整体煤气化湿化燃气轮机循环热力性能分析

燃气轮机热力循环的分类与改善燃气轮机性能的热力循环措施专业：热能与动力姓名：学号：燃气轮机热力循环的分类与改善燃气轮机性能的热力循环措施摘要：燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。

本文主要介绍了燃气轮机的工作原理，基本结构，热力循环的分类及热力循环措施。

关键词：燃气轮机分类性能改善引言：燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。

燃气轮机是一种先进而复杂的成套动力机械装备，是典型的高新技术密集型产品。

作为高科技的载体，燃气轮机代表了多理论学科和多工程领域发展的综合水平，是21世纪的先导技术。

发展集新技术、新材料、新工艺于一身的燃气轮机产业，是国家高技术水平和科技实力的重要标志之一，具有十分突出的战略地位。

正文：燃气轮机（Gas Turbine）是一种以连续流动的气体作为工质、把热能转换为机械功的旋转式动力机械。

在空气和燃气的主要流程中，只有压气机（Compressor）、燃烧室（Combustor）和燃气透平（Turbine）这三大部件组成的燃气轮机循环，通称为简单循环，如图1。

大多数燃气轮机均采用简单循环方案。

因为它的结构最简单，而且最能体现出燃气轮机所特有的体积小、重量轻、起动快、少用或不用冷却水等一系列优点。

一、工作原理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燃气；然后再进入到透平中膨胀做功，推动透平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。

从透平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，压气机是由燃气透平膨胀做功来带动的，它是透平的负载。

燃气轮机热力性能模型构建与分析燃气轮机作为一种被广泛应用于发电和航空航天领域的动力装置，其热力性能模型的构建与分析是提高轮机性能和运行效率的关键。

在本文中，将从热力学基础、模型构建和性能分析三个方面探讨燃气轮机热力性能模型的相关内容。

首先，我们来了解燃气轮机的热力学基础。

燃气轮机是一种通过燃料的燃烧产生高温高压气体，驱动涡轮旋转，并通过轮子和压气机将其中的能量转化为功的装置。

其中，热力学循环是描述燃气轮机工作原理和性能的理论基础。

常见的燃气轮机热力学循环包括布雷顿循环和雷诺循环。

布雷顿循环是燃气轮机的基本循环，通过喷燃器燃烧燃料，产生高温高压气体，驱动涡轮旋转；而雷诺循环是一种改进的循环，通过采用再热和冷却技术，进一步提高燃气轮机的效率。

其次，我们将讨论燃气轮机热力性能模型的构建。

燃气轮机的热力性能模型是描述其工作过程和性能参数的数学模型。

通过构建准确的模型，可以有效地预测和优化燃气轮机的性能。

燃气轮机热力性能模型的构建涉及到多个方面，如气流、燃烧和传热等过程的建模。

例如，气流模型可以利用欧拉方程和质量、能量守恒定律来描述气体在转子和定子之间的流动；燃烧模型可以利用化学反应动力学和热释放率等参数来描述燃烧过程；传热模型可以利用传热方程和流体力学分析来描述燃气轮机中的热传递过程。

最后，我们将对燃气轮机热力性能模型进行分析。

通过对热力性能模型的分析，可以评估燃气轮机的性能，优化其工作参数，以实现更高的效率和功率输出。

热力性能模型的分析主要包括两个方面：一是对燃气轮机循环参数的分析，如进气温度、压缩比、放大比等，这些参数直接影响燃气轮机的效率和功率输出；二是对燃气轮机实际运行数据的分析，通过对实测数据的对比和统计分析，可以评估燃气轮机的实际性能和运行状况。

通过对模型分析的结果，可以及时发现问题，采取相应的措施进行调整和改进。

在实际应用中，燃气轮机热力性能模型的构建和分析是一个复杂而细致的工作。

需要深入理解燃气轮机的热力学原理和工作过程，掌握相关的建模和分析方法。

整体煤气化联合循环【摘要】对洁净煤技术中的整体煤气化联合循环进行介绍，分析该技术的优点、存在的问题，节能减排压力日渐增大，相对超临界等发电技术而言，IGCC 作为可预见的高效发电技术，在碳减排技术环节具有强大的优势。

【关键词】IGCC；CCS；能源一、引言整体煤气化联合循环(Integrated Ga-sificationCombined Cycle,IGCC)发电技术是新一代先进的燃煤发电技术，它既提高了发电效率，又提出了解决环境问题的途径，为燃煤发电带来了光明，其发展令人瞩目。

从大型化和商业化的发展方向来看，IGCC把高效、清洁、废物利用、多联产和节水等特点有机地结合起来，被认为是21世纪最有发展前途的洁净煤发电技术。

二、整体煤气化联合循环及其优点整体煤气化联合循环发电技术是指将煤炭、生物质、石油焦、重渣油等多种含碳燃料进行气化，将得到的合成气净化后用于燃气-蒸汽联合循环的发电技术从系统构成及设备制造的角度来看，这种系统继承和发展了当前热力发电系统几乎所有技术，将空气分离技术、煤的气化技术、煤气净化技术、燃气轮机联合循环技术以及系统的整体化技术有机集成，综合利用了煤的气化和净化技术，较好地实现了煤化学能的梯级利用，使其成为高效和环保的发电技术。

整体煤气化联合循环系统(IGCC)主要由两部分组成，煤的气化与净化部分和燃气-蒸汽联合循环发电部分。

第1部分的主要设备有气化炉、煤气净化设备、空分装置。

第2部分的主要设备有燃气轮机发电系统、余热锅炉、蒸汽轮机发电系统。

系统流程为：使煤在气化炉中气化成为中热值煤气或低热值煤气，然后经过处理，把粗煤气中的灰分、含硫化合物等有害物质除净，供到燃气-蒸汽联合循环中去燃烧做功，借以达到以煤代油(或天然气)的目的。

从系统构成及设备制造的角度来看，这种系统继承和发展了当前热力发电系统几乎所有技术，将空气分离技术、煤的气化技术、煤气净化技术、燃气轮机联合循环技术以及系统的整体化技术有机集成，综合利用了煤的气化和净化技术，较好地实现了煤化学能的梯级利用，使其成为高效和环保的发电技术，被公认为世界上最清洁的燃煤发电技术，有希望从根本上解决我国现有燃煤电站效率低下和污染严重的问题。

燃气轮机热力性能分析燃气轮机是一种广泛应用于发电、航空和工业领域的热力机械设备。

它利用燃料燃烧产生高温高压气流，通过推进器或涡轮驱动发电机、飞机或其他机械设备。

对于燃气轮机的性能分析，不仅可以评估其工作效率和能量利用率，还可以为设备的设计和优化提供依据。

本文将讨论燃气轮机热力性能的分析方法和重要参数。

首先，燃气轮机的热效率是评估其性能的重要指标之一。

热效率定义为输出功率与输入热能之比。

通过测量燃气轮机的输出功率和输入燃料热值，可以计算出其热效率。

燃气轮机的热效率通常可以达到35%至45%，相比于其他传统的发电设备如燃煤发电机组，燃气轮机的热效率较高，因此受到了广泛的应用。

其次，燃气轮机的高温处理能力也是其性能的关键指标之一。

高温处理能力是指燃气轮机可以承受的最高工作温度，包括燃烧室和涡轮。

由于高温有助于提高燃气轮机的效率，因此提高燃气轮机的高温处理能力对于进一步提高性能至关重要。

燃气轮机的高温处理能力受到材料和制造工艺的限制，因此通过提升材料的耐高温性，采用先进的冷却技术和改进燃烧室设计等方法来提高燃气轮机的高温处理能力成为了当前的研究热点。

另外，燃气轮机的压气机效率和燃烧室效率也对其性能有着重要的影响。

压气机效率是指压气机产生的压力比与理论最大压力比之比，直接影响燃气轮机的压缩能力和气流流速。

燃气轮机的压气机效率通常可以达到85%-90%，压气机的提高可以降低燃气轮机的油耗和排放量，提高其综合性能。

而燃烧室效率是指燃烧室内燃料的完全燃烧程度，对燃气轮机的热效率和排放量有着直接影响。

通过优化燃烧室的结构、燃料与空气的混合方式和控制燃烧过程等方法，可以提高燃烧室的效率，从而提高燃气轮机的整体性能。

此外，燃气轮机的响应速度和运行稳定性也是热力性能分析中需要考虑的重要因素。

响应速度是指燃气轮机在负载变化时能够快速调整输出功率的能力，直接影响燃气轮机的适应性和灵活性。

对于涉及到负载快速变化的应用，如航空领域，燃气轮机的响应速度尤为重要。

燃气轮机性能分析和优化燃气轮机是一种重要的能源转换设备，广泛应用于发电、航空和工业领域。

燃气轮机的性能分析和优化对提高能源利用效率、降低能源消耗和环境污染具有重要意义。

一、燃气轮机性能分析1. 燃烧过程分析：燃气轮机的燃烧过程是能量转换的核心环节。

通过分析燃烧过程中的温度、压力、质量流量等参数，可以评估燃气轮机的燃烧效率和能量损失情况。

燃气轮机燃烧室的设计、燃料组分和供气方式都会对燃烧过程产生影响。

2. 效率分析：燃气轮机的效率是衡量其能源利用效率的重要指标，主要包括热效率和总效率两个方面。

热效率是指轮机从燃料中转化为机械功的能力，总效率则考虑了除了机械功之外的其他能量损失。

通过对燃气轮机的效率进行分析，可以找出影响其性能的主要因素，并进行相应的优化措施。

3. 动态特性分析：燃气轮机在启动、停机、负荷变化等过程中，会出现一系列的动态特性。

对燃气轮机的动态特性进行分析，可以了解其运行状态、响应速度和稳定性，为控制和优化提供依据。

动态特性的分析主要涉及到燃气轮机的转速、温度响应、燃料供给等方面。

二、燃气轮机性能优化1. 燃烧室优化：燃烧室是燃气轮机能量转换过程中的关键环节，燃烧效率和排放水平主要取决于其设计。

通过优化燃烧室的结构、喷嘴设计和燃烧控制策略，可以改善燃烧效率和减少污染物排放。

2. 涡轮设计和匹配：燃气轮机的涡轮是从燃气转换为机械功的关键元件。

通过优化涡轮的叶片几何形状、材料和叶片数目，可以提高转换效率和增加功率输出。

涡轮的设计还需要与压气机的匹配考虑，以保证系统的整体效率。

3. 燃料选择优化：燃气轮机可以使用多种不同类型的燃料，如天然气、石油和生物质能源。

根据燃气轮机的工作条件和运行要求，选择合适的燃料类型和组分，可以提高燃烧效率、减少污染物排放和降低燃料成本。

4. 运行控制优化：燃气轮机的运行控制是保证其性能稳定和响应速度的关键。

通过合理的控制策略和参数调整，可以实现快速起停机、负荷调节和污染物控制等功能。

整体煤气化联合循环(IGCC)现状及发展趋势供稿人：宋鸿供稿时间：2009-12-23 关键字：整体煤气化联合循环(IGCC) 现状发展趋势一、IGCC行业发展概况整体煤气化联合循环(Integrated gasification combined cycle，IGCC)是指将煤炭、生物质、石油焦、重渣油等多种含碳燃料进行气化，将得到的合成气净化后与高效的联合循环相结合的先进动力系统。

这种系统不仅可以符合2005-2010年日益严格的脱硫脱硝除尘要求，而且可以符合2010-2020年排上日程的微颗粒（PM10、PM2.5）和金属元素（如汞）的排放要求，同时也克服了天然气供应不足和价格昂贵的问题，并具有延伸产业链，发展循环经济的技术优势。

从系统构成及设备制造的角度来看，这种系统继承和发展了当前热力发电系统几乎所有技术，代表21世纪洁净煤发电技术的发展方向。

IGCC的研发始于二十世纪七十年代初，1972年在西德Lǔnen 的Kellerman电厂建立了第一座IGCC装置，但世界上真正试运成功的第一座IGCC电站是1984年启动的美国加州Cool Water 电站。

Cool Water电站成功地验证了IGCC技术的可行性，跨过了原理概念性开拓验证阶段，使IGCC从此转上了较为稳健、有效的开发阶段。

之后，美国、英国、荷兰、西班牙、德国、日本、印度等国纷纷建起了IGCC商用化示范电站，其中最受关注的是美国的Wabash River（1995）、Free town（1995）、Tampa（1996）和Pinon Pine电站（1996），以及欧洲荷兰的Buggenum电站（1994）、西班牙的Puertollano电站（1998）等。

它们多已并入电网作商用化示范运行，证明能够实现有害物质零排放、利于环境保护（污染物排放量仅为常规燃煤电站的1/10，脱硫效率达99%，氮氧化物排放只有常规电站的15%-20%，耗水只有常规电站的1/2-1/3），净效率可达43%以上（高于超临界参数燃煤发电机组在同样净化要求下的最高水平），运行可靠性良好，其建设投资和运行成本基本上已具备竞争力。

燃气轮机热力特性分析与能量效率优化燃气轮机是一种高温高压工作环境下运行的热力机械设备。

它的运行过程包括燃料燃烧释放热能、燃气膨胀推动涡轮转动和从涡轮上的功输出等步骤。

在这个过程中，热能的转化和流动对于燃气轮机的性能具有关键意义。

燃气轮机的热力特性分析是研究燃气轮机性能的基础。

它主要包括温度、压力、功率、效率等参数的测量和分析。

燃气轮机工作时，内部燃气在高热温度下进行燃烧，产生高温高压的燃料气体。

这些燃料气体通过高速转动的涡轮释放能量，推动轴承和输出功率。

在燃气轮机的热力分析中，我们需要关注的一个重要指标是测量温度和压力的精确度和稳定性。

随着技术的不断进步，测量设备的精确度得到了大幅提高。

在燃气轮机的温度测量中，常用的方法有热电偶和红外线测温。

而在压力测量方面，常用的方法有静压法和动态压法。

除了温度和压力的测量，功率和效率也是燃气轮机热力特性分析的关键指标。

燃气轮机的功率可以通过测量输出转矩和转速进行计算。

效率指标则可以通过功率输出与燃料燃烧释放的热能之间的比值进行计算。

提高轮机的效率是燃气轮机领域研究的重点和难点之一。

为了提高燃气轮机的能量效率，需要针对不同环节进行优化。

首先，燃料的选择对于燃气轮机的效率具有重要影响。

选择高品质的燃料能够提高燃烧效率，减少燃烧产生的废气和污染物。

其次，燃烧过程中的热能损失也是一个需要优化的环节。

减少冷却损失和烟气损失、提高燃烧稳定性和燃烧速度可以有效提高能量转化效率。

此外，轴承和密封件的优化也是提高燃气轮机效率的重要手段。

减少轴承的摩擦损失和磨损，选择适用于高温高压环境的高效能材料可以降低能量损耗。

改进密封技术和使用耐高温高压材料的密封件，可以减少燃气泄漏，提高能量转化效率。

此外，燃气轮机的运行和维护也对能量效率的优化具有重要影响。

定期检查和维护设备，保持设备的正常运行可以减少能量损失。

合理的运行参数的选择也是优化轮机能量效率的关键。

通过调整燃气轮机的工作负荷和转速，可以最大程度地满足负载需求，提高能量转化效率。

同济大学热能与动力工程专业燃气轮机及内燃机技术期末论述报告姓名：******************学号：******************院系：机械与能源工程学院专业：热能与动力工程燃气轮机热力循环分类及其性能改善措施摘要：本论文对燃气轮机概念进行了简述，以热力学热力循环角度来涉及燃气轮机的热力循环过程及工作原理问题、燃气轮机热力循环分类、各类热力循环的基本原理及其优越性和缺陷、从简单到复杂进行了比较。

最后，简述了外界因素对燃气轮机工作效率的影响和改善燃气轮机性能的各种措施。

关键词: 燃气轮机热力循环 GE 公司 MS6001 型燃气轮机引言: 燃气轮机是靠内部燃料燃烧释放出的热量直接加热空气,并通过行成的燃气将热能转换成机械功的一种热力机械,同样是内燃机。

主要由叶轮式空气压缩机、燃气发生器(燃烧室)和燃气涡轮三个基本部分组成,还有燃料、润滑、冷却、启动、调节和安全等辅助系统。

热力循环是指热力系统经过一系列状态变化，重新回复到原来状态的全部过程。

热力循环分为正向循环及逆向循环。

将热能转换为机械功的循环称为正向循环;将机械功转换为热的循环，称为逆向循环。

通过工质的热力状态变化过程，可以将热能转化成机械能而做功，而要做出功一般必须通过工质的膨胀过程，但是任何一个热力膨胀过程都不可能一直进行下去，并连续不断地做出功。

这是因为工质的状态将会变化到不适宜继续膨胀做功的情况，而且任何热力设备，其尺寸也都是有限的。

一、燃气轮机循环的四个热力过程与工作原理通常，在可逆的理想情况下，燃气轮机是由四个热力过程组成的正向循环来实现把热能转化为机械功的动力机械，它们是：(1)理想绝热压缩过程对于燃气轮机循环，压缩过程是在压气机中完成，过程中工质状态参数将按绝热过程的规律(pvk=常数)进行变化：压力不断上升，比容逐渐减小，温度伴随增高。

由于工质流量相对大、对外界的散热很小，通常认为与外界没有热量交换，因而是绝热过程，即工质与外界没有热交换，工质状态变化是靠部分透平膨胀功驱动压气机来实现的。

燃气轮机热力性能分析与优化第一章：引言燃气轮机是一种高效、灵活的热力动力设备，具有快速启动、可调电网输出功率、低污染排放等优点，广泛应用于发电、航空、船舶、石化等领域。

随着其应用领域的不断拓展，对燃气轮机的性能优化也越来越重要。

本文主要针对燃气轮机热力性能进行分析和优化，首先介绍了燃气轮机的工作原理和热力循环，然后探讨了影响燃气轮机热力性能的因素，最后结合具体案例，提出了一些可行的性能优化措施。

第二章：燃气轮机工作原理和热力循环燃气轮机是通过高温高压气体推动涡轮转动，驱动发电机发电的一种设备。

其主要由压气机、燃烧器、燃气轮和发电机组成。

压气机将空气压缩后送入燃烧器，燃烧器将燃料喷入燃烧室内与空气混合燃烧，产生高温高压气体通过燃气轮的扩张驱动涡轮旋转，最终驱动发电机发电。

燃气轮机的运行过程中，燃气在热力循环中经历了以下过程：1. 压气过程：压气机将空气压缩，提高了气体温度和压力；2. 进气过程：经过空气滤清器进入压气机；3. 燃烧过程：燃气在燃烧室内与空气混合燃烧，释放热能；4. 膨胀过程：高温高压气体通过燃气轮的扩张驱动涡轮旋转；5. 排气过程：排放高温废气到大气中。

第三章：影响燃气轮机热力性能的因素燃气轮机热力性能的好坏受到多种因素的影响，下面主要从以下几个方面进行分析。

3.1 压比压比是指在压气机中出口总压力与进口大气动压力的比值。

燃气轮机的压比越高，气体被压缩的越多，燃气轮机的工作效率越高。

但是，压比过高也会导致气体温度过高，使燃气轮机受到热的损伤。

3.2 发动机进口温度燃气轮机的进口空气温度也会影响其热力性能。

夏季温度较高，进口空气温度也随之升高，导致气体密度降低，压缩比下降，工作效率下降。

3.3 燃料质量燃气轮机的燃料质量对其热力性能也有影响。

燃料热值越高，燃气轮机的效率越高；同时，燃料质量也会影响燃烧过程的稳定性和排放产物的质量。

3.4 调制系统调制系统主要是调整燃气轮机的燃料供应量和空气供应量，以维持稳定的燃烧过程。