燃气轮机教学课件2-理想简单循环.ppt

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1、第2章燃气轮机热力循环等压加热、开式循环燃气轮机简单循环燃气轮机热力循环计算燃气轮机复杂循环2-1燃气轮机循环的主要指标性能指标——衡量一台动力装置好坏的标准。——有很多，如经济性、动力性、可靠性、变工况特性以及排放性能等，需用不同的方法来分析。从热力循环的角度讨论：反映动力性的性能指标比功；反映热经济性的性能指标热效率。一、性能指标1、比功比功—单位质量工质所做的功，kJ/kg；wC—压气机的比功wT—透平比功功率—单位时间内工质所做的功，kW。功率=质量流量×比功燃气轮机的比功—进入压气机内1kg空气完成一个循环后，对

2、外界输出的有效轴功。比功的大小表明工质对外做功能力的大小在一定程度上，反映机组尺寸的大小。（1）内比功wn（循环比功）忽略机械损失再忽略C和T中流量的差异，可得wn=wT-wCkJ/kg内功率：Pn=qwnkWwn和Pn—反映机组循环本身动力性能。进入压气机的空气质量流量，kg/s。（2）有效比功we考虑机械损失we=wnmkJ/kg有效功率：Pe=qwekWwe和Pe—反映整个机组动力性能。Pe=Pnm设机械效率为m2、热效率—工质经过一个工作循环，把加入到循环中的热量转变为输出功的百分数。—代表把燃料化学能转变为

3、机械能的经济程度。输出的有用功所耗燃料的热量燃气轮机热效率=2、热效率（1）循环热效率t（内效率）（2）有效效率e燃料的低位发热值，kJ/kge=tm燃料流量kg/s加给1kg空气的燃料量：燃料消耗量kg/h3、耗油率和热耗率（1）耗油率be——产生1kW·h有效功率所消耗的燃料量，kg/（kWh）（2）热耗率qe——产生1kW·h有效功率所耗的燃料热量，kJ/（kWh）be与e成反比qe与e成反比be、qe、e三者，知其一便知其二4、有用功系数——燃气轮机循环比功与透平比功的比值，即——该系数说明，

4、透平发出的功有多少带动外界负荷。——大时，（1）同功率的机组中，循环比功较大，装置可造得小些；（2）wC/wT比例小，则压气机对机组性能的影响小。——愈大，装置性能愈好。在燃气轮机循环中，一般用比功、热效率和有用功系数这三个指标来分析比较。特别是前两个，在热力循环计算中必须计算，并作为确定循环参数的重要依据。鉴于有用功系数的实用意义明显减弱，循环计算中一般都不计算。仅在本章简述。燃气轮机简单循环的热力系统示意图BCTL1234进q气排气qT燃气qf燃料P3*T3*燃气初温p2*T2*P4*T4*绝热压缩加热绝热膨胀放热

5、开式、等压wnPntwePeemwCwT大气环境P1*T1*二、热力参数1、压比—压气机出口与进口的气流总压（滞止压力）的比值。—说明工质在压气机内受压缩的程度。用滞止压力表示：决定循环性能的重要参数2、温比—循环最高总温（透平进气滞止温度）与循环最低总温（压气机进气滞止温度）的比值。—说明工质被加热的程度。用滞止温度表示：决定循环性质的最重要参数温比愈高，性能愈好，但对耐高温材料或冷却技术的要求越高。注意：压比和温比，按定义应写为*和*。由于本书中仅这一种定义，为书写简便，可略去右上角*号，写作和。燃

6、气轮机简单循环的热力系统示意图BCTL1234q进气排气qT燃气qf燃料P3*T3*燃气初温p1*(=pa)T1*(=Ta)T2*p2*P4*T4*绝热压缩加热绝热膨胀放热开式、等压、单轴wnPntwePee大气环境最高总温最低总温mwCwT什么是滞止现象？滞止参数？滞止现象：当流动工质受到阻碍而使工质流速降为零时所发生的现象。滞止参数：通过可逆绝热压缩过程使工质流速降为零时所得到的参数。滞止焓或总焓i*滞止温度或总温T*滞止压力或总压p*2-2燃气轮机的简单循环在工质流动的主要流程中，只有压气机、燃烧室和透平（涡轮

7、）三大件组成。压气机燃烧室透平<工程热力学>教材发电机起动用电动机燃料泵简单循环简单循环理想简单循环实际简单循环讨论影响循环动力性和热经济性的因素利用热力学中的p-v图和T-s图来研究稳定流动能量方程式在燃气轮机中的应用任何热机必须依靠工质经过一系列热力过程完成一个循环，才能连续不断地对外做功。在燃气轮机中，工质要完成压缩、加热、膨胀、放热等热力过程，必须连续不断地流进和流出设备。进行热力学分析时，视稳定工作时工质的流动为稳定流动，各能量间相互转化关系服从稳定流动能量方程式。复习什么是稳定流动？其条件是什么？所谓稳定流动

8、，就是热力系统在任何截面上，工质的一切参数都不随时间而变。稳定流动的条件：（1）进出系统的工质流量相等且不随时间而变；（2）进出口工质的热力状态不随时间而变；（3）系统与外界交换的所有能量不随时间而变。稳定流动能量方程式忽略进出口的位能差引入滞止参数对于燃气轮机中的各热力过程都是适用的。吸热量焓差动能差