燃气轮机简循环Pp.ppt

最佳膨胀比分配： 总膨胀比一定时，两级膨胀， 每级膨胀如何分配可使比功最大 理想再热循环时，膨胀比与压比数值上相等 图 理想再热循环比功和效率随压比变化关系 蓝色代表再热循环 红色代表简单循环 对于理想再热燃气轮机循环， 效率最佳压比要大于比功最佳压比 不同温比时，理想简单、间冷和再热循环比功比较 理想简单、间冷和再热循环比功比较 红色为简单循环 蓝色为间冷循环 绿色为再热循环 理想再热和回热结合 理想间冷、再热和回热结合 如果无穷级间冷压缩、理想回热、无穷级分级膨胀 变为概括性卡诺循环， 效率=1-T1/T3 1-5 实际简单循环 压气机效率，燃烧室效率、透平效率 实际循环总功： 实际循环效率 ? = wn/(f?Hu) 实际循环比功： 比功和效率随压比、温比变化曲线 1-7 实际回热循环 回热度? 概念： 实际接收的废热与理论上可接收废热极限之比。 反映回热器性能的重要参数 1-8 实际间冷循环 高的压比范围内热效率高于简单循环 1-9 实际再热循环 高的压比范围内热效率高于简单循环 间冷、回热、再热结合复杂循环 第一章 燃气轮机热力循环 1-1 理想简单热力循环 简单燃气轮机理想循环（布雷顿（Brayton）） 1、绝热压缩 1-2 2、定压吸热 2-3 3、绝热膨胀 3-4 4、定压放热 4-1 1-2 燃气轮机循环的主要指标 一、性能指标 1、装置比功wn 定义：单位质量工质所作的功，即单位流量工质所发的功率。 对燃气轮机，装置比功是流过燃气轮机的单位质量空气所作的有用净功。 wn?wT-wc kJ/kg 比功越大，装置可以做得越小。 2 装置效率?： 装置输出的有用功与输入的燃料热值之比。 其中： Hu 为每千克燃料的低位热值，kJ/kg ； f 为燃空比，即燃料流量与空气流量的比值。 最重要的性能评价指标之一，多年来燃气轮机的发展瞄准了如何提高效率来进行。 2 压比? 定义：压气机压缩过程前后的滞止压力之比。 无因次量，压比大小表明压缩的程度，表明压气机性能的优劣。 压气机将不断向大压比，大流量、高效率方向发展，依赖于气动热力学及流体力学的发展。 二、热力参数 1、温比? 定义：循环最高滞止温度T3*与最低滞止温度T1*之比。 无因次量， 决定燃机循环性能的主要参数之一，温比的提高主要依靠耐热材料的发展 1-3 等压燃气轮机理想简单循环 一、基本热力过程分析 热力学第一定律解析式： q=?h+wt 假设工质为理想气体，四个过程均为可逆过程，cp和流量保持不变。假定空气比热与燃气比热近似相等。 四个过程能量分析： 1-2压气机绝热等熵压缩 q=0 WC=h2-h1=CP(T2-T1) 2-3燃烧室中等压加热 W2-3=0 qb=h3-h2=CP(T3-T2) 3-4透平中绝热等熵膨胀 q=0 Wt=h3-h4=CP(T3-T4) 4-1大气中等压放热 W4-1=0 q4-1=h4-h1=CP(T4-T1) 二、性能指标计算 1、比功计算 wn=wt-wc=CP(T3-T4)-CP(T2-T1) 利用可逆绝热时参数关系： 若令m=(k-1)/k， 则： （1） 可以推出： 图 比功随燃气轮机压比变化关系 ? 2、循环效率计算 （1）效率只与压比有关，压比越大，效率越高。 压比增大，达到同一T3 吸热量减少，而T4也因膨胀比增大而降低，热量损失减小 （2）当?12后，增幅减小。 （3）等压燃气轮机简单循环效率在理论上只与压比有关，与温比无关。这与实际不符。 图 效率随燃气轮机压比变化关系 ? 对于理想简单燃气轮机循环， 效率最佳压比要远大于比功最佳压比 1-4 改