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燃气轮机基础知识.

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2024版汽轮机基础知识题库(有答案)

2024版汽轮机基础知识题库(有答案)
油系统
向机组各轴承、调节系统和保安系统供油，为各轴承的润滑和冷却、调节系统和保 安系统提供动力用油。
2024/1/25
10
密封装置及辅助设备
2024/1/25
密封装置
防止汽轮机级间漏汽和汽缸端部漏汽 的装置，包括轴封、隔板汽封和围带 汽封等。
辅助设备
包括凝汽器、回热加热器、除氧器、 给水泵和凝结水泵等，它们分别起着 凝结、回收工质、加热给水、提高经 济性以及形成必要的真空等作用。
验收程序执行 按照验收标准，对检修后的汽轮机进行严格的验收程序， 确保汽轮机的各项指标达到设计要求，保证汽轮机的安全 稳定运行。
23
06
汽轮机新技术应用与发 展趋势
2024/1/25
24
超临界、超超临界技术介绍
01
02
03
超临界技术
通过提高蒸汽参数，使蒸 汽温度和压力超过临界点， 从而提高汽轮机的热效率。
分为开环控制和闭环控制。开环控制 根据预设程序进行调节，闭环控制则 根据反馈信号进行实时调整。
2024/1/25
15
04
汽轮机性能评价与故障 诊断
2024/1/25
16
性能评价指标及方法
热效率
衡量汽轮机能量转换效 率的重要指标，通过比 较输入热量与输出功来
计算。
2024/1/25
功率输出
汽轮机在单位时间内输 出的功，通常以千瓦
优点
提高能源利用效率，降低 污染物排放，适应不同燃 料类型。
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数字化、智能化技术应用前景
数字化技术
通过数字化技术对汽轮机进行建 模、仿真和优化，提高设计水平 和运行效率。
智能化技术
利用人工智能、大数据等技术对 汽轮机进行实时监测、故障诊断 和预测性维护，提高运行安全性 和经济性。

M701F4燃机课件

M701F4燃机课件








透平叶片采用枞树型叶根。除第 4 级叶片外的 其他叶片均能在不吊出转子的情况下拆卸； 在不吊出转子的情况下可卸下静叶持环，并进 行检查； 在不揭缸的情况下可拆卸第 1 级静叶片； 压气机段静叶环的挠性设计便于控制气缸和转 子之间间隙； 预混燃烧方式减少 NOx 的生成； 用螺栓固定的压气机转子结构增加了转子动态 稳定裕度，而且便于转子的制造和维护； 燃机的通流设计采用了全三维流动分析；





支持轴承由 2 块可倾瓦和固定的轴承上半部组 成，以消除因轴承巴氏合金局部弹性问题引起 的上瓦颤动问题； 直接润滑推力轴承，减少所需的油流量和有关 的机械磨损； 整体式围带用于透平第 3 和 4 级动叶片。这将 使由二次流引起的非同步振动减少到最低限度； 在透平叶栅中采用扇形分割环的方案，使静叶 环变形减到最低限度； 完善的透平动叶片和静叶栅冷却方案增加可靠 性和透平的整体效率。



透平动叶由耐高热合金材料浇铸而成，采用枞树形 叶根，轴向插入轮盘，由轮盘中的相对应的叶根齿 支承。单个叶片可以分别拆卸。除第4 级叶片除外， 其余叶片均可在转子不吊出气缸的情况下进行检查。 叶片从第1 级到第4 级尺寸逐渐增大，当气体流过 每一级时，压力和温度都降低。由于压力降低，需 要增大环形面积容纳气体流量，因此，叶片需逐渐 增大。 叶片根部和轮缘通过进气和排气侧密封板将热气体 隔离。进气侧密封板提供一个环形的空气通风腔室， 该系统接受来自转子内部的经过过滤的冷却空气， 并将该空气轴向导入叶片根部和轮槽。然后，通过 第4 级叶片的排气侧密封板中的孔排出。第1、2 和 3 级叶片有一系列的叶片孔，通过这些孔将冷却空 气散射到烟气中。
M701F4燃气轮机技术交流

【知识讲解】燃气轮机燃烧室

【知识讲解】燃气轮机燃烧室

【知识讲解】燃气轮机燃烧室展开全文燃烧室在燃机中的作用：1将天然气与空气混合后燃烧，生成的燃烧产物送入压气机中做功2控制燃烧温度3控制燃烧产物的温度使其能满足透平第一级做功的温度需求燃烧室的燃烧方式：1扩散燃烧：扩散燃烧时始终满足过量空气系数=1,燃烧火焰温度高，燃烧稳定，产生的NOx 多由催化剂还原，2预混燃烧：在预混燃烧时过量空气系数可根据燃烧温度的需要进行调节，燃烧温度可控，较扩散燃烧，不如扩散燃烧时稳定，但能控制NOx的生成。

以GE机组为例：GE机组使用的是分管式燃烧室，每个燃烧室都有五个喷嘴，每个喷嘴上都有扩散燃烧和预混燃烧的管线。

图上为一个喷嘴的结构图。

一部分燃气进过扩散通道进入喷嘴，在B处与空气边汇合边燃烧，此时为扩散燃烧。

一部分冷却空气从喷嘴的中心通过各结构，给各结构进行冷却后在B处参与燃烧。

另一部分燃气进入预混燃气通道，在A处和压气机的排气进行混合，然后在B处燃烧，此时为预混燃烧。

压气机的一部分排气进入喷嘴后，首先对燃料喷嘴组件进行冲击冷却，再逆流向前在A处前端的开口和燃气混合。

燃烧室有三根管线供燃料，分别是D5 ，PM1，PM4管线。

D5管线给燃烧室的每个燃烧喷嘴的扩散通道提供燃料。

PM1给每个燃烧室中的一个燃烧喷嘴的预混燃气通道提供燃料PM4 给每个燃烧室中的四个燃烧喷嘴的预混燃气通道提供燃料。

燃烧的方式有扩散燃烧，次先导预混燃烧，和预混燃烧在扩散燃烧时，D5管线供燃气，PM1，PM4不供燃气。

此时在B出口只有扩散燃烧的燃气，其余的管线出来的均为空气。

在次先导预混燃烧时，由D5管线，PM1管线供燃气，PM4管线不供气，此时只有扩散燃烧，和一个喷嘴进行预混燃烧，其余喷嘴的预混燃气通道在B出口均为空气在预混燃烧时，由D5管线，PM1，PM4管线供燃气，此时五个喷嘴均有扩散燃烧和预混燃烧。

后来经过改进变成下图将PM1移至中心位置，并去除中心喷嘴的扩散燃烧管线。

此时周围五个喷头既有扩散燃烧过线又有预混燃烧管线，而中心喷头只有预混燃烧管线。

燃气轮机工作原理

燃气轮机工作原理

燃气轮机工作原理燃气轮机是一种利用高速旋转的气流来驱动涡轮机转子工作的热力机械设备。

它是一种将燃气能转化为机械能的动力装置，广泛应用于航空、发电、船舶等领域。

燃气轮机工作原理的了解对于工程师和操作人员来说至关重要，下面我们将详细介绍燃气轮机的工作原理。

首先，燃气轮机的工作原理可以分为三个基本过程，压缩、燃烧和膨胀。

在压缩过程中，空气被压缩并送入燃烧室，然后与燃料混合并燃烧，释放出高温高压的燃气。

最后，这些高温高压的燃气通过涡轮机转子膨胀，驱动涡轮机转子旋转，产生机械能。

其次，燃气轮机的压缩过程是通过压气机完成的。

压气机是由若干个叶片组成的转子，当转子旋转时，叶片将空气压缩并送入燃烧室。

在燃烧室中，燃料被喷入，并在高温高压的环境中燃烧，产生燃气。

这些燃气将通过高速喷射进入涡轮机转子，推动转子旋转。

最后，燃气轮机的膨胀过程是通过涡轮机完成的。

涡轮机转子被燃气推动旋转，产生机械能，驱动发电机或其他设备工作。

最后，燃气轮机的工作原理可以简单概括为“压缩、燃烧、膨胀”。

在实际应用中，燃气轮机通常与发电机相连，利用旋转的涡轮机转子产生的机械能驱动发电机发电。

燃气轮机具有结构简单、启动快速、响应灵活等优点，因此在发电厂、航空、船舶等领域得到广泛应用。

总之，燃气轮机是一种重要的动力装置，其工作原理的了解对于工程师和操作人员来说至关重要。

通过对燃气轮机的压缩、燃烧、膨胀过程的详细介绍，相信读者对燃气轮机的工作原理有了更深入的了解。

希望本文能够帮助读者更好地理解燃气轮机的工作原理，为相关领域的工程实践提供帮助。

燃气轮机原理

燃气轮机原理

燃气轮机原理
燃气轮机是利用燃气的燃烧产生的热能来驱动涡轮旋转，通过与涡轮连接的轴来输出功率的一种装置。

它的工作原理可以简单描述为以下几个步骤：
1. 压缩空气：燃气轮机内部有一个压缩机，它吸入大量的空气并将其压缩至高压状态。

通过旋转的叶片，空气被压缩并排出。

2. 燃烧：在压缩后的空气中注入燃料，形成可燃气体。

这些可燃气体在燃烧室中点火，并产生高温和高压的燃烧产物，如烟气和燃烧残渣。

3. 膨胀：高温高压的烟气通过燃气轮机中的涡轮，使其快速旋转。

涡轮的旋转力量通过轴传递给外部设备，如驱动发电机或者飞机的螺旋桨。

4. 排放：燃烧产物从燃气轮机排出，形成废气。

这些废气需要进行处理，以减少对环境的污染。

总体而言，燃气轮机利用燃气燃烧的高温高压来推动旋转涡轮，从而产生能量输出。

与传统的发电方式相比，燃气轮机具有高效率、快速启动以及较小的体积等优势，因此被广泛应用于电力发电、航空航天等领域。

燃气轮机基础知识

燃气轮机基础知识
燃气轮机基础知识
第一章 绪论
一、燃气轮机发电装置的组成 燃气轮机是近几十年迅速发展起来的热能动力机械。现广泛应用的是按 开式循环工作的燃气轮机。它不断地由外界吸入空气，经过压气机压缩，在 燃烧室中通过与燃料混合燃烧加热，产生具有较高压力的高温燃气，再进入 透平膨胀作功，并把废气排入大气。输出的机械功可作为驱动动力之用。因 此，由压气机、燃烧室、透平再加上控制系统及基本的辅助设备，就组成了 燃气轮机装置。如果用以驱动发电机供应电力，就成了燃气轮机发电装置。
燃气轮机基础知识
第一章 绪论
先进的燃气轮机已普遍应用模块化结构。运输、安装、维修和更换都比 较方便，而且广泛地应用了孔探仪、振动、温度监控、焰火保护等措施，其 可靠性和可用率大为提高，指标已超过了蒸汽轮机电站的相应指标。此外， 在环保方面，出于燃气轮机的燃烧效率很高，排气干净，未燃烧的碳氢化合 物，CO、S0X，等排放物一般的都能够达到严格的环保标准，再结合应用 干式低NOX燃烧室、排气烟道中安装选择性催化还原装置(SCR)等技术措施， 可施使NOX的排放低至9ppm，满足最严格的环保要求。因此，燃气轮机发 电机组，特别是燃气-蒸汽联合循环机组已作基本负荷机组或备用机组得到 了迅速的应用。 燃气轮机的发展主要还是圈绕着增加单机功率，提高效率和经济性，燃 用多种燃料和廉价燃料，减少对环境的有害影响来进行的。诸如加强高温材 料的开发，提高冷却技术，发展闭回路蒸汽冷却燃气轮机，发展新型航空改 型燃气轮机，开发先进的燃气轮机循环，进一步发展清洁煤技术等等。燃煤 的燃气-蒸汽联合循环是“煤的清洁燃绕”技术中最为令人瞩目的项目，是九十 年代到下世纪之初最有发展前途的方式。到目前为止最具竞争力的方案有三 个，即(1)增压流化床方案(PFBC);(2)增压流化床加炭化炉加顶置燃烧室方 案(简称CPFBC燃气· 蒸汽联合循环);(3)整体煤气化联合循环(IGCC)。

燃气轮机科普知识

燃气轮机科普知识

燃气轮机科普知识
嘿，朋友们！今天咱来聊聊燃气轮机这个厉害的家伙！
燃气轮机啊，就像是一个超级大力士，给我们的生活带来了巨大的动力。

你想想看，它就像一辆不知疲倦的跑车，呼呼地转着，为各种设备提供着强大的能量。

燃气轮机工作起来那可真是带劲！它把燃料和空气混合起来，然后“嘭”的一下点燃，产生的能量就推动着叶轮飞快地转动起来。

这叶轮一转起来，那可不得了，就像一个疯狂的舞者，带动着整个机器都充满了活力。

它的用途那可多了去了。

在发电厂里，燃气轮机是个大功臣，为我们的城市提供着源源不断的电能。

没有它，咱晚上还怎么能舒舒服服地开灯看电视呢？在飞机上，它也是个厉害角色，带着飞机在天空中翱翔，让我们能快速地到达想去的地方。

哎呀，你说这燃气轮机是不是很了不起？
而且啊，燃气轮机还特别灵活。

它能快速启动和停止，就像一个短跑运动员，随时准备起跑或者停下休息。

这可比那些慢吞吞的大家伙厉害多了吧！
燃气轮机的发展也是日新月异啊！科学家们一直在努力让它变得更高效、更强大。

说不定哪天，它就能变得像科幻电影里那样，超级无敌厉害呢！那时候，我们的生活又会发生多大的变化呀！
咱再想想，如果没有燃气轮机，这世界会变成啥样呢？很多工厂可能就没法正常运转了，飞机也飞不起来了，那可真是不敢想象啊！所以说，燃气轮机可真是我们生活中不可或缺的一部分啊。

朋友们，燃气轮机就是这样一个神奇又重要的东西。

它默默地工作着，为我们的生活带来便利和进步。

让我们一起为燃气轮机点个赞吧！它真的值得我们好好珍惜和爱护呀！
原创不易，请尊重原创，谢谢!。

燃气轮机基础知识普及

燃气轮机基础知识普及

严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020年10月 下午5时 0分20.10.2217:00Oct ober 22, 2020
作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2020年10月22日星期 四5时0分1秒17:00:0122 October 2020
好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。下 午5时0分1秒下 午5时0分17:00:0120.10.22
流阻增加，涡轮膨胀功减小(5%~10%)
③ 极限回热 T2’*=T4*, T4’*=T2* 实际回热T2’*<T4*, T4’*>T2*
面积不可能无限大，存在传热温差
回热不完善 ④温比一定时，提高压比，回热 效果变差。
当压比达到回热极限压比时，T4*=T2* 回热效果变为乌有。
压比应小于回热极限压比。
提高温比* = T3*/T1*
——从循环特性参数方面来讲，这是提高循环 热效率的主要方向。
——表现在两方面: 一方面提高燃气初温，即透平前温T3*； 一方面降低T1*，即降低环境温度T0。
对于提高燃气初温
依赖两种技术的发展。
第一种技术：加强冶金工业耐高温合金技术的发展、加强热处理 工艺技术的研究，以提高涡轮透平材料的耐高温特性。
回热循环的特点
①具有较高的热效率
吸热温度增加、放热温度降低
q 2-2’
q 4-4’
未考虑压力损失
由六个热力过程组成 ： 1-2 压缩过程； 2-2’ 在回热器中的预热过程； 2’-3 燃烧加热过程； 3-4 膨胀做功过程； 4-4’ 在回热器中的冷却过程； 4’-1 大气中的放热过程。
②循环比功不变，实际略有减小
燃气轮机会在1650~1700 ℃而终止燃气初温的增长。

燃机电厂基础知识介绍

燃机电厂基础知识介绍

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1.2 简单循环燃气轮机原理
• 燃机循环
1－压气机 2－燃烧室 3－透平 4－轴承 5－发电机
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1.3 燃机命名规则
• GE公司可提供重型和航机改型燃气轮机以作发电和工业应 用。重型燃气轮机有简单循环和回热循环，由五个系列组 成:MS3002，MS5000，MS6001，MS7001和MS9000。有 单轴和双轴结构，用于带动发电机发电或机械驱动。 • 机组中各代号的含义如下： • M 5 32 2 • - -- • (1) (2) (3) (4) • (1)用途:M-机械驱动;GD-发电设备;PG-箱装式发电设备 • (2)系列号:3,5,6,7,9等相应表MS3002,MS5000,MS6001等 的系列号 • (3)输出功率:大致为几百、几千、或几万马力 • (4)轴数:是单轴还是双轴(即1或2)
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1.4 燃机组成
• 燃气轮机由压气机、燃烧室和燃气透平组成。压气机 有轴流式和离心式两种，轴流式压气机效率较高，适 用于大流量的场合。在小流量时，轴流式压气机因后 面几级叶片很短，效率低于离心式。功率为数兆瓦的 燃气轮机中，有些压气机采用轴流式加一个离心式作 末级，在达到较高效率的同时又缩短了轴向长度。 • 附属系统和设备，包括：启动装置、燃料系统、油系 统、进气系统、排气系统等。 • 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。
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1.6.3 压气机机翼
18
1.6.4 燃机压气机
• 压气机：绝热压缩 • 压气机进气温度 • 提高压比（B级12, E级15，F级17,H级23） ：1.增加 级数（H级18级）；2.提高轮毂直径（提高叶片顶部 速度）；改良叶型，使其有更高的临界马赫数，并有 较小的叶型损失。 • 进口可转导叶（IGV)：1.在起，停机过程中，低转速 时，控制进气角度（降低进气攻角，防止叶片背面进 气气流旋转脱离，压气机喘振），防止压气机喘振。 2.保持透平排气温度不变。

燃气轮机基础知识

燃气轮机基础知识

燃气轮机基础知识
哇塞，朋友们！今天咱来聊聊燃气轮机基础知识，这可太有意思啦！
你想想啊，燃气轮机就像是一个超级大力士！比如说汽车发动机，那就是个小小的燃气轮机嘛。

它能让汽车跑起来，带着我们到处溜达，这多厉害呀！
燃气轮机是咋工作的呢？其实就像人跑步一样，得先吸气，然后用力跑出去。

燃气轮机吸进燃料和空气，然后在里面“轰轰”地燃烧，产生巨大的能量，推动着叶片快速转动，这不就有动力啦！
嘿！它可是个多面手呢！在发电领域，那可是大显身手，就像舞台上光芒四射的明星。

飞机上也少不了它呀，带着飞机在天空中翱翔，简直酷毙了。

还有轮船，有了燃气轮机，那航行速度蹭蹭往上涨！
再来说说它的优点，它启动速度超快的，就像短跑运动员听到枪声立马起跑一样。

而且它结构紧凑，不占太多地方，多方便啊！它还很耐用呢，可不是那种娇滴滴的家伙。

咱再想想，如果没有燃气轮机，那我们的生活会变成啥样呢？飞机飞不
起来了，轮船慢悠悠的，那可不行呀！燃气轮机就是我们现代生活的大功臣！
它当然也不是完美无缺的啦，它也有一些小缺点呢，比如油耗可能会有
点高。

但这并不影响它的重要性呀！
总之，燃气轮机就是这么个神奇又重要的东西。

我们的生活离不开它，
它让我们的世界变得更加精彩，更加便利！所以呀，我们可得好好了解了解它，好好重视它呀！。

燃气轮机的工作原理

燃气轮机的工作原理

燃气轮机的工作原理
燃气轮机是一种通过燃烧燃气来产生机械能的设备。

它的工作原理如下：
1. 空气压缩：燃气轮机内部有一个旋转的压气机，它通过旋转叶片将外界空气抽入轮机内部，并将空气逐渐压缩。

这个过程使得空气的能量增加，并且增加了空气分子的密度。

2. 燃烧：经过压缩的空气进入燃烧室，在其中与燃气混合并点燃。

燃气的燃烧产生高温高压的气体，使燃烧室内的压力迅速增加。

3. 转子运动：燃烧室的高压气体推动轴上的涡轮旋转。

涡轮连接着压气机和燃烧室，因此燃烧室的高压气体的运动传递给了压气机，进而推动压气机继续压缩空气。

4. 发电或推进：涡轮旋转的同时，也将动力传递给了输出轴，可以用于驱动发电机发电或用于推动飞机等载体。

由于燃气轮机的轴转速非常高，因此可以获得高功率输出。

总而言之，燃气轮机通过不断的空气压缩、燃烧和轮子旋转的循环过程，将燃气的热能转化为机械能，从而实现发电或推进等目的。

燃气轮机原理理论知识考核试题与答案精选全文完整版

燃气轮机原理理论知识考核试题与答案精选全文完整版

可编辑修改精选全文完整版燃气轮机原理理论知识考核一、选择题1. 燃机燃料温度控制阀用（）来作为驱动力。

[单选题] *A、仪用压缩空气√B、高压天然气C、高压控制油2. 压气机进口可调导叶（IGV）动作的驱动力来自于（）[单选题] *A仪用压缩空气B杂用压缩空气C高压EH油√3. 每台燃机配有一台燃气流量计，按其工作原理应为（）。

[单选题] *A、喷管式流量计B、压差式流量计C、超声波流量计√4. 在燃机轴向中心线上相对于地面保持轴向位置不变的点称为（）[单选题] *A 绝对盲点B绝对极点C绝对基点D绝对死点√5. 燃机值班火焰喷嘴中属于（）。

[单选题] *A、预混燃烧B、扩散燃烧√C、切圆燃烧6. 当机组负载低于80%后，不宜继续关小进气口导叶以保持燃气初温恒定不变，原因是（）[单选题] *A.压缩比降得较低，致使透平的排气温度升得过高，透平末级叶片过热√B.压缩比升高，使燃料量增加C.NOx排放增加D.轮间温度升高过快7. 提高（）和（）可以显著提高燃气轮机的效率[单选题] *A.比功，压比B.燃气初温，排气温度C.压比，排气温度D.燃气初温，压比√8. 燃气轮机理想循环热效率与温比（），与压气机压比（）[单选题] *A.无关、无关B.无关、有关√C．有关、有关D.有关、无关9. 燃气轮机熄火后，转子依靠自己的惯性继续转动的现象称为（）[单选题] *A.盘车C.跳闸D.直轴10. 燃气轮机燃烧效率最高、NOx排放最低的燃烧模式是（）[单选题] *A.预混模式√B.扩散模式C.次点火源预混模式D.点火源预混模式11. 燃气轮机相对于冷、热端驱动方式，冷端驱动的燃机转轴所承受的扭力（）。

[单选题] *A、较大√B、较小C不一定12. 燃气透平输出的有效功率，约（）用于驱动压气机，其余部分用来带动发电机旋转发电。

[单选题] *A、1/3B、1/2C、2/3√13. 进行天然气置换，天然气置换氮气时，测的氮气浓度高于（）时合格[单选题] *A、99％√B、98％C、96％14. 燃机负荷在（）负荷时，可进行在线水洗。

燃气轮机知识点总结

燃气轮机知识点总结

结构部分压气机1.大型压气机的工作温度范围是常温-400℃左右；压气机不需要特殊的降温手段，但在结构上应满足强度和刚度要求。

(C1p2)2.压气机通流部分的四种型式为：等外径、等内径、等平均直径、混合型。

(C1p7-10)3.轴流式压气机静子主要由气缸和静子叶片组件组成。

它是压气机中不旋转的部分。

(C1p11)4.工业型机组的压气机气缸一般是铸造的。

为了减小气缸的厚度，通常采用在气缸外表面加筋的办法来增强刚性。

气缸一般采用分段布置。

(C1p13)5.压气机静叶的功能是把气流在动叶中获得的动能转变为压力能，同时使气流转弯以适应下级动叶的进口方向。

工作时静叶只承受气流作用力，与动叶相比较强度问题不大，但应考虑共振问题。

通常，压气机静叶设计成直叶片，且沿叶高各截面的型线一样。

(C1p22)6.转子的刚度问题主要反映在临界转速上，机组的工作转速应避开临界转速。

最大工作转速低于一阶临界转速的称刚性转子，它要求临界转速高于最大工作转速20％— 25％。

当工作转速高于一阶或二阶临界转速的称柔性转子。

(C1p37)7.压气机转子的结构型式有哪三种？鼓筒式、盘式、盘鼓混合式。

(C1p39)8.盘鼓式转子的分类？焊接式、径向销钉式、拉杆式。

(C1p43)9.为获得良好的性能，动叶叶身型面设计主要考虑的两个因素是：是否满足气动及强度的要求。

(C1p63)燃气透平1.透平将高温燃气能量转换成为机械功，目前，大型燃机的透平进口初温为1100-1430℃，膨胀做功后降到约600℃。

(C2p3)2.透平静子由气缸、静叶及支承和传力系统等组成。

(C2p5)3.透平静叶的作用与设计要求(C2p16-17)透平静叶又称喷嘴，它的作用是使高温燃气在其中膨胀加速，把燃气的内能转化为动能，然后推动转子旋转作功。

对静叶设计的要求为：①耐高温、耐热腐蚀；②耐热冲击；③热应力小；④足够的刚度和强度。

4.透平转子是透平转动部分的总称，由透平轮盘、透平轴、工作叶片及联接件等组成。

气机方面的知识点总结

气机方面的知识点总结

气机方面的知识点总结内燃气机是一种利用内燃机的工作原理来进行动力转换的机械装置。

内燃气机通过将燃气与空气混合并点火燃烧，产生高温高压的燃气，然后利用燃气的膨胀来推动活塞，从而驱动机械设备工作。

根据其工作循环的不同，内燃气机可分为两冲程和四冲程两种类型，广泛应用于汽车、飞机、船舶等交通运输工具以及工程机械、发电机等领域。

外燃气机是一种利用外部燃料进行燃烧，通过燃烧产生热能，再将热能转化为机械能的装置。

外燃气机通常采用蒸汽或热气等气体作为工作介质，它通过利用热能将工作介质加热，并使其膨胀推动活塞或涡轮，从而实现动力转换。

外燃气机包括蒸汽机、燃气轮机等，广泛应用于电力、化工、冶金等工业领域。

压气机是一种用于增压气体的设备，其主要功能是将空气或其他气体抽入，并以高速旋转的动力设备将其压缩，从而提高气体的压力和密度。

压气机通常包括离心式压气机、轴流式压气机和往复式压气机等不同类型，广泛应用于空气压缩、燃气轮机增压、船舶动力装置等领域。

气机的工作原理主要是基于气体的热力学循环，如布氏循环、卡诺循环、斯特林循环等，利用气体的热膨胀和冷缩来转化热能为机械能。

同时，气机的工作效率、功率输出、运行稳定性等性能指标也是人们关注的焦点。

在实际应用中，气机的设计、制造、安装和维护等方面都需要高度的技术水平和专业知识，以确保其正常、安全、可靠的运行。

在当前全球能源环境日益紧张和环保意识日渐增强的情况下，气机作为一种高效、清洁、可再生的动力装置，具有广阔的发展前景。

未来，气机的节能减排、智能化控制、高效化设计等方面的技术研究和发展将成为重要的研究方向，以应对能源和环境的挑战。

总之，气机是工业和交通运输领域中不可或缺的动力装置，其类型繁多、功能多样，应用领域广泛，具有重要的经济和社会意义。

随着科技的进步和人们对环保、节能的重视，气机的设计、制造和应用将不断创新和完善，为人们的生产生活提供更多更好的动力支持。

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燃气轮机转子
燃烧室产生的高温膨胀气体是同时作用到涡轮叶片与压气机叶片 上，如何保证涡轮带动压气机正向旋转呢，简单说涡轮叶片工作直径 大于压气机出口处的叶片工作直径，涡轮叶片的面积也大于压气机出 口处的叶片面积，这就初步保证在同一压力下涡轮的输出力矩大于压 气机所需的力矩，当然更重要的是压气机叶片与涡轮叶片的良好空气 动力学设计才能保证两者高效运行。燃气轮机在设计时就要保证涡轮 机输出的功率要大于压气机所需的功率，才能使燃气轮机在带动压气 机的同时还能向外输出功率。
轴流式压气机
压气机负责从周围大气中吸入空气，增压后供给燃烧室，从工作原 理上讲，主要有轴流式压气机与离心式压气机。离心式压气机工作原 理与离心式鼓风机（或离心式风筒）相同，用得较少，这里介绍轴流 式压气机。 轴流式压气机的叶轮由叶片与叶盘组成，工作原理如同电 风扇的叶片，电风扇的叶片旋转时拨动空气流动产生风；压气机的叶 轮旋转把空气推进气缸压缩。 为了生成高压空气，压气机在主轴轴向 装有多级叶轮，若干叶轮固定在压气机的转轴上构成压气机转子，下 图一个13级压气机的转子,转子上的叶片与主轴一同旋转，称为动叶。 光有动叶还不能有效的压气，简单说，空气经过动叶后运动方向不单 是轴向前进，还沿着动叶旋转的方向运动。这会使下级动叶的压缩效 率大大降低。倘若这样一级级下去，压气机内的空气变成跟着转子旋 转的气团，根本无法正常压气。在每级动叶后每插入一级静止的叶片 （静叶），可改善这种状况。
六燃气轮机的油系统
燃气轮机润滑油系统是任何一台燃气轮机必备的一个重要的辅助 系统。它的作用是在机组启动、正常运行以及停机过程中，向正在运 行的燃气轮机发电机组的各个轴承、传动装置及其附属设备，供应数 量充足的、温度和压力合适的、干净的润滑油，以确保机组安全可靠 地运行，防止发生轴承烧毁、转子轴颈过热弯曲、高速齿轮法兰变形 等事故。此外，部份润滑油可能从系统分流出来，成为液压油系统的 油源，或经过滤后作为控制油系统的用油。整个润滑油系统的组成应 包括下列一些设备：
4、应急润滑油泵
该泵在停机时因辅助润滑油泵故障而投入，或因失去交流电源 而投入，或因主、辅泵都不能工作机组紧急停机而投入。由于应急 泵只在故障时工作，其压力和容量一般较小。也有的润滑油系统用 高位油箱代替应急油泵。 润滑油流过各润滑点（轴承、齿轮等）后温度上升14～33℃ （配备减速齿轮时温升可达33℃），因此，从系统回来的润滑油必 须冷却以保证合适的供油温度。目前应用较为广泛的仍然是管式冷 油器。常用的冷却方式为水冷，其次是气冷，气冷的优点是不需要 冷却水，可在缺水地区使用，但由于空气的传热系数比水的要低得 多，因此空冷式冷油器体积相对要庞大得多。在采用水冷方式时， 常常设置两个并联的可切换的冷油器。 主润滑油滤多采用两个并联的可切换的滤油器。主油滤应设置 在冷油器的下游。 除上述的设备之外，润滑油系统还需要有阀门、孔板、温度开 关、压力开关、油箱液位指示器、润滑油加热器等各种组件和设施， 以保证系统正常、安全、可靠地工作。
空气从进气口进入燃气轮机，高速旋转的压气机把空气压缩为高压 空气，其流向见黄色箭头线；高压空气进入燃烧室，燃料与空气混合在 燃烧室燃烧，产生高温高压燃气；高温高压燃气膨胀推动涡轮旋转做功； 做功后的气体从排气口排出，其流向见红色箭头线。
二、影响燃气轮机效率的两个主要因素
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℃。 燃气轮机由压气机、燃烧室和燃气涡轮等组成。压气机有轴流式和离心 式两种，轴流式压气机效率较高，适用于大流量的场合。在小流量时， 轴流式压气机因后面几级叶片很短，效率低于离心式。功率为数兆瓦的 燃气轮机中，有些压气机采用轴流式加一个离心式作末级，因而在达到 较高效率的同时又缩短了轴向长度。 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。
燃烧室气流方向
环管形燃烧室
目前燃气轮机的燃烧室主要有四种类型：圆筒 形燃烧室、分管形燃烧室、环管形燃烧室、环形 燃烧室，后两种用得较多，下面介绍环管形燃烧 室。 环管形燃烧室只有一个整体的燃烧室，环绕 在燃气轮机的腰部，在燃烧室内有若干个火焰筒 （包括过渡段）。下图是由12个火焰筒组成的燃 烧室剖面图，12个火焰筒共用的空间就是燃烧室 的空间，也就是燃烧段气缸内环绕主轴的空间。 火焰筒绕燃气轮机主轴一周排列，过渡段出口对 向涡轮叶片。
5、维护简单 由于结构简单，紧凑，因此运行管理人员少，加上节省水，电和 润滑油，因此运行成本大大降低
6、燃料适应性强，公害少 燃气轮机能燃用多种燃料和廉价燃料，如重油、原油、煤气、工 艺中可燃气体和核燃料等等。同一台燃气轮机可燃用液体或气体等几 种燃料而其设备不需要作太大变化。排气比较干净，对空气污染较少。 7、起动快、自动化程度高 工业燃气轮机从冷态起动，加速直到带上满负荷，一般需要15分 种左右。航空燃气轮机起动只需要30秒。燃气轮机装置易于实现集控、 程控和遥控。可实现全盘自动化，减少运行维护人员。运行维护方便。
燃气轮机也存在一些缺点，主要有：
1、热效率低 目前燃气轮机的热效率已相当于中等参数的汽轮机动力厂的热 效率。与内燃机和高参数的汽轮机相比，燃气轮机的热效率较低。特 别在部分负荷工况下，热效率降低更多，这是燃气轮机与内燃机和汽 轮机相比是突出的缺点。
2、运行工况窄 燃气轮机的运行工况比内燃机和汽轮机的窄。这主要受压气机运 行范围影响。因为压气机的稳定运行范围受转速及流量限制。当转速 很低和流量很小时，要发生喘振，不能稳定运行，燃气轮机也就无法 稳定工作。此外燃气轮机在低负荷下运行时效率严重下降，因此也不 宜在低负荷下长期工作。 3、制造成本高 因为燃气轮机为高温，高速度和高精度的动力机械，因此要求材 料强度好，耐高温和耐腐蚀，加工精度要求高。机组的高温部件应用 贵重的镍、铬、钴等贵重金属，因此制造成本较高。 4、运行维护水平要求较高 因为燃气轮机为高温，高速和高精度的大功率高科技动力机械， 因此对运行维护提出更高的要求，这并不是缺点而是特点。燃气轮机 的设计，制造集中多种学科的先进技术，为了保证安全，高效的运行， 对工作人员的素质提出更高的要求。燃气轮机的控制与保护系统应当 先进，完善。燃气轮机很易超温，超速，喘振，所以这些现象都是瞬 时发生，如不及时处理，都有可能造成重大事故，引起严重破坏后果， 因此对运行工作人员素质提出更高的要求，这也是高技术的特点。
四、燃气轮机的主要优缺点
燃气轮机与其他动力机械，如内燃机，汽轮机相比，有 一系列的主要优点： 1、结构简单 燃气轮机主要结构只有转子（压气机和透平的叶轮在同 一根轴上）和静子（导向叶片、机壳、轴承和燃烧室等静止部 分）与汽轮机装置相比不需要庞大的锅炉和凝气设备。与内往 复相比不需要往复运动的拉杆、活塞和曲轴等部件。由于结构 简单给安装、运行和维护带来极大方便。
五、燃气轮机的发展趋势
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。 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。
离心式压缩机
三、燃气轮机的主要辅助部分
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，(油系统—润滑油、控制油、液压油。超温、 气体泄露报警装置，轴瓦的振动位移以及温度，超速保护等） 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。
2、主润滑油泵
这是机组正常运行时的工作油泵，可以由主机通过辅助齿轮驱动， 也可以由交流电动机驱动，大型机组为了简化结构多采用电动。油泵 的容量根据系统总的用油量、调节阀门溢流量和管路的泄漏量决定。 主油泵常用的有齿轮泵和螺杆泵，也可以是离心泵。
3、辅助润滑油泵
这是机组启动和停机时的工作油泵，或在主油泵出故障时投入使 用，通常由交流电动机驱动。此泵多采用浸入式离心泵。其压力和容 量一般和主油泵相同或稍微高一些。
2、重量轻、体积小 燃气轮机电站的金属消耗约为同功率汽轮机电站的1/4，厂房占 地面积约为1/3。由于燃气轮机重量轻，体积小，因此占地少，投资 省，建设周期短，成本低，因此在航空，船舶，工厂上得到广泛应用。 3、单机功率大 单机功率指标燃气轮机在动力机械中占第二位，仅次于蒸汽轮机。
4、水，润滑油和厂用电量少 燃气轮机用水很少，甚至可以不用水，因此可在无水或缺水的地 区运行。润滑油用量很少，比内燃机节省25-40倍。燃气轮机的厂用 点极省，甚至可无电源起动，因此可在缺点地区运行。
燃烧室结构示意图
轴流式涡轮
涡轮也称透平。涡轮也分轴流式涡轮与径向式两类，燃 气轮机大多数采用轴流式涡轮， 简单说轴流式涡轮的工 作原理就像风吹风车旋转一样，是靠燃气流对涡轮上的叶 片作用使其旋转的，由于气流主方向与涡轮轴平行，故称 之为轴流式涡轮。 涡轮主要由涡轮叶片、涡轮盘（叶 盘）、涡轮轴构成，涡轮上的叶片称为动叶，也就是带动 涡轮轴旋转的叶片。涡轮机一般有一至四个涡轮，大多数 燃气轮机的几个涡轮共一个转轴，一同组成涡轮转子。 在涡轮每级动叶的前方还安装一组静止的叶片（静叶）， 静叶是燃气的导向器，起着喷嘴的作用，使气流以最佳方 向喷向动叶。一组静叶加一组动叶为一级涡轮。
Hale Waihona Puke 1、润滑油箱润滑油箱可设在机组的一个或几个底盘内，也可以设计成单独的容 器。当油箱由几个容器组成时，应在它们之间用管道连通以平衡油箱内 的压力。油箱除了起贮油的作用外，还担负着分离空气、水分和各种机 械杂质的任务。油箱中油流速度应尽量缓慢，回油管应布置在接近油箱 的油面，以利于油层内空气逸出。油箱的容量越大，越有利于空气、水 分和各种杂质的分离。通常用循环倍率K（全部润滑油每小时通过油箱 的次数）表示系统容积的相对情况，以Q表示系统的每小时油的容积流 量，V表示系统的容积（油箱+管路），循环倍率K=Q/V。通常规定K=8～ 10，最大不超过12。这是为了使从系统回来的润滑油，有足够的时间将 其夹带的空气、水分分离掉。不过，为了结构紧凑，避免因油箱体积过 大而使设备笨重，多数机组油箱容量偏小，这迫使用户要选择分水性能 更好和空气释放值较小的润滑油。