一、燃氣輪機和航空發動機的區別在哪里
1、用途不同
航空發動機主要用(yong)于航空動力,其整機重(zhong)要指標:推(tui)力型(xing)的(de)側重(zhong)推(tui)重(zhong)比(bi)、耗(hao)油率(lv)、比(bi)功、單位迎風面積(ji)推(tui)力等(deng);功率(lv)型(xing)的(de)側重(zhong)功重(zhong)比(bi)、耗(hao)油率(lv)、比(bi)功等(deng)。
燃氣輪機主要(yao)用(yong)于(yu)電力、工業、艦(jian)船(chuan)和國防(fang)陸用(yong)等領域作為動(dong)(dong)力裝(zhuang)置,通常是由(you)航空發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)衍生出(chu)(chu)(chu)來的,而(er)后獨立發(fa)(fa)展的高技術產品。其(qi)能(neng)量輸出(chu)(chu)(chu)方式只有功率(lv)(lv)輸出(chu)(chu)(chu),整(zheng)機(ji)(ji)重(zhong)要(yao)指標:陸用(yong)型側重(zhong)熱效率(lv)(lv)、比(bi)功、使用(yong)壽命等;車船(chuan)型側重(zhong)熱效率(lv)(lv)、比(bi)功、使用(yong)壽命、單位體積功率(lv)(lv)等。
2、組成部件不同
航空(kong)發動機和燃氣(qi)輪機二者由于組(zu)成(cheng)的部(bu)件不同,部(bu)件間(jian)的匹配關系不同。航空(kong)發動機追求(qiu)先進氣(qi)動熱力(li)設計(ji)、高(gao)熱力(li)循環參數;追求(qiu)高(gao)推重比、高(gao)功重比;追求(qiu)矢量(liang)推力(li)技(ji)術、隱身(shen)技(ji)術、高(gao)機動下的工作(zuo)穩(wen)定性(xing)技(ji)術;需(xu)要考慮防(fang)冰凍、防(fang)鳥撞、防(fang)雷擊等。
燃氣輪機(ji)追(zhui)求(qiu)(qiu)高熱效率、低成本(ben)、耐久性(xing)、高可靠性(xing)、長(chang)壽(shou)命(ming)設計技術;追(zhui)求(qiu)(qiu)先進燃氣/蒸汽聯(lian)合循環、間冷、回熱、再熱等復雜的熱力循環技術,提高循環熱效率。
3、壓氣機不同
航空發動機壓氣(qi)機追求(qiu)的(de)指標是(shi)在高效率和高穩定性的(de)前(qian)提(ti)下盡量降低自重和減小(xiao)迎風(feng)面(mian)積(風(feng)扇除外),滿足非常寬的(de)飛(fei)行包絡線,而長壽命(ming)(即(ji)大修(xiu)時間間隔(ge))以及生產和制造成本是(shi)次要因素。
燃氣輪機(ji)(ji)的(de)壓(ya)氣機(ji)(ji)則是追求在高(gao)效率和高(gao)穩定性的(de)同時,盡量延長壓(ya)氣機(ji)(ji)的(de)壽命,降(jiang)低生產(chan)和制(zhi)造成本,而自重(zhong)則是次(ci)要因素。
4、燃燒設計不同
航(hang)空發(fa)(fa)動機追求短環形燃(ran)燒(shao)室(shi)設(she)計,高溫升、高熱容強度燃(ran)燒(shao)室(shi)設(she)計技(ji)術(shu)(shu);高空再點火(huo)和高空穩定燃(ran)燒(shao)技(ji)術(shu)(shu);對民(min)用航(hang)空發(fa)(fa)動機還要求高效低(di)排放燃(ran)燒(shao)室(shi)設(she)計技(ji)術(shu)(shu)。
燃(ran)氣輪(lun)機尤其(qi)是重(zhong)型(xing)燃(ran)氣輪(lun)機,其(qi)結構多為(wei)管-環結合(he)的干式低排放(fang)燃(ran)燒室(shi)。追求(qiu)油(you)/氣互(hu)換,合(he)成氣、中低熱值(zhi)氣多燃(ran)料適應性,干式低NOx燃(ran)燒技術(shu)。新(xin)一代(dai)重(zhong)型(xing)燃(ran)氣輪(lun)機多采用純氫和富氫燃(ran)料,實現近零排放(fang)燃(ran)燒室(shi)設計(ji)技術(shu)。
5、透平不同
透平必須采用先(xian)進的(de)氣動設計高效率(lv)地(di)轉(zhuan)化(hua)能(neng)(neng)量,同時必須能(neng)(neng)夠在極端(duan)的(de)工作(zuo)環境中(zhong)保證(zheng)工作(zuo)的(de)可靠性。
航空(kong)發動(dong)機透平(ping)進口(kou)溫度(du)更高(gao)(gao)(gao),且葉(xie)片(pian)(pian)截面小,葉(xie)片(pian)(pian)短,采(cai)用氣冷方式,高(gao)(gao)(gao)、低(di)壓(ya)透平(ping)或動(dong)力渦輪設(she)計(ji)追求高(gao)(gao)(gao)負荷、高(gao)(gao)(gao)效率的氣動(dong)設(she)計(ji);追求新型高(gao)(gao)(gao)效冷卻透平(ping)葉(xie)片(pian)(pian)設(she)計(ji)技術(shu)(shu),高(gao)(gao)(gao)負荷、高(gao)(gao)(gao)可靠性透平(ping)結構設(she)計(ji)技術(shu)(shu),對轉渦輪設(she)計(ji)技術(shu)(shu)和(he)流熱(re)固多場耦合分析技術(shu)(shu)等(deng)。
燃氣(qi)(qi)輪機(ji)尤(you)其是重(zhong)型(xing)燃氣(qi)(qi)輪機(ji),透平進口溫度相對較低,透平葉片(pian)截面大,葉片(pian)長,既(ji)可采用(yong)空氣(qi)(qi)冷(leng)卻技(ji)術(shu)、也(ye)可采用(yong)蒸汽/空氣(qi)(qi)綜(zong)合(he)冷(leng)卻技(ji)術(shu),多級透平設(she)計追求高(gao)氣(qi)(qi)動效率和長壽命。
二、燃氣輪機怎么選型
在燃氣輪機選型時,對其熱力(li)性(xing)能(neng)方面的考(kao)慮應注意(yi)以下幾點:
1、機(ji)組(zu)熱(re)(re)效率和燃料成(cheng)本相(xiang)結合的(de)綜合經(jing)濟性(xing)。單方面考慮熱(re)(re)效率高低常(chang)常(chang)是不全(quan)(quan)面的(de),一般需把機(ji)組(zu)熱(re)(re)效率和燃用的(de)燃料成(cheng)本結合起來,更(geng)(geng)全(quan)(quan)面權衡機(ji)組(zu)的(de)經(jing)濟性(xing)。因為有時地(di)理因素更(geng)(geng)優先于熱(re)(re)效率,如某些(xie)地(di)區的(de)用戶可能更(geng)(geng)注(zhu)重燃氣輪(lun)機(ji)對燃用廉價(jia)原油和重油的(de)能力與(yu)相(xiang)應的(de)長熱(re)(re)部件壽(shou)命性(xing)能、
2、熱(re)力(li)(li)(li)循環系統(tong)優化的(de)問(wen)題。影(ying)響燃(ran)氣輪機(ji)熱(re)力(li)(li)(li)性(xing)能的(de)因(yin)素有很(hen)多(duo),如透(tou)(tou)平初溫、壓(ya)氣機(ji)壓(ya)比、回(hui)(hui)熱(re)度(若采用回(hui)(hui)熱(re)循環)等(deng)(deng)熱(re)力(li)(li)(li)參數,壓(ya)氣機(ji)、透(tou)(tou)平、燃(ran)燒室等(deng)(deng)部件(jian)效率(lv),進、排氣道等(deng)(deng)各部分流阻損失等(deng)(deng)。其(qi)中許(xu)多(duo)參數受到設(she)計(ji)制(zhi)造時的(de)技(ji)(ji)術(shu)與設(she)計(ji)水平所制(zhi)約,一般(ban)要根(gen)據(ju)設(she)計(ji)和技(ji)(ji)術(shu)條(tiao)件(jian)選取(qu),如透(tou)(tou)平初溫就要根(gen)據(ju)高溫材料和冷卻技(ji)(ji)術(shu)來確定(ding)(ding)。而壓(ya)氣機(ji)壓(ya)比要通過熱(re)力(li)(li)(li)循環設(she)計(ji)優化分析來確定(ding)(ding)。
3、機組的全工況或(huo)變工況熱力(li)特性。實(shi)際上,隨(sui)著環(huan)境大氣(qi)條件、外界負(fu)荷或(huo)系統本身等變化,燃氣(qi)輪機及其(qi)聯合(he)循環(huan)裝(zhuang)置總(zong)是處于非設計(ji)工況下運(yun)行,全面考慮(lv)全部可能(neng)運(yun)行區(qu)域的特性,就(jiu)更為重(zhong)要(yao)和實(shi)用。