热力发动机是将常规燃烧或核燃料反应产生的热能、地热能和太阳能等转换为机械功的动力机械,有时也称热力机械,简称热机。它是人类所利用的主要动力机械。常用的热力发动机有内燃机(包括汽油机、柴油机和煤气机等)、燃气轮机和蒸汽动力装置等。它们都依靠中间的工质(如水蒸汽、空气或燃烧气体等)完成热功转换,北京新型燃汽轮机。热力发动机由高温热源对工质供给热量。以蒸汽动力装置为例:水在锅炉中吸收由燃料燃烧后产生的高温热量而成为高温高压的蒸汽,北京新型燃汽轮机,北京新型燃汽轮机,蒸汽在汽轮机中膨胀,推动汽轮机转子转动对外做功,然后进入凝汽器,而将剩余热量排给冷却水。燃烧室是一种用耐高温合金材料制作的燃烧设备。北京新型燃汽轮机
提起燃气轮机电厂,人们就会想起天然气。其实,燃气轮机可以使用的燃料范围很普遍,除了天然气,还可以使用其它液态或气态燃料。比如,由煤炭气化制得的煤气,就可以作为燃气轮机的燃料。整体煤气化联合循环发电系统,就是一种将煤气化技术和高效的燃气轮机联合循环发电技术相结合的先进发电技术。通过煤气净化,煤炭燃烧产生的硫化物、氮化物、粉煤灰等都可以得到回收利用,而不再被作为污染物被排放。煤炭在气化炉中气化成为中低热值煤气,经脱硫、除尘后成为清洁的气体燃料,供给燃气——蒸汽联合循环发电系统。脱硫和除尘的产物都可以成为化工原料,从而实现煤炭资源的综合利用。大功率燃气轮机商家燃气轮机与蒸汽动力装置组成的燃气-蒸汽联合循环装置。
润滑油箱可设在机组的一个或几个底盘内,也可以设计成单独的容器。当油箱由几个容器组成时,应在它们之间用管道连通以平衡油箱内的压力。油箱除了起贮油的作用外,还担负着分离空气、水分和各种机械杂质的任务。油箱中油流速度应尽量缓慢,回油管应布置在接近油箱的油面,以利于油层内空气逸出。油箱的容量越大,越有利于空气、水分和各种杂质的分离。通常用循环倍率K(全部润滑油每小时通过油箱的次数)表示系统容积的相对情况,以Q表示系统的每小时油的容积流量,V表示系统的容积(油箱+管路),循环倍率K=Q/V。通常规定K=8~10,较大不超过12。这是为了使从系统回来的润滑油,有足够的时间将其夹带的空气、水分分离掉。不过,为了结构紧凑,避免因油箱体积过大而使设备笨重,多数机组油箱容量偏小,这迫使用户要选择分水性能更好和空气释放值较小的润滑油。
压气机连续不断地从外界大气中吸入空气并增压,这个过程可以认为是压气机动能向空气热能和势能的转换,被压缩后的空气温度升高有利于与燃料进行更猛烈的化学反应(化学反应速度和程度与温度成正比),更大的膨胀比也有利于压缩空气燃烧后释放更大的能量。压缩空气从压气机出来后即进入燃烧室,首先会在燃烧室进口被喷入燃料进行掺混,然后就会点火燃烧。这个过程可以认为是燃料化学能向空气热能和势能的转换,在短短几十厘米的距离内空气的温度上升数百甚至上千度,压力也会激增。高温高压的燃气从燃烧室出口喷出,就开始膨胀,在膨胀的同时推动涡轮叶片做功。这个过程就是燃气热能和势能向动能的转化。燃气轮主要有压气机、燃烧室和燃气透平三大主要部件组成。
高温陶瓷材料能在1360℃以上的高温下工作,用它来做涡轮叶片和燃烧室的火焰筒等高温零件时,就能在不用空气冷却的情况下很大提高燃气初温,从而较大地提高燃气轮机效率。适于燃气轮机的高温陶瓷材料有氮化硅和碳化硅等。按闭式循环工作的装置能利用核能,它用高温气冷反应堆作为加热器,反应堆的冷却剂(氦或氮等)同时作为压气机和涡轮的工质。燃气轮机润滑油系统是任何一台燃气轮机必备的一个重要的辅助系统。它的作用是在机组启动、正常运行以及停机过程中,向正在运行的燃气轮机发电机组的各个轴承、传动装置及其附属设备,供应数量充足的、温度和压力合适的、干净的润滑油,以确保机组安全可靠地运行,防止发生轴承烧毁、转子轴颈过热弯曲、高速齿轮法兰变形等事故。此外,部份润滑油可能从系统分流出来,成为液压油系统的油源,或经过滤后作为控制油系统的用油。燃气轮机启动空气管路应设置盘车空气调节阀或减压阀,以满足盘车和启动不同状态对压缩空气压力的要求。北京新型燃汽轮机
舰船燃气轮机的所有辅助系统和设备均附设于机组本体上。北京新型燃汽轮机
扩压器分为叶片式和缝隙式两种。压气机的外壳有气流的进口和出口。进口一般呈轴向布置,流道略呈渐缩,以减小进气阻力。出口一般设计成流道沿圆周渐扩的蜗壳状,使高速气流在那里继续扩压,提高增压器的总效率。压气机由涡轮驱动,其主要性能参数有:转速、流量、空气流量、增压比和效率等。燃气涡轮发动机中利用高速旋转的叶片给空气作功以提高空气压力的部件。压气机由涡轮驱动,其主要性能参数有:转速、空气流量、增压比和效率等。压气机出口空气总压与进口空气总压之比称为压气机增压比,增压比相同时,理论上所需的压缩功与实际消耗的机械功之比称为压气机效率。压气机可分为离心式与轴流式两大类,兼有两类特点的称为混合式压气机。按气流流入压气机转子叶片的相对速度,压气机又可分为亚音速的、跨亚音速的和超音速的三种。北京新型燃汽轮机
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