为什么燃气轮机提倡高增压比和高涡轮前温度.ppt

影响燃气轮机效率的两个主要因素 燃气轮机的工作过程 燃气轮机的工作过程 理想燃气轮机循环 理想燃气轮机循环 理想燃气轮机循环 燃气轮机实际循环 * * * 近二十年来燃气轮机技术迅速发展，特别是近十年来，燃气轮机无论是单机还是机组都有了较大发展。其中一个重要方面是燃气轮机效率的提高。从单机热效率35%、增压比14，发展到单机热效率43%、增压比30，联合循环效率更是达到了60%。 引 言 燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。 燃气轮机的工作过程是，压气机连续地吸入空气并将其压缩；压缩后的空气进入燃烧室，与喷入的燃料混合后燃烧，成为高温燃气，随即流入透平中膨胀作功，推动透平叶轮带着压气机叶轮一起旋转。由于加热后的高温燃气的作功能力显著提高，因而透平在带动压气机的同时，尚有余功作为燃气轮机的机械功输出。 为了便于分析研究，于是简化燃气轮实际工作过程，并做理想化假设。 1.工质为空气，可视为理想气体。整个过程中，空气 的比热为常数，不随气体的温度和压力而变化。 2.整个工作过程中没有流动损失，压缩和膨胀过程为绝热等熵过程，燃烧前后压力不变，没有热损失（排热过程除外）和机械损失。 工作状态参数 增压比π：压气机出口静压与周围大气压力之比。 加热比Δ：燃烧室出口温度与外界大气温度之比。 热效率η：加入每千克空气的热量中所能产生的可用 功与所加热量之比。 比功w：单位质量空气所做的功。 理想燃气轮机循环的比功wi和热效率ηt,i 理想燃气轮机循环 理想燃气轮机循环 理想燃气轮机循环 通过理想燃气轮机循环分析，可以得到结论： 理想燃气轮机的热效率ηt,i只与增压比π有关， ηt,i 随π的增大而增大。 实际循环总存在一定的耗散效应，使循环效率降低。这些因素主要有：压气机和涡轮的效率，进气口、出气口和燃烧室的压降，抽气冷却高温部件造成的流量损失，燃烧室的燃烧效率，机械损失等。 综合以上各因素，推导出燃气轮机实际循环的热效率公式为： 燃气轮机实际循环 采用分离变量的方法研究增压比、温比（加热比）燃气轮机循环效率，借助Matlab软件可得到下图。 * *