发布时间 : 星期一 文章第一讲燃气轮机基本原理及9E燃机性能型号参数更新完毕开始阅读0c771c70e3bd960590c69ec3d5bbfd0a7956d5a9
是内燃的，避免了汽轮机需要庞大锅炉的缺点;又是回转式的，免去了内燃机中将往复式运动转换成旋转运动而带来的结构复杂，磨损件多，运转不平稳等缺点。但由于燃气轮机对空气动力学和高温材料的要求超过其他动力机械，因此，发展燃气轮机并使之实用化，人们为之奋斗了很长时间。如果从1791年英国人约翰·巴贝尔(John Baber)申请登记第一个燃气轮机设计专利算起，经过了半个世纪的奋斗，到1939年，一台用于电站发电的燃气轮机(400OkW)才由瑞士BBC公司制成，正式投运。同时Heinkel工厂的第一台涡轮喷气式发动机试飞成功，这标志着燃气轮机发展成熟而进入了实用阶段·在此以后，燃气轮机的发展是很迅速的。由于燃气轮机本身固有的优点和其技术经济性能的不断提高，它的应用很快地扩展到了国民经济的很多部门·
首先在石油工业中，由于油田的开发和建设，用电量急剧增加·建造大功率烧煤电站不具备条件(没有煤炭，交通不便，水源紧张，施工困难等)，周期也不能满足要求·而燃气轮机电厂功率不受限制，建造速度抉，对现场条件要求不高，油田有充足的可供燃用的气体和液体燃料·不少油田还利用开发过程中一时难以利用的伴生气作燃气轮机燃料，价格便宜，发电成本低，增加了燃气轮机的竞争力，所以在油田地区，燃气轮机装置被广泛应用，除用于发电外，还在多种生产作业申用燃气轮机带动压缩机(例如天然气管道输送，天然气回注，气田采油等)和泵(例如原油管道输送和注水等)。
其他工业部门，如炼油厂、石油化工厂、化工厂、造纸厂等等;它们不仅需要机械动力，而且需要大量热(例如蒸汽)。这时用燃气轮机来功热联供，在满足这两方面需要的同时，还能有效地节能，故应用发展较快。
实践证明，燃气轮机作为舰船推进动力，其优点显著，特别是排水量为数千
吨的军舰，近一、二十年来所建造的大多是用燃气轮机作为推进动力的，飞机上应用涡轮喷气发动机等航空燃气轮机时，不仅重量轻，功率大，且迎风面积小，效率高，适宜于高速飞行，故早在50年代就基本上取代了活塞式航空发动机。
近十多年来，燃气轮机在电站中得到了迅速的发展，这是要引起我们足够重视的·由于燃气轮机起动迅速，且能在无外界电源的情况下起动，机动性好，用它带尖峰负荷和作为紧急备用机组，可保证电网的安全运行，因而被广泛地应用。在进入八十年代以后，燃气轮机技术获得了迅速的发展，技术性能大幅度提高。单机功率已240MW(GT26)，简单循环燃气轮机的效率达43.86％(STIG-IM5O00)，已超过了大功率、高参数的汽轮机电站的效率，而燃气-蒸汽联合循环电站的效率更高达55％，并正在向60％迈进。先进的燃气轮机已普遍应用模块化结构·运输、安装、维修和更换都比较方便，而且广泛地应用了孔探仪，振动和温度监控，焰火保护等措施，其可靠性和可用率大为提高，指标已超过了蒸汽轮机电站的相应指标。此外，在环保方面，出于燃气轮机的燃烧效率很离，排气千净，未燃烧的碳氢化合物，CO、S0X，等排放物一般的都能够达到严格的环保标准，再结合应用注水或注蒸汽抑制燃烧、干式低NOX燃烧室，或者在排气管路中安装选择性催化还原装置(SCR)等技术措施，可施使NOX的排放低至9ppm,满足最严格的环保要求。因此，燃气轮机发电机组，特别是燃气-蒸汽联合循环机组已作基本负荷机组或备用机组得到了迅速的应用。1987年，英国燃气轮机的产量首次超过了汽轮机的产量，据统计，从1968年初到1992年5月，世界范圈内出售的燃气轮机发电机组有了9801台，总装机容量达2.38亿KW,而92年的订货达635台，3174万KW，目前全世界的装机容量正以约20000MW的速度增长。燃气轮机的发展重要还是圈绕着增加单机功率，提高效率和经济性，燃用多种燃料和廉价燃料，
减少对环境的有害影响来进行的。诸如加强高温材料的开发，提高冷却技术，发展闭回路蒸汽冷却燃气轮机，发展新型航空改型燃气轮机·开发先进的燃气轮机循环·进一步发展清洁煤技术等等。燃煤的然气-蒸汽联合循环是“煤的清洁燃绕\技术中最为令人瞩目的项目，是九十年代到下世纪之初最有发展前途的方式。到目前为止最具竞争力的方案有三个，即（1）增压流化床方案(PFBC)；（2）增压流伙床加炭化炉加顶置燃烧室方案(简称CPFBC燃气·蒸汽联合循环)；（3）整体煤气化联合循环(IGCC)。
PFBC燃气－蒸气联合循环从八十年代开始开发，到1991年世界上已有三个示范性的PF-BC电厂投运或调试;91年9月15日ABB Carbon公司建立在瑞典首都斯德哥尔摩市区的凡登电站的PFBC热电联供电厂己进入商业性运行。该电厂是由二套P20O型PF配模块组成·其电功率达到137MW，供热当量功率为22OMW，全厂的利用率为88.7%，该厂调试运行情况况良好，达到了预期效果，令人鼓舞。
·由千增压流化床锅炉的排气温度一般不超过90O℃，因此电厂效率很难超过42％。为进一步提高效率，改善经济性，正在开发第二代PFBC联合循环，即由碳化妒十增压流化床锅炉十顶置燃烧室构成。该系统可将燃气轮机的透平进气温度提高到115O℃以上，如与目前的1260℃进口温度的燃气轮机配合应用，可获得47％～48％的热效率。随着PFBC蒸汽系统和碳化炉的改进，再配合高温高压比的航改型燃气轮机，近期内该系统的热效率还可能突破50％。
自1984年美国Coolwater电厂建成和投运以来，整体煤气化联合循环(IGCC)发电设备的优越性及其发展前景己为世人所共识。据不完全统计，正在兴建和规划中的ICCC电站项目共有27项，电站总功率8613MW·预期在近期内它们的供电效率有望达到43％～46％，其比投资费甩亦将大幅度地降低。据美国某些部
门的乐观估计，认为到2015年时，美国烧媒电厂装机容量中大约有35.8％～50％的机组将为IGCC和PFBC类型的燃煤的燃气-蒸汽联合循环机组所取代· 燃气轮机的应用发展现已提高到总能系统的高度，它是当前世界节能技术的主要发展方向之一。能量的分级利用与综合利用的全能量系统工程的概念被普遍重视，以热电联产及热动联供为核心的总能系统同样有广阔的前景，今后在能量转换过程的系统中，燃气轮机将占更重要的位置，并将大量采用燃气轮机总能系统。
现在世界上已有廿多个国家，一百多个企业生产近千种型号的燃气轮机，国外在六十～八十年代的生产竞争申，燃气轮机的制造企业通过兼并和协作，以GE，SIMS,GEC-RR,ABB,KWU，PW,WH六家大公司为中心形成若千跨国生产集团，有些工厂同时和两个以上集团挂钩，上述六个最大集团的产量占世界大中型燃气轮机的绝大部分。
第三节 我国燃气轮机工业概况 我国解放前没有燃气轮机工业，解放后，从无到有，全国各地试制过数十种型号的陆海空用途的燃气轮机。1956年我国自制的第一批喷气式飞机试飞，1958起年全国各地又有不少工厂单位设计试制过各种燃气轮机，下面作一概略的介绍(不包括航空发动机):
上海汽轮机厂1962年试制船用燃气轮机，1964年与上海船厂合作制成750hp(550kW)自由活塞燃气轮机，1965年制成600OkW列车电站燃气轮机，1971年制成自行设计的300OkW卡车电站燃气轮机，另外同703所合作制造了400Ohp(3295kW)、600Ohp(441OkW)、改装喷气发动机成250OOhp(18380kW)等几种船用燃气轮机组。