工业燃气轮机概述课件.ppt

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1、SinopecTrainingSGT100(TYPHOON)DRIVINGTRAININTRODUCE前言燃气轮机是继蒸汽轮机和内燃机之后，发展起来的热能动力装置。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，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，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

2、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，使得燃烧室热容温度由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，应用新的加工工艺，发展轻型结构，提高设备的使用寿命。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。航空系列燃气轮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、运行性能等方面处于领先的水平。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。涡轮喷气发动机原

3、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。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，这将会使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，对于商业民航机来说是个致命弱点。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(相当于一个纯涡喷发动机)。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。同时通过精确设计，使更

4、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。由于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。航空系列燃气轮机航空系列燃气轮机热能动力是利用热能转化成机械能，从而获得生产、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。在现代社会中，热能动力工程的地位是极为重要的。今天工、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。各种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，内燃机和燃气轮机三大领域。工业热

5、能动力的分类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。也常用作大型运输工具如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。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，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、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。内燃机主要分柴油机和汽油机二类，从

6、它工作方式上以可分为四冲程和二冲程。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，它实际上是蒸汽轮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，工质流量大等优点；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。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。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，由于它起动快的特点，从而可提高舰船的机动性。现对

7、三种热力机械作一简要比较：特性热机种类蒸汽轮机内燃机燃气轮机工作原理用燃料燃烧获得的蒸汽膨胀作功在活塞运动中燃料燃烧膨胀作功用燃料燃烧获得高温燃气膨胀作功单机功率从1000千瓦到60万千瓦，甚至更大从十多千瓦到数千千瓦从几千瓦到20多万千瓦结构组成锅炉、蒸汽轮机,水循环设备气缸、活塞、曲轴联杆一体化结构压气机、燃烧室、涡轮比功（单位功率及重量）小中大热效率中等较高已接近内燃机（平均为29%）30-42%起动特性慢中快应用燃料可用廉价劣质燃料燃料较优（柴油为主）可用多种燃料维修难易复杂简易较复杂投资安装投资大、安装周期长投资小、

8、安装快投资大、安装快占地面积大中小使用年限长短中等机动性差好好环保影响锅炉烟灰污染厉害，煤渣大量占用土地燃烧排气污染厉害可降低到合理水平燃气轮机工作原理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。产生的高压助燃空气在进入燃烧室后，与喷入的燃料充分混合燃烧，所