燃气轮机3-储运ppt课件.ppt

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1、三、实际简单循环特点:热力过程中有各种能量损耗,是不可逆的;工质的热力性质和数量因燃烧而变。假定条件(为便于与理想循环比较):①具有相同的压比C*和初始温度T1*;②涡轮前燃气初温相同,T3*=T3s*;③环境参数均为p0、T0,即p1*=p0、T1*=T0。1、实际与理想简单循环的区别综合分析结果:由于各种不可逆因素的存在,机组性能变差。(1)压气机耗功LC增大、涡轮膨胀功LT减少,从而使机组比功Li降低,即:LC=LCs/C*↑LT=LTsT*↓Li=LT-LC

2、即:q1=q1sB↓q2=cp(T4*-T1*)↑i=1-Li/q1=1-q2/q1↓经济性能恶化2、实际简单循环的比功Li实际简单循环存在各种能损,偏离了理想循环。可用两种方法表示能损程度:(一)相当于加热的多变过程用多变指数n的大小衡量过程的不可逆程度;只要确定n值,则LT和LC容易求得。(二)引入比较直观的参数压气机绝热压缩效率C*;涡轮绝热膨胀效率T*。实际采用较多较少采用燃气轮机比功Li:Li=LT-LC工质热力性质压力损失3、实际简单循环的热效率i教材有误改正!4、实际简单循环的有用功系数=f(*,*,C*,T*)四、影响实

3、际简单循环性能的主要因素温比*、压比*、部件效率C*T*B、压力损失下面定性分析各种因素对循环性能的影响。1.温比*、压比*为了简化而又使结论不失其一般意义先不考虑压力损失、物性变化:简化公式由简化后的公式可知:当压比*=1时,比功Li=0、内效率i=0;当压比*提高时,比功Li和内效率i都增大;但当压比提高到所谓极限压比时,压气机耗功等于涡轮膨胀功,比功Li=0、内效率i=0。最佳压比两种极端情况之间,必存在使比功达到极大值的最佳压比*Limax和使热效率达到极大值的最佳压比*imax。可对简化公式的*m求一阶偏导数,并令其

4、等于零求得。实线按计算公式计算绘制,表示比功、内效率随循环主要热力参数变化的变化规律;虚线按最佳压比绘制,表示最佳压比随温比的变化规律。Li,kJ/kg影响规律☆发动机压比的选择原则Ⅰ发动机的重量尺寸是主要矛盾,例如军用机组。应把压比选在*Limax附近,使比功最大,降低空气耗量以及有关机组的重量尺寸。Ⅱ发动机的经济性是主要矛盾,例如民用发电机组。应把压比选在*imax附近,使机组热效率最大,把耗油率降低到最低限度。Ⅲ一般可把压比取在*Limax与*imax之间,使经济性和重量尺寸都得到一定照顾。☆在提高燃气温度的同时,必须提高压比。即T3*

5、*,必须*2、部件效率C*、T*、B的影响当C*、T*提高时,比功Li和内效率i都增加;当B提高时,内效率i增加。3、压力损失的影响压力损失由进气道流动阻力、燃烧室流阻和热阻以及排气道的流动阻力引起的。压力损失减小了涡轮膨胀比,使涡轮比功减少,影响了比功和热效率。T*=C*↓,一般=0.96~0.90。1-4燃气轮机简单循环 性能的热力计算首先:根据给定的燃气轮机工作过程参数和各部件效率,计算燃气轮机各截面的气体参数和性能参数;然后:根据所要达到的燃气轮机功率来确定空气流量,或者根据给定的空气流量来计算燃气轮机的功率。热力循环

6、计算的主要步骤一、参数的选取1.流量GT和燃料空气比f二者随燃气轮机工况而变化。GT=GC+Gf-G=GC(1+f-G/GC)kg/s式中f=Gf/GC,一般为0.007~0.02;G─气封漏气和冷却用空气量,kg/s;G/GC≈0.02~0.05。2.各部件效率(1)压气机效率C*一般轴流式压气机C*=0.83~0.92离心式压气机C*=0.75~0.85(2)燃烧室效率B(3)涡轮效率T*一般,轴流式涡轮T*=0.85~0.93径流向心式涡轮T*=0.70~0.88通常B≈94%~99%;B=100%绘制图1-6。温升TB*=

7、T3*-T2*(4)机械效率m燃气轮机轴承摩擦等机械损失及驱动附属设备所消耗的功率,用机械效率来考虑。3.比热容Cp和绝热指数kT随燃料的品种、燃料空气比和燃烧工况等不同而变化比热容随温度和工质成分变化—变比热容[复杂精确]粗算时—可取平均温度下的值或取为定值一般m≈0.97~0.99一般进气系统的压力损失PC=P0-P1*≈0.01~0.03bar排气系统的压力损失PT=P4*-P0≈0.02~0.08bar燃烧室内的压力损失PB=P2*-P3*=(0.02~0.08)P2*4.压力损失P二、循环的计算给定的必要条件:大气条件、机组功率或空气流

8、量、燃气初温、燃料热值、耗油率等。1.压缩过程计算选

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