​燃气轮机与汽轮机的区别(异同)

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燃气轮机与汽轮机是三种最为常见的热力涡轮机械,二者工作原理类似,它们均在人类工业生产与社会活动中发挥了重要作用,二者在实际应用中不是不少一起之处。本文详尽比较了二者在整机底部形态与运行方向的异同,分析阐述了其差异,然后作出了未来展望。

前言

燃气轮机与汽轮机是三种最为常见的热力涡轮机械,它们在工业生产中发挥了重要作用。二者工作原理相类似,但在技术特点、底部形态等方面也地处差异。

汽轮机是将蒸汽的能量转加进去为机械功的旋转式动力机械。又称蒸汽透平。主要用作发电用的原动机,也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。还不能利用汽轮机的排汽或底下抽汽满足生产生和熟活上的供热还要。

燃气轮机(Gas Turbine)是三种以连续流动的乙炔甲烷气体体作为工质、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。大多数燃气轮机均采用简单循环方案。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,一起光气温度也相应提高;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,实现了乙炔甲烷气体体或乙炔甲烷气体体燃料的化学能累积转化为机械功,并输出电功。从透平中排出的废气排至大气自然放热。原来 ,燃气轮机就把燃料的化学能转化为热能,又把累积热能转变成机械能。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。在简单循环中,透平发出的机械功有1/2到2/3左右用来带动压气机,其余的1/3左右的机械功用来驱动发电机。在燃气轮机起动时,首先还要外界动力,一般是起动机带动压气机,直到燃气透平发出的机械功大于压气机消耗的机械功时,外界起动机脱扣,燃气轮机不能自身独立结束英语 工作。

比较汽轮机和燃气轮机的差异将有助.我.我.我 对其底部形态技术与底部形态的了解,并在实际应用中扬长避短。

1.燃气轮机的技术特点

燃气轮机作为三种常见的动力装置,相比于汽轮机动力装置具有以下的技术特点与优势:

底部形态紧凑,体积小,重量轻;

噪音低,运动平稳,振动较小。燃气轮机是三种旋转机械,运转时低频振动较少;

SOx,NOx等有害乙炔甲烷气体体排放少;

功率重量比大,单机功率大,启动加速性好;

润滑油消耗低,保养量小,管理人员少;

少用或不让冷却水;

初期投资费用较低。

2.底部形态上的差异

2.1整机底部形态

汽轮机有着大量的附属机械设备,诸如泵,风机,冷凝器,真空设备,以及庞杂的管系。各类的附属设备地处较大的空间,然后质量较大。而燃气轮机相比于汽轮机有着底部形态简单的优势,于所占空间和机件质量,均小于汽轮机装置。在输出功率相近的前提下,燃气轮机整机装置的质量,离米 为汽轮机装置的1/3,约为柴油机装置的1/5~1/2。航空燃气轮机的研制方向重点在于整机轻量化,相比于陆用和船用燃气轮机而言,质量更轻。燃气轮机的内部内部结构流通累积底部形态更为简单,应为不同于汽轮机,燃气轮机内通常这么 底下抽汽与调节级。此外,燃气轮机的进排气装置尺寸均较大,往往会占用相当的空间。

2.2可靠性

汽轮机与燃气轮机通常都能以稳定工况进行运转。对于汽轮机而言,其辅助机械设备构造简单,然后技术心智心智心智开花结果期期是什么 期期图片 。其循环寿命与平均大修间隔都较长。如蒸汽温度保持在100°F以下,会更有助汽轮机保持长期平稳而安全的运行。燃气轮机的平均大修间隔通常较短,而其原应主要源自燃气的高温,于原来 的高温之下,运行一定的时长原来 ,即使采用了较好的叶片涂层,依然易于原应高温部件工作请况恶化。还要注意的是,燃气轮机的故障产生通常较为飞快,往往老出于数秒之中,而汽轮机的故障通常老出较为缓慢,易于阻止灾难性破坏的产生。可能相对于整个能量转换体系来讲,汽轮机的动力装置累积是很小的一累积而燃气轮机的转子和燃气地处器构成了能量转换的主体累积,然后其故障可能机件的损坏,往往是致命的,相比于汽轮机来说更为严重。

2.3零件供应

汽轮机装置通常采用相近的机件,还要大型且简化的后方零部件供应体系。而燃气轮机的制造通常采用批量生产技术,生产厂商不能提供具有较好互换性的零件、部件和模件。不论燃气轮机是航改型,船用型,高参数型,其所需的零部件总量是相对较少的,随着模件所需范围的扩大,更加还要简化维护保养的进程,降低运行成本。燃气轮机装置,尤其像航改型,其购置及安装费用,都比同等功率的汽轮机与柴油机装置更为便宜。

2.4进排气道

燃气轮机通常还要大尺寸的进排气管道,而汽轮机则不然。燃气轮机进气口通常会产生大量噪音,为了保证运行环境和工作人员舒适度,有必要采用降噪设备。通常船用燃气轮机还要于进气口布置悬浮微粒分离装置,从而保障整机的运转安全与稳定。

3.整机运行方向上的差异

3.1工质

燃气轮机的工质为高温燃气,底部形态上更接近于理想乙炔甲烷气体体,无物态变化,然后工作初温相对较高,通常还要使用耐热合金可能耐热钢材来进行制造,材料对耐高温与腐蚀不是一定要求。汽轮机的工质通常为过热蒸汽,通常会在排气口老出液化间题。燃气轮机在较低的初温下工作,其工质膨胀过程中燃气比容会增大5~20倍,而汽轮机内部内部结构工质的比容则会增大数百倍。然后,燃气轮机第一级与最末级叶片的深度差,相比于汽轮机中会小得多,对应而言,其各级的径高比都比较小,然后流通累积变化较为平缓。燃气轮机的燃气中所含相当数量的氧气,如燃料中所含钠、汞、硫化物等时,高温燃气还可能会侵蚀叶片。然后燃气轮机流通部件所采用的金属除了需具有较高的热效率之外,还应具有较高的热稳定性,耐高温腐蚀性等。

3.2燃料消耗

目前航空燃气轮机的比燃料消耗与柴油机、汽轮机相比,已不相上下,重型燃气轮机装置,通常燃用重质燃油,比燃料消耗更低。而在功率累积设计指标之时,燃气轮机的比燃料消耗则飞快增加,而汽轮机则以相当小的效率增加。这主而是我可能汽轮机在此种请况下,通常会采取累积进汽、旁通调节等最好的依据 ,而燃气轮机则不然。通常可将燃气轮机与一些动力装置联合,以克服三种缺点,如与汽轮机联合形成燃气-蒸汽联合循环等。

3.3响应性

其实汽轮机发出的功率较为平稳,然后其改变功率大小的能力相对迟缓。燃气轮机则具有良好的高速性能和良好的运转响应性能,短时间内即可发出全功率。汽轮机从金属冷态到正常运转,通常还要数十小时,在紧急请况下,一般也还要3~4小时。而燃气轮机则不能在数分钟内从惰转停车请况过渡到全速运转请况。

3.4监护管理要求

燃气轮机通常更易于实现自动化控制,有着自动数据显示、记录、控制等特点,值班监视任务相对较为简单,而汽轮机可能系统庞杂,附属设备众多,通常还要更多的值班监护人员。

3.5振动与噪声

可能不采用任何的消音最好的依据 ,一般请况下燃气轮机的进排气噪声会相当高,然后在排气道以及围绕着发动机外壳处所安装的抑制声音装置,已能将噪音降低到实际要求的安全水平范围内。汽轮机可能泵、风机等辅助装置众多,然后一般都地处流体噪声和底部形态振动的请况。

3.6燃料适应性

原来 认为,不能将燃气轮机设计成不能燃用任何三种燃料的热机,从人造黄油至人造煤气。然后对于燃气初温有较高要求的燃气轮机而言,实际上还要不怎么注意选泽及解决其燃料,然后,诸如航空燃气轮机通常选泽燃用轻质燃油,而重型燃气轮机可燃用重油以及渣油。汽轮机作为靠燃料加热水形成过热蒸汽而做功的外燃式动力机械,对燃料则几乎这么 要求,燃用煤时,通常还要进行脱硫脱硝解决。

3.7环境适应性

有别于汽轮机装置,燃气轮机对于进口环境条件的变化异常的敏感,尤其是进口温度。可能燃气轮机是直接对工作流体进行加热,然后高进口温度通常会降低其功率输出。对于汽轮机而言,则还要监控给水请况,以免损坏锅炉等设备。

3.8装置效率

燃气轮机中,涡轮的效率对整机的效率影响更为显着,涡轮效率减少1%时,整机效率往往会减少2%~4%,然后,对燃气轮机内部内部结构流通累积进行设计时,往往比汽轮机的要求更高。

3.9各种损失

燃气轮机的级内损失与汽轮机相类似,其中不地处湿汽损失,然后却有叶片冷却损失。燃气轮机末端叶片排气轴向分速可达到100~100m/s,此时的排气余速可达到燃气轮机可用能的10%,地处着一定程度的余速损失。

3.10装机容量

燃气轮机可用的焓降离米 为汽轮机的1/5~1/3,然后其级数与轴向尺寸与汽轮机相比有所减少和缩短。为了达到与汽轮机相同的功率,燃气轮机还要更多的流量,然后其第一级通常高于汽轮机的对应级数。燃气轮机涡轮大累积的功率通常用于驱动压气机,离米 只有1/3~2/5的功率可对外输出。综合来讲,现有燃气轮机的最大装机容量远小于汽轮机的装机容量。

4.展望与结语

燃气轮机是三种先进而简化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。可能多方面的原应,我国燃气轮机同国际先进水平相比仍地处很大差距。然后,.我.我.我 要重视民族燃机产业的发展,优先发展重型燃气轮机,不断地提高与完善燃气轮机与汽轮机的动力性、可靠性、经济性和灵活性,以适应和满足不断增长的市场需求,为推动机械工业的不断发展而努力。

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