工业燃气轮机概述
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燃气轮机装置是在二十世纪四十年代后才得 到迅速发展的热能动力装置， 到迅速发展的热能动力装置，它实际上是蒸汽轮 机和内燃机的优点综合后的产物。 机和内燃机的优点综合后的产物。由于它是旋转 式机械，可连续地吸气、排气，具有转速高， 式机械，可连续地吸气、排气，具有转速高，工 质流量大等优点； 质流量大等优点；因此燃气轮机装置每单位功率 的重量和体积都比内燃机小很多。 的重量和体积都比内燃机小很多。相应地它的单 机功率可达二十多万千瓦以上，远远大于内燃机。 机功率可达二十多万千瓦以上，远远大于内燃机。 正是由于这些因素使得它首先在航空上得到应用， 正是由于这些因素使得它首先在航空上得到应用， 它和喷气技术相结合而成为航空用涡轮喷气发动 现已成为航空中占绝对优势的动力。此外， 机，现已成为航空中占绝对优势的动力。此外， 燃气轮机亦常应用于舰船动力， 燃气轮机亦常应用于舰船动力，由于它起动快的 特点，从而可提高舰船的机动性。 特点，从而可提高舰船的机动性。
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燃气轮机工作原理
环境空气由压气机吸入， 环境空气由压气机吸入，在沿着轴向逐 渐收缩的通道里，被逐级压缩。 渐收缩的通道里，被逐级压缩。产生的高压 助燃空气在进入燃烧室后， 助燃空气在进入燃烧室后，与喷入的燃料充 分混合燃烧， 分混合燃烧，所产生的高温高压燃气在沿着 轴向扩张的通道里膨胀作功， 轴向扩张的通道里膨胀作功，推动透平涡轮 旋转。透平涡轮在带动压气机旋转后，将剩 旋转。透平涡轮在带动压气机旋转后， 余扭矩输出带动负载。 余扭矩输出带动负载。燃气轮机由静止起动 需用起动机带着旋转， 时，需用起动机带着旋转，待加速到能独立 运行后，起动机才脱开。 运行后，起动机才脱开。压气机约占透平涡 轮输出负载的70％。 轮输出负载的70％。
Sinopec Training
SGT100 (TYPHOON) DRIVING TRAIN INTRODUCE
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前言
燃气轮机是继蒸汽轮机和内燃机之后，发展起来的热 燃气轮机是继蒸汽轮机和内燃机之后， 能动力装置。 能动力装置。它实际上是集蒸汽轮机和内燃机的优点在一 体的综合产物，由于是旋转装置，转速高，工质质量大， 体的综合产物，由于是旋转装置，转速高，工质质量大， 因此具有重量轻、体积小、单机功率大、 因此具有重量轻、体积小、单机功率大、可应用多种燃料 类型（柴油、天然气、重油、油田伴生气、煤气）等优点， 类型（柴油、天然气、重油、油田伴生气、煤气）等优点， 使它在国民经济各个领域都得到广泛的应用。 使它在国民经济各个领域都得到广泛的应用。 1939年瑞士诞生的第一台发电用，功率为4000KW的 1939年瑞士诞生的第一台发电用，功率为4000KW的 年瑞士诞生的第一台发电用 燃气轮机至今，燃气轮机的技术领域发展迅速。 燃气轮机至今，燃气轮机的技术领域发展迅速。改进叶型 和调整控制，提高级间压力，从而增加总压比； 和调整控制，提高级间压力，从而增加总压比；新型耐高 温材料和冷却技术的应用，采用新型的复合喷嘴， 温材料和冷却技术的应用，采用新型的复合喷嘴，使得燃 烧室热容温度由1100K提高到 提高到1600K（820℃ 烧室热容温度由1100K提高到1600K（820℃提高到 1320℃），提高了透平涡轮的进口温度 采用复合材料， 1320℃），提高了透平涡轮的进口温度；采用复合材料， 提高了透平涡轮的进口温度； 应用新的加工工艺，发展轻型结构，提高设备的使用寿命。 应用新的加工工艺，发展轻型结构，提高设备的使用寿命。
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燃气轮机在应用方面可分为航空系列燃 气轮机和工业用燃气轮机。 气轮机和工业用燃气轮机。航空系列燃气轮 机是燃气轮机领域里的最尖端的产品， 机是燃气轮机领域里的最尖端的产品，它们 在科技含量、技术应用、 在科技含量、技术应用、运行性能等方面处 于领先的水平。 于领先的水平。工业燃气轮机吸收了航空系 列燃气轮机的研究成果，提高了性能，改进 列燃气轮机的研究成果，提高了性能， 结构，使得工业用燃气轮机很快的发展起来， 结构，使得工业用燃气轮机很快的发展起来， 并走上了独立的系列研发。 并走上了独立的系列研发。
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蒸汽动力装置是最早得到应用的一种热机， 蒸汽动力装置是最早得到应用的一种热机，由于它可 以燃用固体燃料，甚至廉价的劣质燃料（如煤矸石）， ），可 以燃用固体燃料，甚至廉价的劣质燃料（如煤矸石），可 以制成很大功率的机组， 以制成很大功率的机组，因此蒸汽动力装置现在仍然应用 广泛，是生产电力的主要设备。 广泛，是生产电力的主要设备。也常用作大型运输工具如 船舶和机车的动力设备。 船舶和机车的动力设备。此外蒸汽机在机车和道路建筑机 械上还有一定的使用。 械上还有一定的使用。 内燃机是十九世纪末期开始出现的一种热机。 内燃机是十九世纪末期开始出现的一种热机。它具有 重量轻、体积小、使用方便、热效率高等特性， 重量轻、体积小、使用方便、热效率高等特性，因而得到 广泛的应用。其主要缺点是机械作往复式运动、振动大、 广泛的应用。其主要缺点是机械作往复式运动、振动大、 功率的发展受到一定的限制，它广泛应用于交通运输方面， 功率的发展受到一定的限制，它广泛应用于交通运输方面， 如汽车、机车、轮船等。 如汽车、机车、轮船等。 内燃机主要分柴油机和汽油机二类， 内燃机主要分柴油机和汽油机二类，从它工作方式上 以可分为四冲程和二冲程。 以可分为四冲程和二冲程。
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简单循环燃气轮机
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回热循环燃气轮机
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复杂循环燃气轮机
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闭式ห้องสมุดไป่ตู้环燃气轮机
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联合循环燃气轮机
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燃气轮机的系统组成
一套完整的燃气轮机应包括：压气机、 一套完整的燃气轮机应包括：压气机、燃 烧室、透平涡轮、空气系统、启动系统、润滑 烧室、透平涡轮、空气系统、启动系统、 系统、燃料系统、控制系统、火焰/ 系统、燃料系统、控制系统、火焰/可燃气探 测和消防系统、排气系统、减速/联轴节装置、 测和消防系统、排气系统、减速/联轴节装置、 水洗系统、 水洗系统、发动机隔音罩和就地仪表盘等辅助 系统。其中压气机、燃烧室、 系统。其中压气机、燃烧室、透平涡轮是燃气 轮机的三大部件。而空气系统、启动系统、润 轮机的三大部件。而空气系统、启动系统、 滑系统、燃料系统、 滑系统、燃料系统、控制系统则被称为燃气轮 机的五大支持系统。 机的五大支持系统。
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航空系列燃气轮机
涡轮喷气发动机原理是将空气吸入，与燃油混合、点火、 涡轮喷气发动机原理是将空气吸入，与燃油混合、点火、 燃烧膨胀后的空气向后喷出，其反作用力则推动飞机向前。 燃烧膨胀后的空气向后喷出，其反作用力则推动飞机向前。 具有加速快、设计简便等优点。 具有加速快、设计简便等优点。但如果要让涡喷发动机提高 推力，则必须增加燃气在涡轮前的温度和增压比， 推力，则必须增加燃气在涡轮前的温度和增压比，这将会使 排气速度增加而损失更多动能， 排气速度增加而损失更多动能，于是产生了提高推力和降低 油耗的矛盾。因此涡喷发动机油耗大， 油耗的矛盾。因此涡喷发动机油耗大，对于商业民航机来说 是个致命弱点。 是个致命弱点。 涡轮风扇发动机 涡轮风扇发动机吸入的空气一部分从外 部管道(外涵道)后吹，一部分送入内涵道核心机( 部管道(外涵道)后吹，一部分送入内涵道核心机(相当于一个 纯涡喷发动机) 最前端的“风扇”作用类似螺旋桨， 纯涡喷发动机)。最前端的“风扇”作用类似螺旋桨，通过降 低排气速度达到提高喷气发动机推进效率的目的。 低排气速度达到提高喷气发动机推进效率的目的。同时通过 精确设计，使更多的燃气能量经风扇传递到外涵道， 精确设计，使更多的燃气能量经风扇传递到外涵道，同样解 决了排气速度过快的问题，从而降低了发动机的油耗。 决了排气速度过快的问题，从而降低了发动机的油耗。由于 该风扇设计要兼顾内外涵道的需要， 该风扇设计要兼顾内外涵道的需要，因此难度远大于涡喷发 动机。 动机。
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现对三种热力机械作一简要比较：
特 性 工作原理 单机功率 结构组成 比功（单位功率及重量） 热效率 起动特性 应用燃料 维修难易 投资安装 占地面积 使用年限 机动性 环保影响 热机种类 蒸汽轮机 用燃料燃烧获得的蒸汽膨 胀作功 1000千瓦到60万千瓦， 从1000千瓦到60万千瓦， 甚至更大 锅炉、蒸汽轮机, 锅炉、蒸汽轮机,水循环 设备 小 中等 （平均为29%） （平均为29%） 慢 可用廉价劣质燃料 复杂 投资大、安装周期长 大 长 差 锅炉烟灰污染厉害，煤渣 大量占用土地 内燃机 在活塞运动中燃料燃烧 膨胀作功 从十多千瓦到数千千瓦 气缸、活塞、曲轴联杆 一体化结构 中 较高 3030-42% 中 燃料较优（柴油为主） 简易 投资小、安装快 中 短 好 燃烧排气污染厉害 快 可用多种燃料 较复杂 投资大、安装快 小 中等 好 可降低到合理水平 燃气轮机 用燃料燃烧获得高温燃气膨胀作 功 从几千瓦到20多万千瓦 从几千瓦到20多万千瓦 压气机、燃烧室、涡轮 大 已接近内燃机
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燃气轮机工作原理
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燃气轮机的分类
工业燃气轮机根据热效率应用方式的不同可分为：简单循 工业燃气轮机根据热效率应用方式的不同可分为： 回热循环、闭式循环、复杂循环燃气轮机。 环、回热循环、闭式循环、复杂循环燃气轮机。 当高温高压燃气在进入透平涡轮膨胀作功后，将产生的尾 当高温高压燃气在进入透平涡轮膨胀作功后， 气排放到大气，所完成的工作循环为简单循环 回热循环和 简单循环； 气排放到大气，所完成的工作循环为简单循环；回热循环和复 杂循环则是将膨胀作功后的尾气 则是将膨胀作功后的尾气， 杂循环则是将膨胀作功后的尾气，或是经过特殊处理再次进入 压气机重新循环应用； 压气机重新循环应用；或是将尾气的剩余能量转化成其它形式 的能量进入燃烧室重新参加作功过程； 的能量进入燃烧室重新参加作功过程；或是把尾气的热能利用 起来，应用在其它需要热能的装置上。闭式循环的工作装置多 起来，应用在其它需要热能的装置上。闭式循环的工作装置多 应用在核能方面，它用高温气冷反应堆作为加热器， 应用在核能方面，它用高温气冷反应堆作为加热器，反应堆的 冷却剂(氦或氮等)同时作为压气机和透平的工质。 冷却剂(氦或氮等)同时作为压气机和透平的工质。 目前简单循环燃气轮机的热效率已提高到接近38％（ ％（达到 目前简单循环燃气轮机的热效率已提高到接近38％（达到 现在蒸汽发电厂的最高水平）。 ）。而复杂循环燃气轮机的热效率 现在蒸汽发电厂的最高水平）。而复杂循环燃气轮机的热效率 达到或超过44％，甚至接近50％的水平。 ％，甚至接近 达到或超过44％，甚至接近50％的水平。文昌油田所选用的燃 气轮机属于简单循环燃气轮机，热效率为30％。 气轮机属于简单循环燃气轮机，热效率为30％。
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航空系列燃气轮机
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工业热能动力的分类 工业热能动力的分类
热能动力是利用热能转化成机械能，从而获得 热能动力是利用热能转化成机械能， 生产、生活所需的原动力， 生产、生活所需的原动力，为生产提供了一种强 有力的原动力，推动了生产的飞速发展。 有力的原动力，推动了生产的飞速发展。在现代 社会中，热能动力工程的地位是极为重要的。今 社会中，热能动力工程的地位是极为重要的。 天工、 天工、农业生产和人民生活所消耗的大量电能都 是由热能动力发电厂所生产的电能供应的。 是由热能动力发电厂所生产的电能供应的。各种 生产中直接用热机作为驱动机械设备的原动力。 生产中直接用热机作为驱动机械设备的原动力。 热力机械主要有蒸汽动力装置， 热力机械主要有蒸汽动力装置，内燃机和燃气轮 机三大领域。 机三大领域。
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燃气轮机系统示意图
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“台风”系列燃气轮机内部结构
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压气机的分类
压气机是燃气轮机的三大部件之一，它是把机械功转化为 气机是燃气轮机的三大部件之一， 气体势能（压力）的机械装置。它的主要功能是压缩空气、 气体势能（压力）的机械装置。它的主要功能是压缩空气、 提高气体压力，使得燃气轮机在获得较高效率的同时， 提高气体压力，使得燃气轮机在获得较高效率的同时，又可 有较低的燃料消耗。 有较低的燃料消耗。 压气机的种类有很多，适用范围很广。主要类型有： 压气机的种类有很多，适用范围很广。主要类型有：活塞 转子式、离心式、轴流式等。 式、转子式、离心式、轴流式等。活塞式和转子式是通过直 接改变工质容积的过程获得气体压缩的； 接改变工质容积的过程获得气体压缩的；离心式和轴流式则 是通过高速旋转的叶轮推动气体， 是通过高速旋转的叶轮推动气体，使得气体也以很高的速度 流动，然后利用扩压口通道使得高速流动的气体速度降低， 流动，然后利用扩压口通道使得高速流动的气体速度降低， 从而提高气体压力。 从而提高气体压力。 轴流式压气机有着体积小、流量大、单位效率高的优点； 轴流式压气机有着体积小、流量大、单位效率高的优点； 离心式压气机虽然效率比较差，而且重量大， 离心式压气机虽然效率比较差，而且重量大，但离心式压气 机的工作比较稳定、 机的工作比较稳定、结构简单而且单级增压比也比轴流式压 气机要高数倍。 气机要高数倍。
燃气轮机装置是在二十世纪四十年代后才得 到迅速发展的热能动力装置， 到迅速发展的热能动力装置，它实际上是蒸汽轮 机和内燃机的优点综合后的产物。 机和内燃机的优点综合后的产物。由于它是旋转 式机械，可连续地吸气、排气，具有转速高， 式机械，可连续地吸气、排气，具有转速高，工 质流量大等优点； 质流量大等优点；因此燃气轮机装置每单位功率 的重量和体积都比内燃机小很多。 的重量和体积都比内燃机小很多。相应地它的单 机功率可达二十多万千瓦以上，远远大于内燃机。 机功率可达二十多万千瓦以上，远远大于内燃机。 正是由于这些因素使得它首先在航空上得到应用， 正是由于这些因素使得它首先在航空上得到应用， 它和喷气技术相结合而成为航空用涡轮喷气发动 现已成为航空中占绝对优势的动力。此外， 机，现已成为航空中占绝对优势的动力。此外， 燃气轮机亦常应用于舰船动力， 燃气轮机亦常应用于舰船动力，由于它起动快的 特点，从而可提高舰船的机动性。 特点，从而可提高舰船的机动性。
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燃气轮机工作原理
环境空气由压气机吸入， 环境空气由压气机吸入，在沿着轴向逐 渐收缩的通道里，被逐级压缩。 渐收缩的通道里，被逐级压缩。产生的高压 助燃空气在进入燃烧室后， 助燃空气在进入燃烧室后，与喷入的燃料充 分混合燃烧， 分混合燃烧，所产生的高温高压燃气在沿着 轴向扩张的通道里膨胀作功， 轴向扩张的通道里膨胀作功，推动透平涡轮 旋转。透平涡轮在带动压气机旋转后，将剩 旋转。透平涡轮在带动压气机旋转后， 余扭矩输出带动负载。 余扭矩输出带动负载。燃气轮机由静止起动 需用起动机带着旋转， 时，需用起动机带着旋转，待加速到能独立 运行后，起动机才脱开。 运行后，起动机才脱开。压气机约占透平涡 轮输出负载的70％。 轮输出负载的70％。
Sinopec Training
SGT100 (TYPHOON) DRIVING TRAIN INTRODUCE
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前言
燃气轮机是继蒸汽轮机和内燃机之后，发展起来的热 燃气轮机是继蒸汽轮机和内燃机之后， 能动力装置。 能动力装置。它实际上是集蒸汽轮机和内燃机的优点在一 体的综合产物，由于是旋转装置，转速高，工质质量大， 体的综合产物，由于是旋转装置，转速高，工质质量大， 因此具有重量轻、体积小、单机功率大、 因此具有重量轻、体积小、单机功率大、可应用多种燃料 类型（柴油、天然气、重油、油田伴生气、煤气）等优点， 类型（柴油、天然气、重油、油田伴生气、煤气）等优点， 使它在国民经济各个领域都得到广泛的应用。 使它在国民经济各个领域都得到广泛的应用。 1939年瑞士诞生的第一台发电用，功率为4000KW的 1939年瑞士诞生的第一台发电用，功率为4000KW的 年瑞士诞生的第一台发电用 燃气轮机至今，燃气轮机的技术领域发展迅速。 燃气轮机至今，燃气轮机的技术领域发展迅速。改进叶型 和调整控制，提高级间压力，从而增加总压比； 和调整控制，提高级间压力，从而增加总压比；新型耐高 温材料和冷却技术的应用，采用新型的复合喷嘴， 温材料和冷却技术的应用，采用新型的复合喷嘴，使得燃 烧室热容温度由1100K提高到 提高到1600K（820℃ 烧室热容温度由1100K提高到1600K（820℃提高到 1320℃），提高了透平涡轮的进口温度 采用复合材料， 1320℃），提高了透平涡轮的进口温度；采用复合材料， 提高了透平涡轮的进口温度； 应用新的加工工艺，发展轻型结构，提高设备的使用寿命。 应用新的加工工艺，发展轻型结构，提高设备的使用寿命。
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燃气轮机在应用方面可分为航空系列燃 气轮机和工业用燃气轮机。 气轮机和工业用燃气轮机。航空系列燃气轮 机是燃气轮机领域里的最尖端的产品， 机是燃气轮机领域里的最尖端的产品，它们 在科技含量、技术应用、 在科技含量、技术应用、运行性能等方面处 于领先的水平。 于领先的水平。工业燃气轮机吸收了航空系 列燃气轮机的研究成果，提高了性能，改进 列燃气轮机的研究成果，提高了性能， 结构，使得工业用燃气轮机很快的发展起来， 结构，使得工业用燃气轮机很快的发展起来， 并走上了独立的系列研发。 并走上了独立的系列研发。
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蒸汽动力装置是最早得到应用的一种热机， 蒸汽动力装置是最早得到应用的一种热机，由于它可 以燃用固体燃料，甚至廉价的劣质燃料（如煤矸石）， ），可 以燃用固体燃料，甚至廉价的劣质燃料（如煤矸石），可 以制成很大功率的机组， 以制成很大功率的机组，因此蒸汽动力装置现在仍然应用 广泛，是生产电力的主要设备。 广泛，是生产电力的主要设备。也常用作大型运输工具如 船舶和机车的动力设备。 船舶和机车的动力设备。此外蒸汽机在机车和道路建筑机 械上还有一定的使用。 械上还有一定的使用。 内燃机是十九世纪末期开始出现的一种热机。 内燃机是十九世纪末期开始出现的一种热机。它具有 重量轻、体积小、使用方便、热效率高等特性， 重量轻、体积小、使用方便、热效率高等特性，因而得到 广泛的应用。其主要缺点是机械作往复式运动、振动大、 广泛的应用。其主要缺点是机械作往复式运动、振动大、 功率的发展受到一定的限制，它广泛应用于交通运输方面， 功率的发展受到一定的限制，它广泛应用于交通运输方面， 如汽车、机车、轮船等。 如汽车、机车、轮船等。 内燃机主要分柴油机和汽油机二类， 内燃机主要分柴油机和汽油机二类，从它工作方式上 以可分为四冲程和二冲程。 以可分为四冲程和二冲程。
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简单循环燃气轮机
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回热循环燃气轮机
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复杂循环燃气轮机
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闭式ห้องสมุดไป่ตู้环燃气轮机
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联合循环燃气轮机
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燃气轮机的系统组成
一套完整的燃气轮机应包括：压气机、 一套完整的燃气轮机应包括：压气机、燃 烧室、透平涡轮、空气系统、启动系统、润滑 烧室、透平涡轮、空气系统、启动系统、 系统、燃料系统、控制系统、火焰/ 系统、燃料系统、控制系统、火焰/可燃气探 测和消防系统、排气系统、减速/联轴节装置、 测和消防系统、排气系统、减速/联轴节装置、 水洗系统、 水洗系统、发动机隔音罩和就地仪表盘等辅助 系统。其中压气机、燃烧室、 系统。其中压气机、燃烧室、透平涡轮是燃气 轮机的三大部件。而空气系统、启动系统、润 轮机的三大部件。而空气系统、启动系统、 滑系统、燃料系统、 滑系统、燃料系统、控制系统则被称为燃气轮 机的五大支持系统。 机的五大支持系统。
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航空系列燃气轮机
涡轮喷气发动机原理是将空气吸入，与燃油混合、点火、 涡轮喷气发动机原理是将空气吸入，与燃油混合、点火、 燃烧膨胀后的空气向后喷出，其反作用力则推动飞机向前。 燃烧膨胀后的空气向后喷出，其反作用力则推动飞机向前。 具有加速快、设计简便等优点。 具有加速快、设计简便等优点。但如果要让涡喷发动机提高 推力，则必须增加燃气在涡轮前的温度和增压比， 推力，则必须增加燃气在涡轮前的温度和增压比，这将会使 排气速度增加而损失更多动能， 排气速度增加而损失更多动能，于是产生了提高推力和降低 油耗的矛盾。因此涡喷发动机油耗大， 油耗的矛盾。因此涡喷发动机油耗大，对于商业民航机来说 是个致命弱点。 是个致命弱点。 涡轮风扇发动机 涡轮风扇发动机吸入的空气一部分从外 部管道(外涵道)后吹，一部分送入内涵道核心机( 部管道(外涵道)后吹，一部分送入内涵道核心机(相当于一个 纯涡喷发动机) 最前端的“风扇”作用类似螺旋桨， 纯涡喷发动机)。最前端的“风扇”作用类似螺旋桨，通过降 低排气速度达到提高喷气发动机推进效率的目的。 低排气速度达到提高喷气发动机推进效率的目的。同时通过 精确设计，使更多的燃气能量经风扇传递到外涵道， 精确设计，使更多的燃气能量经风扇传递到外涵道，同样解 决了排气速度过快的问题，从而降低了发动机的油耗。 决了排气速度过快的问题，从而降低了发动机的油耗。由于 该风扇设计要兼顾内外涵道的需要， 该风扇设计要兼顾内外涵道的需要，因此难度远大于涡喷发 动机。 动机。
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现对三种热力机械作一简要比较：
特 性 工作原理 单机功率 结构组成 比功（单位功率及重量） 热效率 起动特性 应用燃料 维修难易 投资安装 占地面积 使用年限 机动性 环保影响 热机种类 蒸汽轮机 用燃料燃烧获得的蒸汽膨 胀作功 1000千瓦到60万千瓦， 从1000千瓦到60万千瓦， 甚至更大 锅炉、蒸汽轮机, 锅炉、蒸汽轮机,水循环 设备 小 中等 （平均为29%） （平均为29%） 慢 可用廉价劣质燃料 复杂 投资大、安装周期长 大 长 差 锅炉烟灰污染厉害，煤渣 大量占用土地 内燃机 在活塞运动中燃料燃烧 膨胀作功 从十多千瓦到数千千瓦 气缸、活塞、曲轴联杆 一体化结构 中 较高 3030-42% 中 燃料较优（柴油为主） 简易 投资小、安装快 中 短 好 燃烧排气污染厉害 快 可用多种燃料 较复杂 投资大、安装快 小 中等 好 可降低到合理水平 燃气轮机 用燃料燃烧获得高温燃气膨胀作 功 从几千瓦到20多万千瓦 从几千瓦到20多万千瓦 压气机、燃烧室、涡轮 大 已接近内燃机
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燃气轮机工作原理
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燃气轮机的分类
工业燃气轮机根据热效率应用方式的不同可分为：简单循 工业燃气轮机根据热效率应用方式的不同可分为： 回热循环、闭式循环、复杂循环燃气轮机。 环、回热循环、闭式循环、复杂循环燃气轮机。 当高温高压燃气在进入透平涡轮膨胀作功后，将产生的尾 当高温高压燃气在进入透平涡轮膨胀作功后， 气排放到大气，所完成的工作循环为简单循环 回热循环和 简单循环； 气排放到大气，所完成的工作循环为简单循环；回热循环和复 杂循环则是将膨胀作功后的尾气 则是将膨胀作功后的尾气， 杂循环则是将膨胀作功后的尾气，或是经过特殊处理再次进入 压气机重新循环应用； 压气机重新循环应用；或是将尾气的剩余能量转化成其它形式 的能量进入燃烧室重新参加作功过程； 的能量进入燃烧室重新参加作功过程；或是把尾气的热能利用 起来，应用在其它需要热能的装置上。闭式循环的工作装置多 起来，应用在其它需要热能的装置上。闭式循环的工作装置多 应用在核能方面，它用高温气冷反应堆作为加热器， 应用在核能方面，它用高温气冷反应堆作为加热器，反应堆的 冷却剂(氦或氮等)同时作为压气机和透平的工质。 冷却剂(氦或氮等)同时作为压气机和透平的工质。 目前简单循环燃气轮机的热效率已提高到接近38％（ ％（达到 目前简单循环燃气轮机的热效率已提高到接近38％（达到 现在蒸汽发电厂的最高水平）。 ）。而复杂循环燃气轮机的热效率 现在蒸汽发电厂的最高水平）。而复杂循环燃气轮机的热效率 达到或超过44％，甚至接近50％的水平。 ％，甚至接近 达到或超过44％，甚至接近50％的水平。文昌油田所选用的燃 气轮机属于简单循环燃气轮机，热效率为30％。 气轮机属于简单循环燃气轮机，热效率为30％。
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航空系列燃气轮机
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工业热能动力的分类 工业热能动力的分类
热能动力是利用热能转化成机械能，从而获得 热能动力是利用热能转化成机械能， 生产、生活所需的原动力， 生产、生活所需的原动力，为生产提供了一种强 有力的原动力，推动了生产的飞速发展。 有力的原动力，推动了生产的飞速发展。在现代 社会中，热能动力工程的地位是极为重要的。今 社会中，热能动力工程的地位是极为重要的。 天工、 天工、农业生产和人民生活所消耗的大量电能都 是由热能动力发电厂所生产的电能供应的。 是由热能动力发电厂所生产的电能供应的。各种 生产中直接用热机作为驱动机械设备的原动力。 生产中直接用热机作为驱动机械设备的原动力。 热力机械主要有蒸汽动力装置， 热力机械主要有蒸汽动力装置，内燃机和燃气轮 机三大领域。 机三大领域。
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燃气轮机系统示意图
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“台风”系列燃气轮机内部结构
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压气机的分类
压气机是燃气轮机的三大部件之一，它是把机械功转化为 气机是燃气轮机的三大部件之一， 气体势能（压力）的机械装置。它的主要功能是压缩空气、 气体势能（压力）的机械装置。它的主要功能是压缩空气、 提高气体压力，使得燃气轮机在获得较高效率的同时， 提高气体压力，使得燃气轮机在获得较高效率的同时，又可 有较低的燃料消耗。 有较低的燃料消耗。 压气机的种类有很多，适用范围很广。主要类型有： 压气机的种类有很多，适用范围很广。主要类型有：活塞 转子式、离心式、轴流式等。 式、转子式、离心式、轴流式等。活塞式和转子式是通过直 接改变工质容积的过程获得气体压缩的； 接改变工质容积的过程获得气体压缩的；离心式和轴流式则 是通过高速旋转的叶轮推动气体， 是通过高速旋转的叶轮推动气体，使得气体也以很高的速度 流动，然后利用扩压口通道使得高速流动的气体速度降低， 流动，然后利用扩压口通道使得高速流动的气体速度降低， 从而提高气体压力。 从而提高气体压力。 轴流式压气机有着体积小、流量大、单位效率高的优点； 轴流式压气机有着体积小、流量大、单位效率高的优点； 离心式压气机虽然效率比较差，而且重量大， 离心式压气机虽然效率比较差，而且重量大，但离心式压气 机的工作比较稳定、 机的工作比较稳定、结构简单而且单级增压比也比轴流式压 气机要高数倍。 气机要高数倍。