现代燃气轮机的主要参数与性能.docx

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1、现代燃气轮机的主要参数与性能为了提高燃气轮机的效率和比功，同时增大其单机容量，世界各国的燃气轮机厂商都进行了大量的研究工作，着重点在于提高燃气轮机的参数水平，如：燃气初温T*3、压缩比*、空气流量以及主要部件的效率限y、唱等。为此，需要采用耐高温的合金材料来制作透平的通流部分和燃烧室的火焰管；设计先进的叶片的冷却结构，以及自动化程度很高的、运行安全可靠的调节控制和保护系统。图226、图227和图2-28上给出了GE公司几种型号燃气轮机的空气流量、压缩比以及燃气初温随年代的发展情况，它大体上反映出世界范围内燃气轮机主要参数的进展。图2-29给出了三菱公司燃气轮机的发展。表2-3、表24、表2-5

2、、表26和表27中分别给出了GE公司、SiemenS公司、ABB公司西屋公司与三菱公司当今几种50周波的燃气轮机之性能参数。它们代表了工业型燃气轮机的现有水平。表28中则给出了航机改型的几种工业燃气轮机的性能参数。上述表2-3至表2-7中所示数据,都是在15的海平面条件下燃烧天然气时,不包括压气机进口滤网损失和透平排气导管损失以及辅助功率消耗情况下的性能，但己扣除了机组齿轮转动损失和发电机效率的影响。年份/年图2-26GE公司机组之空气流量随年代的发展情况1514Q13129MS7001FAMS7001F11MS7001CMS5001PMS5001NMS7001Bms900ibMS7001A7

3、MS5001M*111MS9001EMS6001BMS7001EAMS6001AMS7001EMS6001FAMS9001FAMS9001F196619701974197819851990199520001968197219761980年份/年图2-27GE公司机组之压缩比随年代的发展情况12001100(IOOO9008007001950空气冷却G篇-SCENE77“八.4XICPjgf/cm；N80Ax252(IoO,00OE)II960197019801990年份/年图2-28GE公司机组之燃气初温和高温材料随年代的发展情况MITSUBISHIGASTURBINE:DEVE1OPMENT

4、温度10204080160320输出功率MWISO,N.Gas图2-29三菱燃气轮机的发展表2-3GE公司的几种50周波燃气轮机的性能参数简单循环PG5371(PA)PG6541(B)PG6101(FA)PG9171(E)PG9231(EC)PG9351(FA)PG9391(G)发电机功率/KW基本263003834070140123400169200250400282000尖峰278304140073570133000184700258600净热耗率(1HV)/基本126471147610526.910660103109866.89115.2kJ(kWh)尖峰12636.5113711045

5、3.110632.410237.99866.8供电效率(1HV)/基本28.4731.3734.2033.7734.9236.4939.49(%)尖峰28.4931.6634.4433.8635.1636.49压缩比10.511.815.012.314.215.423透平第一级动叶前的燃气初温(tB)C962.811041288112412041288转速/(7min)空气流量/(kgs)509450945247303(XX)3O3000排气流量/(kgs)122.47136.99196.47410.22498.51645.02684.9排气温度*c507.354875395975305586

6、09583注：1。以上参数是在15C的海平面条件燃烧天然气时，进口损失为747Pa(76.2mm,FhO)出口损失为1244a6Pa(127mmH2)时，而且不喷水或蒸汽以控制NoX时的性能。2。尖峰负荷时蒸汽初温一般要比基本负荷者增高约50,排气温度大约增高3035C,功率增大5%-8%。表24SiemenS公司的几种50周波燃气轮机的性能参数简单循环V64.3V64.3AV94.2V94.3V94.3A发电机功率ZkW基本6257001590002220240000尖峰66800166000净热耗率(1HV)/基本10252.669778.010526.909925.679472.10kG

7、(kWh)J尖峰10157.7210484.71供电效率(1HV)(%)基本35.1136.8234.2036.2738.01尖峰35.4434.34压缩比16.116.611.116.116.6透平第一级动叶前的燃气初温(TRrr)/125011051290转速/(rmin)54005400300030003000空气流量/(kgs)191.87198513.93623.7639.58排气温度/匕531565540550562表2-5ABB公司的几种50周波燃气轮机的性能简单循环GT8CGT13DGT13E2GT26发电机功率ZkW基本5280096(XX)165100241000尖峰568

8、00176900净热耗率(1HV)/kG(kWh)基本10465.611246.310075.39421.2尖峰供电效率(1HV)(%)基本34.432.035.7338.2尖峰压缩比15.711.914.630透平前燃气温度-C11001235转速/(Iymin)3000300030003000空气流量/(kgs)179.2394.2532.1545.3排气温度/C517490524610表2-6西屋公司的几种50周波燃气轮机性能简单循环701D701F701F2701G1发电机功率ZkW基本144210236700253700271000净热耗率(1HV)/kG(kWh)基本10140.7

9、9790.497069305供电效率(1HV)(%)基本35.536.7737.0938.69压缩比14.715.617.019.0透平前燃气温度ac13491427转速/(rmin)300030003000空气流量/(kgs)482.2669.5651.8629.6排气温度/匕500547.8578.8587.8尚在研制中。表2-7三菱公司的几种50周波燃气轮机性能简单循环701DM701M701FM701G发电机功率ZkW基本1442101440902703003340净热耗率(1HVMkG/(kWh)基本10140.710349.69421.29104.7供电效率(1HV)(%)基本35

10、.534.838.239.5压缩比14.714.017.021.0透平前燃气温度c13501500转速/(rmin)3000300030003000空气流量/(kgs)482.2441.3651.5737.8排气温度/匕542542586587表2-8航机改型的几种工业燃气轮机的性能参数型号RB211Trent1M6000-PC1M5000-PDFT8powerFT8Twin主要参数ST1GPacPac出口商家Ro11s-RoyceGEMarine&Industria1TurboPower发电机功率ZkW基本272105119043475486002546551290尖峰28860553102

11、744555230净热耗率(1HV)/kG(kWh)基本1(X)43.68661.58714.38703.89442.39373.7尖峰10001.48550.89352.69289.3供电效率(1HV)(%)基本35.8441.5641.3141.3638.1338.40尖峰35.9942.1038.4938.75压缩比20.835.029.431.020.020.2透平前燃气温度/七1227转速/(7min)480030003000300030003000空气流量/(kgs)91.63159.21127.0154.285.3170.6排气温度/500426.7450402.8455455该机组就是双流体的程氏循环方案，余热锅炉生产36.29th(高压)和18.15th(低压)的回注蒸汽。综合以上各表的数据可知：现代燃气轮机的主要参数和性能都已获得了长足的发展。其单机容量已经达到250MW；t*3恒定在1288-1400C左右，单轴压气机的压缩比*已经高达23-30,空气流量为685kgs左右，发电效率在36%-38%范围内变化。不久的将来，R将增至1500,发电效率将接近与40%。当然，航机改造的燃气轮机的R和发电效率早已超过此水平。