燃气轮机原理精讲PPT文件格式下载.ppt
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采用离心压气机，后改用轴流压气机流压气机TMI发电设备功率：
50MW效率：
40%功率/重量、功率/体积最高的动力形式-燃气轮机发电设备发电设备功率：
功率：
55万千瓦万千瓦效率：
效率：
40%40%功率功率/重量、功重量、功率率/体积最高的体积最高的动力形式动力形式-燃气轮机燃气轮机TMI占地面积小；
高效、环保；
21世纪最具竞争力的发电方式；
占地面积小；
2121世纪最具世纪最具竞争力的发电竞争力的发电方式；
方式；
TMI海军舰船海军舰船TMI机车车辆机车车辆英国英国9898年研制年研制40004000马力机车马力机车英国英国98年研制年研制4000马力机车马力机车TMI19991999年年11月月-2000-2000年年66月世界燃气轮机装机容量月世界燃气轮机装机容量TMI燃气轮机的未来燃气轮机的未来-燃气轮机燃气轮机+热交换技术（换热器）热交换技术（换热器）TMI涡轮入口温度的提高TMI简单循环：
单轴、分轴、双轴、多轴燃气轮机单轴：
负荷固定、转速固定；
发电用；
压气机固有的转动惯量，有利于防止在甩负荷时产生飞车；
加入热交换器可以使整机热效率提高，但这要损失10%功率。
分轴：
起动机仅满足燃气发生器即可；
甩负荷时会带来涡轮的飞车，所以控制系统要有保证。
多轴：
如果不采用热交换器而获得高的热效率，就要有高压缩比。
虽然多级离心式压气机具有高的压比，但其效率要比轴流式的低，所以通常都是采用轴流式压气机。
而当压气机在低转速时，由于压气机后几级由于出口面积减小，空气密度降低，气体轴向速度加大，叶片会出现阻塞。
这种不稳定区的出现，会发生在燃气轮机起动或低负荷情况。
所以只在一台压气机上取得8以上的压比是很困难的。
但只要采取将一台分为两台或更多台时，就可以克服上述困难。
在有些特殊的发动机上，由于流量小，多采用离心式；
而轴流式则会由于流量小使其叶片过短，难以保证其效率。
开式循环：
1-4燃气轮机的分类燃气轮机的分类TMI多轴燃气轮机转子多轴燃气轮机转子TMI最初双轴燃气轮机压比在最初双轴燃气轮机压比在1010：
11，而它适合于，而它适合于3030：
11这样的比值。
这样的比值。
多轴的另一种形式：
如果有几级导叶是可调的，那么就可在高压比多轴的另一种形式：
如果有几级导叶是可调的，那么就可在高压比下采用一台压气机。
下采用一台压气机。
GEGE已在一台压气机上实现了已在一台压气机上实现了1515：
11。
在给定压比下，压缩功只与入口空气温度有关。
-进气进行冷却。
进气进行冷却。
在许多情况下，机组的尺寸和重量要比热效率重要。
优点：
可以在整个循环中采用较高的压比优点：
可以在整个循环中采用较高的压比-高的气体密度，这可以在给高的气体密度，这可以在给定输出功率下减小机组尺寸；
可以使发电功率只随闭路中的压力变化。
定输出功率下减小机组尺寸；
这种控制形式意味着在整个负荷范围内，最高循环温度不会改变，因此，这种控制形式意味着在整个负荷范围内，最高循环温度不会改变，因此，总体效率少有变化。
总体效率少有变化。
缺点：
需要外部加热系统；
这样加热器表面温度给主循环最高温度缺点：
这样加热器表面温度给主循环最高温度设定了上限。
设定了上限。
复杂循环：
闭式循环：
TMI轻型结构15KG/PS轻型结构：
航空机和航空改型舰用燃气轮机，工业轻型（重载轻型）重型结构：
工业燃气轮机金属耐热极限-1100；
涡轮进气温度：
1460采用空气冷却叶片；
-冷却技术耐高温材料（单晶铸造，定向凝固等技术）寿命：
工业轻型2-10万小时；
燃气轮机装置的优势：
1、装置轻小；
投资仅为蒸汽动力厂的20-80%以下；
重量和所占空间只有蒸汽轮机或内燃机的几分之一或几百分之一；
技术周期短；
现代燃气轮机的结构特点燃气轮机简图：
单位功率重量：
TMI2、燃料适应性强，公害少-最理想的清洁能源转换装置3、节省厂用水、电、润滑油；
4、启动快、自动化程度高；
5、维修快，运行可靠TMI流体力学（气体动力学）流体力学（气体动力学）热力学与传热热力学与传热自动控制自动控制材料与强度材料与强度1-5燃气轮机涉及的主要学科燃气轮机涉及的主要学科TMI市场调研市场调研技术规格书技术规格书用户需求用户需求循环方式选择研究循环方式选择研究设计点的确定设计点的确定气动模气动模型修改型修改功率提高功率提高与改型与改型部件试验部件试验设计修改设计修改压气机、涡轮、进、压气机、涡轮、进、排气等气动设计排气等气动设计轮盘、叶片、壳体轮盘、叶片、壳体等结构强度设计等结构强度设计工艺设计及制造工艺设计及制造试验及研究试验及研究产品产品变工况性能变工况性能强度修改强度修改控制系统设计控制系统设计售后服务售后服务燃气轮机设计流程TMI美国能源部21世纪先进燃气轮机系统研究（AGTSR）计划高温和耐腐蚀材料科学燃烧现象的深入了解天然气或其他燃料燃烧时的污染物形成和减少新型热力循环的基础理论1992年-2003年向大学设立了74个项目，投资约$35,485,299.TMI思考题思考题1-1为什么说燃气轮机在未来的发电设备中具有竞争力的动力形式？
为什么说燃气轮机在未来的发电设备中具有竞争力的动力形式？
1-2燃气轮机发展中的关键技术有哪些？
燃气轮机发展中的关键技术有哪些？
1-3为什么说燃气轮机未来的发展离不开热交换器的发展？
为什么说燃气轮机未来的发展离不开热交换器的发展？
1-4先进燃气轮机的标志性的参数是什么？
为什么？
先进燃气轮机的标志性的参数是什么？
TMI第二章燃气轮机循环理论决定燃气轮机前途的因素:
装置的热效率装置的尺寸,重量对燃料的适应性影响燃气轮机性能的两个因素:
部件效率和涡轮初温;
1904年两个法国工程师Armengaud和Lemale,建造了一台燃气轮机,部件效率60%,涡轮初温740K。
（只够自己运转）整机的效率还和压比有关;
燃气轮机的发展和空气动力学的发展相关：
压比35,部件效率85-90,初温1650K.（86年的目标）TMI2-1燃气轮机循环主要性能指标1.比功w：
描述燃气轮机循环作功性能的好坏的指标。
单位质量工质下所做的功。
为什么不用功率作为描述循环性能的指标？
2.热效率t和耗油率sfc（specificfuelconsumption）耗油率：
TMI2-2理想燃气轮机循环分析假设条件：
假设条件：
压缩和膨胀过程是可逆的、绝热的即等熵的。
忽略部件进出口工质的动能变化；
在进气管道、燃烧室、热交换器、间冷器、排气管和连接部件的管道均在进气管道、燃烧室、热交换器、间冷器、排气管和连接部件的管道均不考虑压力损失；
不考虑压力损失；
工质在整个中具有同样的组分，并且是比热不变的完全气体；
气体质量流量在整个循环中不变；
在热交换器中充分换热；
理想简单燃气轮机循环理想简单燃气轮机循环此种循环的极限是什么？
此种循环的极限是什么？
此种循环的热效率TMI1231TSvp22323344卡诺循环；
卡诺循环；
1-2等熵加热；
等熵加热；
2-3等温膨胀；
等温膨胀；
3-4等熵放热；
等熵放热；
4-3等温压缩等温压缩EricssonCycle斯
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