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燃气轮机基础知识目录一、燃气机组与我们的工作二、燃气机组概况（一）组成（二）类型（三）特点（四）应用三、燃气轮机循环概况（一）简单循环及其特性（二）改进循环措施（三）燃气----蒸汽联合循环四、电站燃气机组控制要求特点启动、控制转速、负荷控制温度控制防喘振2021/9/151燃气轮机基础知识一、燃气机组与我们的工作1. 能源趋势　 煤 → 火力发电　油气 → 燃气轮机电厂（联合循环）　原子能 → 核电站　水力、风力、太阳能 → 水电站、风力电站、太阳能电站2. 电站发展趋势1）火电站 → 超临界（高效、环保）、大容量（60~100万行瓦级）2) 燃气 →蒸汽联合循环电站是方向（高效、环保）3) 大力发展可再生能源电站 3. 电站控制趋势 　火电站　→　燃气电站　→　水电、风电、核电4. 我们工作领域将会逐渐转化 　我们必须跟上时代，不断学习新知识进入新的领域2021/9/152二、燃气机组概况〈一〉组成：1.压气机：多级轴流式压气机2.燃烧室：多管或筒式3.燃气透平：高温、燃气气轮机4.拖动负载：发电机、螺旋浆、泵等　　　一般说燃气轮机装置主要是：压气机、燃烧室、燃气透平三大件。

在T－S图上工作过程如图所示图一　单轴燃气机组2021/9/153＜二＞类型单轴机组（图一）单轴发电机组：转速变化很小变负荷效率低双轴机组（图二）高压变转速低压定转速变负荷效率高图二　双轴燃气轮机装置图二　双轴燃气轮机装置2021/9/154＜三＞装置特点　单位重量下功率大　→　轻　启动快　环保好　单机效率不高，联合循环效率很高（57%以上）＜四＞应用1. 　燃气轮机发电机组（带发电机） 　列车电站（移动电站）　　燃气轮机电站（尖峰负荷机组）　　燃气－蒸汽联合循环电站2.　船用燃气轮机（带螺旋浆）3. 输气管线增压站（带压缩机）4. 飞机（各类喷气发动机）2021/9/155三、燃气轮机循环概况＜一＞简单循环及其特性（Braition）1. 压气机及其特性　过程：绝热压缩（消耗功）　压比：功率：转矩：压气机效率（　）：压气机特性曲线（图四）图三　燃气循环图三　燃气循环图四　压气机特性曲线图四　压气机特性曲线2021/9/1562. 燃气轮机及其特性　过程：绝热膨胀、对外做功　　压比： 功率： 转矩： 汽机特性： (图五) 在亚音速区：图五　燃气轮机特性曲线图五　燃气轮机特性曲线2021/9/1573. 燃烧室及其特性　过程：等压燃烧过程　GK → 压气机流量，即进入燃烧室空　 气流量 Gn → 燃料流量 GT → 燃气流量，进入透平流量　在等压下（P2≈P3），燃烧后燃料热转化为燃气温度升高。

热平衡方程：　2021/9/1584. 循环效率η：理论效率：可推出：考虑各种损失后，实际循环效率（图六）提高燃气温度T3，增加压比可提高循环效率GE公司　9FA燃机机组T3＝1300℃ε＝15η＝37%　与中压火电机组差不多图六　燃气机组循环效率图六　燃气机组循环效率2021/9/1595.运行工况点1)　带发电机的燃气机组（图七）：　 各工况下转速基本不变，工况点在等转速线上压气机特性、透平特性、等压燃烧特性综合其工况变化如图七　 通过温度来调节，适应工况变化，而流量变化不大，属于质的调节部分负荷效率低工况线为A－B2） 带压气机或推进器（浆叶）的燃气机组（图八）　 转速随着工况而变化，转速变化大，即流量变化大，而温度变化不大，属于量的调节　　部分负荷效率较高　　工况线为：A－C图七　等转速工况曲线图七　等转速工况曲线图八　变转速工况曲线图八　变转速工况曲线2021/9/1510＜二＞改进循环的措施　　为了进一步提高燃机装置的效率，提出一些新的措施，改进循环1)回热循环　　增加回热器，回收部分燃气排气热2) 多级压缩中间冷却 减少压气机消耗的功。

3）中间燃烧　　提高透平平均进气温，即提高循环效率，以上措施可分别使用也可同时使用当高温材料问题未突破前，以上这些措施还是采用比较多的图九　复杂循环图九　复杂循环2021/9/1511＜三＞燃气－蒸汽联合循环　　燃气循环和蒸汽循环联合在一起的循环即燃气－蒸汽联合循环　　燃气机组效率：图十　燃气－蒸汽联合循环图十　燃气－蒸汽联合循环图十一　联合循环图十一　联合循环T-S图图2021/9/1512四、电站燃气机组控制要求和特点　　启动控制：外加动力源，带到一定转速时点火、升速设计专门启动控制逻辑和回路　　转速、负荷控制：与汽轮机差不多，控制燃料量　　温度控制：任何情况下都要防止超温、设计专有温度控制回路，参与负荷限制　　压气机防喘振控制：轴流式压气机易进入喘振区，引起机组损坏，必须设计专门防喘振保护回路　　燃气机组对象特性控制系统，有专门的培训内容讲解　2021/9/1513。