燃气轮机原理精讲-1.ppt

此时输出功为最大。 理想燃气轮机循环其最大效率是随压比的增加而上升。 复杂循环—回热循环 T2 T1 T3 T4 T6 T5 T S With ideal heat-exchange 20 40 60 80 1 2 4 10 8 6 12 Specific work output is unchanged by the addition of a heat-exchanger 2-3 实际燃气轮机循环 1. 实际燃气轮机与理想燃气轮机循环的差别？ 2. 如何考虑实际的燃气热力性质 ？ 3.实际燃气轮机循环性能？ 温比、压比对性能的影响？ 一、压气机效率、涡轮效率 用滞止等熵效率来衡量实际过程和等熵过程的差距。 问题： 实际的装置比功 燃气轮机的 : 增加的百分数是 增加的百分数的 倍。有用功系数 小者 ， 对 及 的影响大，即装置对 的变化愈敏感。 二、压力损失 实际过程中，工质在燃烧室、回热器、间冷器、空气滤清器、消音器系统中流动必然产生流阻损失，表现为工质的滞止压力的损失。 燃烧室的压损率 进气道的压损率 排气道的压损率 涡轮膨胀比 为滞止压恢复系数 （三） 空气、燃气流量的变化 燃料与空气比约为1/40 - 1/120,相对较小； 气封漏气和抽气冷却空气也使流量改变； 计算中：以空气流量为基准。抽气或漏气5%，会使功率下降10～20%；效率下降0.02-0.06。 （四）燃烧室效率 （五）燃气性质 定比热：比热为常量 ；（平均比热） ；用于简单循环计算； 变比热: 比热是温度、 燃料空气比的函数。实际计算使用； 使用方式：查图表；数学表达式（程序）； （六）回热度、间冷度 回热度 间冷度 （七）机械效率 （八） 实际燃气轮机循环性能 （a）压比的影响 简单循环的效率理论上随压比的提高而增加。但实际的简单循环不同。对应最大比功和最大效率都有一个不同值的压比。 回热循环可以使两个压比值接近； （b） 温比的影响 每增加100℃，比功 约增加20-40%； 效率 增高0.02-0.05； 实际大气温度的影响： 降低 比提高 对燃气轮机性能的影响要大几倍。 由于工质变化和各种损失（热损失、化学损失、机械损失、流动损失） 造成了理想燃气轮机循环与实际燃气轮机循环的差别 。 实际燃气轮机循环设计点计算 （1）求带有回热的实际燃气轮机的输出比功、燃料消耗率、循环效率。 已知： 压比 4.0 ；涡轮入口温度 1100K； 压气机绝热效率 0.85；涡轮绝热效率 0.87； 机械效率 0.99；燃烧效率 0.98； 换热器效率 0.80； 压力损失-------- 燃烧室， 2% 压气机出口压力； 换热器空气侧 3% 压气机出口压力； 换热器空气侧 0.04 bar 大气条件 1bar,288K 解： 由于 和 压气机耗功产生的温升为： 用于驱动压气机每单位质量流量所需的涡轮功为： 因此， 由于对于排气 总的涡轮做功所产生的温升 单位工质所作的总涡轮功 注意：涡轮的输出比功为 如果对于1000kW,需要7.3 kg/s 为了确定燃/空比f，我们必须确定燃烧室的温升 热交换器效率=0.80= 对于入口温度为759K的燃烧室和燃烧温升为（1100-759) = 341K;理论上的燃料/空气比为0.0094，这样 因此，油耗率 SFC = 最后，循环效率 已知： 压比 12.0 ；涡轮入口温度 1350K； 压气机绝热效率 0.86；涡轮绝热效率 0.89； 机械效率 0.99；燃烧效率 0.99； 换热器效率 0.80； 压力损失-------- 燃烧室压力损失 6% 压气机出口压力； 排气压力损失 0.03 bar 大气条件 1bar,288K 求： 带 自由涡轮的燃气轮机输出比功；耗油率；循环效率； 2-4 燃气轮机联合循环（combined cycles plant CHP) 1. 燃气-蒸汽联合循环的基本方案 余热锅炉型联合循环； 增压燃烧锅炉型联合循环； 加热锅炉给水型 联合循环 cogeneration； 1）T-H 图上给出锅炉中的燃气、蒸气条件。 2）余热锅炉（heat recovery steam generator)(HRSG) 3）Pinch point（节点） and term