燃气轮机设备及运行.ppt

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1、燃气轮机发电简介燃气轮机工作原理燃气轮机本体结构燃气轮机辅助系统燃气轮机运行主要内容知识点:一、燃气轮机组成二、燃气轮机及联合循环特点三、本厂燃气轮机及联合循环型号四、本厂联合循环机组布置及组成燃气轮机发电简介燃气—蒸汽联合循环发电机组空气压气机燃料燃气透平燃烧室电力发电机燃气轮机电力发电机余热锅炉汽轮机Brayton+Rankine循环特点热效率高启动快调峰性能优运行灵活自动化程度高建设周期短、占地面积小环境污染小多种燃料燃气轮机工作原理知识点:一、简单循环四个热力过程二、简单循环主要性能指标及影响因素三、压气机级的增压原理四、压气机的主要性能指标五、压气

2、机中发生喘振现象的原因及防止措施六、等压燃烧室的类型七、扩散燃烧和预混燃烧的概念八、燃气透平的主要性能指标简单循环热力过程：理想：1-2s：等熵压缩过程实际：1-22s-3s：等压燃烧过程2-33s-4´s等熵膨胀过程3-44´s-1等压放热过程4-1一、燃气轮机简单循环P41简单循环主要性能指标1、热效率——工质经过工作循环，把加入到循环中的热量转变为输出功的百分数P41（1）循环效率ηiq1——相对于1千克空气来说加给机组的热量，kJ／kgwT——相对于1千克空气来说的透平的膨胀轴功，kJ／kgwc——相对于1千克空气来说的压气机的压缩轴功，kJ／kgw

3、i——相对于1千克空气来说的循环净功，kJ／kgHu——燃料的发热量，kJ／kgf——燃料流量与空气流量之比，即燃料空气比（2）装置效率ηswT-wC-摩擦耗功ηm——燃气轮机机械效率ws——相对于1千克空气来说在透平功率输出上测得的轴功，kJ／kg（3）机组有效效率ηewe（wT-wC-摩擦耗功-发电机耗功）ηg——发电机效率Ne——发电机的功率，kWB——每小时加给机组的燃料量，kg/h2、比功——进入燃气轮机的每1千克空气，在燃气轮机中完成一个循环后所能对外输出的功G——空气流量，kg/sP413、压比4、温比——压气机出口压力与进口压力之比——工质的

4、最高温度与最低温度之比，它代表工质被加热的程度．Ta——大气温度，KT3*——透平进口燃气滞止温度，K结论：（1）τ↑，we和ηe↑（2）τ一定时存在最佳π，τ↑，最佳π↑（3）三大部件效率↑，各流阻损失↓，we和ηe↑——实际简单循环二、轴流式压气机工作原理P58轴流式压气机的增压原理（1）动叶栅设计成由叶片内弧朝叶片运动方向，气流流过动叶栅时，外部机械功通过动叶传递给气流，转化成为气流动能，使绝对速度变大（2）高速气流流过扩压静叶，使气流速度降低，工质增压。（3）合理设计动静叶栅几何形状，不仅使气流在静叶增压，还使气流在流经动叶栅时降低相对速度，使工质压

5、力在动叶栅中有所提高。轴流式压气机主要性能参数：1、空气流量是指在单位时间内流经压气机的空气质量流量，kg/s2、压缩比是指压气机排气总压与进气总压的比值即：——压气机吸入口的总压保持系数P770.88～0.913、压气机的等熵压缩效率等熵压缩功与实际消耗功之比，衡量压气机设计和运行经济性的重要指标4、压气机所消耗的功率Ta——外界大气的绝对温度K——空气绝热指数，一般取1.4G——空气质量流量轴流式压气机通用特性曲线：表达压气机的通流能力、效率、压缩比与折合转速之间的变化关系曲线分析：P83（1）压气机工作特性可用四参数来表示（2）决定压气机运行工况和工作

6、特性的独立参变量只有两个（3）空气流量随转速降低而减小。当折合转速不变时，随工质折合流量（又称为通流能力）的增大，压比将逐渐下降。随折合转速的升高，等折合转速线（压比与折合流量变化关系）更加陡削。（4）喘振边界线：绝不能允许压气机在喘振区内工作（5）在每一条等折合转速线上，压气机都有一个最佳效率运行点。当折合流量偏离了该运行点所对应的折合流量时，压气机的效率就会降低在压气机中发生喘振现象的原因及防止措施1、喘振现象的产生原因：（1）气流脱离现象：当流经工作叶栅的空气流量减小到一定程度，气流正冲角增大到一定值，就会在叶片背弧侧发生气流附面层的脱离现象，当气流发

7、生较大脱离时，就会朝叶栅进口倒流，为发生喘振现象提供了条件。P84（2）旋转脱离现象：气流脱离往往先在某一个或几个叶片上发生，随空气积流量进一步减小，气流脱离区并不固定在某一个叶片上，它会以一个于叶栅运动方向相反的方向移动，这种脱离现象又称旋转脱离。P84（3）喘振现象：当空气流量继续减小，旋转脱离就会强化和发展，当发展到某种程度，由于气流的强烈脉动，在整台压气机中出现不稳定的喘振现象。那时，压气机的流量和压力就会发生大幅度的、低频率的周期性波动，并伴随怒吼似的喘振声，甚至有空气从压气机进口倒流出来，这时，压气机完全不能正常工作，往往进一步导致严重设备事故发

8、生。P852、防止喘振的措施：（1）在轴流式压气机的