一,燃气轮机是什么
燃气轮机(GasTurbine)是一种以连续流动的气体作为工质、把热能转换为机械功的旋转式动力机械。在空气和燃气的主要流程中,只有压气机(Compressor)、燃烧室(Combustor)和燃气透平(Turbine)这三大部件组成的燃气轮机循环,通称为简单循环。大多数燃气轮机均采用简单循环方案。因为它的结构最简单,而且最能体现出燃气轮机所特有的体积小、重量轻、启动快、少用或不用冷却水等一系列优点。
通常在燃气轮机中,压气机是由燃气透平膨胀做功来带动的,它是透平的负载。在简单循环中,透平发出的机械功有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,直到燃气透平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。
二,燃气轮机的工作过程
燃气轮机的工作过程是,压气机(即压缩机)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,随即流入燃气涡轮中膨胀做功,推动涡轮叶轮带着压气机叶轮一起旋转;加热后的高温燃气的做功能力显著提高,因而燃气涡轮在带动压气机的同时,尚有余功作为燃气轮机的输出机械功。
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。70年代末,压缩比最高达到31;工业和船用燃气轮机的燃气初温最高达℃左右,航空燃气轮机的超过℃。
某燃气电厂的工艺流程
三,燃气轮机的分类
3.1重型燃气轮机
设计特点:零部件较为厚重,设计时不以减轻重量为主要目的,而是在应用不太好的材料情况下能够达到长期安全工作的目的。单位功率的质量为2~5千克/千瓦。
3.2轻型燃气轮机
设计特点:用较好的材料制造,结构紧凑,质量轻,单位功率的质量小于2千克/千瓦。
结构特点:1)采用轴向装配方式,即整个静子不是全部水平中分的,仅局部静子例如压气机缸分为两半以便拆装。
2)转子一律采用滚动轴承支撑。
3.3微型燃气轮机
设计特点:将燃气轮机与发电机设计成整体,体积小,质量很轻,。
结构特点:1)采用径流式叶轮机械。
2)一些机组还采用了空气轴承,不需要润滑油。
大中型燃气轮机:功率大于20MW的燃气轮机。
小型燃气轮机:功率范围在0.3MW~20MW
微型燃气轮机:功率范围在30~KW或更小的燃气轮机
四,某燃气轮机的主要技术特点
燃气轮机区别于汽轮机有三大特征:一是工质,它采用空气而不是水,故可不用或少用水;二是多为内燃方式,使他免除庞大的传热与冷凝设备,因而设备简单,启动和加载时间短,电站金属消耗量、厂房占地面积与安装周期都成倍的减少,但直接燃用廉价而丰富的煤就变得困难;三是高温加热高温放热,使它有更大的提高系统效率的能力,但也使它在简单循环时热效率较低,且高温部件的制造需更多的镍、铬、钴等高级合金材料,影响了使用经济性与可靠性。
西门子发明家汉斯马洪讲解“液压间隙优化技术”
西门子发明家汉斯马洪讲解气膜冷却技术
西门子发明家汉斯马洪讲解“陶瓷隔热层技术”
(完)
汽轮机技术交流走过路过,不如赞过。