燃气轮机原理概述及热力循环

1、焦树建2007.8黄庆宏 2005.11COMPRESSORAIRCOMBUSTIONCHAMBEREXHAUSTWORKFUELTURBINE单晶单晶热力循环正向（p-v图上顺时针） 热能 机械能逆向（p-v图上逆时针） 热能 机械能动力循环(汽轮机、燃气轮机)输入外功(冰箱、空调等）热力循环热力循环p-vp-v图图p*2*1*2pp滞止温度滞止温度TT*1*3TT流体等熵减速到静止时的压力即为滞止压力，相应的温度为滞止温度。WWn=WT-WcWn/qbW压缩回热加热燃烧膨胀回热放热工质经历的热力过程回热循环（开式）回热循环（开式）燃气轮机间冷循环示意图燃气轮机间冷循环示意图余热锅炉型联合循

2、环系统余热锅炉型联合循环系统(1)余热锅炉(HRSG)：Heat Recovery Steam Generator狭义：余热锅炉型联合循环系统（余热锅炉型联合循环系统（2）燃气轮机多种热力循环的组合燃气轮机多种热力循环的组合哪几种热哪几种热力循环？力循环？间冷循环间冷循环回热循环回热循环再热循环再热循环余热锅炉型联合循环模拟系统（余热锅炉型联合循环模拟系统（2）理想余热锅炉型联合循环系统的特点：理想余热锅炉型联合循环系统的特点：l燃气轮机燃气轮机高温区、高品位热量，平均吸热温度高；高温区、高品位热量，平均吸热温度高；l蒸汽轮机蒸汽轮机低温区、低地品位热量，平均放热温度低；低温区、低地品位热量，

3、平均放热温度低；l热量梯级利用，循环效率较高。热量梯级利用，循环效率较高。理想余热锅炉型联合循环系统图和温熵图理想余热锅炉型联合循环系统图和温熵图最低供电效率最低供电效率约约53%53%；除除KA13E2KA13E2型机型机组，其他机组组，其他机组供电效率供电效率56%56%。燃气蒸汽联合循环电站外景 燃气轮机的简单循环燃气轮机的简单循环 （布雷登（布雷登循环）循环）1*11111kkntcpkkWWWc T111nkbkWq 理想简单循环的比功、效率与压比、温比的关系理想简单循环的比功、效率与压比、温比的关系 理想简单循环的比功、效率与压比、温比的关系理想简单循环的比功、效率与压比、温比的关

4、系 结论结论11比功与压比、温比的关系比功与压比、温比的关系：（1）压比）压比一定时，温比一定时，温比越高，则比功越高，则比功Wn越大；越大；（2）温比）温比一定时，随压比一定时，随压比从小到大变化，比功从小到大变化，比功Wn呈呈先增后减的趋势，而且存在一个先增后减的趋势，而且存在一个使比功最大的最佳压比使比功最大的最佳压比 Wmax；（3）温比是影响最佳压比的唯一因素，温比）温比是影响最佳压比的唯一因素，温比越高，则越高，则最佳压比越大。最佳压比越大。结论结论22效率与压比、温比的关系效率与压比、温比的关系：（1）燃气轮机的循环效率）燃气轮机的循环效率仅取决于压比仅取决于压比，而与温比，而与温比无关；无关；（2）效率）效率随压比增大而增大。随压比增大而增大。u再热循环再热循环u间冷循环间冷循环u回热循环回热循环u其他多种热力循环组合的联合循环其他多种热力循环组合的联合循环改善措施增大比功提高热效率目的减小尺寸改