燃气轮机组成
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。
燃气轮机基础知识.
燃气轮机转子
燃烧室产生的高温膨胀气体是同时作用到涡轮叶片与压气机叶片 上，如何保证涡轮带动压气机正向旋转呢，简单说涡轮叶片工作直径 大于压气机出口处的叶片工作直径，涡轮叶片的面积也大于压气机出 口处的叶片面积，这就初步保证在同一压力下涡轮的输出力矩大于压 气机所需的力矩，当然更重要的是压气机叶片与涡轮叶片的良好空气 动力学设计才能保证两者高效运行。燃气轮机在设计时就要保证涡轮 机输出的功率要大于压气机所需的功率，才能使燃气轮机在带动压气 机的同时还能向外输出功率。
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，从工作原 理上讲，主要有轴流式压气机与离心式压气机。离心式压气机工作原 理与离心式鼓风机（或离心式风筒）相同，用得较少，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，电风扇的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。 为了生成高压空气，压气机在主轴轴向 装有多级叶轮，若干叶轮固定在压气机的转轴上构成压气机转子，下 图一个13级压气机的转子,转子上的叶片与主轴一同旋转，称为动叶。 光有动叶还不能有效的压气，简单说，空气经过动叶后运动方向不单 是轴向前进，还沿着动叶旋转的方向运动。这会使下级动叶的压缩效 率大大降低。倘若这样一级级下去，压气机内的空气变成跟着转子旋 转的气团，根本无法正常压气。在每级动叶后每插入一级静止的叶片 （静叶），可改善这种状况。
六燃气轮机的油系统
燃气轮机润滑油系统是任何一台燃气轮机必备的一个重要的辅助 系统。它的作用是在机组启动、正常运行以及停机过程中，向正在运 行的燃气轮机发电机组的各个轴承、传动装置及其附属设备，供应数 量充足的、温度和压力合适的、干净的润滑油，以确保机组安全可靠 地运行，防止发生轴承烧毁、转子轴颈过热弯曲、高速齿轮法兰变形 等事故。此外，部份润滑油可能从系统分流出来，成为液压油系统的 油源，或经过滤后作为控制油系统的用油。整个润滑油系统的组成应 包括下列一些设备：
燃气轮机工作原理与应用技术
燃气轮机工作原理与应用技术燃气轮机是一种能够将燃料的热能转化为动能的发电机组，被广泛应用于发电、航空、船舶等领域。
本文旨在介绍燃气轮机的工作原理和应用技术。
一. 燃气轮机的工作原理燃气轮机的基本构成包括压气机、燃烧室、涡轮和发电机。
其工作原理可以简单概括为：压缩来自空气压力机的压缩空气，送入燃烧室燃烧燃料，产生高温高压气流，通过涡轮转子驱动发电机发电，同时排出尾气。
1. 压气机压气机的作用是将空气压缩并提高压力，为下一步的燃烧提供充足的氧气。
一般情况下，燃气轮机会使用多级离心式压气机，它的作用是将来自空气压力机的空气进行多级压缩，以达到较高的压力和温度。
2. 燃烧室燃烧室是将燃料燃烧，产生高温高压气流的空间。
在燃烧室中，燃料喷射器将燃料喷入燃烧室中，随后点火引燃。
经过燃烧后，气流温度达到1000℃以上，并且压力增加。
3. 涡轮涡轮是燃气轮机中最重要的组成部分之一。
涡轮的作用是将由燃烧室排出的高温高压气流转化为机械能，启动发电机转子，发电机转子通过旋转发电。
通常，燃气轮机会采用多级叶轮式涡轮，不同级数叶片的转速和角度不同，以适应不同的压力和温度。
4. 发电机发电机是将涡轮输出的机械能转化为电能的装置。
发电机一般采用在转子上安装绕组的感应式发电机。
整个燃气轮机的工作过程，最终会输出电能。
二. 燃气轮机的应用技术燃气轮机作为一种高效能、节能、环保的发电机组，具有着广泛的应用领域。
1. 发电在发电领域，燃气轮机可以单独或者联合热电联产的方式来输出电能和热能，具有高效能、低污染等优点。
另外，由于其响应速度较快，可以在短时间内投入运行，满足紧急情况下的电力需求。
2. 航空领域燃气轮机在航空领域中可以作为飞机推进装置，为飞机提供动力。
燃气轮机具有高可靠性、高效能、快速响应等优点，很好地满足了航空领域对发动机的高要求。
3. 船舶领域燃气轮机在船舶领域中可以作为动力装置，为船只提供足够的动力。
燃气轮机具有启动响应快、可调速、低振动、低噪音等优点，非常适合船舶的工作环境。
燃气轮机发电机工作原理
燃气轮机发电机工作原理燃气轮机发电机是一种常见的发电设备，其工作原理深受工程学的影响。
本文将从燃气轮机发电机的基本组成部分、工作原理以及应用领域等方面进行论述。
一、燃气轮机发电机的基本组成部分燃气轮机发电机主要由燃烧系统、压气机、燃气轮机、发电机以及控制系统等组成。
1. 燃烧系统：燃气轮机发电机的燃烧系统用于将燃料与空气进行混合并进行燃烧。
燃料一般为天然气、柴油或煤气等，通过燃烧反应产生高温高压气体，为后续转化工作奠定基础。
2. 压气机：压气机负责将大气中的空气进行压缩，提供给燃气轮机进行燃烧。
它通常是通过离心式或轴流式压气机实现的。
3. 燃气轮机：燃气轮机作为燃气轮机发电机的核心部分，利用高温高压的燃气通过燃气扩张过程驱动轴转动，从而产生机械能。
燃气轮机的结构一般包括压气机、燃烧室和高压涡轮、低压涡轮等。
4. 发电机：发电机根据燃气轮机提供的机械能转化为电能，供应给电网或特定设备。
发电机一般采用旋转磁场感应原理，通过旋转转子产生电磁感应，进而生成电能。
5. 控制系统：控制系统负责协调和调节燃气轮机发电机的运行，以确保其正常工作。
控制系统通常包括温度、压力、转速等各种监测和控制装置。
二、燃气轮机发电机的工作原理燃气轮机发电机的工作原理可以分为三个阶段：压缩、燃烧和扩张。
1. 压缩阶段：压气机将大气中的空气进行压缩，使其压力和温度升高。
2. 燃烧阶段：压缩后的空气进入燃烧室，与燃料进行混合并点燃。
燃料的燃烧产生高温高压气体，使燃气轮机内部的温度和压力迅速升高。
3. 扩张阶段：高温高压气体通过高压涡轮和低压涡轮的扩张作用驱动轴转动。
随着气体的扩张，气体的温度和压力下降，机械能通过轴传递到发电机，转化为电能。
三、燃气轮机发电机的应用领域燃气轮机发电机由于其高效率、低污染以及快速启动等特点，广泛应用于各个领域。
1. 发电站：燃气轮机发电机常用于发电站，尤其是在对电力供应要求灵活和启动时间要求短的场合，如城市供电系统的调峰和备用电源。
燃气轮机概述
MS9001E 简单循环、单轴、重型燃气轮机
燃气轮机的叶轮转子
压气机转子
等压燃烧的加热过程
燃气轮机的优点
1.
2. 3.
4. 5. 6. 7. 8.
结构紧凑，质量轻。即单位功率的质量小。 重型机组为2 ~ 5 kg/kw, 轻型机组为 1 kg/kw. 体积小，占地面积小。 起动快，从冷态起动至带满负荷，有些机组只需数分钟，在紧急 情况下起动时间还可缩短一半。 安装周期短，在做好基础设施等准备工作后，机组到位，很快就 能投入运行（约1~2 个月）。 运行平稳，可靠性高。 效率高，现简单循环的燃气轮机的热效率已达到 42.9 % 污染排放低。 耗水少或者不用水。
燃气轮机的四个工作过程
1、压气机的压缩过程：在压气即中，空气被压缩，比容 减少，压力、温度增加 2、燃烧室中的加热过程：在燃烧室中。从压气机中排除 的高压空气与燃料混合燃烧，将燃料中的化学能释放出 来，转化成热能，使工质温度升高，比容增大 3、透平中的膨胀过程：从燃烧室出来的高温高压燃气， 进入透平后，对外界输出一定数量的机械功，与此同时， 工质的温度、压力下降，比容增加 4、排气在大气中放热：燃气经排气机匣和烟道排入大气， 温度降到环境温度，此时压力、温度和比容都回到压气 机进口状态。
燃气轮机在静止状态时，压气机和透平都不 做功，机组 的通道中无气体流动，这时在燃烧室中无法加入，燃 料去燃烧。因此燃气轮机是无法依靠其自身来起动， 只有依靠外界动力。一般是用 起动机，用它带动压气机 转子旋转加速，使机组的流道中建立起气流，在燃烧 室中气流达到稳 定燃烧的条件后才能喷入燃料，点火 燃烧, 这时 透平输功率迅速增大，燃气轮机的速迅速增 加，当起动到燃气轮机自身能独立工作后，起动机才 脱开而停止工作 。
典型燃气轮机结构
典型燃气轮机结构
典型燃气轮机结构如下：
燃气轮机由压气机、燃烧室和燃气透平等组成。
压气机有轴流式和离心式两种，轴流式压气机效率较高，适用于大流量的场合。
在小流量时，轴流式压气机因后面几级叶片很短，效率低于离心式。
功率为数兆瓦的燃气轮机中，有些压气机采用轴流式加一个离心式作末级，因而在达到较高效率的同时又缩短了轴向长度。
燃烧室和透平不仅工作温度高，而且还承受燃气轮机在起动和停机时，因温度剧烈变化引起的热冲击，工作条件恶劣，故它们是决定燃气轮机寿命的关键部件。
为确保有足够的寿命，这两大部件中工作条件最差的零件如火焰筒和叶片等，须用镍基和钴基合金等高温材料制造，同时还须用空气冷却来降低工作温度。
对于一台燃气轮机来说，除了主要部件外还必须有完善的调节保安系统，此外还需要配备良好的附属系统和设备，包括：起动装置、燃料系统、润滑系统、空气滤清器、进气和排气消声器等。
燃气轮机的原理与结构介绍
燃气轮机的原理与结构介绍燃气轮机是一种利用燃气燃烧产生高温高压气流，通过推动涡轮转动，进而驱动发电机或其他机械装置的热动力装置。
其工作原理主要包括燃气燃烧、能量转换和工作过程三个方面。
1.压缩机：压缩机是燃气轮机的核心部件之一，以提高压气机进气流动的动能，同时将气体压力提升至燃烧室所需的压力值。
压缩机通常由多级叶轮设计，叶片与壳体之间的间隙很小，以确保气流的紧凑状态。
气流在各级叶轮中加速，并在每个级别后面的导向叶片中改变流向，最终进入燃烧室。
2.燃烧室：燃烧室是将燃气和空气混合并进行燃烧的部分。
压缩机泵入的气体首先通过燃气轮机喷油器喷入燃烧室，混合燃气在点火器的点火下燃烧。
在燃烧的过程中，燃气内部的化学能被释放出来，产生高温高压的气流。
3.涡轮：涡轮是燃气轮机中的另一个关键部件，由高压涡轮和低压涡轮组成。
高温高压的燃气通过高压涡轮的叶片，使涡轮快速旋转。
旋转的涡轮通过轴向传递的力量，带动高速旋转的低压涡轮，最终推动轴线上的装置工作。
涡轮通常由高温合金材料制成，以保证在高温高压的环境下的耐磨、耐腐蚀性能。
4.排气系统：排气系统主要用于将燃气轮机的废气排放到大气中。
排气管在涡轮后面连接，将排放的废气引导出燃气轮机。
同时，排气管内部还设置了一些降温装置，以降低排气温度，减少对环境的污染。
1.压缩：压缩机将大量的空气吸入，通过多级叶轮的旋转将气体压缩成高压气体。
在此过程中，气体的体积减小，温度和压力增加。
2.燃烧：压缩后的高压气体进入燃烧室，在燃料的点火下燃烧。
这些燃烧物质会释放出大量的热能，将气体的温度提高到非常高的程度。
3.膨胀：高温高压的气体通过高温涡轮的叶片，使涡轮快速旋转。
涡轮通过轴向传递的力量带动低压涡轮旋转，同时提供给发电机或其他机械装置所需的动力。
4.排气：膨胀后的废气通过排气管排出，同时通过降温装置冷却后排放到大气中。
排气管内设有减震器和消声器，以减少噪音和震动对环境和设备的影响。
总而言之，燃气轮机利用压缩、燃烧、膨胀和排气等过程，将燃气燃烧产生的高温高压气体转化为机械能或电能。
燃气轮机的整体结构特点
燃气轮机的整体结构特点燃气轮机是一种能将燃气燃料（如天然气、液化石油气等）的化学能转化为机械能的装置。
它具有以下几个重要的整体结构特点：1.气动系统：燃气轮机的气动系统负责引入、压缩、混合及喷入燃气燃料，以产生高温、高压的气体流。
该系统主要包括进气系统、压气机、燃烧器及排气系统等部分。
进气系统负责从外界引进空气，并通过滤气器去除杂质；压气机通过一系列叶片对气体进行压缩，提高气压和温度；燃烧器将燃气燃料喷入压缩气体中进行燃烧；排气系统将燃烧后的废气排出。
2.热源：热源是燃气轮机的核心部分，负责将燃气燃料的化学能转化为高温、高压的气体流。
热源主要由压气机和燃烧室组成。
压气机将空气压缩至高压状态，然后将其送入燃烧室。
在燃烧室中，燃气燃料与压缩空气进行充分的混合和燃烧，产生高温、高压的气体流。
3.动力转换系统：燃气轮机的动力转换系统负责将高温、高压的气体流转化为机械能。
动力转换系统主要由涡轮机组、发电机和辅助设备组成。
涡轮机组将高温、高压的气体流作用于其叶轮上，使其高速旋转，然后通过轴系将轴上的转动能量传递给发电机。
发电机将机械能转化为电能。
此外，辅助设备如冷却系统、润滑系统和控制系统等，可用于维持燃气轮机的正常运行。
4.尾气利用系统：燃气轮机的尾气是燃烧后的废气，其中包含了大量的热能。
为了充分利用尾气的热能，燃气轮机通常采用余热锅炉或废热锅炉来回收尾气中的热能。
通过余热锅炉，可以将尾气中的热量转化为高温高压的蒸汽，并用于供热、发电或其他工业用途。
总体而言，燃气轮机的结构特点可以归纳为气动系统、热源、动力转换系统和尾气利用系统四个方面。
燃气轮机具有高效率、可靠性强、快速启停、污染排放低等优点，广泛应用于发电、航空、石油、化工、制冷等领域。
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燃气轮机组成
燃气轮机是一种连续回转的内燃、叶轮机械式的新型热机，主要由压气机、燃烧室和涡轮三大部件组成
燃气轮机工作过程
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，随即流入燃气透平中膨胀做功，推动透平叶轮带着压气机叶轮一起旋转；燃气透平所发出的功一部分用于带动压气机工作，剩余的功作为燃气轮机的输出功。
燃气轮机按功率大小分类
微型燃气轮机：民用发电领域（分布式能源系统、废气燃烧发电、小型调峰电站）;军事领域（飞机动力、舰船辅助动力、坦克及军用车辆动力、军营发电设备、武器（导弹）发电设备）。
中小型燃气轮机：船舶燃气轮机、工业驱动燃气轮机、发电用燃气轮机
重型燃气轮机：发电用燃气轮机（蒸燃联合动力）
燃气轮机按应用分类
船舶燃气轮机：是指在参数、材料、结构和运行性能等方面都能满足船舶航行技术要求的燃气轮机。
航空燃气轮机：是指在参数、材料、结构和运行性能等方面都能满足船舶航行技术要求的燃气轮机。
地面燃气轮机：是泛指在地面应用的燃气轮机，如发电用的燃气轮机。
结构紧凑，质
量轻，功率密
度大；体积
小、占地面积
第二章
本章重点：
掌握轴流式压气机转子结构，轴流压气机静子结构，封气装置，进气和防冰装置，减荷装置，轴流压气机的防喘装置
本章难点：
能通过压气机总图分析出压气机结构组成、设计特点。
压气机功用
压气机是燃气轮机三大部件之一，通过消耗机械功率提高流过它的空气的压力供给燃烧室以符合要求的压缩空气。
分类
压气机结构形式和气流特点：轴流式、离心式和组合式压气机。
转子数目：把轴流式压气机分为单转子、双转子和三转子结构的压气机。
进口气流相对速度：压音级、跨音级压气机
轴流式压气机通流形式
等内径、等外径和等平均直径
压气机组成
由进气装置、压气机转子、压气机静子和防喘装置等部分构成，如图
轴流压气机转子(M701，GE9FA)
由工作叶片、轮盘、轴和一些连接件等组成。
转子的功用
把由涡轮传来的机械功通过工作叶片加给空气。