电站燃气轮机课程复习思考题
1. 词语解释：
（1）循环效率：当工质完成一个循环时，把外界加给工质的热能q转化成为机械功l c的百分数。
（2）装置效率（发电效率）: 当工质完成一个循环时，把外界加给工质的热能q转化成为电功l s的百分数。
（3）净效率（供电效率）: 当工质完成一个循环时，把外界加给工质的热能q转化成为净功l e的百分数。
（4）比功:进入燃气轮机压气机的1kg的空气，在燃气轮机中完成一个循环后所能对外输出的机械功（或电功）l s（kJ/kg）,或净功l e（kJ/kg）.
（5）压气机的压缩比: 压气机的出口总压与进口总压之比。
（6）透平的膨胀比: 透平的进口总压与出口总压之比。
（7）压气机入口总压保持系数:压气机的入口总压与当地大气压之比。
（8）燃烧室总压保持系数:燃烧室的出口总压与入口总压之比。
（9）透平出口总压保持系数:当地大气压与透平的排气总压之比。
（10）压气机的等熵压缩效率:对于1kg同样初温度的空气来说，为了压缩达到同样大小的压缩比，等熵压缩功与所需施加的实际压缩功之比。
（11）透平的等熵膨胀效率:对于1kg同样初温度的燃气来说，为了实现同样的膨胀比，燃气对外输出的实际膨胀功与等熵膨胀功之比。
（12）温度比:循环的最高温度与最低温度之比。
（13）回热循环:在简单循环回路中加入回热器，当燃气透平排出的高温燃气流经回热器时，可以把一部分热能传递给由压气机送来的低温空气。这样，就能降低排气温度，而使进到燃烧室燃料量减少，从而提高机组的热效率。
（14）热耗率：当工质完成一个循环时，把外界加给工质的热能q，转化成机械功（或电工）
Ic,Is或Ie 的百分数。
（15）最佳压缩比
（16）燃烧效率：一个小于1的参数，用来描写燃烧过程中燃料能量的实际利用程度。（17）间冷循环：采用为了减少压气机的耗功量，把气体稍微加压后，就引出来冷却降温，然后再使之增压，从而提高比功的这种分段冷却、逐渐加压方法的燃气轮机热力循环，就叫做间冷循环。
（18）再热循环：为了在T3* 恒定的条件下增大透平的膨胀功，可以使燃气在透平中稍微膨胀降温后，把它抽出来再喷油燃烧，使其温度恢复到T3* ，然后再去膨胀，这样，就可以增加燃气在透平后几级的的膨胀作功量，从而达到提高机组比功的目的。
2 、试证明，简单循环与机组热效率最大值对应的最佳压缩比，必定大于与机组比功达到最大值对应的最佳压缩比。
3.试说明，当压缩比等于1时，燃气轮机不可能有任何机械功输出，而压缩比很大，达到某个值时，燃气轮机也没有功输出。
答：在燃气轮机理论循环的分析中，如果近似地认为所有过程平均等压比热容相等，
并且不考虑压损，这样燃气轮机的比功和内效率的解析式可分别表示为：
和
由以上两式可见，当压比时，比功和效率都为零。当压比提高时，比功和效率都提高，但当提高到到所谓极限压比：时，压气机耗功等于涡轮膨胀功，比功和效率又等于零。
4.环境温度的改变对燃气轮机的输出功率有什么影响？原因是什么？
答：随着环境温度的的降低，燃气轮机的比功和热效率增大，同时，空气的密度增大，流经燃气轮机的空气质量流量增大，因而燃气轮机的输出功率增大。反之，随着环境温度的升高，燃气轮机的输出功率减少。
5.一台燃用天然气的燃气轮发电机的供电效率为38 ％，天然气的低位发热量为38000kJ/Nm3，试求耗气率(Nm3/kWh)和热耗率(kJ/kWh)。
解：热耗率：
气耗率：
6.提高燃气透平的燃气初温对燃气轮机的效率有什么影响？
答：随着燃气初温的提高，燃气轮机的效率不断增大。
7.已知压气机进口空气总温为288K，总压为0.1013Mpa，压比为13.55，等熵效率为0.88，燃气透平的等熵效率也为0.88，环境的压为0.1013Mpa，温度比4.5，空气的比热容c p＝
1.01kJ/（kg·K），γ＝1.4，试求燃气透平的出口总温。
解：燃气初温：
透平理论出口总温：
透平等熵效率：
透平出口总温：
8.词语解释：
（1）压气机的基元级：在压气机级的某一半径r的地方，沿半径方向取一个很小在厚度△r，然后沿圆周方向形成一个与压气机的轴线同心的正圆柱形薄环，在这个薄环内包括有压气机级的一列动叶栅和一列静叶栅的环形叶栅。这组环形叶栅就是压气机的基元级。
（2）压气机的级：一列动叶栅与它下游方向的一列静叶栅共同组成压气机的一个级。（3）反力度：气流在动叶栅内的静焓增量与滞止焓增量之比，即：
（4）冲角：叶栅的几何入口角与进气角之差，即
（5）基元级的流量：指单位时间内流过叶栅通流截面的气体数量，通常可以用质量流量或体积流量来表示。（P53）
（6）压缩比：是一个表示空气通过压气机的级以后，压力相对升高的参数，通常，它是一个无因次量，反映压气机级的增压能力。（P53）
（7）效率：是一个用来表示压缩过程中能量转换过程完善程度的性能指标。最常见的是等熵压缩效率。（P54）
（8）载荷系数：是一个衡量压气机级外加机械功量的特性系数。（P54）
（9）滞后角（落后角）：叶栅的几何出口角与气流流出叶栅时的出气角之差。（P57）
9简述轴流式压气机的工作过程。
答：空气从进气道进入压气机，逐级地完成压缩过程，压力和温度升高，最后从排气道排出。10如何计算基元级中动叶栅与气流之间的作用力和外加的机械功？
答：叶片对气流的轴向作用力：
工作叶轮加给气流的机械功：或
11.简述基元级中能量的转换过程与原因。
答：（1）外界通过工作叶轮上的动叶栅把一定数量的压缩轴功传递给流经动叶栅的空气，一方面使气流的绝对速度却能增高，同时让气流的相对速度却能降低，以促使空气的压力得以增高一部分。（2）随后，由动叶栅流出的高速气流在扩压静叶中逐渐减速，这样，就可以使气流绝对速度却能中一部分进一步转化成为空气的压力势能，使气体的压力进一步增高。
12.轴流式压气机的叶片为什么需要扭转？
答：对于采用直叶片的压气机级来说，除了靠近平均半径的地方以外，其他部分都会发生气流的分享现象，这不仅会恶化压缩效率，甚至使压气机无法正常工作。为此，就应该根据速度三角形沿叶片高度方向的变化规律来设计压气机级的叶片，这样的叶片必然是扭叶片。13.试分析轴流式压气机中的能量损失？
答：通常，可以把压气机的能量损失概括为内部损失和外部损失两大类型。（1）所谓内部损失是指那些会引起压气机中空气的状态参数发生变化的能量损失，它们有以下几种：在压气机通流部分发生的摩擦阻力损失和涡流损失，径向间隙的漏气损失，级与级之间内气封的漏气损失，工作叶轮或转鼓断面与气流的摩擦鼓风损失。（2）所谓外部损失是指那些只会增加拖动压气机工作的功率，但不影响气流状态参数的能量损失，它们有以下几个方面：损耗在支持轴承和止推轴承上的机械摩擦损失，经过压气机高太侧轴端的外气封泄露到外界去的漏气损失。
14.简要分析轴流式压气机发生喘振的原因。
答：喘振现象的发生总是与压气机通流部分中出现的气流脱离现象有密切关系。当气流发生较大的脱离时，气流就会朝着叶栅的进气方向倒流，这就为发生喘振现象提供了前提。15.简要说明防止轴流式压气机发生喘振的措施。
答：（1）在设计压气机时应合理选择各级之间流量系数的配合关系，力求扩大压气机的稳定工作范围。（2）在轴流式压气机的第一级，或者前面若干级中，装设可转导叶的防喘措施。（3）在压气机通流部分的某一个或若干截面上，安装防喘放气阀的措施。（4）合理地选择压气机的运行工况点，使机组在满负荷工况下的运行点，离压气机的喘振边界线有一定安全裕量的措施。（5）把一台高压比的压气机分解成为两个压缩比较低的高、低压压气机，依次串联工作；并分别用两个转速可以独立变化的透平来带动的双轴燃气轮机方案，可以扩大高压比压气机的稳定工作范围。
16.燃气轮机装置定压加热理想循环中，工质视为空气。空气进入压气机时的压力为0.1Mpa，温度为15℃。循环增压比π＝17，燃气轮机进口温度为1673K。循环的p－v图及T－s图
见下图。若空气的比热容c p＝1.01kJ/（kg·K），γ＝1.4，试分析此循环。若燃气轮机进口温度为1273K，试分析此循环效率的变化。
解：燃气轮机定压加热理想循
环由收下四个过程组成的，即：
A.理想绝热的压缩过程1→2；
B.等压燃烧过程2→3;
C.理想的
绝热膨胀过程3→4；D.等压放
热过程4→1。
从图中可以看到：在理想绝热的压缩过程中，面积1p1p221就是理想绝热压缩功。在等压燃烧过程中，面积2s1s432就是空气在此过程中从外界吸入的即用q1。在理想绝热的膨胀过程中，面积3s4s123就是理想绝热膨胀功。在等压放热过程中，面积4s4s114就是燃气在此过程中释放给外界的热能q2。
在p-v图中，面积34123表示1kg空气在燃气轮机中完成一个循环后能够对外界输出的理想循环功；在T-s图中，面积34123与2s 1s432的比值就是机组的循环效率。
那么定压加热循环的理论效率为：
可以看出，按定压加热循环工作的燃气轮机装置的理论热效率仅仅取决于增压比，而和升温比无关；增压比愈高，理论热效率也愈高。
所以，=55.49%
17．燃气轮机装置定压加热理想循环中，压缩过程若采用定温压缩，则可减少压气机耗功量，从而增加循环净功。在不采用回热的情况下，这种循环1－2`－2－3－4－1(如图)的热效率比采用绝热压缩的循环1－2－3－4―1是增加了还是降低了，为什么？
解：绝热压缩时：
定温压缩时：
所以这种循环的热效率比采用绝热压缩的循环增加了。
18.燃气轮机装置的定压加热理想循环中，工质视为空气，进入压气机的温度t1＝27℃、压
力p1＝0.1MPa，循环增压比15
1
2
=
=
p
p
π。在燃烧室中加入热量q1＝433kJ/kg
，经绝热膨胀到p4＝0.1MPa。设比热容为定值，试求：（1）循环的最高温度；（2）循环的净功量；（3）循环热效率；（4）吸热平均温度及放热平均温度。
解：
由可得，
19.在燃气轮机理论循环的分析中，如果近似地认为所有过程平均等压比热容相等，即：
p
pg
py
pt
c
c
c
c≈
≈
≈和r
r≈
1
，并且不考虑压损，即*
*
*=
=ε
ε
ε
y
t
，这样燃气轮机内效率的解析式可表示为：
r
y
r
r
y
r
r
y
t
r
r
t
c
η
η
ε
τ
η
ε
η
ε
τ
η
]
/)1
(
1[
/)1
(
)
1(
1
1
1
*
-
*
*
-
*
*
-
-*
-
+
-
-
-
-
=
设Cp=1.092 kJ/kg.K,ε=11 , *
y
η=0.89, *
r
η=0.99, *
t
η=0.90，r=1.4,压气机进气温度T0=298K,求透平前温度T*3为1223K，1323K，1573K时燃气轮机的内效率。并分析T*3对燃气轮机内效率的影响。
解：当时，当时，
当时，
可见，当压气机进气温度不变时，随着透平前温度的增高，燃气轮机内效率增高。
20.简述燃气轮机燃烧室的工作过程的特点。
答：（1）由于燃烧室进口气流速度较高，在如此高速下组织燃烧，无论从稳定火焰或降低压力损失方面考虑，都要采取专门措施，如设置扩压器、火焰管头部进气装置等。（2）利用火焰管开孔规律来控制气流分配，其中一部分空气主要是参加燃料的燃烧，另一部分空气主要是与高温燃烧产物掺混，以降低燃烧室出口的燃气温度，这样才能满足燃烧与涡轮要求的进口温度。（3）必须组织一部分空气冷却火焰管壁面。（4）对液体燃料，必须用喷嘴将它雾化，以加速其蒸发汽化，从而迅速形成与空气混合的可燃混合气。（5）在燃烧室结构设计中，需要仔细考虑热膨胀问题。
21.从结构上燃气轮机燃烧室通常可分为哪几类？各有什么优缺点？
答：从结构上燃气轮机燃烧室通常可以分为：圆筒型、分管型、环管型以及环形。
（1）圆筒型燃烧室的最大优点是：结构简单；机组的全部空气渡过一个或两个燃烧室，能适应固定式燃气轮机的结构特点，便于与压气机和透平配装；装拆容易。由于燃烧室的尺寸比较大，因而在流阻损失较小的前提下，比较容易取得燃烧效率高、燃烧稳定性好的效果。其缺点是：燃烧热强度低；笨重，金属消耗量大；而且难于作全尺寸燃烧室的全参数试验，致使设计和高度比较困难。
（2）分管型燃烧室的优点是：燃烧空间中空气的流动模型与燃料炬容易配合，燃烧性能较易组织，便于解体体检和维护。由于流经燃烧室的空气流量只是整个机组进气问题的1/n，因而燃烧室便于在试验台上作全尺寸和全参数的试验，试验结果可靠而且节省费用。它的缺点是：空间利用程度差、流阻损失大，需要用联焰管传焰点火，制造工艺要求高。
（3）环型燃烧室具有体积小、重量轻，流阻损失小，联焰方便、排气冒烟少，火焰管的受热面积小，发展潜力大等一系列优点，是一种很有发展前途的结构形式。它特别适宜与轴流式压气机匹配。但是由于燃烧空间彼此沟通，气流与燃料炬不容易组织，燃烧性能较难控制，燃气出口温度场受进气流场的影响较大而不易保持稳定，同时，由于需要用机组的整个进气量作燃烧试验，试验周期长而耗费大，加上结构的刚性差，在机组上又不便于解体检查，致使这种燃烧室曾长期未获广泛使用，但目前正在迅速发展之中。
（4）环管型燃烧室是一种介于环型和分管型燃烧室之间的过渡性结构型式。它兼备两者
的优点，但却继承了重量较大，火焰管结构复杂，需要用联焰管点火，制造工艺要求高等缺点。它适宜与轴流式压气机配合工作，能够充分利用由压气机送来的气流的动能。在目前应用得还相当广泛。
22.为什么燃烧室能在高温下工作？
答：①选用耐高温材料；②合理控制燃烧室温度；③可靠的冷却保护措施。
23.为什么扩散燃烧型燃烧过程必然会产生较多的“热NOx”污染物？减少这些污染物可以采用哪些措施？
答：（1）扩散燃烧，火焰面上的，其温度甚高，通常为理论燃烧温度，它总是高于空气中的与起化学反应而生成时的起始温度。因而按这种方式组织的燃烧过程必然会产生数量较多的“热NOx”污染物。
（2）为了减少这些污染物，可以采取三种措施，即：A.在高负荷条件下，向扩散燃烧的燃烧室中喷射一定数量的水或水蒸气，借以降低燃烧火焰的温度；B.在余热锅炉中安装所谓的选择性催化还原反应器（SCR）；C.采用催化燃烧法。
24.为了克服均相预混方式的喘流火焰传播燃烧方法的缺点，可以采取哪些措施？
答：（1）合理地选择均相预可混混合物的实时掺混比和火焰和温度。（2）适当增大燃烧室的直径或长度，以适应火焰温度较低时，火焰传播速度比较低的特点。（3）必要是在低负荷工况下仍然保留一小股扩散燃烧火焰，以防燃烧室熄火，并使满足燃气轮机燃烧室负荷变化范围很宽的要求。（4）合理地控制均相预混可燃混合物从调节阀喷口到燃烧区之间的输运时间，不使与燃烧室火焰管的共振周期重合，以防燃烧室发生振荡燃烧现象。（5）采用分组燃烧方式以扩大负荷的变化范围。
25.为什么采用分级燃烧方式可以扩大燃气轮机负荷的变化范围？
答：采用分组燃烧方式时，供入各级燃烧区的燃料量是根据机组负荷量的变化而不断改变的。
26.说明干式低Nox燃烧室工作原理。
答：采用均相预混方式的湍流火焰传播燃烧方法，把燃料蒸气（或天然气）与氧化剂（空气）预先混合成为均相的、稀释的可燃混合物，然后使之以湍流火焰传播的方式通过火焰面进行燃烧，那时，火焰面的燃烧温度与燃料和空气实时掺混比的数值相对应。通过对燃料与空气实时掺混比的控制，使火焰面的温度永远低于1650℃，这样就控制“热NOx”生成。
27.燃气透平为什么能在高温下工作？
答：①选用耐高温材料；②合理控制燃烧室温度；③可靠的冷却保护措施。
28.燃气透平初温是如何定义的？
答：目前有定义燃气透平初温的三种方法，即：A.燃烧室的出口温度；B.燃气透平第一级喷嘴环后的燃气温度；C.以进入燃气透平的所有空气流量计算的平均温度。
29.说明轴流式燃气透平的工作原理。
答：高温高压的燃气在透平中作连续稳定的绝热流动，逐级完成膨胀过程，推动工作叶轮旋转作功。
30.试说明基元级中燃气能量的转换关系。
答：
31.试说明高温高压的燃气在透平中作功的过程和原因。
答：（1）首先，在喷嘴环中使燃气发生膨胀过程，以增高气流的流动速度，这样，就能把燃气本身所具有的能量，部分地转化成为气流的动能。在这个过程中燃气的压力、温度和热焓都被降低了，但其比体积则增大，而速度却增高了。由于当时燃气与外界尚无热能和功量的交换，因而燃气的滞止焓值和滞止温度是维持恒定不变的，可是滞止压力则由于不可逆现象的存在，将略有降低。
(2)随后，将高速的燃气喷向装有动叶栅的工作叶轮。利用燃气在流过动叶栅流道时所发生的动量的变化关系，可以在动叶栅中产生一个连续作用的切向推力，借以推动工作叶轮转动，并对外作功。
(3)在工作叶轮中燃气的作功过程有两种方案可循。在冲动式透平级中，气流流过动叶栅时一般不再继续膨胀了，因而在动叶栅的前后，燃气的压力、温度和相对速度的大小几乎不再发生变化；但是绝对速度和滞止焓值必然都有相当程度的降低。届时，燃气绝对速度却能的减少量将全部转化为燃气对外界所作的膨胀轴功。
但是，在反动式透平级中，气流流过动叶栅时还会继续膨胀。因而在动叶栅的前后，燃气的压力、温度和焓值都将进一步下降，而其比体积和相对速度却有所增大。当然，膨胀终了时燃气的绝对速度和滞止焓值也都会有相当程度的降低。在这种情况下，燃气流经工作叶轮时所发生的绝对速度动能与相对速度动能变化量的总和，将全部转化为燃气对外界所作的膨胀轴功。
32.词语解释：
(1)燃气透平的基元基：
(2)燃气透平的级：一列静叶和一列动叶组成一个最基本的透平“级”。
(3)中弧线：叶型中所有内切圆的圆心连线，它可以是一个圆弧、抛物线，或者是某一种光滑的弧形曲线。
(4)栅距t：在两个相邻的叶片上，同位点之间沿额线方向的距离。
(5)安装角：叶型外弦线与后额线之间的夹角。
(6)几何入口角与几何出口角：中弧线在叶型入口边和出口边的切线与前、后额线之间的夹角。
（7）燃气透平的基元级：在透平级的某一半径r的地方，沿半径方向取一个很小在厚度△r，然后沿圆周方向形成一个与压气机的轴线同心的正圆柱形薄环，在这个薄环内包括有压气机级的一列动叶栅和一列静叶栅的环形叶栅。这组环形叶栅就是燃气透平的基元级。
（8）透平动叶中等熵焓降整个级的总等熵焓降之比，通常也称为热力学反动度。
透平动叶中气体能量转换成的作功量与整个级的总作功量之比，通常也称为运动学反动度。
（9）冲角：叶栅的几何入口角与进气角之差，
（10）中弧线：叶型中所有内切圆的圆心连线，它可以是一个圆弧、抛物线，或者是某一种光滑的弧形曲线。
（11）滞后角：是指在输入轴开始转动时,由于有齿侧隙存在,输出轴滞后一个角度才开始转动,即输出轴滞后于其理论位置的转角
（12）弦线：叶型内弧侧进口边与出口的公切线，又称外弦
（13）出口边的厚度一般出口边的型线是做成圆弧型的，其厚度就是出口边圆弧的直径
（14）叶型剖面的几何形状：它是决定叶型形状的关键尺寸，又称型线
（15）弦长:在叶片入口边到出口边之间沿弦线方向的距离，它表示叶型大小的特征尺寸（16）载荷系数：是衡量压气机级外加机械功量的特性系数
(17)叶型折转角：中弧线入口端的切线与出口端的切线之间的夹角
(18)相对栅距：t=t/b 表示叶栅中叶型排列的疏密程度
(19)叶栅宽度：叶栅在轴线方向的尺寸
33.分析透平级中能量的损失。
答：像压气机级那样，透平级中会发生型阻损失、端部损失、径向间隙的漏气损失等那些会影响透平级中燃气的状态参数的内部损失，此外，还有由于气流离开透平动叶栅时，因具有一定的绝对速度，而带走的余速损失。
34.大型燃气透平叶片为什么必须做成扭曲的？
答：对于长叶片来说，在同一个转速下，叶片根部与顶部的圆周速度和就会相差很大。在设计这种叶片时，假如对这个因素不加注意，而仍然采用直叶片结构，就会在叶片进口处造成气流脱离现象，致使透平效率严重恶化。因而为了提高透平级的效率和作功能力，必须采用扭叶片。
35.与压气机比，为什么轴流试燃气透平的级数少而效率比较高？
答：在压气机中，为了避免气流流过压气机叶栅时发生严重的脱离现象，通常，总是把压气机叶型的弯曲角限制在45°角以内。随着压气机叶型弯曲角的减小，必然会导致气流流经动叶栅时值的减少。这就是说：当压气机叶型的角受限制时，也正意味着外界通过工作叶轮和动叶栅传递给1kg空气的压缩轴功必将受到了限制，即压气机级的压缩比受到了限制。
在透平中，由于在透平叶栅中气流的膨胀加速过程，附面层的厚度较薄，不易发生气流的脱离现象，气流的折转角可以设计得很大，即远远大于，因而透平级的膨胀比就可以加大很多，而级的效率却仍然能够保持相当高的水平。
36.能够查阅燃气透平的特性曲线和燃气轮机的联合运行曲线。
37.比较轴流式压气机与轴流式透平的相同点与不同点。
38.燃气轮机整体式结构的含义？
答：压气机、燃烧室和燃气透平，包括压气机进气机匣和燃气透平的排气扩压机匣，彼此联接成为一个整体，安装在同一个底座上。
39.GE公司生产的燃气轮机中，压气机的转子采用什么型式的结构？它有什么优缺点？答：压气机的转子采用了外围拉杆螺栓联接的盘鼓式的转子结构型式。盘鼓式的转子把各级轮盘在接近轮缘处的鼓环，用多根细而长的拉杆螺栓，彼此压紧而连接成为一体的，因而它在接近轮缘处是一个转鼓，这样，可以使转子具有很好的刚性。转子旋转时产生的离心力则是依靠轮盘承受的，致使这种转子也能具有很好的强度。
40.影响燃气轮机维修周期的“维修时间因素”和“起动因素”有哪些？
答：①燃料的种类；②燃烧温度的设定；③蒸汽/水的喷注量；④机组甩负荷与否；⑤起动速率；⑥高温烟气通道硬件所用的材料。
41.能够计算“维修时间因素”和“起动因素”。
42.燃用天然气的大型燃气--蒸汽联合循环机组为什么要采用“三压汽水发生系统？
答：为了降低余热锅炉的排气温度，充分利用燃气的余热。
43、绝热压缩过程中的损失、燃烧室中的压力损失（假定与外界没有热交换）、以及绝热膨胀过程的损失，如何在T-s循环图上表示？T-s循环图上的实际循环面积是否等于有效比功？
答：详见P17的图2-2a）以及P17-18的相关内容。第二问的答案在该部分内容的最后。44、简述对轴流式压气机的性能要求。
答：（1）.增大压气机的空气流量
（2）.提高单转子压气机的压缩比
（3）.改善压气机的效率
（4）.改善压气机的运行稳定范围
（5）.结构紧凑，坚固耐用，便于制造
45、简述燃气轮机燃烧室的工作过程的特点及其性能指标。
答：燃气轮机燃烧室的工作过程具有：①.高温；②.高速；③.高燃烧强度；④.高余气系数；
⑤.运行参数变化剧烈；⑥.要求燃用多种燃料等一系列特点。
性能指标：
①燃烧稳定性好，在任何运行工况下都不会发生熄火或强烈的火焰脉动以及振荡燃烧现象；
②燃烧效率高，通常，在满负荷工况下要求达到99%左右，怠速工况下不宜低于90%；
③燃烧火焰短，不致伸入燃气透平；
④出口温度场均匀，或者按设计所要求的温度场规律分布；
⑤流阻损失小，相对总压降大约为3%-6%；
⑥结构紧凑、轻巧、单位时间内能在单位体积的燃烧空间内燃尽更多的燃料，燃烧热强度大约是35-190W/(N·M)；
⑦点火性能好；
⑧高温元件冷却良好，严防烧坏或发生翘曲变形，火焰管的最高壁温一般不超过800℃、最好能控制在700-750℃；
⑨火焰管应有数千到上万小时的使用寿命；
⑩排气中污染的含量符合环境保护条例的规定。
46、从结构上燃气轮机燃烧室通常可分为哪几类？各有什么优缺点？
答：可分为圆筒型、分管型、环管型、环型。圆筒型：结构简单、便于维修、使用寿命长。缺点是：空间利用率差、比容积热强度较低，不适用于要求结构紧凑的机组。分管型：较易组织良好的燃烧过程，且调试时所消耗的人力和物力都较小，比较容易从燃气轮机上拆卸，检修方便。缺点：结构较复杂，空间利用率不高，重量较重需冷却保护的火焰表面相对较多，启动点火时火焰管间传焰性能差，出口温度沿周向不均匀度大，燃烧室与直流布置地压气机和涡轮流路不适应，采故需用型线复杂地管道过度且压力损失较大。环型：管道型线和结构都较为简单，压力损失也小。不需要连焰管传焰，不存在启动点火的传焰问题。缺点：调试时消耗空气量打、尤其匹配难度大、组织燃烧较难。由于对进口流场比较敏感，故不易获得
稳定的出口流场。环形火焰管由于刚性差，早高温下易发生变形。另外从检修方面看，这种燃烧室的拆卸比较困难。环管型：优点：燃烧过程在尺寸较小的火焰管内进行，油气匹配较好，这对组织燃烧有利。在调试燃烧室时，可在有1到3个火焰管组成的扇形段中进行，由于所需空气量少，有利于调试工作。尺寸比较紧凑。主要缺点：燃烧室进口段流动比较复杂，故扩压器设计困难，同时它也存在传焰问题。
47、简述扩散燃烧型燃烧室的工作过程。为什么燃烧室能在高温下工作？
答：由压气机送来的压缩空气，在逆流进入遮热筒与火焰管之间的环腔时，因受火焰管结构形状的制约，
将分流成为几个部分，逐渐流入火焰管，以适应空气流量与燃料流量的比值总是要比理论燃烧条件下的配比关系大很多的特点。
其中的一部分空气称为“一次空气”，它分别由旋流器、端部配器盖板、过渡椎顶上的切向孔以及开在火焰管前段
的三排一次射流孔，进到火焰管前端的燃烧区中去。在那儿，它与由燃烧喷嘴喷射出来的液体燃料或天然气，
进行混合和燃烧，转化成为1500℃-2000℃的高温燃气。这部分空气大约占进入燃烧室的总空气量的25%；
另一部分空气称为“冷却空气”，它通过许多排开在火焰管壁面上的冷却射流孔，逐渐进入火焰管的内壁部位，
并沿着内壁的表面流动。这股空气可以在火焰管的内壁附近形成一层温度较低的冷却空气膜，它具有冷却高温的火焰管壁、
使其免遭火焰烧坏的作用。此外，剩下来的那一部分空气则称为“干净空气”或“掺混空气”，它是由开在火焰管后段的
混合射流孔，射到由燃烧区流来的1500-2000℃的高温燃气中去的，它具有掺冷高温燃气，使其温度比较均匀地降低到
透平前燃气初温设计值的作用
48、。了解GE公司设计的DLN燃烧室、ABB设计的环境型（EV）燃烧室、Siemens的干式低Nox的混合型燃烧室的工作过程。
49、了解燃烧室的变工况特性。
答：在燃气轮机的实际运行中，像压气机和燃气透平的情况一样，燃烧室也会在偏离设计工况的条件下工作。那时流经燃烧室的空气流量、温度、压力、速度以及燃料消耗量都会发生
变化，相应地，燃烧室的工作性能，例如燃烧效率ηγ、总压保持系数ξγ、壁面温度、出口温度场等，都会发生一定的变化。为了配合整台燃气轮机变工况特性的研究，我们也有必
与机组负荷的要了解当机组的负荷变化时，燃烧室的某些特性是如何变化的。（燃烧效率η
γ
关系曲线以及燃烧室的ξγ与机组负荷的关系曲线见书本P103）在燃烧室的变工况性能中，必须充分注意的另一个指标是贫油熄火极限问题。这个只对于机组的安全运行有直接影响，这个指标只能通过燃烧室试验测得。在燃烧室的调试过程中，人们应确保燃烧室在机组可能出现的任何工况下，都不会发生熄火，而且在负荷骤增或骤减的动态过程中，也不至于有熄火的任何危险。
50、简述燃气透平的作用。
答：燃气透平的作用是：把来自燃烧室的、蕴储在高温高压燃气中的能量转化为机械功，其中一部分用来带动压气机工作，多余的本分则作为燃气轮机的有效功输出，去带动外界的各种负荷。
51、简述轴流式燃气透平的性能要求。
(1)提高燃气透平的燃气初温t*3。因为它是改善燃气轮机的效率和增大比功的重要因素。
(2)改善燃气透平的效率。
(3)在保证燃气透平效率的前提下，增高透平级的膨胀比，以适应高效、大功率燃气轮机中压气机的压缩比 *不断增大的需要，力求燃气透平的级数不至于过多。
(4)增大燃气透平的通流能力，以适应大功率燃气轮机中空气流量不断增大的需要。
(5)结构的紧凑性和耐用性，特别是透平叶片的使用寿命必须以104h计算。此外，透平部
件应便于制造。
52、基元级中燃气流施加于动叶栅的作用力何机械功如何计算？
答：周向分力P u’=m a(w1u-w2u)
轴向分力P a’= m a(w2a-w1a)+(p1-p2)t
m a————没秒钟流过工作叶片的气体质量；
w1a、w2a————动叶栅进口与出口处相对速度w1与w2的轴向分速度；
w1u、w2u————动叶栅进口与出口处相对速度w1与w2的周向分速度；
t————动叶栅的一个间距宽度。
机械外功：
l y=u(w1u-w2u)=u w u
式中w u标志着气流在圆周方向扭转的量，简称为扭速。
53、比较轴流式压气机与轴流式透平的相同点与不同点。
答：书本P132-136
54、为什么要对压气机通流部分进行清洗？
答：压气机通流部分污染，致使压气机效率降低，特性曲线变坏，启动时压气机耗功增加，出现起动机功率不足现象而导致启动失败
55、产生“热悬挂”的原因是什么？
答：P189
热悬挂发生在启动机脱扣以后，机组转速停止上升，运行声音异常，若继续增加燃料流量，透平前温升高，而转速却不上升，反而呈现下降的趋势，最终导致启动失败。
热悬挂的主要原因：启动过程线太靠近压气机的喘振界线
56．一台燃用天然气的燃气轮发电机的供电效率为40％，天然气的低位发热量为38000kJ/Nm3，试求耗气率(Nm3/kWh)和热耗率(kJ/kWh)，供电标煤耗率。设天然气密度为0.707kg/Nm3。
解： 热耗率：)/(9000%40/3600/3600q h kW kJ N
c e ?===η
气耗率：)/(237.038000/9000/q 3h kW Nm Q q net e V ?=== )/(167.0237.0707.0q h kW kg q V m ?=?=?=ρ
标准煤热值Q=29270kJ/kg ，故 供电标煤耗率)/(g 307.029270/9000/q e h kW k Q ?===
57．燃气透平初温是如何定义的？
答：有三种定义燃气透平初温的方法：
1.燃烧室的出口温；
2.燃气透平第一级喷嘴环后的燃气温度；
3.以进入燃气透平的所有空气流量计算的平均温度
58．与压气机比，为什么轴流试燃气透平的级数少而效率比较高？
答：压气机在设计时，为了避免气流流过压气机叶栅时产生脱离现象，叶片的弯曲角限制在一定的范围之内，而透平中是气流的膨胀加速过程，气流的弯曲角设计得很大，膨胀比就加大很多，而极的效率却仍然能够保持较高的的水平。
59．何谓燃气轮机的折合流量、折合转速？
答：折合转速为/，折合流量为/,其中，为流经透平级的燃气流量（kg/s ），为透平转速，为燃气初温，燃气初压
60．根据典型燃气透平的特性曲线和燃气轮机的联合运行曲线，分析大气温度变化对燃气轮机输出功率、效率、排气温度及排气流量的影响。
答：1、根据P144页的图6-7，燃气轮机的相对输出功率随着大气温度的增大
而下降；
2、由图6-6，燃气轮机的相对效率随大气温度的增大而下降；
3、当大气温度增大时，燃气轮机的吸热量不变，而燃气轮机的相对输出功率
跟质量流量都会下降，燃气透平前的燃气初温保持恒定，则燃气轮机的排气温度会增大；
4、大气温度增大，空气的密度变小，则吸入压气机的空气质量流量会下降，
既排气流量也会下降。
29. 结合压气机、燃气透平的联合工作曲线，图示分析：当IGV 开度一定时，压气机进气过滤器起火、燃烧室超温等3种情况下，燃气轮机工作点的变化趋势及可能的后果。
30．分析压气机气流通道及叶片积垢或积尘对燃气轮机工作状况的影响。
4、气流通过轴流压气机级时，为什么气流的压力可以提高？
8、 T-s 图上画出反力度为Ω＝0.5（或Ω＝0，Ω＝1）的压气机基元级内气体压缩的热力过程图，说明基元级各特征截面上参数变化的关系（u 1=u 2,或u ≠u ）。
9、如图所示的循环，其参数与上题相同，即T 1＝288K ，p 1＝0.1Mpa ，171
2==p p π，T 3
＝1673K ，81.513
==T T τ。取压气机绝热效率89.0,=ηs C ，透平的相对内效率91.0=ηT
。若选定参考状态T 0＝273K 、p 0＝0.1Mpa 、h 0＝0，s 0＝0，并设热源温度T ＝1673K ，试对各过程及整个循环进行热力学第一、第二定律分析。 T
取T 3=1673K 和T 3=1273K ，比较两种条件下的循环效率。
22、 了解联合循环机组的启动过程。为什么冷启动要比热启动多用比较长的时间？
24．提高燃气轮机效率的措施有哪些？提高功率的措施又有哪些？
燃气轮机运行故障及典型事故的处理 1 燃气轮机事故的概念及处理原则 111 事故概念 燃气轮机事故指直接威胁到机组安全运行或设备发生损坏的各种异常状态。凡正常运行工况遭到破坏,机组被迫降低出力或停运等严重故障,甚至造成设备损坏、人身伤害的统称为事故。造成设备事故的原因是多方面的,有设计制造方面的原因,也有安装检修、运行维护甚至人为方面的原因。 112 故障、事故的处理原则 当燃气轮机运行过程中发生异常或故障时,处理时应掌握以下原 则:(1) 根据异常和故障的设备反映出来的现象及参数进行综合分析和判断,迅速确定故障原因,必要时立即解列机组,防止故障蔓延、扩大。(2) 在事故处理中,必须首先消除危及人身安全及设备损坏的危险因素,充分评估事故可能的对人身安全和设备损害的后果,及时、果断的进行处理。(3) 在处理事故时牢固树立保设备的观念。要认识到如果设备严重损坏以至长期不能投入运行对电力系统造成的影响更大。所以在紧急情况下应果断的按照规程进行处理,必要时停机检查。 (4) 在事故发生后,运行各岗人员要服从值班长的统一指挥,各施其责,加强联系和配合,尽可能将事故控制在最小的损坏程度。(5) 当设备故障原因无法判断时,应及时汇报寻求技术支持,并按最严重的后果估计予以处理。(6) 事故处理后,应如实将事故发生的地点、时 间及事故前设备运行状态、参数和事故处理过程进行详细记录和总
结。 2 燃气轮机的运行故障、典型事故及处理 211 燃机在启动过程“热挂” “热挂”现象:当燃机启动点火后,在升速过程中透平排气温度升高达到温控线时燃机由速度控制转入温度控制,这抑制了燃油量的增加速率而影响燃机升速,延长燃机启动时间,严重时燃机一直维持在温控状态使燃机无法升速,处于“热挂”状态。随后燃机转速下降致使启动失败,只能停机检查。 “热挂”的原因及处理办法有: (1) 启动系统的问题。①启动柴油机出力不足;②液力变扭器故障。液力变扭器主要由一个离心泵叶轮、一个透平轮和一个带有固定叶片的导向角组成。在启动过程中通过液体将启动柴油机的力矩传送给燃机主轴。液力变扭器的故障可通过比较柴油机加速时燃机0 转速到14HM 的启动时间来判断;③启动离合器主从动爪形状变化,使燃机还没超过自持转速,爪式离合器就提前脱离(柴油机进入冷机后停机) ,这时燃机升速很慢。而燃油参考值是以0105 %FRS/ S 的速度上升的,由于燃机升速慢而喷油量增速率不变使燃油相对过量,使排气温度T4 升高而进入温控,导致燃机的启动失败。(2) 压气机进气滤网堵塞、压气机流道脏,压缩效率下降。进气滤网堵塞会引起空气量不足;压气机流道脏会使压气机性能下降。必须定期更换进气滤网并对压气机进行清洗,及时更换堵塞的滤网和清除压气机流道上的积垢及油污。(3) 燃机控制系统故障。当燃油系统或控制系统异常时,有可能引起燃油
联合循环燃气轮机发电厂简介 联合循环发电：燃气轮机及发电机与余热锅炉、蒸汽轮机共同组成的 循环系统，它将燃气轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回收转换为蒸汽，再将蒸汽注入蒸汽轮机发电。形式有燃气轮机、蒸汽轮机同轴推动一台发电机的单轴联合循环，也有燃气轮机、蒸汽轮机各自推动各自发电机的多轴联合循环。胜利油田埕岛电厂采用的是美国GE公司的MS9001E然气轮机，其热效率为33.79%,余热锅炉为杭州锅炉厂的立式强制循环余热锅炉。1．燃气轮机 1.1 简介燃气轮机是一种以空气及燃气为工质的旋转式热力发动机,它的结构与飞机喷气式发动机一致,也类似蒸汽轮机。主要结构有三部分： 1 、燃气轮机（透平或动力涡轮）； 2、压气机（空气压缩机）； 3、燃烧室。其工作原理为：叶轮式压缩机从外部吸收空气,压缩后送入燃烧室,同时燃料（气体或液体燃料）也喷入燃烧室与高温压缩空气混合,在定压下 进行燃烧。生成的高温高压烟气进入燃气轮机膨胀作工,推动动力叶片高速 旋转,乏气排入大气中或再加利用。 燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和寿命 周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。燃气轮机分为轻型燃气轮机和重型燃气轮机,轻型燃气轮机为航空发动机的转型,其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高,主要用于电力调峰、船舶动力。重型燃 气轮机为工业型燃机,其优势为运行可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高,主要用于联合循环发电、热电联产。埕岛电厂采用的 MS9001E燃气轮发电机组是50Hz, 3000转 /分,直接传动的发电机。该型燃气轮发电机组最早 于 1987年投入商 业运行，基本负荷燃用天然气时的功率为123.4MW热效率为 33.79%,排气温度539C，排气量1476X103公斤/小时，压比为12.3，燃气初
微型燃气轮机的应用和发展前景 摘要 微型燃气轮机是一类新型热机，近年来随着全球范围内的能源与动力需求,特别是电力系统的放松控制以及环境保护等要求的变化，得到了高度关注和迅速发展。先进的微型燃气轮机具有清洁、可靠、高质量、多用途等特点，为小型分布式发电和热电联供提供了最佳方式。另外高效的微型燃气轮发电机组可用于航空、航天等领域，还可用于军用车辆、辅助动力装置、车用混合动力装置等。本文通过介绍国外微型燃气轮机的发展过程及应用情况，综述了先进微型燃气轮机的技术进展，探讨了微型燃气轮机在我国的应用前景。 关键词：微型燃气轮机分布式发电热电联供径流式叶轮机械混合动力汽车
Micro gas turbine applications and development prospects Abstract Micro gas turbine is a new type of heat engine, in recent years, with the global energy and power demand, especially the power system deregulation and environmental protection requirements change, and highly. Advanced micro gas turbine has a clean, reliable, high quality, multiple use and other characteristics, for small distributed power generation and cogeneration to provide the best way. In addition to efficient micro turbine generator can be used for aviation, aerospace and other fields, can also be used for military vehicle, auxiliary power unit, vehicle with hybrid power device. This paper introduces the development process of micro gas turbine and its application, summarizes the advanced micro gas turbine technology, discusses the micro gas turbine and its future application in china. Key W ords:Micro gas turbine Distributed power generation Cogeneration Radial flow impeller machinery Hybrid electric vehicle
燃气轮机等效运行小时计算分析 【摘要】：燃气轮机制造商都有一个预先制定好的维修计划，以便获得最佳的设备可用率和最经济的维修成本，计算燃气轮机的等效运行小时（EOH ）就是为了判燃气轮机机在何时应该进行维修。本文对三菱重工、西门子、GE 三大燃气轮机制造商的燃气轮机等效运行小时的计算公式进行了分析，以便充分了解他们的维修计划。 【关键词】：燃气轮机 等效运行小时 EOH 1 前言 从2003年开始，我国新开工建设了一大批F 级的重型燃气-蒸汽联合循环电站，主要作为调峰机组。热力机械疲劳是影响调峰机组寿命的主要因素，蠕变、氧化和腐蚀是影响连续运行机组寿命的主要因素。F 级重型燃气轮机的初温已达1300～1400℃之间，燃气轮机高温部件（热通道部件）的工作条件越来越恶劣。为了保证燃气轮机运行可靠性，就必须定期地检查、检修或更换这些热通道部件。燃气轮机的高温部件是指暴露在从燃烧系统排出的高温气体中的部件，包括燃烧室、火焰筒、过渡段、喷嘴、联焰管和透平动、静叶等。 燃气轮机的高温部件必须要有一个预先制定好的合理的检查维修计划，可以减少电站非计划故障停机，提高机组起动可靠性。高温部件的检查维修计划根据计算机组的等效运行小时EOH （Equivalent Operating Hours ）来制定。在国家标准GB/T 14099.9 《燃气轮机 采购》第9部分 （等效国际标准 ISO 3977-9:1999）中，对EOH 的计算公式做出了规定。但三大燃气轮机制造商（GE 、西门子、三菱重工）在各自的运行经验基础上，都规定了各自的EOH 计算公式，制定了相应的高温部件检修计划。 2 国家（国际）标准EOH 计算 在国家标准GB/T 14099 《燃气轮机 采购》第9部分中，对EOH 的计算公式做出了规定，见公式（1），公式中考虑了各种运行过程影响机组寿命的加权系数。 )(22111 2211t b t b f t n a n a T n i i eq ++++=∑=ω （1） 其中：
微型燃汽轮机 1 引言 功率为数百kW及以下的燃气轮机在20世纪40~60年代就已存在，但由于其发电效率低，长期以来，几十至几百kW的小型发电机组市场一直由内燃发电机组占领。随着高效回热器由军用转入民用，微型燃气轮机的发电效率显著提高。20世纪90年代初出现了无齿轮箱的燃气轮机，有些机组采用了不需要润滑系统的空气轴承，使得微型燃气轮机的结构更为紧凑，几乎不用维护。微型燃气轮机体积小、重量轻、适用燃料范围广，可靠近用户安装，显著提高了对用户供电的可靠性。这些优点使得微型燃气轮机在分散式供电、热电联供和车辆混合动力方面的应用得到了迅猛发展[1]。1998年末美国Capstone公司推出了第1台商业化的微型燃气轮机装置，现已有多家公司研制和生产这种微型燃气轮机，主要集中在北美、瑞典和英国。美国AlliedSignal公司估计，到2010年微型燃气轮机发电机组的销售额将达到100~150亿USD[2]。 微型燃气轮机在生产电力的同时回收利用了燃烧后的废热，可同时提供供暖服务和空调制冷服务，这种热电联产的发电形式越来越受欢迎[3]。我国也在医院、机场、楼宇等领域有应用的实例，并取得了较好的效果[4]。 在充满竞争的电力零售市场上，微型燃气轮机凭藉其综合发电成本低的优势必将在未来的电力系统中占据越来越重要的位置[5]。2003年冬季，英国Powergen 公司将开展微型电站装入居民家庭厨房的试点工程。这种燃气电站可取暖、供热水、发电，试验表明一年可节约能源费用249.6USD。微型燃气轮机在未来的电力系统中必将同大型集中式电站一起为用户提供清洁便宜的能源服务。 2 微型燃气轮机的结构 微型燃气轮机是热电联产发电机组，美国Capstone公司生产的微型燃气轮机的工作原理如图1所示，内部结构剖面如图2所示。 Capstone公司生产的微型燃气轮机的主要组成部分包括：发电机、离心式压缩机、透平、回热器、燃烧室、空气轴承、数字式电能控制器（将高频电能转换
9E燃气轮机联合循环发电厂必须知道 1.有差无差系统 (1) 2.除氧装置 (1) 3.燃机转速代号和对应转速比例 (2) 4.省煤器的再循环管的主要作用有二点： (2) 5.电缆先放电验电再装设接地线 (3) 6.主变接线方式 (3) 7. 电机缺相运行的现象与原因 (3) 8. 9E燃机开停机过程中FSR的变化 (4) 9. 操作过电压 (5) 10. 发电机中性点0PT的作用，出现异常有何现象 (5) 11. 发电机运行过程中机端电压升高和降低有哪些危害 (6) 12. 发电机转子接地 (7) 13. 进相运行: (8) 14. 励磁控制系统的限制器的分类 (9) 15. 无功 (11) 16. 主励磁机为什么是100赫兹 (13) 1.有差无差系统 简单而言就是看是否能求稳态误差，如果能求则是有差系统，否则是无差系统。 2.除氧装置 本锅炉配置的除氧装置由除氧器、给水箱和汽水分离器三大部件组成。其中除氧器和水箱对给水起到了除氧和蓄水的作用，汽水分离器主要是负责对除氧蒸发器来的汽水混合物进行分离供除氧器除氧使用。 除氧器立式布置在除氧水箱之上，除氧器顶部设有配水管和14只喷嘴，凝结水经喷头雾化成水雾后与蒸汽充分接触后加热变成饱和水。此时水中绝大部分氧气及其他不凝气体由于再也无法溶解于饱和水中而被逸出，最后由除氧器顶部排气管排出，以此达到一次除氧效果。经一次除氧的水由布水盘均匀地淋洒到乱堆的鲍尔环填料表面，使其表面积再一次增大，与除氧器下部进来蒸汽充分接触以达到深度除氧的效果。
3.燃机转速代号和对应转速比例 4.省煤器的再循环管的主要作用有二点： 第一点，启动时省煤器内的水是不流动的，而热烟气不断流过省煤器，将热量传给省煤器内的水，这样就有可能使省煤器内水局部汽化。 第二点，某些运行条件下，当省煤器内水温太低，容易引起管外壁结露，特别是烟气中含有氧化硫或氧气都会腐蚀管子。提供温度高的循环水，可以提高省煤器内水温，防止腐蚀。
微型燃气轮机 1.微型燃气轮机的结构： 微型燃气轮机是热电联产发电机组，这种微型燃气轮机采用的几项关键技术如下： （1）空气轴承。空气轴承支撑着系统中唯一的转动轴。它不需要任何润滑，从而节约了维修成本，避免了由润滑不当产生的过热问题，提高了系统可靠性。它可使微型燃气轮机以最大输出功率每天24h全年连续运行。 （2）燃烧系统技术。已取得专利的燃烧系统设计使其成为最清洁的化石燃料燃烧系统，不需进行燃烧后的污染控制。 （3）数字式电能控制器。将电力电子技术与高级数字控制相结合实现了多种功能，如调节发电机发电功率、实现多个燃气轮机成组控制、调节不同相之间的功率平衡、允许远程调试和调度、快速削减出力、切换并网运行模式和独立运行模式。数字式电能控制监视器可监视多达200个变量，它可控制发电机转速、燃烧温度、燃料流动速度等变量，所有操作可在一套界面友好的软件系统上进行。 2. 微型燃气轮机的优点： （1）环保。微型燃气轮机的废气排放少，使用天然气或丙烷燃料满负荷运行时，排放的体积分数NOx小于9×10-6；使用柴油或煤油燃料满负荷运行时，排放的体积分数NOx小于35×10-6；采用油井气做测试，排放的体积分数NOx小于1×10-6。其他采用天然气作为燃料的往复式发电机产生的NOx比微型燃气轮机多10~100倍，柴油发电机产生的NOx是微型燃气轮机的数百倍。 （2）维护少。微型燃气轮机采用独特的空气轴承技术，系统内部不需要任何润滑，节省了日常维护。每年的计划检修仅是在全年满负荷连续运行后更换空气过滤网。 （3）效率高。微型燃气轮机发电效率可达30%，联合发电和供热后整个系统能源利用率超过70%。 （4）运行灵活。微型燃气轮机可并联在电网上运行，也可独立运行，并可在两种模式间自动切换运行。由软件系统控制两种运行模式之间的自动切换。 （5）适用于多种燃料。微型燃气轮机适用于多种气体燃料和多种液体燃料，包括天然气、丙烷、油井气、煤层气、沼气、汽油、柴油、煤油、酒精等。 （6）系统配置灵活。可根据实际需要灵活配置微型燃气轮机的数量，并能够进行多单元成组控制，其中一台检修时不影响整个系统的运行。 （7）安全可靠。微型燃气轮机是同类型产品中符合美国保险商实验所严格标准UL2000的唯一产品，它同时符合IEEE519、NFPA规范、ANSI C84.1和其他规范，保证了与电网互联的安全性。 3. 微型燃气轮机的技术指标 目前，我国许多地区高峰时段商业用电价接近1元/kWh，虽然微型燃气轮机单位kW造价较高，但由于其安装和维护费用极低，发电成本又远低于高峰时段电价，因此对小型工商业用户具有极大的吸引力。风力发电和太阳能发电受地理位置和天然条件的限制，不能在居民居住区建设；太阳能光伏电池发电的能源转换效率还很低；蓄电池储能和燃料电池的成本还很高。微型燃气轮机是目前唯一已商业化运行的分散式发电装置，它可在居民居住区安装运行，靠近用户发电或与电网并联运行，这将会极大提高对用户的供电可靠性。可以预计，在电力市场蓬勃发展的今天，微型燃气轮机将会获得迅速发展。
GE公司9F重型燃气轮机的演化 . 简介 作为一家拥有130年能源创新历史，并在160多个国家拥有机组运行经验的公司，在发电设备，能源服务及能源管理系统领域中，GE业已成为世界最大、产品最多样化的供应商之一。事实上, 在今天，GE产品承担着全世界四分之一的发电量。作为世界燃气轮机技术的领跑者，GE推出的F级燃气轮机实现了多项业界第一，其中包括：第一家机组交运过1000台，第一家机组在世界范围内运行服役超过3500万小时，同时也是第一家为整体煤气化联合循环发电(IGCC)设计并制造F级燃气轮机的厂商。 融汇大量成熟产品技术，紧跟全球不断变化的电力生产需求，GE 9F燃气轮机持续革新改进，在保持原有F级机组运行灵活性的同时，不断改善发电出力，效率，排放并拓展其应用领域。如今，F级燃气轮机产品线下的9FA和9FB两款机型，拥有着世界领先的技术及性能。 II. 产品的演化 9F级50Hz重型燃气轮机家族已有超过20年的发展历史，1991年，GE推出简单循环出力达212MW，效率达35.0%的9F型燃气轮机。随后，很快又推出了增加了14.5MW出力和更高效率的9FA燃机(01版)。如图1所示，9FA燃机持续改进，接着推出了9FA燃机(02版)以及现在的03版设计。目前，9FA燃机(03版)做了多种针对客户需求的改进，包括了机组性能的提高，运行灵活性的增强和机组可用率的提升。这些技术中包括了增强型压气机，干式低氮燃烧系统(DLN 2.6+), 热通道部件冷却技术升级及叶片状态监测等。 图1：9F重型燃气轮机的演化
随着客户需求的不断发展，9F燃机家族推出了更高出力和效率的9FB燃机。作为GE最先进的50Hz空冷燃机，9FB燃机应用了与9FA燃机相同的压气机设计并提高压比，使用了新型的可适应更高燃烧温度的热通道部件。从干式低氮燃烧系统(DLN 2.6+)，到更高性能的新型部件，再到可减少安装时间的模块化辅助系统，9FB燃气轮机正用不断的技术革新来满足客户日益发展的需求。 2011年，为满足客户一直以来对机组运行灵活性的需求，GE推出了FlexEfficiency* 50联合循环电厂，该电厂以全面革新的9FB燃机为基础，结合压气机和透平升级技术, 继续采用干式低氮燃烧系统(DLN 2.6+), 单轴配置下额定出力可达510MW，满负荷下效率大于60%。FlexEfficiency* 50联合循环电厂设计和燃机设计平行进行，整体优化，确保了机组高水平的运行灵活性。9FB 燃机(05版)，9FA燃机，9FB燃机(03版)性能对比，请参见表1。 9FA和9FB燃机系列运行效率高且兼顾运行灵活性。在考虑燃料成本时，9FB燃机的高效率缓解了燃料成本高企给电厂带来的压力，而在考虑机组成本时，9FA 燃机为简单循环调峰运行和联合循环电厂提供了经济的解决方案。9FA和9FB燃机的运行灵活性可满足当今电网调峰及平衡可再生能源供电波动的快速响应的需求。拥有灵活起停及更低的部分负荷运行能力的9FA和9FB燃机为电厂操作人员提供了适应电力需求波动的最佳选择。此外，9FA和9FB燃气轮机还可满足部分区域电网对于频率波动和欠频运行的要求(具体的偏频运行水平需要根据具体现场和地方法规要求而定。) 机群数据统计 目前，9F燃机累计装机240台，总计运行超过9百万小时和9万次启动。9F机组于20年前推出，目前已遍布世界各地。除了在像西欧这样的发达国家市场上运行(如英国，意大利，西班牙等)， 9FA和9FB燃机市场亦扩展到了新兴市场，例如东欧(拉脱维亚，立陶宛)，北非(阿尔及利亚，埃及)，中东，南美(智利，阿根廷)和中国。图2，图3是一些机组的现场安装照片。
GE燃气轮机运行规程 目录 第一章燃气轮机技术规范及主要技术性能 (1) 第二章燃气轮机辅助系统及操作 (4) 第一节盘车与顶轴油系统 (4) 第二节天然气前置模块系统 (6) 第三节燃料模块系统 (11) 第四节冷却与密封空气系统 (15) 第五节加热和通风系统 (18) 第六节压气机进气处理系统 (22) 第七节二氧化碳火灾保护系统 (27) 第八节危险气体检测系统 (33) 第九节清吹空气系统 (34) 第十节轴系振动管理(Bently)系统 (37) 第三章机组水洗 (40) 第一节水洗系统概述 (40) 第二节在线水洗 (41) 第三节离线水洗 (42) 第四节水洗工作注意事项 (43) 第四章事故处理 (45) 第一节事故处理原则 (45) 第二节紧急停机 (45) 第三节着火 (46) 第四节系统事故处理 (47) 第五章附录 (54)
第一章燃气轮机技术规范及主要技术性能 1.概况 本厂燃机为GE公司设计的MS9001FA系列PG9351FA重型、单轴燃气轮机，包括压气机、燃机透平、燃烧室和两个支撑轴承。燃料为天然气，功率输出方式是冷端输出。 压气机为轴流式，由压气机转子和气缸组成。在气缸中安装了18级压气机动、静叶,以及压气机进口可转导叶和出口导叶。可转导叶用于限制启动期间的空气流量和提高联合循环部分负荷下的效率。 燃烧室为逆流分管型，共18个，布置在压气机排气缸外围，顺气流方向看为逆时针排列。它包括燃料喷嘴、火花塞点火器、火焰探测器、联焰管和过渡段。 燃机透平有3级喷嘴和动叶，主要部件包括：喷嘴、动叶、转子、气缸、排气框架、排气扩压器、隔板和护环。 燃机单元中压气机和燃机转子均为盘鼓型，压气机转子通过18根长拉杆拉紧，燃机转子通过分段拉杆拉紧。 燃机转子由两个滑动轴承支撑，＃1轴承、＃2轴承均为可倾瓦轴颈轴承，位于转子两端，转子的轴向推力由双面轴向推力瓦轴承自行平衡。这些轴承装在两个轴承壳内：＃2轴承箱位于透平排气框架中，由于该处温度高，因此设有轴承冷却风机对＃2轴承进行冷却和密封；＃1轴承位于压气机进气口。这些轴承均由润滑油系统所供的润滑油润滑。 燃气轮机的前支撑位于压气机进气缸两侧，燃气轮机后支撑位于燃机透平排气缸两侧，整台燃气轮机通过四个支撑将其固定在燃气轮机底盘上。机组的相对死点设在“冷端”(压气机侧)，允许气缸和转子沿轴向向“热端”(余热锅炉侧)膨胀。 2.燃气轮机热力过程 大气中的空气被吸入到压气机中压缩到一定的压力，温度相应升高，然后被送入燃烧室，与喷入的天然气在一定的压力下混合燃烧后产生高温燃气，流入燃机透平中膨胀作功，做功后的尾气在余热锅炉中换热后排入大气。 3.主要技术规范
第一章 3和4、从热力学角度看，汽轮机循环利用了蒸汽可在常温下凝结的特性，达到了较低的工质平均放热温度，但工质平均吸热温度不高。燃气轮机循环的工质平均吸热温度高，但工质平均吸热温度不低。 汽轮机发展方向：开发新材料以便把主蒸汽参数从亚临界水平逐步提高到超超临界水平；采用两次再热等手段改进热力系统及设备的设计。其中，主要方向为提高工质平均吸热温度。燃气轮机发展方向：提高燃气平均吸热温度。 5、燃气轮机是工作于高温区的一种热机，易于利用高品位的热量；汽轮机是工作于低温区的一种热机，易于利用低品位的热量；而联合循环按照热量梯级利用的原则将燃气轮机和汽轮机结合起来，可以将高品位和低品位的热量同时利用起来。由于联合循环同时利用了燃气轮机循环平均吸热温度高和汽轮机循环平均放热温度低的优点，又同时克服了两者的缺点，所以可以达到较高的循环效率。 6、ISO基本功率是指在国际标准化委员会所规定的ISO环境条件下燃汽轮机连续运行所能达到的功率。ISO环境条件：温度15℃，压力0.01013MPa，相对湿度60%。 7、燃气轮机与汽轮机同轴，共同驱动一台发电机的联合循环机组称为单轴机组；燃气轮机与汽轮机不同轴，各驱动一台发电机的联合循环机组成为多轴机组。 8、前置循环是工作于高温区，输入大部分热量的循环，它会产生大量的余热；后置循环是工作于低温区以前置循环的余热为主要热源的循环。两者通常用换热设备耦合在一起，最广泛的应用是燃气——蒸汽联合循环。 9、最基本的三种联合循环形式：余热锅炉型、补燃余热锅炉型和增压锅炉型。 10、余热型：优点是技术成熟。系统简单、造价低、启停速度快。缺点是余热锅炉效率低、汽轮机的功率和效率也低，所以不仅机组功率不大，而且效率也不高。 补燃型：优点是在燃气轮机排气温度较低的情况下，可使蒸汽参数及流量大幅度提高，从而使机组的容量增大、效率提高；同时机组的变工况性能也可得到改善。缺点是它并不是纯粹能量梯级利用意义上的联合循环，其中或多或少有一部分热量参与了汽轮机循环。所以，他只是在因蒸汽参数受限而无法采用高参数大功率汽轮机的条件下才可能优越于纯粹能量梯级利用意义上的余热锅炉型联合循环。 增压型：优点是在燃气轮机排气温度较低的情况下，可使蒸汽参数及流量不受限制，从而可达到较大的机组容量和较高的机组效率；同时由于燃烧是在较高的压力下进行的，且烟气的质量流速较高，所以锅炉的传热效率高，所需的传热面积小，锅炉尺寸紧凑。缺点是系统复杂、制造技术要求高、燃气轮机不能单独运行，同时兼有和补燃型类似的缺点。 综上可知，余热锅炉型联合循环将是今后的发展方向。 11、增压流化床联合循环PFBCC和整体煤气化联合循环IGCC是最有发展前途的两种燃煤型联合循环。 12、最基本的优点：高效率、低污染、低水耗。 13、 14、配置旁通烟道的好处： A、启停时，不必对燃气轮机、余热锅炉和汽轮机的工作状态进行严格协调； B、增加运行调节的灵活性，并方便临时性的检修及事故处理； C、必要时，可使燃气轮机维持单循环运行； D、可对整个工程分段建设、分期投运，从而可合理注入资金，更快地获得回报。 但配置旁通烟道需要增加投资，并且即使在正常运行的情况下，旁通挡板处也往往存在烟气泄漏损失，所以不再配置。
航空发动机 1引言 燃气轮机燃烧室的传统设计 方法主要是依靠经过分析、总结的大量试验数据后，得到的经验公式，而由此设计出的方案还要再通过反复试验来验证 、完善及筛选。因此，传统燃烧室设计需要耗费大量时间、 人力、物力和财力[1]。近来，计算流体力学和计算燃烧学的迅速发展以及计算机商业软件的广泛应用，使得以计算机模拟、诊断技术研究为主的新型设计方法逐步趋向成熟，虽然 目前还不能替代传统的设计方法，但可作为辅助设计手段，以缩短燃烧室设计周期，减少设计费用。 本文在已有燃烧室试验结果 的基础上，使用Fluent 软件，对R0110重型燃气轮机逆流环管型燃烧室单个火焰筒内部的流场进行了全尺寸的三维数值模拟计算，并与试验结果进行了比较分 齐兵（1981），男，主要从事燃气轮机燃烧室设计工作。 收稿日期：2008-05-13 R0110重型燃气轮机燃烧室 三维数值模拟 齐兵，金 戈，顾铭企 （沈阳发动机设计研究所，沈阳110015） 摘要:采用SIM PL E 算法，应用带有旋流修正的k-ε双方程湍流模型及有限速率/涡耗散化学反应模型，对R 0110重型燃气轮机逆流环管型燃烧室单个火焰筒进行了三维数值模拟计算。将计算出的燃烧室出口温度场的分布、 品质及火焰筒壁温与试验结果进行了对比分析。燃烧室进口流量、温度、压力等气动参数均与试验时保持一致，火焰筒各部分空气流量也均按火焰筒空气流量分配试验结果给定。计算和对比分析的结果表明，计算得到的燃烧室出口温度场的分布、品质及火焰筒壁温分布与试验结果比较接近。 关键词：燃烧室；数值模拟；重型燃气轮机；温度场；品质；壁温 3D Numerical Simulation of R0110Heavy Duty Gas Turbine Combustor QI Bing,JIN Ge,GU Ming-qi (Shenyang Aeroengine Research Institute,Shenyang 110015,China) Abstract:3D numerical simulation of the single liner was performed for the R0110heavy duty gas turbine reverse-flow cannular combustor using SIMPLE algorithm based on k-εtwo-equation turbulent model with turbulent corrected and finite-rate/eddy dissipation chemistry reaction model.The comparative analyses between the calculation and experiment results with the distribution and quality of the combustor exist temperature field and the liner wall temperature were conducted.The aerodynamic parameters of the combustor inlet flow,temperature and pressure etc.were consistent with the test values.The air flow distributions of the liner were determined according to the experimental results.The results of the calculation and comparative analysis show that calculation results of the distribution and quality of the combustor exist temperature field and the distribution of liner wall temperature approach to the experimental results. Key words:combustor;numerical simulation;heavy duty gas turbine;temperature field;quality;wall temperature 28/29 2009年第35卷第4期Vol.35No.4Aug.2009
V94.2型燃气轮机运行规程 第一章概述 1 第二章设备规范及性能 2 第一节主机技术规范及特性 2 第二节润滑油系统 3 第三节燃油系统及点火系统 5 第四节防喘放气及水洗系统 8 第五节液压油系统 9 第六节燃油前置系统 10 第七节冷却水系统 12 第八节进气系统 13 第九节启动变频器 13 第三章启动 14 第一节总则 14 第二节启动前的准备工作 14 第三节启动操作 24 第四章运行中的监视与检查 26 第五章正常停机 28 第六章水洗操作 29 第一节压气机离线水洗 29 第二节在线水洗 30 第三节透平水洗 31 第七章事故柴油机 33 第一节概述 33 第二节柴油发电机规范 33 第三节柴油机的启、停操作 34 第三节柴油机的维护 36
第八章空压机 38 第一节概述 38 第二节性能参数 39 第三节空压机的启动和运行 39 第四节空压机的正常维护和保养 41 第五节空压机常见故障及其排除方法 42 第六节空压机屏幕上符号说明 45 第九章事故处理 45 第一节通用准则 45 第二节燃烧和燃油系统失常 46 第三节润滑油系统 50 第四节通流部分损坏和机组振动 51 第五节机组超速和甩负荷 53 第七节电气故障处理 54 第十章设备整定值 57 第一章概述 1、机组概况 V94.2型燃气轮机由原西德电站设备联合制造有限公司（Krartwerke Unit AG-KWU）研究制造。采用单缸单轴、轴向排气的结构，具有设计合理、运行可靠、寿命长、适合多种燃料、检修方便等优点。既适于作为电网的基本负荷机组，也适合于作为调峰机组。转子由端面齿结构传扭，拉杆是空心轴，可调节的进口导叶，低负荷时，提高了机组的经济性。透平有四级，燃烧室为两个侧立的大面积燃烧结构，每个燃烧室装有八个便于拆装的喷嘴，喷嘴为组合式，回流控制。发电机是冷端驱动，有刷励磁方式，可用于变频启动，设有闭式循环水冷却系统。 2、燃机性能数据表：（不考虑燃机喷水） 名称单位 1 2 3 4 5 6 7 燃料 180#重油 180#重油 180#重油 180#重油 LNG LNG LNG 大气压 kpa 1.013 1.013 1.013 1.013 1.013 1.013 1.013
1. 从高温热源吸收热量：a-2-3-4-5-b-a； 对外做功：1-2-3-4-5-6-1； 向低温热源放出热量：a-2-3-4-5-b-a； 效率：对外做功：1-2-3-4-5-6-1与从高温热源吸收热量：a-2-3-4-5-b-a的间接比。 2. 可用能 不可用能 1 2 3 4 a b T S 从高温热源吸收热量：a-2-3-b-a； 对外做功：1-2-3-4-1； 向低温热源放出热量：a-1-4-b-a； 效率：对外做功：1-2-3-4-1与从高温热源吸收热量：a-2-3-b-a间接比。 3 和 4、从热力学角度看，汽轮机循环利用了蒸汽可在常温下凝结的特性，达到了较低的工质平均放热温度，但工质平均吸热温度不高。燃气轮机循环的工质平均吸热温度高，但工质平均吸热温度不低。 汽轮机发展方向：开发新材料以便把主蒸汽参数从亚临界水平逐步提高到超超临界水平；采用两次再热等手段改进热力系统及设备的设计。其中，主要方向为提高工质平均吸热温度。燃气轮机发展方向：提高燃气平均吸热温度。 5、燃气轮机是工作于高温区的一种热机，易于利用高品位的热量； 汽轮机是工作于低温区的一种热机，易于利用低品位的热量； 而联合循环按照热量梯级利用的原则将燃气轮机和汽轮机结合起来，可以将高品位和低品位的热量同时利用起来。由于联合循环同时利用了燃气轮机循环平均吸热温度高和汽轮机
循环平均放热温度低的优点，又同时克服了两者的缺点，所以可以达到较高的循环效率。 6、ISO 基本功率是指在国际标准化委员会所规定的ISO 环境条件下燃汽轮机连续运行所能达到的功率。ISO 环境条件：温度15℃，压力0.01013MPa 相对湿度60%。 7、燃气轮机与汽轮机同轴，共同驱动一台发电机的联合循环机组称为单轴机组； 燃气轮机与汽轮机不同轴，各驱动一台发电机的联合循环机组成为多轴机组。 8、前置循环是工作于高温区，输入大部分热量的循环，它会产生大量的余热； 后置循环是工作于低温区以前置循环的余热为主要热源的循环。 两者通常用换热设备耦合在一起，最广泛的应用是燃气——蒸汽联合循环。 9、最基本的三种联合循环形式：余热锅炉型、补燃余热锅炉型和增压锅炉型。 余热锅炉型： 2 1C GT B 燃料 3 G 4 G 5 6 HRSG 7811 P CC 10 ST 9 燃气轮机可用能2T s 4 3 1 611 7 5 8 9 10b d c a 汽轮机可用能 燃气轮机子循环：从高温热源吸收热量：a-2-3-c-a ； 对外做功：1-2-3-4-1； 通过余热锅炉传向谁的热量：b-5-4-c-b ； 向外界放出了热量：a-1-5-b-a ； 汽轮机子循环：从余热锅炉吸收的热量：b-6-7-8-9-d-b ，与面积b-5-4-c-b 相等； 对外做功：6-7-8-9-10-11-6；通过凝汽器向外界放出的热量:b-11-10-d-b ； 补燃余热锅炉型： P C G 12 B 燃料 84 HRSG GT 3 6 7 911 ST 5 CC 10G 燃料a 1 2b 11 65 7 T c d s 10 8 4 9 3 12 汽轮机可用能 燃气轮机可用能 增压锅炉型： P C G 12燃料 84 PCB GT 367 9 11ST 5 CC 10G 12 ECO 汽轮机可用能 1 a 211 b 65 7T 燃 机可用能 3 10 c d s 8 412 9 13
微型燃汽轮机 1引言 功率为数百kW及以下的燃气轮机在20世纪40~60年代就已存在，但由于其发电效率低，长期以来，几十至几百kW的小型发电机组市场一直由内燃发电机组占领。随着高效回热器由军用转入民用，微型燃气轮机的发电效率显著提高。20世纪90年代初出现了无齿轮箱的燃气轮机，有些机组采用了不需要润滑系统的空气轴承，使得微型燃气轮机的结构更为紧凑，几乎不用维护。微型燃气轮机体积小、重量轻、适用燃料范围广，可靠近用户安装，显著提高了对用户供电的可靠性。这些优点使得微型燃气轮机在分散式供电、热电联供和车辆混合动力方面的应用得到了迅猛发展[1]。1998年末美国Capstone公司推出了第1台商业化的微型燃气轮机装置，现已有多家公司研制和生产这种微型燃气轮机，主要集中在北美、瑞典和英国。美国AlliedSignal公司估计，到2010年微型燃气轮机发电机组的销售额将达到100~150亿USD[2]。 微型燃气轮机在生产电力的同时回收利用了燃烧后的废热，可同时提供供暖服务和空调制冷服务，这种热电联产的发电形式越来越受欢迎[3]。我国也在医院、机场、楼宇等领域有应用的实例，并取得了较好的效果[4]。 在充满竞争的电力零售市场上，微型燃气轮机凭藉其综合发电成本低的优势必将在未来的电力系统中占据越来越重要的位置[5]。2003年冬季，英国Powergen公司将开展微型电站装入居民家庭厨房的试点工程。这种燃气电站可取暖、供热水、发电，试验表明一年可节约能源费用249.6USD。微型燃气轮机在未来的电力系统中必将同大型集中式电站一起为用户提供清洁便宜的能源服务。 2微型燃气轮机的结构 微型燃气轮机是热电联产发电机组，美国Capstone公司生产的微型燃气轮机的工作原理如图1所示，内部结构剖面如图2所示。 Capstone公司生产的微型燃气轮机的主要组成部分包括：
燃气轮机起动过程原理 (2007-12-25 22:02:35) 转载▼ 标签： 杂谈 燃气轮机起动过程原理 2.1 燃气轮机启动运行原理 燃气轮机主机由压气机，燃烧室和透平三大部件组成。压气机需要从外部输入机械功才能把空气压缩到一定的压力供入燃烧室。透平则用高温高压的燃气做工质将其热能转变为机械能从而对外输出机械功。在正常运行的时候，压气机是由燃气透平来驱动的。一般讲，透平功率的2/3要用来拖动压气机，其余的1/3功率作为输出功率。显然存在一个问题，在启动过程中点火之前和点火之后透平发出的功率小于压气机所需的功率这一段时间内，必须由燃气轮机主机外部的动力来拖动机组的转子。换言之，燃气轮机的启动必须借助外部动力设备。在启动 之后，再把外部动力设备脱开。机组启动扭矩变化，如图3-1所示。图中MT曲线为透平自点心后所发出的扭矩；Mc曲线是压气在被带转升速过程中的阻力矩变化；Mn 是机组起动时所需要的扭矩特性，即由起动系统所提供的扭矩；n1为机组点火时的转速，即由起动带转机组转子所达到的转速。在n1转速下，进入燃烧室的空气在其规定参数下，由点火器并藉联焰管快速且可靠地点燃由主喷油嘴喷射出来的燃料，并且在机组起动升速过程中，不会发生熄火、超温和火焰过长等现象。n1转速通常为15%~22%SPD范围内，机组不同，n1数值亦不同。图3-1 机组启动扭矩变化 燃气轮机的起动是指机组从静止零转速状态达到全速空载并网状态，在起动过程中要求机组起动迅速、可靠、平稳和不喘振。为了防止压气机在起动过和中喘振，机组起动前和起动过程中某一阶段内气机进口导叶处于34度，即所谓关闭状态，放气阀处于打开放气位置。压气机进口可转导叶角度关小，能使压气机喘振边界线朝着流减小的方向变动，扩大了压气机的稳定工作范围。同时由于空气流量减小，因而减小了起动力矩，使起动机功率减小；在起动功率不变的情况下，可以缩短起动加速时间。防喘放气阀的放气是在于减小压气机高压级的空气流量而不致阻塞，同时又能增加压气机放气口前的气流流量，从而提出高了流速，也使压气机避免喘振。 机组起动过程中，压气进口导叶（IGV）角度，不能总在34度关闭状态；放气阀也不能总在放气位；因机组起动时工质设计参数的需要，6型机当转速为87%SPD时，IGV由34度打开增至57度，当机组转速达到满转速并且加负荷，直到所带负荷达到在约1.54万KW时，IGV继续打开直到84度。而放气防喘阀，当机组转速达到97.5%SPD（转速继电器具14HS 动作）时，即关闭停止放气。 机组起动运行包括起动、带负荷、遥控起动和带负荷。起动包括正常起动和快速起动。带负荷又分自动和手动进行。在起动运行过程中的控制调节又分转速控制、同期控制和温度控制阶段。 燃气轮机的起动过程可以分段进行，亦可以自动按程序控制进行，要分步调试过程中，可以分段进行。一旦分步调试正常后，便无需再分段进行机组起动，而是采用自动程序控制。机组起动过程分以下几步。
燃气轮机和内燃机发电机组性能及经济 性分析 2014-9-9 摘要：介绍燃气分布式能源系统配置。对燃气轮机、燃气内燃机发电机组性能（性能参数、变工况特性、余热特性、燃气进气压力）、经济 性等进行比较。 关键词：分布式能源系统；燃气轮机发电机组；燃气内燃机发电机组；经济性 Analysis on Performance and Economy of Gas Turbine and Gas Engine Generator Units Abstract ：The configuration of gas distributed energy system is introduced ．The performance of gas turbine generator unit including performance parameters ，variable conditions characteristics ，waste heat characteristics and gas inlet pressure as well as the economy are compared with gas engine generator unit ． Keywords：distributed energy system ：gas turbine generator unit ； gas engine generator unit ；eeonomy 1 概述 燃气分布式能源系统（以下简称分布系统）是指布置在用户附近，以天然气为主要一次能源，采用发电机组发电，并利用发电余热进行供冷、 供热的能源系统[1-11]。主要设备包括发电机组、余热利用装置等，作为动 力设备的发电机组是分布系统的关键。 分布系统通常采用的发电机组为燃气轮机发电机组（以下简称燃气轮机组）、燃气内燃机发电机组（以下简称内燃机组）。燃气轮机组是以 连续流动气体为工质，将热能转化为机械能的旋转式动力设备，包括压气 机、燃烧室、透平、辅助设备等，具有结构紧凑、操作简便、稳定性好等 优点。在分布系统中应用的主要是发电功率范围为25?20000kW的微 型、小型燃气轮机组。 内燃机组是将液体或气体燃料与空气混合后，直接输入气缸内部燃烧并产生动力的设备，是一种将热能转化为机械能的热机，具有体积小、热效 率高、启动性能好等优点，发电功率范围为5?18000kW美国不同规模分 布系统的发电机组发电功率见表 1 。