GE重型燃气轮机的性能及参数..docxVIP

GE重型燃气轮机的性能及参数Frank J.BrooksGE动力系统集团Schenectady,纽约?引言GE既可为发电部问及工业用户提供重型燃气轮机，亦可生产和提供航空衍生型即所谓轻型燃气轮机。重型燃机包括5个不同的型号系列：MS3002，MS5000，MS6001，MS7001及MS9001。MS5001属容量较小的机组，其按单轴和双轴的布置设计用于机械驱动及发电。 MS6001之类中等容量的机组或更大的机组，则仅为单轴的。用于发电的燃机，出力范围小至199,997马力（20,000千瓦）大及378,162马力（282,000干瓦）。GE重型的燃气轮机通用的出力及热耗参数洋见表1。机械驱动用机组的额定值，在14,520马力到108,200马力门（10,828千瓦到80，685千瓦）之间，如表2之所示。表1GE燃气轮机的性能参数发电用燃气轮机的额定值出力热耗率排气流量排气温度发电机频率型号燃料KWKJ/KWhrkg/h°F°CHzPG5271(RA)G20260135203542509695215060D1994013830355160970521PG5371(RA)G26300126504467909094875060D2580012730448150910488PG6581BG421001122550938010065415060D41370113295107401007542PG6101(RA)G701401053072166011075975060D68660106207239301108598PG7121(EA)G8540010990107410099853760D83930110801076620999537PG7241(EA)G17260098931590740111660260D168300995915957301118603PG9171(E)G123400106501476890100153850D1213001073014809701002539PG9231(EC)G169200103101829000103655850D1657001041018340001037558PG9351(FA)G25560097282322830112760850D250200982323300901129609G=天然气， D=轻柴油表2机械驱动燃气轮机的额定值型号燃料hpkwbtu/hphkj/kWhlb/hkg/hdeg Fdeg CM3142(J)G15140112909500134404216001912301008542M3142R(J)G1452010830739010450421600191230698370M5261(RA)G2640019690938013270740400335840988531M5382(C)G3800028340870012310993400450600960516M5352R(C)G356002655069909890956200433720693367M6551(B)G506303775078701113010520004771801017547M7121(EA)G10926081480779011020222600010096901016547在表1和表2中，对于每种重型燃机，标有相应的型号标记。其含义见图1。本文将讨论有关燃气轮机运行的一些热力学基本原理，并且对影响其运行性能的一些因素予以解析。热力学原理图2所示为单轴、简单循环的燃气轮机原理图。在周围环境条件下，空气于点1处进入轴流式压缩机。因为这些条件因时因地而异，为了便于比较，特假定一些标准的条件。燃机业界所采用的假定标准工况况通常为： 59°F／15°C， 14.7psia／1．013巴及60％的相对湿度，它是国际标准协会（ISO）所规定的，常被表述为ISO条件。空气在点1处进入压缩机后以恒温被加压至较高压力。但压缩使空气温度升高。故由压缩机排出的空气，其温度和压力都将被提高。 空气离开压缩机之后，在点2处进入燃烧系统。在那里，燃料被喷入并燃烧。燃烧过程基本处于恒压状态。虽在一次燃烧内局部达到了高温（接近理想条件），但因燃烧室内所发生的混合、燃烧、稀释及冷却等过程使燃烧混合物在离开燃烧室后于点3处进入透平时，其温度为混合后的平均值。在透平内，燃气的热能被转而作功。其过程实际上依以下二个步骤进行：在透平的喷嘴处，热气膨胀，一部分热能转化成为动能。在后续的透平动叶上，一部分动力作用至转动的叶片并作功。透平所作功的一部分，被用于驱动压缩机。而其余部分则是燃气轮机通过法兰输出的有用功。一般情况下，透平部分产出的功，50％以上用于驱动轴流压气机。如图2中所示，单轴的燃气轮机是由一根整体轴贯通其首尾。回此，前后各级均以相同的速度运