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发电燃气轮机效率的分析及提高措施

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发电燃气轮机效率的分析及提高措施

摘要：燃气轮机具有效率高、占地面积小、调峰性能好、工期短、用水量低、启停方便、运行可靠等优点。所以，燃气轮机发电的应用越来越广泛。对燃气轮机发电效率进行了分析，并对提高发电效率的方法和措施进行了探讨。

关键词：发电；燃气轮机；效率；提高措施

引言

近几年来，随着科技的不断创新与发展，燃气轮机技术得到了迅速的推广和发展，伴随着科技的更新换代，如何有效地提高燃气轮机的效率，降低能耗，节约能源，越来越多的人在探索。

1燃气轮机的工作原理

燃气轮机的工作原理并不复杂，就像喷气机的引擎一样。气体通过燃气轮机进口进入，压缩空气的叶片增加空气的压力，从而进入燃烧室。气体注入燃烧室后再点火。这种气体在燃烧过程中受热时迅速膨胀。然后进入涡轮区域，经过第一级叶片，推动叶片一步一步地跳动，直到气体从出口排出。叶片的转动带动轴的转动，也使轴上的机器转动，最终实现气缸的联动操作。

燃气轮机的具体工程过程如下：天然气通过压缩机装置连续吸入燃气轮机。经过有效压缩后，压缩空气被送回燃烧室，然后与天然气充分结合，然后燃烧。在这个过程中，会形成高温气体。此时气体迅速膨胀进入燃气轮机形成高温气体，此时气体迅速膨胀，使涡轮不断转动，从而使涡轮不断转动。高温气体加热后，其工作能力的提高最为明显。因此，当燃气轮机驱动压缩机时，有一部分剩余功率作为燃气轮机的输出。像机械工作一样，它能驱动起动机。燃气轮机启动时，起动机转动是必不可少的。当速度达到预期值时，设备可以独立运行。这时，起动机的作用才能得到有效发挥。

2影响燃气轮机热效率的主要因素 燃气轮机在使用过程中，影响其热效率的因素很多，如大气温度、压力、空气相对湿度、海拔、燃料种类等，都会导致热效率的变化。接着，对其产生的具体影响进行论述和分析。第一个是大气温度。在这些因素中，大气温度对燃气轮机及其循环性能的影响最大。随着气温的升高，空气的比容也会增加，同样质量的空气流量也会减少，这将大大降低燃气轮机和联合循环的产量。一般而言，燃机和联合循环的功率大大降低，即燃机功率不足，甚至燃机前组和联合循环的运行速度都会引起燃机和联合循环系统的出力，受到许多因素的影响。对于这一情况，许多研究者认为应该从降低大气温度对燃气轮机热效率的影响入手。二是大气压的作用。在低气压条件下，压气机流量进入压气机后，压气机的热效率和热效率将大大提高，但其影响是有限的，远低于大气温度。

3燃气轮机的检修策略

3.1加强燃气轮机的日常检查与维护

燃气轮机的维护，由于其核心技术的局限性，不仅需要专业人员的协助，更需要日常维护。依据燃机制造厂的维修手册，结合电厂实际情况，制定检修计划，进一步明确检修内容，定期进行设备维修检查，减少隐患。设备进风口要定期清洗、更换。发电燃机进口滤清器通常含有大量的污染物，是颗粒进入滤网后被分离出来的。另外，如果过滤性能差，进入设备的空气中含有大量的污染物和微粒，可能影响叶片、转子等部件的运转。如污染物过多，气体无法顺利进入，将严重影响发电工作。所以，日常的维修保养十分重要，也是保证设备正常运转，减少故障发生的重要手段。

3.2优化设备备件的配置情况

大多数电厂将采取措施应对燃机备件的现状。最直接的解决办法是购买备件和修理燃气轮机故障。但由于成本高，操作复杂，经济性不高。随着中国电厂的扩建，我们可以与制造商签订长期的零部件供应和维修服务合同。这种备件可以以相对优惠的价格购买。备件的维护、退货和集中维修，可以保证设备和备件的供应，降低成本。

4对燃气轮机的预维护 燃机的运行管理应贯穿燃机的整个生命周期，每个阶段都应有运行记录、全面检查和定期记录。燃机维修人员的维修经验不应过分依赖燃机的运行监督，在控制的基础上预测燃机可能发生的故障，进行有计划的维修。燃气轮机的维修策略要有针对性地制定，每一项都要作为一个单独的维修点。根据燃气轮机的运行特点，制定最佳的维护策略，不仅可以使燃气轮机得到及时的维护，而且可以使维护工作更快、更到位。发动机预防性维修的主要目的是提高燃气轮机维修的及时性。为了更及时地维护燃机，有必要对发电燃机档案进行记录。通过对发电燃机检修档案的统计，可以发现故障的规律，在燃机的日常检查中尽快发现故障征兆，及时对发电燃机进行维修。此外，可以从发电燃机的长期检修档案中发现故障周期，以便及时开展燃机检修工作，及时消除燃机隐患，有效延长燃机无故障使用时间。燃气轮机大修前大修方式与传统大修方法相比，其大修制度也有所不同。传统的维修模式是根据燃气轮机故障维修需要建立维修管理体系，而燃气轮机预维修模式主要强调燃气轮机故障预防的事前预防，在制定维修计划时，特别强调了对燃气轮机运行的监督。在制定维修计划时，特别强调对发电燃机的日常检查，并做好工作记录，从长期的维修工作中发现故障，找出规律，从而提前预测燃机的故障，在萌芽阶段消除故障。为了提高燃气轮机预维修模式管理的效率，还可以采用信息管理手段制作燃气轮机电子维修档案。

5发电燃气轮机效率的提高措施

5.1积极应用先进的冷却技术

发展更先进的冷却技术是提高燃气轮机发电效率的主要途径。目前，随着发电燃气轮机应用范围的不断扩大，其原有的冷却技术暴露出越来越多的缺点。除了传统的空气冷却方式外，还有一些新的冷却技术，如近年来推广的蒸汽冷却技术。与空冷技术相比，蒸汽冷却技术具有理想的比热比和良好的导热性能，因而具有更好的叶片冷却效果。由于蒸汽具有良好的冷却性能，闭式蒸汽冷却系统可用于燃气-蒸汽联合循环。所需蒸汽从汽轮机高压缸中抽出。叶片冷却后，与汽轮机低压缸内的再热蒸汽混合继续工作。在有效利用能量的同时，可以避免来自压缩机的高压空气。同时，燃机内部没有混合损失，对烟气温度的影响将不断减小，从而大大提高整个燃机系统的运行效率和质量。 5.2加强可靠性管理人员的培训

电力燃气轮机的效率之所以不能得到有效提升，一个非常重要的原因是管理人员在使用过程中不及时地对设备出现的故障和问题进行维修。机组运行、维修、大修、备件管理等方面的技术能力参差不齐，对可靠性管理评估规程的了解程度也不均衡，这些都可能对发电燃气轮机的应用效果产生不利影响。所以在申请时还应加强对可靠性管理人员的培训，以帮助他们掌握影响设备运行过程的原理、设备影响过程中影响热效率发挥的主要因素，提高管理者的责任意识，促使他们在平时的工作中加强对设备的管理，每次使用设备前都要对设备进行检修，一旦发现设备有故障，必须及时更换设备。

结束语

目前，发电燃气轮机的效率和维护是发电燃气轮机领域的主要研究课题。通过对燃气轮机的分析研究，发现影响燃气轮机效率的因素很多，可以通过提高压比、温比、压气机效率、优化热循环方式等来达到提高燃气轮机效率的目的，先进的设计加工技术、冷却技术、温度比、压气机涡轮效率、热循环方式优化等手段实现了燃气轮机的高效发展。

参考文献：

[1]黄庆宏.汽轮机与燃气轮机原理及应用[M].南京：东南大学出版社，2014.

[2]贺杰.发电厂燃气轮机检修运行现状及改进策略[J].技术与市场,2016,23(7):247-248.

[3]李钰.燃机高温部件故障及运行维护技术分析[J].科技创新与应用,2017(3):115.

[4]陈雷田，徐文斌，胡志杰.利用冰蓄冷技术提高燃气轮机的发电功率和效率[J].暖通空调，2004(05)

[5]田冰昕，赵志波，李永超.浅析发电厂燃气轮机的检修及运行策略[J].工程技术：引文版，2016（12）：00171-00171. [6]张立宝等.浅析一起PG9171E型燃气轮机9A5型发电机励磁机故障[J].水电水利,2018,2(12).71-72

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燃气轮机发电系统优化运行控制策略

燃气轮机发电系统优化运行控制策略

燃气轮机发电系统优化运行控制策略

燃气轮机发电系统是当前许多电力企业采用的一种先进的电力机械设备，其以天然气、石油等为燃料，经过内燃引擎进行能量转换来提供电力。在发电过程中，燃气轮机发电系统的优化运行控制策略显得尤为重要，需要在保证效率的同时保障发电系统的稳定运行，下面，我们将从燃气轮机发电系统的优化目标、优化手段、运行控制策略以及优化的效益四个方面对其进行分析。

一、燃气轮机发电系统的优化目标

燃气轮机发电系统的优化目标主要包括以下几个方面：

1.提高发电效率：燃气轮机发电系统的发电效率主要受到燃气进气温度、压力、燃烧稳定性以及旋转部件的转速等因素的影响，通过对这些因素进行控制，可以有效提高系统的发电效率，减少燃料消耗。

2.保障系统的稳定性：在发电过程中，燃气轮机发电系统的稳定性尤为重要，需要通过控制系统的进气量、排气量、燃料消耗量等参数来保证系统的平稳运行，避免因外部环境和负载变化等因素影响系统的稳定性。

3.降低维护成本：对于燃气轮机发电系统而言，其维护成本相对较高，需要定期进行保养和维修，通过对系统进行有效的优化运行控制，不仅可以降低发生故障的概率，还可以降低系统的维护成本。

二、燃气轮机发电系统的优化手段

在燃气轮机发电系统的优化过程中，需要采用一系列有效的手段来实现自身的优化，在这里，我们将从燃气轮机的运行方式、燃气轮机的进气系统和排气系统以及燃料的优化使用这三个方面进行阐述。

1.燃气轮机的运行方式 燃气轮机的运行方式主要包括基础负荷运行、调峰运行、启停运行、备用运行等多种方式，通过合理的选择和切换配合，可以实现对系统的优化运行控制，减少燃料消耗，降低维护成本，提高系统的效率和稳定性。

2.燃气轮机的进气系统和排气系统

在燃气轮机的进气系统和排气系统中，需要对系统的进气流量、进气压力进行控制，确保燃气轮机系统的正常供氧和排气，从而保障系统的平稳运行。

3.燃料的优化使用

对于燃气轮机发电系统而言，燃料的合理使用也是优化过程中的重要因素之一。可以通过对燃料的预处理和储存来保障其质量和热值，同时，通过优化供气方式和供气压力等参数，减少燃料消耗，提高系统的运行效率。

提高篦冷机余热发电效率的措施

提高篦冷机余热发电效率的措施

２０１４年第１期　

ＮＯ．１　２０１４　新世纪水泥导报　

Ｃｅｍｅｎｔ　Ｇｕｉｄｅ　ｆｏｒ　Ｎｅｗ，Ｅｐｏｃｈ　豁之谈　

中图分类号：ＴＱ１７２．６２２．４　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００８—０４７３（２０１４）０１－００７８—０２　ＤＯＩ编码：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８—０４７３．２０１４．０１．０２２　

提高篦冷机余热发电效率的措施　

吴敬　

１．沈阳理工大学应用技术学院，辽宁沈阳１１０００５；　张树伟　

２．沈阳水泥机械机电配件公司，辽宁沈阳１１０００５　

摘　要篦冷机提供的热风或温度低，或风量小，导致余热发电系统发电量小，发电效率低。改变这些　

状况的具体措施是：优化篦冷机结构；合理选择篦冷机配风风机参数；科学安排人ＡＱｃ炉取风口位置；正确　

处理入ＡＱｃ炉取风口和入煤磨烘干热风取风口位置关系等。　

关键词余热发电效率措施　

０引言　

我国水泥生产线低温余热发电技术经过１０多　

年的发展，技术已趋成熟，系统和关键设备已定　

型。低温余热发电技术的运用，一方面综合利用了　

水泥生产线所排出烟气的余热，从而降低了生产成　

本，提高了企业经济效益及缓解了水泥生产企业生　

产用电紧张形势；另一方面降低了排烟温度和排尘　

浓度，减轻了热污染和环境污染。　

低温余热发电是利用窑尾窑头低温废气的热　

量，带动ｓＰ锅炉和ＡＱＣ锅炉，产生热蒸汽，进入　

汽轮发电机组发电。发电效率的高低，决定于入　

ｓＰ锅炉和ＡＱＣ锅炉的废气量和废气温度。多数余热　

发电项目入ｓＰ炉的废气量和温度是较稳定的，而　

人ＡＱＣ锅炉的废气量和废气温度存在问题，影响较　

大。其关键问题在于篦冷机设备及取风系统本身。　

针对提高入ＡＱｃ锅炉废气量和废气温度问题，很多　

企业进行了大胆实践，实施了很多有效措施。本文　

对这些实践结果进行总结，供参考。　

１篦冷机结构的优化与精细操作　

入ＡＱＣ锅炉的废气来源于篦冷机，一般是在　

篦冷机上部壳体处取风，篦冷机本身结构特点对取　

风温度有较大影响，尤其是篦床结构。　

简析燃气轮机发电机组的现状及未来发展

简析燃气轮机发电机组的现状及未来发展

简析燃气轮机发电机组的现状及未来发展

火力发电的历史久远，为世界经济发展提供着充足的能源。但是，随着环境保护观念深入人心，世界资源日益紧缺，火力发电已经成为我国经济转型、产业结构调整的重点对象。作为新型发电模式，燃气轮机发电具备快速启停、高效率以及较小占地规模的有点，污染小。在我国工业实践中，受到制造技术的商业秘密制约，自主创造能力十分薄弱，进口是主要来源，并没有在全国推广开来。本文主要浅析燃气轮发电机组的当前发展情况，并展望未来趋势，希望引起工业领域人员的重视。1.燃气轮机及其发电机组现状浅析1.1.燃气轮机浅析作为旋转式动力机械，气体以连续流动的方式在燃气轮机中通过热能向机械能的转化，进而推动发电机组旋转。从世界范围来看，第一台燃气轮机由瑞士一家企业制造，时间为1939年。经数十年发展，机车与坦克动力、舰船动力、管线动力与发电等都有燃气轮机的身影。从结构上划分，轻型与重型燃气轮机为工业燃气轮机类型。当前，俄、英、美等发达国家已经将燃气轮机完全应用到了水面舰艇上。此外，海上采油、输油输气的管线加压装置也由轻型燃气轮机构成，实现了41.6%的热效率。高度垄断是重型燃气轮机制造领域的特点，重要的核心企业为ABB、西门子/西屋、GE、三菱等。轻型燃气轮机制造领域中主导企业为PW、R.R与GE，其他国家也不甘落后，正在紧锣密鼓的航机改型。上世纪五十年代末，国内开始制造重型燃气轮机。当时的上汽厂、南汽厂、哈汽厂身肩国家工业复兴的大任，在厂校结合形式下，自主研发出的燃气轮机位列世界领先，如3500hp机车用机组，1MW、3MW发电机组。近年来，随着我国工业化的不断升级，重型燃气轮机也在不断的改造升级。为实现利用冶金企业的高炉煤气，美国GE与南汽厂通过技术交流，立足于MS6001B，6B-L型燃气轮机研发成功，实现再利用高炉煤气的环保要求。从科研实力分析，国内研究所或高校储备着大量科研设施与科研人员，如哈尔滨工业大学、清华大学、国家电网热工研究院、中科院工程热物理研究所等，研究出的一批批优秀成果。当然，设备不够集中，先进性尚待提高，完善工作仍需继续。国内航空系统是轻型燃气轮机的集结地，在航空发动机领域，研究设计院、制造厂数量众多，职工数量上万。在上世纪70年代，邮电、石化、油田等企业都应用到了331厂、410厂研发的WZ-6G、

分析提高发动机充气效率的措施

分析提高发动机充气效率的措施

课程名称： 汽车发动机 题目：试分析提高发动机充气效率的措施

姓名：胡家文 学号：0922211

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分析提高发动机充气效率的措施

摘要：发动机在燃烧过程中需要充足的氧气,影响发动机充气效率的因素有进气终了压力、进气终了温度、排气终了残余废气压力和温度;提高发动机充气效率的措施有：减小进气系统的流动损失、减少排气系统对气流的阻力、减少排气系统对气流的阻力、气门叠开角、合理选择配气正时,保证最好的充气效率。

关键词: 汽车发动机; 充气效率; 充气系统

发动机充气原理

发动机的换气过程中进入缸内的新鲜空气越多，燃烧后发出的热量就越多，每循环做的功也越多，由此引入了充气效率的概念 充气效率 实际进入气缸内的新鲜充气量的质量进气状态下充满气缸工作容积的新鲜充气量的质量所谓进气状态，是指空滤器后进气管内的气体状态 对非增压发动机，可近似采用当时当地的大气状态。

对增压发动机则是指增压器出口处的状态影响充气效率 的因素: 非增压发动机实际充气量通常小于理论充气量，所以充气效率 也小于，但在一定条件下，如增压发动机的就有可能大于 现在分析非增压发动机充气效率的影响因素。

1.安装涡轮增压

涡轮增压，是一种利用内燃机(Internal Combustion Engine)运作所产生的废气驱动空气压缩机(Air-compressor)的技术。与超级增压器(机械增压器， Super-Charger)功能相若，两者都可增加进入内燃机或锅炉的空气流量，从而令机器效率提升。常见用于汽车引擎中，透过利用排出废气的热量及流量，涡轮增压器能提升内燃机的马力输出。

涡轮增压的英文名字为Turbo，一般来说，如果我们在轿车尾部看到Turbo或者T，即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机了。涡轮增压的主要作用就是提高发动机进气量，从而提高发动机的功率和扭矩，让车子更有劲。一台发动机装上涡轮增压器后，其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%甚至更高。这样也就意味着同样一台的发动机在经过增压之后能够产生更大的功率。就拿我们最常见的1.8T涡轮增压发动机来说，经过增压之后，动力可以达到2.4L发动机的水平，但是耗油量却比1.8发动机并不高多少，在另外一个层面上来说就是提高燃油经济性和降低尾气排放。不过在经过了增压之后，发动机在工作时候的压力和温度都大大升高，因此发动机寿命会比同样排量没有经过增压的发动机要短，而且机械性能、润滑性能都会受到影响，这样也在一定程度上限制了涡轮增压技术在发动机上的应用。