓轮机则继续以强劲⽽稳定的速度增长，不过，在燃⽓轮机制造⼚商的排名中，前10位的燃⽓轮机制造商仍然是⼤型制造商。
相⽐于其它发电设备，在发电效率、调峰灵活性、低污染排放等⽅⾯，燃⽓轮机仍具备诸多优势，并且在储能和燃氢技术⽅⾯的应⽤探索，预计未来⼏年，燃⽓轮机仍是发电设备市场不可缺少的装备之⼀。
什么是燃⽓轮机，它如何⼯作？燃⽓轮机是⼀种内燃机，其将燃料的化学能以旋转动⼒的形式转换为机械能，这种机械能可⽤于为各种⼯业过程提供动⼒，发电是其最重要的应⽤之⼀。
燃⽓轮机的优点包括⾼可靠性，低运⾏成本和⾼功率密度，燃⽓轮机也可以使⽤清洁和可再⽣的能源运⾏，从⽽减少碳排放。
在热电联产或热电联产（CHP）过程中使⽤的燃⽓轮机通过利⽤废⽓产⽣进⼀步产⽣蒸汽来提⾼电⼚的效率，燃⽓轮机的这些好处以及更严格的碳排放标准将在未来⼏年推动对燃⽓轮机的需求。
燃⽓轮机⾏业分析各家对燃⽓轮机市场的未来变化出现分歧，德国西门⼦公司则认为燃⽓轮机市场已经达到顶峰，开始拆分该业务，计划将其独⽴上市，甚⾄表⽰愿意让出控股股东的位置。
美国GE公司则表⽰继续看好，并且认为它将与GE公司的航空发动机和船⽤燃⽓轮机形成协同效益。
燃⽓轮机技术发展最重要的⽅向仍然是效率，这是燃⽓轮机制造商的主要投资领域。
例如，GE公司2019年推出的最新7HA.03机型和西门⼦的HL级重型燃⽓轮机在发电效率上都取得了新突破，其联合循环发电效率正朝着突破65%效率的⽅向逼近。
因此，燃⽓轮机制造商越来越关注提供技术先进和强⼤的产品，这将有助于全球燃⽓轮机市场在2020年复合年增长率可能超过3%。
全球⼗⼤燃⽓轮机制造商及其产品（注排名不分先后）GE发电成⽴于 1892年总部：美国纽约斯克内克塔迪⽹站：GE发电是美国GE公司旗下的⼦公司，其可以提供⾮常⼴泛的发电产品，包括燃⽓轮机，汽轮机、发电机、测量和控制系统、核反应堆、⽯油⽣产设备，太阳能电池板，热回收蒸汽发⽣器（HRSG）和风⼒涡轮机。
世界最著名的三大发动机制造商
发动机制造商现在飞机发动机以普遍以石油提炼的燃油作为燃料，发动机类型主要有：•活塞式发动机•涡轮喷气发动机•涡轮扇发动机•涡轮螺旋桨发动机•涡轮轴发动机发动机制造技术是机械工业的核心技术门类之一，民用航空飞机发动机的独立制造企业只有很少的几家。
这些企业大多有着多年的发明和制造历史，如加拿大普惠发动机制造公司，英国劳斯莱斯发动机，以及美国通用电器公司的飞机发动机是著名的三大喷气飞机发动机供应商。
现在航空发动机以涡轮发动机为主，小型飞机上多使用活塞式发动机。
劳斯莱斯股份有限公司(Rolls-Royce)劳斯莱斯股份有限公司是一家专业从事涡轮产品生产的英国公司，尤其是飞机发动机。
最近也开始涉足船用推进和能量系统，以期在民用和军用领域提供广泛的发动机产品和服务。
简介劳斯莱斯(Rolls-Royce)是指一系列的公司，它们都是从1906年由亨利·罗伊斯(Henry Royce)和查尔斯·罗尔斯(Charles Rolls)创建的英国汽车与飞机发动机制造公司分离而来的。
这些公司包括：劳斯莱斯股份有限公司(Rolls-Royce PLC)：一家专业从事涡轮产品生产的英国公司，尤其是飞机发动机。
最近也开始涉足船用推进和能量系统，以期在民用和军用领域提供广泛的发动机产品和服务。
劳斯莱斯汽车有限公司(Rolls-Royce Motor Cars Limited)：一家全新的豪华汽车生产商，由宝马汽车拥有。
宾利汽车有限公司(Bentley Motors Limited)继承了原来劳斯莱斯的汽车部门。
从1998年开始，公司被大众集团拥有。
自从1931年劳斯莱斯收购了宾利之后，两者就区别不大了，仅仅在水箱栅格上有一些差异而已。
但自2003年以后，公司就不再允许使用劳斯莱斯来命名自己的车，因为劳斯莱斯的商标已归宝马汽车所拥有，而不是大众公司。
劳斯莱斯的昵称包括Rolls、Roller和Double R，但在德比（劳斯莱斯股份有限公司总部所在地），公司通常被称为Royce's。
英国燃气轮机参数
英国燃气轮机参数1. 简介燃气轮机是一种常用于发电和推进系统的热力机械设备。
英国作为发达国家之一，燃气轮机在其能源行业中起着重要的作用。
本文将详细介绍英国燃气轮机的参数，包括性能指标、结构特点以及应用领域等方面。
2. 性能指标2.1 热效率燃气轮机的热效率是衡量其能量转换效率的重要指标。
通常以比工作输出功率和供给给定燃料下所产生的热量之比来表示。
英国的燃气轮机通常具有较高的热效率，这得益于其先进的设计和技术。
2.2 发电效率发电效率是指将化学能转化为电能时所实现的功率转换效率。
英国的燃气轮机在发电方面表现出色，其高效率使得其在电力行业得到广泛应用。
2.3 运行灵活性英国的燃气轮机具有较高的运行灵活性，可以适应不同负荷和运行模式的要求。
这种灵活性使得燃气轮机能够快速启动和停止，满足电力系统对供电的灵活需求。
3. 结构特点3.1 压缩机英国燃气轮机的压缩机采用先进的设计和材料，具有高效率、低噪音和长寿命等特点。
其采用多级压缩，通过不同级别的叶片将气体压缩到所需压力。
3.2 燃烧室英国燃气轮机的燃烧室采用先进的燃烧技术和材料，能够实现高效的燃烧过程。
同时，其还配备了先进的控制系统，以确保稳定和可靠的燃烧过程。
3.3 高温部件英国燃气轮机的高温部件采用耐高温合金材料制造，能够在高温和高压环境下工作。
这些部件经过精密设计和制造，以确保其在长时间运行中保持良好的性能。
3.4 推进装置除了发电领域外，英国的燃气轮机还广泛应用于航空和船舶领域。
其推进装置具有高推力、低噪音和高可靠性等特点，为飞机和船舶提供强大的动力支持。
4. 应用领域4.1 电力行业英国的燃气轮机在电力行业中得到广泛应用。
其高效率、运行灵活性和低排放等特点使得其成为电力系统中重要的发电设备。
4.2 工业领域燃气轮机在工业领域中也有广泛应用。
英国的燃气轮机能够为工业生产提供稳定可靠的动力支持，满足不同工艺过程对能源的需求。
4.3 航空领域英国的燃气轮机在航空领域中具有重要地位。
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英国“斯贝”舰用燃气轮机
20世纪60年代，英国海军发现有必要研制一型15000hp级的燃气轮机，填补“太因”(5340hp)巡航机与“奥林普斯”(28000hp)加速机之间的功率缺挡。
“斯贝”舰用燃气轮机有几种变型，SMlA是基本型号，SMlC是提高功率的型号，“斯贝”舰用燃气轮机每台价格为325万-350万美元(1994年)。
舰用SMlA和SMlC是三轴轴流式燃气轮机，由英国航空“斯贝”燃气轮机改装而成。
箱装体模块包括燃气发生器、隔声箱体、进气叶栅弯管、辅助系统、电源接头和防火系统。
SMlA $MIC SMICR
最大额定功率hp 17340 24480 29920
油耗g/hp.h 176 167 143
热效率％34．8 36．8 43．2
动力涡轮转速r/min 5220 5500 5200
低压压气机转速r/min 7550 8093
进气空气流量kg/s 57．5 65
排气流量kg/s 58．3 66．2
燃烧室燃气出口温度℃1043 1220 1227
动力涡轮进口温度℃610 710
排气温度℃405 457 322
压比19 22 15
尺寸长x宽x高mm 7502X2286X 3077 7502X2286X 3077 8450x4000x6700 干重kg 250 693
全重kg 25690 36000
“斯贝”SMICR是中间冷却回热型，性能如下：
功率hp 2720 19040 21760 27200 29920
油耗g／hp.h 210 144 145 147 143
还有一型称为1220-B2的“斯贝”舰用中间冷却回热燃气轮机，后演变为WR-21舰用中冷回热燃气轮机。
“斯贝”1220-B2中间冷却回热燃气轮机的性能：功率26400hp，热效率％41．5。
WR-21舰用燃气轮机
WR-21以RR公司的航机RB211为核心机，技术特点：一.位于高、低压气机之间有中间冷却器。
改进了高压轴效率并增加约25%的发动机输出功率。
二.采用回热器回收排气余热提高效率。
三.动力涡轮的第一级采用可变几何尺寸导叶，提高了在整个运行范围内的效率。
WR-21输出功率34299马力(15℃无进排气损失)，耗油率134.9g/hp.h，
WR-21尺寸8×2.64×4.83回热器端(2.64进气口端)，重量45974kg。
MT30舰用燃气轮机
MT30是英国RR公司在航机Trent 800基础上进行船用改装的简单循环燃气轮机。
额定功率36MW，和航机通用件达80%，热效率高于40%，油耗0.207kg/kWh，
MT30包括动力涡轮在内重量仅为9600kg（干重），箱装体重量为26t，在这种功率档次中有最低的功率重量比，与LM2500相比，重量减轻了51%，功率增大64%。
带两极交流发电机组重为77t。
大修期12000（热部件）--24000h，平均无故障时间2000h，平均故障修复时间4h（含燃气轮机冷却时间）。
MT50舰用燃气轮机
MT50是英国RR公司由航空发动机Trent 800船用化改装的简单循环燃气轮机。
采用三轴设计，是目前世界上功率最大(50MW)、效率最高(42%)的船用燃气轮机，是未来高速渡船，大型船舶的理想动力。
英国罗尔斯·罗伊斯公司在SMIA舰用燃气轮机基础上，研制了SMZ和SM3燃气轮机。
SMIA、SMZ和SM3都是同一种燃气轮机，它们所有的热力性能均相同。
SMZ与SMIA 相比是没有箱装体，底架是轻型的，适用于快艇使用。
SM3与前两型相比，结构上稍有不同。
研制SM3是为了满足气垫艇、水翼艇、小水线面双体船的要求。
此外，罗尔斯·罗伊斯公司还在SM的基础上，研制了功率提高型SM舰用燃气轮机。
SMIC燃气轮机功率为17640 kW（23500 hp），性能、结构较SMIA有许多改进。
SMIC 燃气轮机已经在英国、荷兰等国海军舰船上使用。