二燃气轮机及其热力循环.pptVIP

举例：双轴联合循环 燃气轮机发出基本功率Neg；蒸汽轮机发出附加功率Nest ； 总功率Ne= Neg + Nest 1-2-3-4-1燃气循环 a-b-c-d-a蒸汽循环 余热锅炉中存在传热温差： ?Tb*=T5*-Tb*：蒸发器的温差，称为窄点温度，最适宜的窄点温度20-25℃； ?Tc*=T4*-Tc*：过热器中的温差，一般小于50 ℃ 。 两个循环的热力参数间的约束条件 应满足热平衡方程式： 蒸汽吸热量＝排气放热量 燃气－蒸汽联合循环 优点： １显著降低机组耗油率 ２显著提高机组功率 缺点：增加了蒸汽回路，使机组大为复杂。 应用：只适用于地面动力装置。　 20%-30% 三、间冷循环 简单循环中，压气机耗功约占2/3，减少压缩功，提高循环比功。 等温压缩耗功最少，但很难实现。 采用分段冷却、逐级加压方法 ——气体被压缩后温度升高，将其引出来冷却降温，再对其加压、再冷却……由此降低压气机耗功。 ——在低压压气机wC与高压压气机HC之间增加一个中冷器IC实现。 1-2’ 低压压气机中压缩过程； 2’-1’ 中冷器中的冷却过程； 1’-2高压压气机中压缩过程。 T-S图上机组的循环比功增大 对于多级间冷循环，如何分配压比最佳？ 在相同的压气机效率?C*和进气温度T1*的前提下， 最佳压比分配规律： 即各级压比相等，压缩总耗功最少。 间冷循环的特点 —采用间冷循环后，可使循环比功wi增大，但压缩终了温度T2*会降低，对循环热效率不利。 —只有机组压比较高时，间冷循环的热效率才得益。 缺点 —采用中冷器，机组尺寸重量增大，设备系统复杂，并需大量冷却水。 应用 —偶见大型机组，应用并不广泛 。 四、再热循环 增大膨胀功wT，来提高循环比功。 燃气初温受金属材料 性能的限制 采用中间再热方法 ——气体膨胀后温度降低，将其抽出来进行补燃加热，使温度升高到T3* ，再去做功，由此增加涡轮膨胀功。 ——在高压涡轮 HT与低压涡轮wT之间增设一个再热燃烧室RB实现。 3-4’ 高压涡轮中膨胀过程； 4’-3’ 再热燃烧室的再热过程； 3’-4 低压涡轮中膨胀过程。 T-S图上机组的循环比功增大 对于多级再热循环，如何分配涡轮膨胀比最佳？ 最佳膨胀比分配规律： 即各级膨胀比相等，机组比功最大。 再热循环的特点 —使循环比功wi增大 —燃料消量增加，循环吸热量q1增大，使循环热效率变化不大。 —采用再热燃烧室，使机组复杂，但比间冷循环的中冷器小得多，且不需冷却水。 应用 —实际应用较多，但未广泛应用。 原因：RB调节控制 复杂和低压涡轮wT高温下工作困难。 五、复杂循环 ——回热、间冷、再热 ——特点 ①可显著提高循环比功； ②可增加循环热效率； ③可降低油耗率等。 ——缺点 结构复杂，各种损失大， 实际应用比功和效率没有理论上那么高；操作复杂，实际没采用过，仅有个别试验机组。 Discussion * * * 燃气轮机装置与运行 上海理工大学 能源与动力工程学院 2011-02 第二章 燃气轮机及其热力循环 2-1 概述 2-2 燃气轮机热力性能指标 热力参数（压比、温比）； 性能参数（比功和功率、热效率、耗油率和热耗率等） 2-3 燃气轮机的简单循环 2-4 燃气轮机热力循环计算 2-5 提高燃气轮机热力性能的途径 2-4 燃气轮机简单循环 性能的热力计算 首先：根据给定的燃气轮机工作过程参数和各部件效率，计算燃气轮机各截面的气体参数和性能参数； 然后：根据所要达到的燃气轮机功率来确定空气流量，或者根据给定的空气流量来计算燃气轮机的功率。 热力循环计算的主要步骤 一、参数的选取 1．流量GT和燃料空气比f 二者随燃气轮机工况而变化。 GT = GC+Gf -?G = GC (1+f-?G/GC) kg/s 式中 f = Gf /GC，一般为0.007~0.02； ?G ─ 气封漏气和冷却用空气量，kg/s； ?G/GC ≈ 0.02~0.05。 2．各部件效率 （1）压气机效率?C* 一般轴流式压气机 ?C*=0.83~0.92 离心式压气机 ?C*=0.75~0.85 （2）燃烧室效率?B （3）涡轮效率?T* 一般，轴流式涡轮 ?T*=0.85~0.93