燃气轮机透平叶片蒸汽冷却技术现状

燃气轮机产业现状与技术发展趋势近年来，燃气轮机产业在全球范围内得到了快速发展，成为能源行业的重要组成部分。

本文将对燃气轮机产业的现状和技术发展趋势进行分析。

一、燃气轮机产业现状燃气轮机是一种高效能源转换装置，广泛应用于电力、航空、石化等领域。

目前，全球燃气轮机市场规模不断扩大，市场需求稳步增长。

特别是在新兴经济体的快速发展和能源需求增加的背景下，燃气轮机产业迎来了更多的商机。

燃气轮机在电力行业的应用日益广泛。

由于燃气轮机的高效、低排放等优势，许多国家选择将其作为电力供应的主要方式。

燃气轮机发电机组具有启动快、占地面积小等特点，能够满足快速电力需求的同时，降低对环境的影响。

航空领域对燃气轮机的需求也在不断增加。

随着航空业的快速发展，对燃气轮机的性能和效率提出了更高的要求。

燃气轮机在航空领域的广泛应用，不仅提高了飞机的运行效率，还减少了对环境的污染。

燃气轮机在石化行业也发挥着重要作用。

燃气轮机作为石化装置的动力来源，能够满足设备的高效运行需求。

燃气轮机在石化行业的应用，不仅提高了生产效率，还减少了能源浪费和环境污染。

二、燃气轮机技术发展趋势随着科技的不断进步，燃气轮机技术也在不断创新和发展。

以下是燃气轮机技术发展的几个趋势：燃气轮机的效率将进一步提高。

燃气轮机的效率取决于燃烧室的设计和燃料的利用率。

未来，燃气轮机将采用更先进的燃烧室设计和燃料混合技术，提高燃料的利用率，从而进一步提高燃气轮机的效率。

燃气轮机将更加环保。

燃气轮机在燃烧过程中会产生二氧化碳等有害气体，对环境造成污染。

未来，燃气轮机将采用更先进的排放控制技术，减少有害气体的排放量，降低对环境的影响。

燃气轮机将实现更高的可靠性和可用性。

燃气轮机作为重要的能源装置，其可靠性和可用性对于各行业的生产运行至关重要。

未来，燃气轮机将采用更可靠的材料和结构设计，提高设备的可靠性和可用性，降低故障率。

燃气轮机将实现智能化控制。

随着人工智能技术的发展，燃气轮机将实现智能化控制和监测。

燃气轮机透平导叶闭式蒸汽冷却研究燃气轮机广泛用于航空推进、地面工业发电等能源动力领域,在国民经济与国防建设中的作用日显重要。

透平进口温度的提高是改善燃气轮机热效率的有效手段,因受到部件材料高温性能的限制,研究和发展先进的燃气轮机冷却技术,降低高温部件工作温度是改进燃气轮机经济性与安全性的重要保障。

透平叶片冷却技术作为燃气轮机的关键技术之一受到国内外研究者的广泛关注,多年来的实验及数值研究工作积累了大量的经验。

就目前应用的空气冷却技术而言,已经发展得较为完善,可使发动机涡轮进口温度达到1700℃以上,地面重型燃气轮机透平进口温度也达到1400℃左右。

然而随着透平进口温度的提高,用于冷却透平的空气用量也不断增加,对燃气轮机比功和循环效率带来不利影响,部分抵消了提高透平前燃气温度所带来的在效率方面的收益。

因此提出一种既能有效保护叶片又能不减少做功能力和循环效率的冷却技术尤为重要。

闭式蒸汽冷却技术是一种先进的冷却概念,在地面发电用联合循环机组中已经得到应用,其工作原理是利用联合循环中底层相对“较冷”的过热蒸汽直接冷却高温部件,通过闭式流路达到冷却的目的,吸收一定热量的蒸汽再进入底循环进行能量的回收。

与常规的空气冷却技术相比,选择蒸汽作为冷却工质,大幅度减少了从压气机的冷却抽气量,闭式流路消除了局部冷气掺混的损失,因此对整个循环系统的性能有较大的提高。

叶片闭式蒸汽冷却技术是目前工业燃气轮机最先进的冷却技术之一,公开发表的相关文献不多,可供借鉴的设计方法也较少。

本文依据成熟的气冷结构设计方法,对某型燃气轮机透平导叶气冷结构进行闭式蒸汽冷却改型设计,力图在相同的透平进口条件下,用闭式蒸汽冷却代替空气冷却,并满足冷却要求。

为了实现这一目标,本文主要从以下几个方面开展了研究:1.利用具有实验数据的MarkⅡ叶型算例,对气热耦合CFD方法进行了验证,并研究了气热耦合数值计算中湍流模型、网格密度等因素对计算结果的影响。

GE—9FA燃气轮机透平叶片冷却技术分析燃气轮机在工作的过程中，燃烧室出口温度较高，超过透平叶片最大温度承受值，影响透平叶片的正常工作，如何进行透平叶片冷却至关重要。

本文以GE-9FA燃气轮机为例，从其冷却系统组成及原理分析入手，探讨了透平叶片的冷却技术和冷却原理，并指出了其易出现的故障和故障原因，旨在进一步完善GE-9FA燃气轮机透平叶片冷却技术，促进其应用和发展。

标签：GE-9FA燃气轮机；透平叶片；冷却技术0 前言提升透平进口燃气温度对于提高燃气轮机性能有着重要的作用，但这也对透平叶片的耐温性能提出了更高的要求，采用透平叶片冷却技术来提升其换热效果是保证透平叶片在高温环境下稳定运行的重要手段。

GE公司9FA燃气轮机是国内联合循环机组新型燃机，其采用的透平叶片冷却技术较为先进，冷却效果良好，下面来进行具体分析。

1 GE-9FA燃气轮机透平冷却系统一般来说，保证燃气轮机透平叶片在高温环境下稳定运行的措施有三种，①提升叶片材料耐热性能，例如采取高耐热本体材料，或在叶片表面涂隔热涂层等；②设置超温保护系统来保护叶片，避免其受到高温损坏[1]；③采取叶片冷却技术。

但需要注意的是，叶片材料性能提升毕竟有限，且超温保护系统也已经固化，这两种方式的潜力有限，而透平叶片冷却技术则有着较大发展空间。

在GE-9FA燃气轮机透平冷却系统中，利用压气机内的高压空气能够冷却透平转子、透平叶片及轮盘等相关部件。

其中末级排气冷却第1级静叶，16级抽气冷却沿程轮盘、第1级动叶和第2级动叶，第9级、13级抽气冷却第2级、第3级静叶。

对于第1级静叶来说，其冷却空气流动路径为：燃烧室火焰筒外环腔→前腔、后腔→叶片内部→冷却结构→燃气通道。

对于第2级静叶来说，其冷却空气主要有两股，两股冷气进入叶片路径为：①第一股冷气：前腔→套筒→前缘；②第二股冷气：后腔→套筒→后缘。

需要注意的是，第二股冷气经过后缘之后，一部分由后缘直接排出，另一部分则与冷气进入叶片，从底部排出，在整个排出的过程中对沿路各个部件进行冷却。

H型燃气轮机蒸汽冷却技术的开发及技术特点H型-蒸汽冷却片300 MW燃气轮机的开发是基于美国能源部“先进轮机系统计划”的要求而进行的，该计划共分为3个阶段：第一阶段是“循环选择”；第二阶段是“概念设计及项目开发”，于2000年完成；第三阶段是“电站商业运行展示阶段”。

其总体目标是展示燃气轮机联合循环60%的效率，低于10 mg／kg的NOx排放（以天然气为原料）以及减少10%的机组电力损耗，预计于2022～2022年投入商业运行。

GE 公司赢得了第二阶段蒸汽冷却燃气轮机的“概念设计及项目开发”的合同，负责第二个阶段的工作。

1 蒸汽冷却燃气轮机的发展现状GE公司没有参加美国能源部“先进轮机系统计划”的第一阶段（循环选择）。

GE公司参与了第二阶段蒸汽冷却燃气轮机“概念设计及项目开发”的工作。

50 Hz的MS9001H（以下的Fr9H同）燃气轮机以及60 Hz的MS7001H（以下的Fr7H同）燃气轮机全速空载试验已于1999年11月完成，GE公司已经着手准备分别在美国和英国进行“运行展示机组”的建设及运行试验工作，其中包括：(1)800 MW／Fr7H电站两套额定功率为400 MW的S107H（1台MS7001H燃机加1台汽轮机，下同）联合循环电站将安装在美国纽约，投资额估计为4亿美元。

(2)500 MW／Fr9H电站1套额定功率为480 MW的S109H（1台MS9001H燃机加1台汽轮机，下同）的联合循环电站将安装在英国南威尔士，作为热电联供机组，投资额约为5亿美元。

从1999年到准备全比例设计之前，GE公司进行了如下的工作：包括燃烧系统设计开发、材料开发、导热性试验、热涂层开发及元件刚性试验，以及缩小的Fr7H压气机的刚性试验以及正在进行的全比例火焰筒开发。

分析并试验了大规模应用蒸汽冷却技术的技术要求，其范围包括材料与蒸汽的兼容性问题、蒸汽清洁度的要求、蒸汽冷却转动部件的热传导问题、联合循环性能及系统启动要求等。

试析燃气轮机进气冷却技术分析摘要：随着科技的发展与社会的进步，燃气轮机进气冷却技术得到了进一步的发展与改革。

由于燃气轮机性能与环境温度联系密切，通过进气冷却技术能够有效的解决燃气轮机出力随着燃气进气温度的升高而降低的问题。

因此，选择何种进气冷却技术是保障燃气轮机能否正常运行的关键。

本文将通过的对燃气轮机进气冷却设计参数进行分析，进而对燃气轮机进气冷却技术种类加以阐述，以供参考。

关键词：燃气轮机；进气冷却；设计参数；技术分析引言科技的发展推动了燃气轮机的自动化程度的改进，从目前燃气轮机的发展现状来看，其在性能以及运行效率方面都得到了有效的提高，基本上能适应自然环境的各种要求，从而达到良好的冷却效果，更好地满足广大用户的使用需求。

1.燃气轮机进气冷却设计参数随着科技的发展与社会的进步，燃气轮机加装冷却系统得到了快速的发展，并且得到了广泛的应用。

在进行燃气轮机进气冷却设计过程中，需要对燃气轮机的性能曲线、出力比率以及运行时数进行重点分析，同时也要对考虑空气流量以及环境温度对其的影响。

由于透平轴功率对燃气轮机出力有着直接的影响，在确定燃气轮机出力增加值的过程中，要对燃气轮机的透平处理进行充分考虑，并且还要与预期温度下燃气轮机的出力情况进行比较，在燃气轮机进气冷却函数一定的条件下，燃气轮机的冷却进气的容量增益值主要取决于其性能曲线的斜率，冷却进气容量增益值越陡，其增益值越多。

除此之外，周围的环境温度对燃气轮机的冷却装置的费用成本以及规模也有着较大的影响。

从目前燃气轮机的结构形式上看，大多数都是以潜热负荷为主要的负荷结构，在进行冷却结构的设计过程中，必须要同时满足相对湿度以及干泡温度两项设计要求。

如果未能满足其中某一项要求，会发生余量过大现象发生。

通过调查研究不难发现，在湿度相对比较高的环境下，燃气轮机采用冷却的进气方式，能够增加其出力情况，这时空气流量与冷却程度成成正比关系，当二者之间的比值越低的情况下，冷却效果越好。

AE94.3A型燃气轮机透平叶片冷却系统介绍发布时间：2021-08-23T09:49:34.313Z 来源：《当代电力文化》2021年4月12期作者：姚国荣[导读] 提高燃气轮机透平进口温度是提高燃气轮机热效率的有效措施，而先进的透平叶片冷却技术是提高透平进口温度的有效措施之一姚国荣（广东大唐国际肇庆热电有限责任公司，广东肇庆 526000）摘要：提高燃气轮机透平进口温度是提高燃气轮机热效率的有效措施，而先进的透平叶片冷却技术是提高透平进口温度的有效措施之一。

本文介绍了燃气轮机透平叶片冷却的技术，阐明了燃机冷却空气系统在燃气轮机正常运行时的作用。

介绍了安萨尔多AE94.3A燃机运用的冷却技术，冷却空气系统组成、冷却空气的来源。

关键词：燃气轮机、AE94.3A、透平叶片冷却空气1前言某项目机组为安萨尔多AE94.3A型燃气-蒸汽联合循环供热机组，采用分轴联合循环布置。

每套机组由一台燃气轮机、一台余热锅炉、一台蒸汽轮机、一台燃气轮机发电机、一台蒸汽轮机发电机组成。

燃气轮机由上海电气&安萨尔多公司联合设计制造，型号为AE94.3A，燃料为天然气，输出方式为冷端输出。

燃机由压气机、燃烧器、透平和有关辅助系统组成。

压气机采用轴流式，共 15 级，压比为 18.9，进口设有可调导叶(IGV)，同时第一级静叶（CV1）可调，主要用于调节透平排气温度和防止压气机喘振。

透平为 4 级轴流式透平，由气缸和转子组成。

气缸为水平中分面式结构。

转子由透平轮盘、透平轴、工作叶片及联接件等组成。

透平的静叶、动叶由压气机抽气来冷却。

本文通过收集资料认真解读，简单介绍燃气轮机透平冷却空气系统，。

2燃机透平冷却技术介绍燃机透平入口初温对整套机组的热效率有很大的影响，随着燃气轮机技术的发展，透平入口温度已经可以达到1400℃甚至更高，但提高透平初温同时也会影响机组的安全运行。

如何有效地为暴露在高温的燃机本体金属部件提供冷却也是一门重要的研究课题，世界各大燃气轮机生产商在这个课题上成功研究出先进、高效的冷却技术，结合抗高温材料，运用先进的冷却技术，保证了机组安全、高效地运行。

燃气轮机透平叶片旋流冷却技术研究综述目录一、内容综述 (2)1.1 背景与意义 (3)1.2 国内外研究现状 (4)1.3 研究内容与方法 (5)二、燃气轮机透平叶片冷却理论基础 (7)2.1 热传导理论 (8)2.2 热对流理论 (9)2.3 热辐射理论 (10)2.4 综合传热理论 (11)三、旋流冷却技术原理及特点 (12)3.1 旋流冷却技术基本原理 (13)3.2 旋流冷却技术特点分析 (14)四、燃气轮机透平叶片旋流冷却结构设计 (16)4.1 喷孔结构设计 (17)4.2 油气混合物分布设计 (18)4.3 冷却通道设计 (19)4.4 叶片材料选择 (20)五、燃气轮机透平叶片旋流冷却数值模拟研究 (22)5.1 数值模拟方法概述 (23)5.2 仿真结果与分析 (24)5.3 改进措施探讨 (25)六、实验验证与性能评估 (27)6.1 实验设备与方案 (28)6.2 实验结果与分析 (29)6.3 性能评估方法 (30)6.4 与其他冷却技术的比较 (32)七、结论与展望 (33)7.1 研究成果总结 (34)7.2 存在问题与不足 (35)7.3 未来发展方向与展望 (36)一、内容综述作为一种高效、高功率的发电设备，其透平叶片在高温高压工作环境下长期运行，面临着巨大的热负荷和材料挑战。

透平叶片的冷却技术成为了燃气轮机设计中的重要环节，随着航空发动机技术的快速发展，透平叶片的旋流冷却技术也得到了广泛的研究和应用。

旋流冷却技术是一种利用旋转气流对叶片进行冷却的方法，通过形成强烈的旋流场，使冷却空气在叶片表面形成强烈涡流，从而有效地带走叶片表面的热量。

这种技术具有结构简单、冷却效果好、适应性强等优点，能够显著提高燃气轮机透平叶片的运行寿命和工作效率。

冷却空气流量优化：通过调整冷却空气的流量，可以实现对叶片温度的有效控制。

适当增加冷却空气流量可以提高叶片的冷却效果，但过高的流量也会导致风机功耗的增加和热效率的下降。

燃机电厂燃气轮机叶片冷却技术研究与实践燃机电厂燃气轮机叶片冷却技术研究与实践随着能源需求的不断增长和环境保护的要求日益严格，燃机电厂作为一种高效、清洁能源发电装置得到了广泛应用。

而其中核心部件之一，燃气轮机的叶片冷却技术对于其稳定运行和寿命延长起着至关重要的作用。

本文将从燃气轮机叶片冷却的需求出发，探讨相关的技术研究与实践。

1. 叶片冷却的需求燃气轮机叶片作为传动能量的关键部件，承受着高温高压气体的冲击和腐蚀。

因此，叶片冷却技术的应用迫在眉睫。

首先，叶片冷却可以降低金属材料的温度，提高叶片结构的强度和寿命。

其次，冷却过程可以减少叶片受热部位的热应力，降低材料的热疲劳。

此外，叶片冷却还能够减少叶片与气流的摩擦，降低能量损耗，提高燃气轮机的综合效率。

2. 叶片冷却技术的分类根据冷却介质的不同，燃气轮机叶片冷却技术可以分为内部冷却和外部冷却两种类型。

2.1 内部冷却技术内部冷却技术主要是利用冷却气体通过叶片内部通道进行冷却的方法。

常用的内部冷却技术有对流冷却、冷凝冷却和换热器冷却等。

其中，对流冷却是通过冷却气体在叶片内部形成流动来实现冷却的目的。

冷凝冷却则是利用冷凝相变过程释放大量热量来冷却叶片。

换热器冷却则是通过与冷却介质进行热交换，将冷却介质的温度降低。

2.2 外部冷却技术外部冷却技术主要是利用冷却介质对叶片表面进行冷却的方法。

常用的外部冷却技术包括膜冷却、喷雾冷却和升压冷却等。

膜冷却是在叶片表面贴附一层薄膜，利用薄膜吸收热量并通过冷却介质传递热量来实现冷却效果。

喷雾冷却则是通过喷洒冷却介质在叶片表面形成薄膜，并通过蒸发吸收热量来冷却叶片。

升压冷却是利用气流的加速和膨胀效应，通过增加冷却空气的速度和压力来提高冷却效果。

3. 技术研究与实践案例为了提高燃机电厂燃气轮机叶片冷却技术的效果，相关的技术研究与实践也在不断进行。

3.1 空气膜冷却技术空气膜冷却技术是一种常用的外部冷却技术。

研究人员通过实验和数值模拟的方法，对空气膜冷却技术进行了系统的研究。

燃气轮机叶片冷却技术的发展燃气轮机叶片冷却技术的发展燃气轮机叶片是燃气轮机的重要部件之一，它在燃气轮机的工作过程中起到着急速旋转、承受高温高压气体作用力的重要作用。

然而，高温高压的气体会使得叶片受到剧烈热负荷，长时间的高温热载荷会使得叶片变形和开裂，严重影响燃气轮机的工作效率和寿命。

因此，燃气轮机叶片冷却技术的发展是解决这一问题的重要途径。

燃气轮机叶片一般采用内部冷却和外部冷却相结合的方式来进行冷却，以保证其长时间运行的稳定性和可靠性。

内部冷却是通过叶片内部流动的冷却介质来将热量带走，外部冷却则是利用周围流动的冷却介质将热量带走。

这两种方式的组合，可以使得燃气轮机叶片在高温高压环境下工作，并能兼顾操作寿命。

在燃气轮机叶片冷却技术的发展过程中，随着材料科学、热工学和计算机技术的不断发展，叶片冷却技术也得到了不断的完善和提升。

一、传统冷却技术早期的燃气轮机叶片冷却技术主要是采用内部循环流动冷却水来进行冷却，但是这种冷却方式不能满足叶片高温高压环境下的工作需要，会导致叶片结构出现变形、开裂等问题。

后来，人们发现采用多孔材料增加叶片的表面积，增加外部冷却效果，大大提高了叶片的生产效率和使用寿命。

二、新型冷却技术1.内补气冷却技术内补气冷却技术主要是通过叶片内部流动的气体来进行冷却，它相对于内部循环流动水冷却技术来说，可以在保证叶片表面温度适当的情况下，使得叶片内部温度降低，从而达到更优的冷却效果。

2.表面涂层冷却技术表面涂层冷却技术是通过在叶片表面涂覆一层具有优异散热性质的金属材料来提高叶片的散热能力，从而提高燃气轮机的工作效率和寿命。

3.纳米涂层冷却技术纳米涂层冷却技术主要是将一层纳米粒子的涂层涂覆在叶片表面，通过纳米材料高效散热的特性来提高叶片的表面冷却效果，防止叶片出现失效、应力集中等问题。

4.涡流增强冷却技术涡流增强冷却技术主要是采用在燃气轮机叶片表面的涡流增强器来增强冷却效果，从而提高叶片的承载能力和散热能力。

动力与能源工程学院动力机械及工程学科专题研究课程设计学号：专业：动力机械及工程学生姓名：任课教师：2009年12月燃气轮机叶片冷却技术的发展1 概述燃气轮机作为大型动力装置，广泛应用于发电，船舶，航空航天等工业领域。

其主要性能指标为系统循环热效率和输出功率，它们均随涡轮转子燃气进口温度（RIT）的增加而增加。

据计算，RIT 在1073～1273 K范围内每提高100℃，燃气轮机的输出功率将增加20%～25%，节省燃料6%～7%。

所以，要使燃气轮机性能的不断提高，关键在于提高RIT，但伴随而RIT的提高，燃气轮机热端部件材料的耐热问题也随之而来。

目前，燃气轮机的RIT远高于涡轮叶片金属材料的熔点；下一代燃气轮机若以氢气和人造气为燃料，RIT将会更高，如果不能成功的解决这一问题，用提高RIT来提高燃气轮机性能只能是个美好的愿望。

先进的冷却技术可使热端部件能承受更高的工作温度，提高燃气轮机的循环热效率，延长燃气轮机使用寿命，提高系统工作的安全性和可靠性。

据推算，如果无冷却导向叶片材料的使用温度能达到1470 K，则该导向叶片采用内部对流冷却时，可使涡轮进口温度提高到2200 K。

由此可见，开展叶片冷却技术的研究具有十分重要的意义。

2 燃气轮机气冷技术的发展进程早期的涡轮叶片没有采用冷却技术，RIT受叶片材料的限制，很难超过1 323 K。

为了突破这一瓶颈，气体冷却技术被应用到实践中，这一技术是用来自不同压缩级的压缩空气作为冷剂对燃气涡轮的热端部件进行冷却，可大幅提高燃气初温。

由于空气容易获取，实践成本较低，空气冷却得以快速发展，应用颇广。

但随着人们对燃气轮机性能的要求不断提高，继续使用空气冷却将消耗掉大量的压缩气，这对燃气轮机的整体性能的提高不利。

据估计，按现有传统复合冷却技术，当高性能涡轮系统RIT > 1763 K时约有35 %的压缩空气用于热通道组件的冷却，用于燃烧的空气更少，这将大大减少了涡轮系统的循环热效率和输出功率。

燃气轮机进气冷却技术及其应用探析摘要：燃气发电机其启动速度较快，同时其实际运行较为灵活，已经成为当下电网的主要调节机组。

高温天气冷却燃气轮机能够增加机组出力，促使机组调节能力的增强。

本文主要对燃气轮机实际进气冷却技术进行了分析，并对其优势和弊端进行了阐述，针对燃气轮机进气系统和冷却装置改造有深层次的含义。

关键词：燃气轮机；冷却技术；应用在实际用电高峰期时，高温会限制燃气轮机的运行，降低其调节能力。

相关数据表示，环境空气在5℃左右的温度下，燃气轮机的实际输出功率为标准的105%，而在35℃时，燃气轮机的实际输出功率则为标准输出的85%，因此这时对燃气轮机冷却技术进行应用有着非常重要的意义。

1.燃气轮机电站发展现状当前燃气轮机和联合循环电站有一定的优势，在国内范围也得到了快速发展。

但是燃气轮机性能实际性能和其环境温度有着紧密联系，在环境温度逐渐升高的时候就会减少其空气质量，降低空气密度，无法提升燃气轮机的工作效率。

当环境温度升高的时候，还会降低压气机内的压缩比率使燃气轮机工作量降低。

燃气轮机电站其热效率较高，同时燃气轮机具有一定的环境性能，能够快速启停，同时运行非常灵活，这些优点也使燃气轮机电站得到了较为广泛的使用。

基于目前世界范围内来进行分析，燃气轮机发电形式已经成为电力结构中的主要发电方式。

在世界各地每年增配的燃气轮机容量中有半数以上使用燃气机组，世界燃油以及天然气燃气轮机其装机容量已经超过了4亿千瓦。

同时外国一些发达国家的燃气轮机年生产功率已经超出了发电用蒸汽轮机的生产功率，国外一些国家增加装机容量大约5000mw，这是其中燃气机站为1500mw。

在一些新建电厂中天然气电厂也占据了9成以上，燃气轮机发电机组已经逐渐取代其他机组成为新增发电机的首选。

燃气轮机发电技术在我国也得到了相应的发展，结合我国能源发展规划来看，燃气发电容量会在未来几年达到3000万千瓦8000万千瓦和1亿千瓦，同时燃气发电总装机容量也会逐渐提升。

燃气轮机进气冷却技术在国内应用的现状，应用瓶颈及对策篇一咱今天就唠唠这燃气轮机进气冷却技术在国内的那些事儿。

前段时间啊，我去参观了一个发电厂，那里面有好几台燃气轮机。

当时正是大夏天，外面热得人都快冒烟了，我就想着这燃气轮机在这么热的天里工作，效率能高吗？果不其然，电厂的工作人员就跟我抱怨，说这气温一高啊，燃气轮机的出力就明显下降了，发电成本也跟着上去了。

这就是目前国内很多地方面临的现状之一，这燃气轮机进气冷却技术还没有得到广泛而有效的应用。

就拿我知道的一些小型工业企业来说，他们也有用燃气轮机的，但是对于进气冷却这一块，大多都是采用比较简单、原始的方法，像弄个喷水装置在进气口那儿喷点水降降温。

我有一次去一个工厂，看到他们那个喷水装置，就跟个小喷泉似的，水喷得到处都是，而且效果也不咋好。

这进气温度是降了一点，但不均匀啊，有些地方还是热得厉害，这燃气轮机工作起来还是吭哧吭哧地不顺畅。

在一些大型的发电厂或者能源企业呢，情况稍微好一点，有的已经引进了国外的进气冷却技术和设备。

但是这也带来了新的问题，那就是成本高啊！我听说有个电厂买了一套进口的进气冷却系统，安装调试的时候，那些外国专家来了一大帮，每天的费用高得吓人。

而且后续的维护也麻烦，要是设备出了点小毛病，还得等人家外国的技术人员来修，这一来一回，时间成本和金钱成本都不得了。

再说说这技术的应用瓶颈吧。

首先就是技术的复杂性。

这燃气轮机进气冷却技术可不像我们想象的那么简单，它涉及到热力学、流体力学等好多专业知识。

有一次我参加一个技术研讨会，台上的专家在讲进气冷却技术的原理，什么焓值啊、湿度比啊，听得我一头雾水。

对于很多国内的企业来说，要掌握这些技术，还得花大力气培养专业人才，这可不是一朝一夕的事儿。

还有就是设备的可靠性和稳定性。

我有个朋友在一家能源公司工作，他们公司的进气冷却设备老是出故障。

有一回，大夏天的用电高峰期，这设备突然就罢工了，可把大家急坏了。

一检查，原来是一个关键的冷却部件因为长时间高温工作给损坏了。

燃气轮机产业现状和技术趋势分析【燃气轮机产业现状和技术趋势分析】随着能源需求的不断增长和环保意识的加强，燃气轮机作为一种高效、清洁的能源转换设备，正在成为全球能源行业的关注焦点。

本文将深入探讨燃气轮机产业的现状和技术趋势，帮助您更全面地了解这一领域。

一、现状分析1.1 产业规模与发展态势随着全球能源需求的增长，燃气轮机产业呈现快速发展的趋势。

根据统计数据显示，截至目前，全球燃气轮机装机容量已超过XX GW，年复合增长率达X%。

燃气轮机已成为各类能源设施、工业制造和区域能源系统中不可或缺的一部分。

1.2 技术发展现状燃气轮机技术在过去几十年间取得了长足的进步。

高温材料、燃烧技术、涡轮机设计等方面的革新使得燃气轮机的效率和性能得到大幅提升。

结合信息技术、智能化控制等方面的创新，燃气轮机的运行管理和监测维护能力也大大提升。

二、技术趋势分析2.1 提高燃烧效率与减少排放随着环境保护要求的提高，燃气轮机的技术趋势之一是持续提高燃烧效率，减少CO2和其他污染物的排放。

燃气轮机制造商正在研发和应用先进的燃烧技术，如低氮燃烧、预混合燃烧等，以实现更高的能源利用效率和更低的排放。

2.2 多燃料适应性和能源系统整合为了提高能源系统的灵活性和适应性，燃气轮机技术正朝着多燃料适应性和能源系统整合的方向进行发展。

燃气轮机制造商正在探索并开发能够适应多种燃料（如天然气、生物质、氢气等）的燃气轮机，并将其与其他能源设备（如储能系统、光伏发电等）进行整合，以构建更加灵活和可持续的能源系统。

2.3 数字化和智能化技术应用随着信息技术的飞速发展，数字化和智能化技术对燃气轮机行业的影响也日益显现。

通过实时数据采集和分析，燃气轮机的运行状态可以得到及时监测和评估，以实现更精确的故障预警和优化运行。

人工智能、大数据等技术的应用也为燃气轮机的运维管理提供了更高效和智能的解决方案。

三、总结和回顾通过对燃气轮机产业现状和技术趋势的分析，我们可以看到，燃气轮机作为一种高效、清洁的能源转换设备，在全球能源行业中具有巨大的发展潜力。

燃气轮机进气冷却技术分析1引言：燃气轮机电站由于具有热效率高、环境性能好、启停快、运行灵活等优点,得到了广泛的应用。

燃气轮机的性能与其所处的环境温度密切相关。

当环境温度上升时，空气密度较小，由于燃气轮机是定容式动力机械，从而导致流过压气机和透平的质量流量减少，引起燃气轮机的出力下降。

透平的出力降低可通过冷却压气机的进气而避免。

燃汽轮机的进气冷却时增加其出力的最有效的办法。

Alstom公司某燃气轮机发电机组性能与环境空气温度之间的变化关系见下图。

从图中可以得出燃气轮机进气流量及出力与环境空气温度之间的关系式如下:P（%）=111.172-0.7448T（1）m（%）=105.466-0.3644T（2）其中,m为空气的质量流量与额定工况下的百分比,P为输出功率和额定工况下的百分比,T为环境温度(∀)。

从式(1)、(2)可以看出燃气轮机输出功率及进气流量与环境温度之间的变化关系。

在环境空气温度为5℃时,燃气轮机输出功率为额定出力的107%,而在35℃时只有额定值的85%。

燃气轮机性能受环境温度影响较大,而我国燃气轮机电站装机容量的30%集中在常年温度较高的长江三角洲和珠江三角洲地区,高温时段难以发挥燃气轮机及其联合循环电站的调峰性能。

燃气轮机出力随进气温度升高而降低的问题可以通过冷却燃气轮机压气机进气来解决。

2.燃气轮机冷却技术按燃气轮机进气冷却器的结构型式，燃气轮机进气冷却技术分为直接接触式和间接接触式。

2.1直接接触式直接接触式有水膜式蒸发冷却和喷雾冷却。

直接接触式制冷的原理是利用水在空气中蒸发时所吸收的潜热来降低空气温度。

当未饱和空气与水接触时,两者之间便会发生传热、传质过程。

结果是空气的显热变为水蒸发时所吸收的潜热,从而使其温度降低。

理论上可将这一过程近似看做对空气的绝热加湿过程。

水膜式蒸发冷却与带填料层的喷水室结构相似,冷却后的相对湿度可达95%,对进气阻力较大。

美国唐纳森公司生产的进气蒸发冷却装置,在大气湿度为70%~80%时,可降低空气温度4℃~6℃,在大气湿度较小时,甚至可以降低进气温度8℃以上。

第15卷 第4期重庆电力高等专科学校学报2010年8月V o.l 15 N o .4Journa l o f Chongqi ng E lectr i c Pow er Co llegeAug .2010三菱M701F 燃气轮机叶片冷却技术分析收稿日期:2010-05-07作者简介:毛 丹(1981-),工程师、经济师,研究方向:燃机电厂运行与控制。

毛 丹(深圳市广前电力有限公司,广东深圳518054)摘 要 提高燃气轮机进口初温是提高其效率的有效方法,这在一定程度上受到透平热部件结构强度的限制,而采用先进的叶片冷却技术是提高燃气轮机进口初温的有效措施。

通过分析三菱M 701F 燃气轮机叶片冷却技术的冷却原理和运行方式,为燃气轮机的安全高效运行提供参考。

关键词 燃气轮机;叶片;冷却;M 701F中图分类号 TK 47 文献标识码 A 文章编号 1008-8032(2010)04-0001-040 引言燃气轮机叶片冷却作为其冷却空气系统的重要组成部分,冷却对象是高温燃气通道的高温热部件。

防止燃气通道中的高温部件因超温受到损坏,在燃气轮机中是通过两条措施来实现的,第一条措施是对高温燃气通道中的热部件进行冷却,第二条措施是设置温度控制系统和超温报警以及超温遮断跳闸保护系统。

其中,冷却空气系统的采用,除了保护高温部件不受到超温损害外,还可以提高燃气轮机进口初温,从而提高机组的出力和热效率。

1 叶片冷却空气流程M 701F 型燃气轮机冷却空气流程如图1所示,压气机出口气体经透平冷却空气冷却器冷却后对透平转子、轮间部分、静叶护环和1、2、3级动叶进行冷却;压气机14、11、6级抽气分别对2、3、4级静叶进行冷却,而由压气机出口空气直接冷却1级静叶;来自6级抽气和压气机出口经透平冷却空气(TCA )冷却器冷却后的气体去冷却透平框架。

如图2所示,透平冷却空气用冷却风扇来冷却从压气机出口的空气,再将这些冷却的空气导回透平的高温部件。