燃气轮机本体结构
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燃气轮机构造及其原理燃气轮机是一种利用压缩机压缩空气混合燃料并在燃烧室内进行燃烧,从而驱动涡轮转动,最终产生推力或动力的装置。
燃气轮机的构造包括压气机、燃烧室、涡轮和辊道等部分,其主要工作原理是压缩空气、加热并燃烧混合燃料、将高温高压燃气喷向涡轮,推动涡轮旋转产生功率。
一、压气机部分压气机部分是燃气轮机的前置部分,主要功能是将大气中的空气压缩成高压气体,并将其传递到燃烧室中。
压气机通常采用多级叶轮式结构,每一级叶轮上都覆盖着叶片,在叶片的作用下,气体被一次次地压缩,最终达到一个非常高的压力。
在压力增加的气体也会受到相应的温度升高。
在压缩过程中需要对气体进行适当的冷却,以避免过热对整个系统的危害。
二、燃烧室部分燃烧室部分是燃气轮机的核心部分,主要功能是将经过压缩的空气与燃料混合并点燃进行燃烧,从而产生高温高压的燃气,这些燃气将用于驱动涡轮旋转。
为了达到理想的燃烧效果,燃烧室内的燃料与空气必须以适当的比例混合,并且需要在足够高的温度、压力和时间下进行燃烧,以充分释放能量。
常见的燃烧室构造包括环形燃烧室、喷嘴型燃烧室和壳体燃烧室等。
三、涡轮部分涡轮部分是燃气轮机的重要部分,主要由高压涡轮和低压涡轮构成。
在燃气通过高压涡轮和低压涡轮时,这些涡轮都会受到燃气高速流动的冲击,从而旋转产生动力。
低压涡轮主要作用是从高压涡轮中回收能量,并将其输送到输出轴上。
涡轮部分的输出轴连接到主机,提供动力。
四、辊道部分辊道部分是燃气轮机的输出部分,它主要通过喷射燃气来产生推力或者驱动风扇进行输出。
辊道是一个曲面形的导管,对于燃气准确地定向,将其高速射出来,从而产生推力或者风力。
辊道部分常用对空气流动进行控制的可调谐导向叶片和可控复合材料等技术进行设计和制造。
燃气轮机的设备构造十分复杂,由于其集电机、载荷和控制系统于一身,难度非常大,但其输出功率和效率要远远高于内燃机,特别适用于航空、船舶、发电等领域要求高功率输出和高效率的场合。
燃气轮机原理及结构解剖燃气轮机是一种利用压缩空气、燃料和火焰来产生功率的发动机,其工作原理可以分为压缩、燃烧和膨胀三个过程。
下面将对燃气轮机的工作原理和结构进行详细解剖。
一、工作原理1.压缩过程:进入燃气轮机的空气首先经过压气机进行压缩,增加了空气的密度和压力,形成高压空气。
2.燃烧过程:高压空气进入燃烧室,与喷入的燃料混合后点燃,燃烧产生的高温高压气体驱动涡轮旋转。
3.膨胀过程:燃烧产生的高温高压气体通过涡轮推动涡轮机转动,涡轮机输出的功率驱动机械负载工作。
二、结构解剖燃气轮机的结构主要包括压气机、燃烧室、涡轮机和辅助设备等。
1.压气机:压气机主要由多级离心压气机或轴流压气机组成,用于将进入的空气压缩,增加空气的密度和压力。
压气机根据气体流动的方式不同,分为离心式和轴流式两种。
离心式压气机通过离心力将空气压缩,轴流式压气机则通过空气在导叶和转子之间的转动来实现压缩。
2.燃烧室:燃烧室是将压缩后的空气与燃料混合并点燃的地方。
燃烧室通常采用多孔板或喷嘴将燃料雾化喷入,与压缩空气混合后,在点火器的作用下形成火焰。
为了增加燃烧效率,通常采用引入副燃烧室或采用预混合燃烧室。
3.涡轮机:涡轮机由轴流部分和径向部分组成。
轴流部分包括高压涡轮和低压涡轮,用于驱动压气机和发电机。
涡轮机的转子通常由耐高温合金制成,以承受高温高压气体的冲击。
4.辅助设备:辅助设备主要包括燃气轮机的起动器、发电机、冷却系统和控制装置等。
起动器用于启动燃气轮机,通常采用电动起动机或空气起动机。
发电机则用于将燃气轮机输出的机械能转化为电能。
冷却系统用于冷却涡轮机和燃烧室,以防止过热损坏。
控制装置用于控制燃气轮机的运行,包括调节燃料的供给量、调节空气和燃料的比例以及监测和保护燃气轮机的工作状态等。
总之,燃气轮机以其高效、高功率密度和可靠性等特点,被广泛应用于发电、航空、船舶等领域。
通过了解其工作原理和结构,可以更好地理解燃气轮机的运行机理和性能特点。
燃气轮机本体结构主要内容:燃气轮机概述燃机基础和支撑压气机结构燃烧室结构透平结构轴承1.概述1.1燃气轮机基本组成燃气轮机(Gas Turbine)是一种以气体作为工质、内燃、连续回转的、叶轮式热能动力机械。
它主要由压气机(Compressor )、燃烧室(Combustion)和燃气透平(Turbine)三大部件构成。
运行基本流程:压气机:对进气增压;燃烧室:通过对压气机的压缩空气燃烧加热,增加工质的做功能力;透平:通过膨胀做功,将燃气的热能转变为对燃机大轴转动的机械能。
旋转的压气机就向一把风扇,将进气加压并驱动之进入燃烧系统。
流体工质 在燃烧室中被燃烧,加热。
透平则可看成是一个风车,为加热的流体(燃气)驱动旋转来带动压气机,并通过旋转轴将多余的功输出(带动发电机)。
注:约1/3的机械功用来驱动发电机1.2 9E燃机的型号与GE命名规则9E燃机型号:PG9171E型PG:表示 PACKAGE GENERATOR(箱装式发电设备)9:表示设备系列号,表示9000系列机组17:表示机组大致的额定出力大小(万马力),即:17万马力,约:12.5万KW. 1:表示单轴机组E:表示燃气轮机的型号,即9系列中的E型。
1.3 燃气-蒸汽联合循环由于燃气轮机循环的工质放热温度(排气温度)还很高,而汽轮机进汽温度一般为540~560℃。
燃气-蒸汽联合循环发电机组就是将燃气轮机的排气引入余热锅炉(HSRG-Heat Recovery Steam Generator),产生高温、高压蒸汽驱动汽轮机,带动发电机发电。
因而,联合循环的热能利用水平较燃气轮机或汽轮机循环都有明显提高。
目前,最先进的燃气轮机的热效率达40%,联合循环机组的热效率接近60%。
GE公司联合循环的命名规则:联合循环代号-燃气轮机数量-0(无意义)-燃气轮机系列号-压气机改型号联合循环代号:用S表示,是STAG(Steam and Gas)的缩写;燃气轮机数量:是指一套联合循环机组中燃气轮机的台数.例如:S109E表示一台燃机与一台汽轮机的联合循环.联合循环的运行流程:1.4.主要性能参数燃机轻油基本负荷下主要性能参数:标准工况: 环境温度15℃,1个大气压,75%左右相对湿度燃油流量:31T/H压比:12.3透平前温(T3):1124℃排气温度(T4):538℃额定出力:123.4MW热效率 :33.55%热耗率 :10730KJ/KWH燃机天然气基本负荷下主要性能参数:保证总功率:125900Kw保证总热耗:10650kJ/kwh效率计算1.5 9E型燃气轮机的优点和主要技术指标(1) 结构紧凑,质量轻(2) 体积小,占地面积小(3) 启动快(4) 安装周期短(5) 效率高(6) 污染排放低(7) 耗水少1.6 燃气轮机的新发展趋势IGCC2. 燃机基础及支撑现代电站燃气轮机通常采用组装式快装机组的方式。
H-25燃气轮机培训1、燃气轮机本体介绍1.1 技术规范循环单循环、单轴型号H-25功率输出26620KW 在15℃透平进口空气压力 1.35Mpa(绝对压力)透平进口温度1270℃排气温度569℃(随着环境温度的改变略有波动)压气机17级,轴流式透平3级轴转速7277RPM燃料类型液体燃料和气体燃料发电机转速3000RPM旋转方向从进气间侧看逆时针方向压气机压比15燃烧室数量10燃烧室类型分管逆流式定向术语:前端:压气机的空气进口端后端:透平的排气端左手侧:顺气流方向看左手侧右手侧:顺气流方向看右手侧1.2 基础和支撑1.2.1 基础透平箱体的基础由润滑油箱作为其结构的一部分构造而成,有利于节省箱体的安装空间,润滑油箱布置在基础的前端,用来给箱体里的设备提供润滑油。
润滑油的排放通过沿着左手侧的工字梁布置的管道回到油箱,压力供油管布置在排放管的内侧,来分配润滑油到各个部分。
1.2.2支撑透平有两处支撑,一处布置在压气机进口端,并且另一处在透平部位。
前支撑由相对柔韧的钢板构成,用以吸收箱体(主要是气缸体)在运行时的热膨胀,后支撑设计制成一个固定的支撑,牢固地与基础相连接,并且在运行时作为膨胀死点。
在下半透平气缸(底部)有一个中心键与基础的键槽相配,来防止(气缸)横向位移。
1.3进口空气系统进口空气处理系统设计用来控制空气质量达到某种程度,为了满足燃机的性能和保护它的组件。
主要部件包括空气过滤室、消音器、导流管、拦污网,还包括过滤器自清洁反吹系统。
1.4压气机1.4.1 H-25压气机是一个17级轴流式压气机,转子直接与透平轴相连,通过17级的动叶和静叶,进口空气逐渐被压缩到透平所要求的压力,压缩空气通过位于压气机的排放端的环形部分排放到燃烧室。
排放空气的压力和温度依赖于进口空气密度,这样压气机的功率消耗受环境空气的温度和压力的影响,依次影响燃机轴的输出。
1.4.2进气机匣进气机匣设计用来把空气从进气室分配给压气机,它包括1#轴承和推力轴承、空气密封和进口导叶。