燃气轮机工作原理与特点
燃气轮机是一种以连续流动的气体作为工质、把热能转换为机械功的旋转式动力机械,是一种旋转叶轮式热力发动机,其典型结构如图。
燃气轮机的工作原理
压气机从外部吸收空气,空气从燃气轮机进气口进入,通过压气机叶片将其压力升高,压缩后送入燃烧室,同时燃料(气体或液体燃料)也喷入燃烧室与高温压缩空气混合,在定压下进行燃烧。生成的高温高压烟气燃烧受热后膨胀,进入透平区经过一级一级的叶片,推动动力叶片高速旋转,直至从出气口排出,成为废气,废气排入大气中或再加利用(如利用余热锅炉进行联合循环)。
叶片转动后带动轴也转动,轴带动负荷的机械转动,实现热能和机械能的转换。通常,将压气机、燃烧室、透平称为燃气轮机的三大核心部件。
燃气轮机产品本身具有以下特点:
最大效率,最优效益。随着高温材料的不断进展,以及涡轮采用冷却叶片并不断提高冷却效果,透平前燃气的初温逐步提高,加之研制级数不断减少压缩比越来越高的压气机和各个部件效率的提高,使燃气轮机效率不断提高。
体积较小,使用便捷。燃气轮机动力部件设计构造衍生于涡轮增压器和辅助动力装置,结构简单、紧凑。与传统设备相比,燃气轮机设备规模、体积比传统的锅炉、蒸汽轮机小,占地面积小,便于移动。
减少燃煤,清洁环保。燃气轮机可以采用天然气、丙烷、油井气、煤层气、沼气、汽油、柴油、煤油、酒精等煤炭以外的燃料。而且燃气轮机通过在燃烧过程中控制NOx的生产,或在NOx 生成后排入余热锅炉时进行尾部烟气脱硝,达到超低的NOx排放效果,而且能够实现资源充分循环利用,真正达到零排放。
噪声最小,安全可靠。燃气轮机运行时产生的低频份量很低。而且可以通过采用数字式遥控的联网离网变换装置,弥补其它设备在安全稳定性方面的不足。