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西屋燃气轮机相关简介 阿尔斯通燃气轮机的用途、工作原理及内部结构

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燃气轮机基本简介:QuC广州南创电子科技有限公司
燃气轮机在空气和燃气的主要流程中,只有压气机(Compressor)、燃烧室(Combustor)和燃气涡轮(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。QuC广州南创电子科技有限公司
压气机从外界大气环境吸入空气,并经过轴流式压气机逐级压缩使之增压,同时空气温度也相应提高;压缩空气被压送到燃烧室与喷入的燃料混合燃烧生成高温高压的气体;然后再进入到涡轮中膨胀做功,推动涡轮带动压气机和外负荷转子一起高速旋转,实现了气体或液体燃料的化学能部分转化为机械功,并输出电功。从涡轮中排出的废气排至大气自然放热。这样,燃气轮机就把燃料的化学能转化为热能,又把部分热能转变成机械能。通常在燃气轮机中,压气机是由燃气涡轮膨胀做功来带动的,它是涡轮的负载。在简单循环中,涡轮发出的机械功有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,直到燃气涡轮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。QuC广州南创电子科技有限公司
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燃气轮机有什么用途QuC广州南创电子科技有限公司
燃气轮机可以用于发电、航空、石油开采等领域,将化学能转换为机械能。QuC广州南创电子科技有限公司
一、发电QuC广州南创电子科技有限公司
燃气轮机是现代发电行业中广泛应用的一种技术。它利用燃烧燃气产生的高温高压气体驱动涡轮机旋转,通过发电机将机械能转化为电能。燃气轮机的高效率、灵活性和对环境的良好适应性使其成为一种受欢迎的电力生产方式。燃气轮机发电站可以快速响应电力需求变化,而且燃气轮机转速高,启动快速,适合应用于紧急备用电源。QuC广州南创电子科技有限公司
二、航空QuC广州南创电子科技有限公司
燃气轮机也是用于飞机推进的动力设备。它将燃料燃烧产生的高速气流喷出,产生反作用力推动飞机前进。相对于传统的螺旋桨发动机,燃气轮机具有体积小、推力大、速度快等优点。因此,现代航空界选择大量采用燃气轮机来满足飞机的动力需求。QuC广州南创电子科技有限公司
三、石油开采QuC广州南创电子科技有限公司
燃气轮机也广泛应用于石油和天然气的采集、开采和输送。它们可以驱动各种油气钻探设备、运输设备和压缩机等设备,以满足需求。与传统的电动机或柴油发动机相比,燃气轮机的启动和停止速度更快,响应时间更短,可以更好地适应石油和天然气行业的操作要求。QuC广州南创电子科技有限公司
总之,燃气轮机通过将燃料燃烧转化为机械能,具有在电力、航空、石油等众多领域的广泛应用。QuC广州南创电子科技有限公司
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燃气轮机pdf图介绍:QuC广州南创电子科技有限公司
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燃气轮机工作原理及内部结构QuC广州南创电子科技有限公司
燃气轮机工作原理QuC广州南创电子科技有限公司
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。燃气轮机由静止起动时,需用起动机带着旋转,待加速到能独立运行后,起动机才脱开。QuC广州南创电子科技有限公司
燃气轮机的工作过程是最简单的,称为简单循环;此外,还有回热循环和复杂循环。燃气轮机的工质来自大气,最后又排至大气,是开式循环;此外,还有工质被封闭循环使用的闭式循环。燃气轮机与其他热机相结合的称为复合循环装置。 [1]QuC广州南创电子科技有限公司
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1200℃左右,航空燃气轮机的超过1350℃。QuC广州南创电子科技有限公司
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燃气轮机内部结构QuC广州南创电子科技有限公司
燃烧室和涡轮不仅工作温度高,而且还承受燃气轮机在起动和停机时,因温度剧烈变化引起的热冲击,工作条件恶劣,故它们是决定燃气轮机寿命的关键部件。为确保有足够的寿命,这两大部件中工作条件最差的零件如火焰筒和叶片等,须用镍基和钴基合金等高温材料制造,同时还须用空气冷却来降低工作温度。QuC广州南创电子科技有限公司
对于一台燃气轮机来说,除了主要部件外还必须有完善的调节保安系统,此外还需要配备良好的附属系统和设备,包括:起动装置、燃料系统、润滑系统、空气滤清器、进气和排气消声器等。QuC广州南创电子科技有限公司
燃气轮机有重型和轻型两类。重型的零件较为厚重,大修周期长,寿命可达10万小时以上。轻型的结构紧凑而轻,所用材料一般较好,其中以航机的结构为最紧凑、最轻,但寿命较短。QuC广州南创电子科技有限公司
与活塞式内燃机和蒸汽动力装置相比较,燃气轮机的主要优点是小而轻。单位功率的质量,重型燃气轮机一般为2~5千克/千瓦,而航机一般低于0.2千克/千瓦。燃气轮机占地面积小,当用于车、船等运输机械时,既可节省空间,也可装备功率更大的燃气轮机以提高车、船速度。燃气轮机的主要缺点是效率不够高,在部分负荷下效率下降快,空载时的燃料消耗量高。QuC广州南创电子科技有限公司
不同的应用部门,对燃气轮机的要求和使用状况也不相同。功率在10兆瓦以上的燃气轮机多数用于发电,而30~40兆瓦以上的几乎全部用于发电。QuC广州南创电子科技有限公司
燃气轮机发电机组能在无外界电源的情况下迅速起动,机动性好,在电网中用它带动尖峰负荷和作为紧急备用,能较好地保障电网的安全运行,所以应用广泛。在汽车(或拖车)电站和列车电站等移动电站中,燃气轮机因其轻小,应用也很广泛。此外,还有不少利用燃气轮机的便携电源,功率最小的在10千瓦以下。QuC广州南创电子科技有限公司
燃气轮机的未来发展趋势是提高效率、采用高温陶瓷材料、利用核能和发展燃煤技术。提高效率的关键是提高燃气初温,即改进涡轮叶片的冷却技术,研制能耐更高温度的高温材料。其次是提高压缩比,研制级数更少而压缩比更高的压气机。再次是提高各个部件的效率。QuC广州南创电子科技有限公司
高温陶瓷材料能在1360℃以上的高温下工作,用它来做涡轮叶片和燃烧室的火焰筒等高温零件时,就能在不用空气冷却的情况下大大提高燃气初温,从而较大地提高燃气轮机效率。适于燃气轮机的高温陶瓷材料有氮化硅和碳化硅等。QuC广州南创电子科技有限公司
按闭式循环工作的装置能利用核能,它用高温气冷反应堆作为加热器,反应堆的冷却剂(氦或氮等)同时作为压气机和涡轮的工质。QuC广州南创电子科技有限公司
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