燃气轮机热力计算方法

燃气轮机组热力计算指标体系1.电站燃气轮机热力循环的主要参数及性能指标1.1.燃气轮机热力循环主要参数1C—压气机；B—燃烧室；T—透平；G—发电机；1—压气机进口；2—压气机出口亦即燃烧室进口；3—燃烧室出口亦即透平进口；4—透平出口图1为常用的燃气轮机热力系统组成方式，燃气轮机的热力循环参数主要有两个：压缩比和温度比。

1）压缩比（简称压比）：压气机出口压力与进气口压力之比，用π表示，计算公式为：π=P2∗ (1)P1∗式中，P1∗——燃气轮机进气道后，压气机进口导叶前的滞止压力（上角标“*”表示“滞止”状态），Pa或MPa，P2∗——压气机出口处的滞止压力，Pa或MPa，P1∗，P2∗可通过参数测点读出数值。

2）温度比（简称温比）：透平进口处的温度与压气机进口处的温度之比，若用τ表示，计算公式为：τ=T3∗T1∗ (2)式中，T1∗——压气机进口处的滞止温度（在开式燃气轮机循环中，即为环境温度T e），T3∗——透平进口处滞止温度，K，T1∗=T e可通过参数测点读出数值。

1.2.燃气轮机性能指标描述燃气轮机热力的主要性能指标有两个：比功和循环热效率。

1）比功：指单位质量的空气流过装置时，燃气轮机向外界输出的净功，记为W n，忽略燃气和空气在流量上的差异，则W n=W T−W C=C p(T3∗−T4∗)−C p(T2∗−T1∗) (3)式中，W T——透平的比功，J/kg或kJ/kg；W C——压气机的比功，J/kg或kJ/kg；C p——工质的定压比热（在知道压力、温度时，可查表得出）。

2）循环热效率：当工质完成一个循环时，输入的热量功转化为输出功的部分所占的百分数，记为ηgt，计算公式为：ηgt=W nfH u =W nq B=C p(T3∗−T4∗)−C p(T2∗−T1∗)C p(T3∗−T2∗)=1−T4∗−T1∗T3∗−T2∗=1−1πk−1k (4)式中，f——燃料的质量流量与空气的质量流量之比，称为燃料空气比；f=G fG ckg燃料/kg空气；k为绝热指数；G f指燃料流量，kg/s；G c指进入压气机的空气流量kg/s；有效功率：q n=W n G cH u——燃料的热值，J/kg或kJ/kg，通常指低热值；q B——单位质量空气在燃烧室中吸取的热量，J/kg或kJ/kg；3）耗气率：产生单位有效功率时的燃料消耗量，kg/（kW⋅h）g e=Bq n =3600G fq n=3600ηgt H u；式中B为气耗量4）热耗率：产生单位有效功率所耗的燃料热量，kJ/（kW⋅h）q e=BH uq n =3600ηgt2.联合循环机组的主要参数及性能指标2.1.联合循环热效率和功比率热效率和功比率是联合循环的两个基本特性参数，以常规的余热锅炉型联合循环（一台燃气轮机、一台余热锅炉、一台汽轮机，电动机可以一台，也可以两台，也称“一拖一”方案）为例，介绍这两个参数。

计算汽轮机热耗公式
汽轮机是一种将热能转化为机械能的热动力设备，其热耗公式是用来
计算汽轮机在工作过程中所消耗的热能。

这个公式可以通过对汽轮机的热
力学分析得到。

汽轮机的热耗公式可以分为两个部分：热效率和功输出。

首先，汽轮机的热效率是指汽轮机从燃料中所获得的能量与进入汽轮
机的热能之比，一般用η表示。

热效率是衡量汽轮机热能利用情况的重
要指标，可以描述汽轮机对燃料的利用效率。

汽轮机的热效率可以通过以下公式进行计算：
η=(Wt-Ws)/Qv
其中，η为热效率，Wt为输出的净功，Ws为汽轮机所消耗的功率，Qv为汽轮机进入的热量。

接下来，计算净功的公式可以通过以下公式得到：
Wt=h1-h2
其中，Wt为净功，h1为汽轮机进入的焓值，h2为汽轮机出口的焓值。

最后，计算汽轮机的进一步热耗
Qv=m*(h1-h3)
其中，Qv为汽轮机的热量，m为进入汽轮机的质量流量，h1为汽轮
机进口的焓值，h3为汽轮机出口的焓值。

综上所述，汽轮机的热耗公式可以表示为：
η=(h1-h2-Ws)/(m*(h1-h3))
通过上述公式，我们可以计算出汽轮机的热耗，进而评估汽轮机的性能和效率。

不过需要注意的是，热耗公式中的各个参数需要根据具体的汽轮机设计和工况进行具体的计算。

燃气轮机热力计算方法燃气轮机是一种常见的热力动力装置，其基本原理是通过燃烧燃料产生高温高压气体，然后利用这些气体的能量驱动轴上的涡轮旋转，最终将能量转化为机械功。

燃气轮机的热力计算方法主要包括燃烧过程的热力分析和性能参数的计算。

下面将从这两个方面进行详细介绍。

1.燃烧过程的热力分析：燃烧过程是燃气轮机中最重要的能量转换过程之一、其基本步骤包括燃料的混合、燃烧和燃气的膨胀。

热力分析主要涉及燃料的供给、燃烧温度和燃料消耗等方面的计算。

1.1燃料供给计算：燃烧过程中，需要按照一定的比例和速度供给燃料。

燃料供给的计算主要涉及燃烧室内的燃料流量和燃烧温度的特点。

根据燃烧室的结构和燃烧运行参数，可以通过质量守恒和能量守恒等原理计算燃料供给的量。

1.2燃料燃烧计算：燃料在燃烧室内与空气发生化学反应，产生燃烧产物和燃烧热。

燃料燃烧的计算主要涉及燃烧反应的热力学性质和燃烧室内的热量传递过程。

可以通过热力学平衡和改良热力学循环等方法，计算燃料的燃烧温度和热量释放。

1.3燃气膨胀计算：在燃烧过程后，高温高压燃气需要经过涡轮的膨胀工作，将能量转化为机械功。

燃气膨胀计算主要涉及涡轮的热力学特性和流体力学特性。

可以通过欧拉方程和涡轮参数的试验数据，计算燃气的温度降和功率输出。

2.性能参数的计算：燃气轮机的性能参数主要包括热效率、功率输出和燃料消耗等。

这些参数的计算可以根据燃气轮机的热力特性和工作参数进行估算。

2.1热效率计算：热效率是燃气轮机性能评价的重要指标之一、可以通过热力分析的结果，计算燃料的燃烧热和输入热量的比值，即可得到燃气轮机的热效率。

2.2功率输出计算：功率输出是燃气轮机性能的直接体现。

可以通过膨胀过程的分析，计算涡轮的工作参数，如转速和压力比等，然后再结合涡轮的机械效率，得到燃气轮机的功率输出。

2.3燃料消耗计算：燃料消耗是燃气轮机运行成本的重要因素。

根据燃料供给和燃烧过程的计算结果，可以得到燃烧室内的燃料消耗量。

燃气轮机基本热力计算方法分析作者：周素荃张新叶来源：《中国新技术新产品》2012年第09期摘要：本文着重论述了单燃气轮机各特征截面热力计算采用的基本计算方法，对燃气轮机位于设计点工作时，各部件共同工作特性进行了简要的分析，提出了基本热力计算时需选定的一些特定参数，并给出了各截面参数的基本计算方法。

关键词：燃气轮机；总压；总温；性能；计算。

中图分类号：O414.1 文献标识码：A1 概述燃气轮机自出现以来，凭借其清洁、高效、故障率低及寿命长等优势，迅速占领了地面发电及船舶等方面的市场。

至今，燃气轮机单机效率已能达到42％以上，如采用联合循环，效率更可超过60％。

本文根据燃气轮机的部件特性及运行过程中各截面的主要监测参数，给出了燃气轮机各部件主要热力参数的计算方法，采用这些计算方法，可以在短时间得到燃气轮机各部件运行时达到的性能指标，甚至可以纳入到控制系统中，使相关参数指标实时显示在人机界面中，同时可以采用本文计算方法，在燃气轮机初始设计时，进行各截面设计点性能参数的初步估算。

2 计算过程2.1 燃气轮机进、出口边界条件设定通常情况下，在对燃气轮机性能进行估算时，为简化计算，采取忽略对计算结果影响较低的因素。

如大气湿度通常采用标准值，机组对外的散热在计算时不予考虑。

2.2 燃气轮机共同工作特性分析燃气轮机各部件在工作过程中存在着相互制约的关系，某些确定部件的理论特性并不代表燃气轮机整机工作时所能达到的最终热力性能指标，并且，在实际燃气轮机工程应用时，通常无法获得燃气轮机详细的部件特性曲线。

但根据确定部件的理论特性曲线、部件通用特性曲线或燃气轮机长期积累的运行参数，试取一些能够决定发动机及其部件状态的参数，可以保证燃气轮机各截面热力参数计算顺利进行，同时，通过燃气轮机的运行，也可验证试取参数的合适与否。

本文对单轴燃气轮机各截面参数进行计算时，燃气轮机各部件共同工作原则主要考虑如下几个方面[1]：转子功率平衡：PT?浊m-PF-W=0式中：PT-涡轮提供功率；ηm-轴系传动效率；W-机组输出功率；PF-压气机转子消耗功率。

计算热机效率的四种公式热机效率是热机工作时所转化的热能与输入的热能的比值，常用于研究热机的性能。

下面介绍四种常见的计算热机效率的公式。

1. 卡诺循环效率卡诺循环效率是热机效率的理论上限，它是指在绝热过程和等温过程中，热机从高温热源吸收热量，向低温热源释放热量的能量转化效率。

卡诺循环效率公式为：η = 1 - T2/T1其中，η表示卡诺循环的效率，T2表示低温热源的温度，T1表示高温热源的温度。

该公式表明，卡诺循环效率只与热源的温度有关，与具体的工作物质无关。

2. 热力循环效率热力循环效率是指热机在不同温度下工作时的效率，常用于评估汽车发动机和其他燃烧热机的性能。

热力循环效率公式为：η = （W_net / Q_in）× 100%其中，η表示热力循环的效率，W_net表示净功输出，Q_in 表示输入的热量。

该公式表示，热力循环效率等于净功输出与输入的热量之比。

3. 燃气轮机效率燃气轮机是一种常见的高效率热机，用于发电、动力等领域。

燃气轮机效率公式为：η = （W_turbine / Q_in）× 100%其中，η表示燃气轮机的效率，W_turbine表示涡轮机输出的功率，Q_in表示输入的热量。

该公式表示，燃气轮机效率等于涡轮机输出的功率与输入的热量之比。

4. 蒸汽轮机效率蒸汽轮机是一种常见的能源转换设备，常用于发电厂。

蒸汽轮机效率公式为：η = （W_turbine / Q_in）× 100%其中，η表示蒸汽轮机的效率，W_turbine表示涡轮机输出的功率，Q_in表示输入的热量。

该公式与燃气轮机效率公式相同，表示蒸汽轮机效率等于涡轮机输出的功率与输入的热量之比。

综上所述，热机效率可以通过卡诺循环效率、热力循环效率、燃气轮机效率和蒸汽轮机效率等四种公式进行计算。

这些公式可以帮助我们评估和比较不同热机的性能，并指导改进和优化热机的设计与运行。

9h级燃气机组天然气用量摘要：1.9h 级燃气机组简介2.9h 级燃气机组天然气用量的计算方法3.9h 级燃气机组天然气用量的影响因素4.节能措施及建议正文：一、9h 级燃气机组简介9h 级燃气机组是一种以天然气为燃料，通过燃气轮机和发电机联合循环发电的机组。

该机组具有起动快、运行灵活、投资少、建设周期短等优点，广泛应用于我国的电力、能源、化工等领域。

二、9h 级燃气机组天然气用量的计算方法9h 级燃气机组天然气用量的计算主要包括两个方面：燃气轮机热力循环和发电机循环。

1.燃气轮机热力循环：燃气轮机热力循环天然气用量的计算公式为：Q=Cp×m×ΔT，其中Q 为热量，Cp 为定压比热容，m 为天然气质量流量，ΔT 为燃气轮机进口和出口温度差。

2.发电机循环：发电机循环天然气用量的计算公式为：W=Q×H，其中W 为发电机循环天然气用量，H 为发电机循环效率。

三、9h 级燃气机组天然气用量的影响因素1.燃气机组的型号和容量：不同型号和容量的燃气机组，其热力循环和发电机循环效率不同，从而影响天然气用量。

2.天然气温度和压力：天然气的温度和压力对燃气机组的热力循环和发电机循环效率产生影响，进而影响天然气用量。

3.负荷因素：燃气机组的负荷大小对热力循环效率产生影响，进而影响天然气用量。

四、节能措施及建议1.优化燃气机组运行参数：根据实际运行情况，合理调整燃气机组的负荷、进口温度等参数，提高热力循环和发电机循环效率，降低天然气用量。

2.提高燃气机组运行维护水平：定期对燃气机组进行检修、保养，确保机组运行稳定可靠，降低故障率，提高运行效率。

3.采用高效节能技术：研究并应用高效节能技术，如燃烧优化、余热回收等，降低天然气用量，提高燃气机组的整体效率。

燃气轮机基本热力计算方法分析燃气轮机是一种广泛应用于发电、动力和空气动力等领域的高效能设备。

作为现代热能转换技术的代表之一，燃气轮机在能源领域的应用中，由于其高效、节能、环保等优点得到广泛认可。

本文将对燃气轮机的基本热力计算方法进行分析和解释。

一、燃气轮机的基本构成燃气轮机的基本构成由压气机、燃烧室、涡轮机和排气系统等部分组成。

其中，压气机和涡轮机是燃气轮机最为重要的两个部分。

压气机通常分为几个级别，每一级都会将气体压缩到更高的压力水平。

涡轮机与之呼应，它的每一级都能够将气体膨胀到更低的压力水平，以产生输出功率。

二、燃气轮机的基本热力计算方法(一)燃气轮机理论计算1. 暴力循环理论计算燃气轮机的第一种基本热力计算方法是按照暴力化循环进行的理论计算方法。

该方法建立在暴力化循环理论基础上，其计算的核心为焓（enthalpy）和熵（entropy）的变化。

以焓为主要参量，根据质量平衡、热平衡和动量平衡等方程组建立理论计算模型，可以计算燃气轮机每个工作过程的热力参量、效率、功率输出等参数。

但该方法的计算结果与实际情况存在较大误差，其适用范围受到较大限制。

2. 热力循环理论计算燃气轮机的第二种基本热力计算方法是按照热力化循环进行的理论计算方法。

该方法基于热力化循环理论，利用每一环节的能量平衡方程，分别计算每一环节的焓值、熵值和热工参数等，进而计算燃气轮机的热力性能和功率输出。

这种方法可以很好的解释燃气轮机的实际工作流程，并对其实际工作流程进行优化和设计。

(二) 燃气轮机实际计算燃气轮机的实际计算主要是根据燃气轮机实际运行过程中的数据和参数值进行计算。

其中，关键参数包括气压、气温、机械转速、燃气流量、压气机和涡轮机出口压力、温度和流量等。

根据燃气轮机的数学模型和各参量关系式进行数值计算，获得燃气轮机工作的各项参数和物理指标，如热效率、机械效率、相对输出功率、热负荷和压缩比等。

(三) 燃气轮机性能的评估和设计评估燃气轮机性能的指标有很多，其中主要指标包括功率输出、热效率、机械效率和可靠性等。