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燃气轮机课件燃气轮机课件燃气轮机是一种将化学能转化为机械能的设备，它在现代工业中起着至关重要的作用。
本文将介绍燃气轮机的工作原理、应用领域以及未来发展趋势。
一、工作原理燃气轮机基于布雷顿循环原理工作，即将空气压缩、燃烧、膨胀和排气四个过程连续进行。
首先，空气经过压气机被压缩，使得空气的温度和压力升高。
接下来，燃料被喷入燃烧室中与压缩空气混合并燃烧，释放出巨大的能量。
燃烧产生的高温高压气体通过涡轮机膨胀，驱动涡轮机旋转。
最后，排气经过排气管排出，完成一个循环。
二、应用领域燃气轮机广泛应用于电力、航空、船舶等领域。
在电力领域，燃气轮机通常与发电机组合使用，通过涡轮机的旋转驱动发电机发电。
相比传统的燃煤发电厂，燃气轮机发电具有快速启动、高效率和低污染的优势。
在航空领域，燃气轮机被用作喷气式飞机的动力装置。
其高功率密度和可靠性使得飞机能够在高空高速环境下安全运行。
此外，燃气轮机还广泛应用于船舶动力系统、石油钻机和工业压缩机等领域。
三、未来发展趋势随着能源需求的增长和环境保护意识的提高，燃气轮机的发展正朝着更高效、更清洁的方向发展。
一方面，燃气轮机的热效率不断提高，通过提高压缩比和燃烧温度，减少能量损失，提高机组的发电效率。
另一方面，燃气轮机的排放控制也得到了重视。
采用低NOx燃烧技术和燃烧后处理装置，可以显著降低燃气轮机的氮氧化物排放。
此外，燃气轮机与可再生能源的结合也是未来的发展方向。
通过将燃气轮机与太阳能、风能等可再生能源相结合，可以实现能源的高效利用和碳排放的减少。
总之，燃气轮机作为一种高效、可靠的能源转换设备，在工业领域发挥着重要作用。
通过了解其工作原理、应用领域和未来发展趋势，我们可以更好地认识和利用燃气轮机，推动工业的可持续发展。
燃气轮机详细介绍2.启动方式与状态1)启动方式按启动时间的长短，燃气轮机启动方式主要分为两种，即正常启动(Normal start)和快速启动(Fast start)。
正常启动是按设定程序进行的一种启动，启动过程中需要暖机，严格控制机组的加速率和加载率，避免在机体内产生过大的热应力，保证机组启动过程中热应力在一个安全水平内。
因此，这种启动方式所需时间较长，重型机组大约需10~22min。
为适应简单循环燃气轮机发电装置调峰的需要，有些机组除正常启动外，还设置了快速启动，这也是按设定程序进行的一种启动，但提高了程序中的加速率和加载率，减少了暖机时间。
因此，启动时间缩短，过程中的热应力仍然在可以接受的水平内。
例如，GE公司的6B型机组，在用柴油机启动时，从静止到全速空载，正常启动的时间为12min(包括柴油机暖机时间2min)，快速启动的时间为7min10s，加载过程正常启动为4min，快速启动为2min，总的启动时间分别为16min和9min10s。
除上述两种启动方式外，还有一种时间更短的启动，称为紧急启动(Emergency start)。
这是一种强制性启动，即在很短时间内超越正常程序强行将机组从静止带至满负荷。
由于这种启动对机组的损害太大，除非万不得已，很少在实际使用。
每一次起停循环，对机组都会有潜在的危害，快速启动和紧急启动至少会缩短机组的检修周期。
有一种观点50认为，如果正常启动对检修周期的修正系数为1，则快速启动为2，而紧急启动为20。
即一次紧急启动对机组的影响相当于20次正常启动。
2)启动状态按机组启动前热部件的金属温度，燃气轮机的启动分为冷态启动、温态启动和热态启动。
这三种状态的启动目前并无严格的定义，大多数厂家按停机后时间的长短来区分，也有厂家除按停机时间的长短外，还结合热部件的温度或参数来区分。
但是对于各种启动所对应的停机时间长度各有不同，差异较大。
其实这也不难理解，因为各种机组型号不同，结构有异，机组的热惯性与散热条件也有差别，而严格区别机组的冷热状态应以机组的温度条件为准，而达到同样的温度条件所需的停机时间必然有所差异。
燃气轮机的工作原理及效率提升途径燃气轮机是一种常见的热力设备，广泛应用于能源行业和工业生产中。
本文将着重介绍燃气轮机的工作原理，并探讨提高其效率的途径。
一、燃气轮机的工作原理燃气轮机是以燃气或液化石油气为燃料，通过燃烧释放能量，推动轴承旋转，产生功率的装置。
其基本工作原理可分为四个步骤：压缩、燃烧、膨胀和排气。
1. 压缩：燃气轮机的第一个步骤是将进气口吸入的空气进行压缩。
在压缩过程中，通过轴承、压缩机等组件将气体加压，并将温度升高，以利于后续的燃烧过程。
2. 燃烧：在压缩完毕后，燃料与压缩空气混合并点燃。
燃气轮机采用连续燃烧的方式，即燃料持续进入燃烧室，而不是分阶段燃烧。
燃料的燃烧释放出的高温高压气体会造成轴承旋转，并产生高温热能。
3. 膨胀：高温高压气体通过轴流或者离心式涡轮机进行膨胀。
流经涡轮叶片的气体会由于叶片的作用而产生反作用力，从而将能量转化为机械功。
4. 排气：膨胀完毕的气体在离心式涡轮机上产生功时，温度和压力下降。
气体经过轴流或者离心式涡轮机出口，排出系统，并进入烟囱或废气处理设备。
二、燃气轮机效率提升途径为了提高燃气轮机的效率，可以从多个方面进行改进。
以下是几种常见的提升途径：1. 提高压缩比：压缩比是指进气压力和出气压力之比，通常用来衡量燃气轮机的压缩效果。
提高压缩比可以提高燃气轮机的效率，但也要注意压缩机的性能和材料的耐久性。
2. 采用高效燃烧室：燃烧室是将燃料与空气混合并点燃的关键组件。
采用高效燃烧室可以提高燃烧效率和热效率，减少能量的损失。
同时，还可以改善排放性能，降低对环境的污染。
3. 优化涡轮机设计：涡轮机是燃气轮机中的核心部件，其设计和转子叶片的形状会直接影响到能量转化效率。
通过优化涡轮机的设计，减小流通损失和摩擦损失，可以提高燃气轮机的效率。
4. 使用余热回收技术：在燃气轮机的排气中，仍然存在着大量的热能。
利用余热回收技术，可以将排气中的热能转化为有用的热能，用于供暖、工艺热等方面，提高系统的整体能量利用率。
燃气轮机简介1、燃气轮机发展史1939年世界上第一台燃气轮机投入使用以来，至今已有65年的历史。
在这65年中燃气轮机的发展非常快，其性能、结构不断地提高和完善。
燃气轮机的用途已从过去的军事领域扩展到铁路运输、移动电站、海上平台、机械驱动和各种循环方式的大中型电站等。
例如：简单循环、回热循环、间冷循环、再热循环、燃气—蒸汽联合循环（单压、双压、三压再热）、增压硫化床燃烧—联合循环（PFBC—CC）、整体式煤气化联合循环（IGCC）等。
由于燃气轮机具有用途广泛、启动快、运行方式灵活、用水量少、热效率高、建设周期短以及对燃料的适应性非常广（各种气体燃料、液体燃料和煤）等特点，因此可以这样说，燃气轮机已经成为热机中的一支劲旅，汽轮机长期独霸发电行业的格局已经开始动摇。
近二十年来，燃气轮机在电站中的应用得到了迅猛发展。
这是因为燃气轮机启动速度快、运行方式灵活，且能在无电源的情况下启动（黑启动Black），机动性能好且有极强的调峰能力，可保障电网安全运行。
进入八十年代以后，燃气轮机技术得到了迅猛发展，技术性能大幅度提高。
到目前为止单机容量已达334MW，简单循环的燃气轮机热效率达43.86%，已超过大功率、高参数的汽轮机电站的热效率。
而燃气—蒸汽联合循环电站的热效率更高达60%。
先进的燃气轮机已普遍应用模块化结构，使其运输、安装、维修和更换都比较方便，而且广泛应用了孔探仪定期检查、温度控制、振动保护、超温保护、熄火保护、超速保护等措施，使其可靠性和可用率大为提高。
此外，由于燃气轮机的燃烧效率很高，未燃烧的碳氢化合物、一氧化碳、二氧化硫等排放物一般都能达到严格的环保要求。
注水/蒸汽燃烧室和DLN燃烧室的应用使NO X的排放降至9-25ppm。
2、我国燃气轮机工业概况我国解放前没有燃气轮机工业，解放后全国各地试制过十几种型号的陆海空用途的燃气轮机。
1956年我国制造的第一批喷气式飞机试飞，1958年起又有不少工厂设计试制过各种燃气轮机。
燃气轮机被称为制造业的王冠，作为一个体形庞大的工业机械巨兽，它既要追求高效性能，又需考虑经济效益，这是一种让制造业纠结于鱼和熊掌的痛苦。
目前，航空发动机和燃气轮机“两机”科技重大专项已经顺利成为国家第20个重大技术专项，与空天飞机和高超音速飞行器专项一起成为国家航空航天领域的重要突破。
今天这篇文章就来跟大家聊聊被誉为工业皇冠上明珠的燃气轮机！燃气轮机原理燃气轮机（GasTurbine）是以连续流动的气体为工质、把热能转换为机械功的旋转式动力机械，包括压气机、加热工质的设备（如燃烧室）、透平、控制系统和辅助设备等。
按照燃烧室温度目前分为E级，F级和目前最先进的H级。
其中，E级重型燃气轮机透平进口约1200℃，F级透平进口温度约为1400℃，目前最先进的H级透平进口温度达到1430℃-1600℃。
温度越高，技术等级越高。
现代燃气轮机发动机主要由压气机（蓝色）、燃烧室（红色）、透平（黄色）。
当它正常工作时，工质顺序经过吸气压缩、燃烧加热、膨胀做功以及排气放热等四个工作过程而完成一个由热变功的转化的热力循环。
压气机从外界大气环境吸入空气、并逐级压缩（空气的温度与压力也将逐级升高）；压缩空气被送到燃烧室与喷入的燃料混合燃烧产生高温高压的燃气；然后再进入透平膨胀做功；最后是工质放热过程，透平排气可直接排到大气、自然放热给外界环境，也可通过各种换热设备放热以回收利用部分余热。
在连续重复完成上述的循环过程的同时，发动机也就把燃料的化学能连续地部分转化为有用功。
燃气轮机属热机，空气是工作介质，空气中的氧气是助燃剂，燃料燃烧使空气膨胀做功，也就是燃料的化学能转变成机械能。
下图是一台燃气轮机原理模型剖面，通过它来了解燃气轮机的工作原理。
从外观看燃气轮机模型：整个外壳是个大气缸，在前端是空气进入口；在中部有燃料入口，在后端是排气口（燃气出口）。
燃气轮机主要由压气机、燃烧室、涡轮三大部分组成，左边部分是压气机，有进气口，左边四排叶片构成压气机的四个叶轮，把进入的空气压缩为高压空气；中间部分是燃烧器段（燃烧室），内有燃烧器，把燃料与空气混合进行燃烧；右边是涡轮（透平），是空气膨胀做功的部件；右侧是燃气排出口。
燃气轮机及其工作原理简介2.3.1 燃气轮机简介燃机由于具有紧凑的结构布局、良好的燃油经济指标、较高的热效率、及良好的可靠度与长久的使用寿命等优势，作为现代的关键力量，它大规模使用在飞机，航海和飞机等军事防御方面，成为新一代基本力量的代表，其在航空领域的地位更是一枝独秀。
近年来，电力，冶金，能源输送等方面的稳定增长。
压缩机，合成器，消防潜艇和涡轮是燃气轮机的主要组成部分[28]，从左到右分别是进气口，其后是压缩机，大多数情况下是多级轴流式;通过整体混合将空气混合以产生高温和高气压；右侧是电源插座，最后气体从右侧释放。
图2-3是特定类型的涡轮结构的示意图。
以下为燃机各个部件的工作原理。
图 2-3 某型燃气轮机(1). 压气机压缩机是汽油的关键组成机构成分，由固定缸和旋转缸两部分组成，其功能是为燃气轮机的工作给予高压空气。
压缩机分为轴流式和离心式。
离心压缩机的流量低，性能低，仅适用于小型涡轮机。
为了进行比较，轴向压缩机被广泛使用。
图 2-4 为压气机结构示意图。
图 2-4 压气机结构(2). 燃烧室燃烧室是燃气发动机的其他关键结构，它可以将燃料添加到装配室中，并且利用转换获得的热能可以将高压电转化为燃烧室中的高压气体。
温室气体和高温压力的增加可以将其中所含的热能和压力能转化为机械能。
该机制的一部分用于驱动压缩机压缩空气，而另一结构是其出口。
图 2-5 为燃烧室结构示意图。
图 2-5 燃烧室结构(3). 涡轮涡轮机，也称为透平，是电动涡轮机的十分关键组成机构。
它是燃气轮机运行的一部分，在底盘上有一个固定的气缸，在气缸中有一个旋转回路。
轴流式涡轮机具有较大的热效率并且易于大规模控制，并且被众多涡轮机使用。
旋转涡轮机回路主要使用拉杆转子来降低转子质量，这是快速控制和负载的理想选择。
图2-6 为一个4级涡轮的剖面图。
图 2-6 4级涡轮正剖视图2.3.2 燃气轮机工作原理燃气轮机是一种使用机器的内燃机。
推动空气膨胀并运行，以实现将气体的化学能转换为机械能。
