第一讲：燃气轮机基本原理及9E燃机性能型号参数授课内容：第一章：绪论1）：燃气轮机发电装置的组成2）：燃气轮机发展史3）：我国燃气轮机工业慨况4）：GE公司燃气轮机产品系列及其编号第二章：燃气轮机热力学基础知识1）：工质的状态参数2）：理想气体状态方程3）：功和热量第三章：燃气轮机热力循环1）：燃气轮机热力循环的主要技术指标2）：燃气轮机理想简单循环3）：燃气—蒸汽联合循环第四章：9E燃机性能型号参数1）：PG9171E型燃机型号简介2）：PG9171E型燃机性能参数简介第一章绪论第一节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。
(幻灯)第二节燃气轮机发展史燃气轮机是继汽轮机和内燃机问世以后，吸取了二者之长而设计出来的，它是内燃的，避免了汽轮机需要庞大锅炉的缺点;又是回转式的，免去了内燃机中将往复式运动转换成旋转运动而带来的结构复杂，磨损件多，运转不平稳等缺点。
但由于燃气轮机对空气动力学和高温材料的要求超过其他动力机械，因此，发展燃气轮机并使之实用化，人们为之奋斗了很长时间。
如果从1791年英国人约翰·巴贝尔(John Baber)申请登记第一个燃气轮机设计专利算起，经过了半个世纪的奋斗，到1939年，一台用于电站发电的燃气轮机(400OkW)才由瑞士BBC公司制成，正式投运。
同时Heinkel工厂的第一台涡轮喷气式发动机试飞成功，这标志着燃气轮机发展成熟而进入了实用阶段·在此以后，燃气轮机的发展是很迅速的。
由于燃气轮机本身固有的优点和其技术经济性能的不断提高，它的应用很快地扩展到了国民经济的很多部门·首先在石油工业中，由于油田的开发和建设，用电量急剧增加·建造大功率烧煤电站不具备条件(没有煤炭，交通不便，水源紧张，施工困难等)，周期也不能满足要求·而燃气轮机电厂功率不受限制，建造速度抉，对现场条件要求不高，油田有充足的可供燃用的气体和液体燃料·不少油田还利用开发过程中一时难以利用的伴生气作燃气轮机燃料，价格便宜，发电成本低，增加了燃气轮机的竞争力，所以在油田地区，燃气轮机装置被广泛应用，除用于发电外，还在多种生产作业申用燃气轮机带动压缩机(例如天然气管道输送，天然气回注，气田采油等)和泵(例如原油管道输送和注水等)。
其他工业部门，如炼油厂、石油化工厂、化工厂、造纸厂等等;它们不仅需要机械动力，而且需要大量热(例如蒸汽)。
这时用燃气轮机来功热联供，在满足这两方面需要的同时，还能有效地节能，故应用发展较快。
实践证明，燃气轮机作为舰船推进动力，其优点显著，特别是排水量为数千吨的军舰，近一、二十年来所建造的大多是用燃气轮机作为推进动力的，飞机上应用涡轮喷气发动机等航空燃气轮机时，不仅重量轻，功率大，且迎风面积小，效率高，适宜于高速飞行，故早在50年代就基本上取代了活塞式航空发动机。
近十多年来，燃气轮机在电站中得到了迅速的发展，这是要引起我们足够重视的·由于燃气轮机起动迅速，且能在无外界电源的情况下起动，机动性好，用它带尖峰负荷和作为紧急备用机组，可保证电网的安全运行，因而被广泛地应用。
在进入八十年代以后，燃气轮机技术获得了迅速的发展，技术性能大幅度提高。
单机功率已240MW(GT26)，简单循环燃气轮机的效率达43.86％(STIG-IM5O00)，已超过了大功率、高参数的汽轮机电站的效率，而燃气-蒸汽联合循环电站的效率更高达55％，并正在向60％迈进。
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，振动和温度监控，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离，排气千净，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，再结合应用注水或注蒸汽抑制燃烧、干式低NOX燃烧室，或者在排气管路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。
1987年，英国燃气轮机的产量首次超过了汽轮机的产量，据统计，从1968年初到1992年5月，世界范圈内出售的燃气轮机发电机组有了9801台，总装机容量达2.38亿KW,而92年的订货达635台，3174万KW，目前全世界的装机容量正以约20000MW的速度增长。
燃气轮机的发展重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。
燃煤的然气-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）增压流伙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)。
PFBC燃气－蒸气联合循环从八十年代开始开发，到1991年世界上已有三个示范性的PF-BC电厂投运或调试;91年9月15日ABB Carbon公司建立在瑞典首都斯德哥尔摩市区的凡登电站的PFBC热电联供电厂己进入商业性运行。
该电厂是由二套P20O型PF配模块组成·其电功率达到137MW，供热当量功率为22OMW，全厂的利用率为88.7%，该厂调试运行情况况良好，达到了预期效果，令人鼓舞。
·由千增压流化床锅炉的排气温度一般不超过90O℃，因此电厂效率很难超过42％。
为进一步提高效率，改善经济性，正在开发第二代PFBC联合循环，即由碳化妒十增压流化床锅炉十顶置燃烧室构成。
该系统可将燃气轮机的透平进气温度提高到115O℃以上，如与目前的1260℃进口温度的燃气轮机配合应用，可获得47％～48％的热效率。
随着PFBC蒸汽系统和碳化炉的改进，再配合高温高压比的航改型燃气轮机，近期内该系统的热效率还可能突破50％。
自1984年美国Coolwater电厂建成和投运以来，整体煤气化联合循环(IGCC)发电设备的优越性及其发展前景己为世人所共识。
据不完全统计，正在兴建和规划中的ICCC电站项目共有27项，电站总功率8613MW·预期在近期内它们的供电效率有望达到43％～46％，其比投资费甩亦将大幅度地降低。
据美国某些部门的乐观估计，认为到2015年时，美国烧媒电厂装机容量中大约有35.8％～50％的机组将为IGCC和PFBC类型的燃煤的燃气-蒸汽联合循环机组所取代·燃气轮机的应用发展现已提高到总能系统的高度，它是当前世界节能技术的主要发展方向之一。
能量的分级利用与综合利用的全能量系统工程的概念被普遍重视，以热电联产及热动联供为核心的总能系统同样有广阔的前景，今后在能量转换过程的系统中，燃气轮机将占更重要的位置，并将大量采用燃气轮机总能系统。
现在世界上已有廿多个国家，一百多个企业生产近千种型号的燃气轮机，国外在六十～八十年代的生产竞争申，燃气轮机的制造企业通过兼并和协作，以GE，SIMS,GEC-RR,ABB,KWU，PW,WH六家大公司为中心形成若千跨国生产集团，有些工厂同时和两个以上集团挂钩，上述六个最大集团的产量占世界大中型燃气轮机的绝大部分。
第三节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，从无到有，全国各地试制过数十种型号的陆海空用途的燃气轮机。
1956年我国自制的第一批喷气式飞机试飞，1958起年全国各地又有不少工厂单位设计试制过各种燃气轮机，下面作一概略的介绍(不包括航空发动机):上海汽轮机厂1962年试制船用燃气轮机，1964年与上海船厂合作制成750hp(550kW)自由活塞燃气轮机，1965年制成600OkW列车电站燃气轮机，1971年制成自行设计的300OkW卡车电站燃气轮机，另外同703所合作制造了400Ohp(3295kW)、600Ohp(441OkW)、改装喷气发动机成250OOhp(18380kW)等几种船用燃气轮机组。
哈尔滨汽轮机厂1969年制成自行设计的300Ohp(2.24MW)机车燃气轮机，制成lMW的自由活塞燃气轮机，另外，改装航空发动机成100OOhp(7.35NlW)及220OOhp(16.18MW)燃气轮机，1973年与703所合作设计制造成6000hp(4.4lMW)船用机组，与长春机车车辆厂合作设计制成400Ohp(3.295MW)机车燃气轮机。
80年代又试验重油燃烧和匹配紧凑式回热器以改善其技术经济性指标。
南京汽轮电机厂1964年制成15OOkW电站燃气轮机；1970年试造了5Ohp(37kW)泵用燃气轮机，1972年制成自行设计的1OOQkW电站燃气轮机，1977年制成2OMW快装电站燃气轮机，80年代，同GE公司技术协作，生产出PG6541B 型36.6MW燃气轮机，其申已有三垂在深圳地区作为调峰电站投运发电，现正在开发以PG6541B型机组组成的S106和S206型式的两种联合循环发电站，并拟改造PG6541B型机组以适应IGCC发电技术的需要，开发1OOMW级的IGCC发电技术，其中煤气化技术由煤炭部负责完成，通过分工合作，促进这一新的发电技术在我国尽快进入商业化阶段。
除此之外，还可以提到的是东方汽轮机厂1978年试制成6MW发电用燃气轮机·杭州汽轮机厂和青岛汽轮机厂1972年制成2OOkW燃气轮机;青岛汽轮机厂还制造了1·5MW自由活塞卡车电站;北京重型电机厂1979年改装涡轮螺桨发动机成2MW机组，在中原、克拉玛依等油田运行;成都发动机公司与PW公司和TPM公司于1986年签订了一起研制、生产并推销PW公司JT8D涡扇发动机的工业变型FT8型燃气轮机的合同，功率为24.8MW，效率为38.7%.由以上叙述可以看出，解放以来国内不少工厂和单位为燃气轮机制造业作了不少的努力，也取得过一些成绩，但发展是缓慢的·满足不了国民经济发展对它提出的要求。
