燃气轮机和烟气轮机组成的循环系统,利用燃气轮机排放烟气中的剩余压力和热焓进一步推动烟气轮机发电。该系统与燃气蒸汽联合循环系统比较可完全不用水。舰船动力装置主要有:蒸汽动力装置、柴油机动力装置、核动力装置、燃气动力装置和联合动力装置。前两种装置发展得比较早,小微型轮机,普遍应用于各类舰船,后面三种,系近十多年来迅速发展起来的新型动力装置。舰船燃气轮机动力装置是指以燃气轮机为主机的全燃化动力装置。它自五十年代末期起,尤其是六十年代中期以来,已得到了极其普遍的应用。功率总数日益增长,装舰使用范围日益扩大,已由快艇发展到了护卫舰,小微型轮机、导弹驱逐舰、巡洋舰和直升机航空母舰等,小微型轮机,可谓是舍我其谁。燃气轮机的优点是功率大。小微型轮机
中小型燃气轮机有什么特点?中小型燃气轮机都是多转子的,至少是两个转子(单转子燃气发生器+动力涡轮),比如国产的DC-70;还有很多是三转子(双转子燃气发生器+动力涡轮),比如用于052/055系列驱逐舰的GT-25000燃气轮机。而重型燃机没有动力涡轮这一部件,从结构上说,整个重型燃机就是一台单转子涡喷发动机,涡轮既用来驱动压气机,也用来输出功率,驱动外部负载。采用这种结构的重型燃机,显然不如采用多转子结构的中小型燃气轮机结构紧凑。因此,重型燃气轮机不适合上舰充当舰船动力,它的用途只有一个,就是发电。中小型索拉透平燃气内轮机燃气轮机排气系统是将燃气轮机的废气排出舰外,带箱装体的燃气轮机排气口通常带有引射器。
燃气轮机第1个优势是功率密度极大。一般情况下,同等功率的燃机体积是柴油机的三分之一到五分之一,是蒸汽轮机的五分之一到十分之一左右。这是由于燃气轮机本身精巧的连续转动热力学循环结构造成的,体积小、功率大,非常适合军舰分舱小、航速要求高的特点。燃气轮机的第二个优势是启动速度快。虽然燃机的转速是三种动力系统中较高的,但是由于整个转子十分轻巧,在启动机帮助下在1-2分钟就可以达到较高转速。而柴油机由于转子运动源于活塞的往复,加速较慢,蒸汽轮机更是“反应迟钝”,整个系统达到较高功率输出可能需要长达一小时的时间。而启动速度,对于军舰的战时出动和反潜作战时加减速性能有着直接的影响。
燃气轮机滑油系统是通过机带滑油循环泵将工作过的滑油由机体排出,油温大致在50~120℃范围。排出的滑油经过滑油滤器过滤后,分两路,一路至滑油冷却器,一路至温控阀。进入冷却器的滑油经冷却后进入温控阀,经过温控阀调控后保证温控阀出口的油温大致在50℃左右,由温控阀出口进入循环滑油柜,同时燃气轮机的机带循环滑油泵,不停地从油柜中吸油,构成一个滑油循环回路。燃气轮机的滑油系统一般由循环滑油柜、滑油冷却器、滑油滤器、滑油温控阀和滑油补油箱等组成。每台燃气轮机的滑油系统单独设置,各自的循环滑油柜其容量按燃气轮机装置滑油循环油量、消耗量和寿命等要求设计。配备的备用滑油柜,或储备一定容量的桶装滑油,其容量可满足燃气轮机装置在规定续航力的滑油耗量。燃气轮机排气系统是将燃气轮机的废气排出舰外。
燃气轮机的压气机将空气吸入到燃气轮机的内部并进行压缩。之后压缩过的空气会和天然气在燃烧室进行混合并燃烧,随后产生出的高温高压气体就会推动透平叶片转动,一部分动力会用于带动发电机发电,另一部分动力则会负责带动压气机转动。燃气轮机的燃烧室可以说融合了整个燃机的大部分高精尖技术,比如H级燃机运转时,燃烧室内部的温度可以达到近1600度的高温!比火山岩浆还要热,绝大部分的金属在这个温度下都会熔化。所以,咱们也就重点说说燃烧室里发生的那些事儿。两台燃气轮机之间应允许相互自压气机直接抽气(电启动燃气轮机除外)启动。小微型轮机
燃气轮机日用燃油系统一般由燃油增压泵、燃油粗滤器、燃油聚水型滤器、燃油预热器等组成。小微型轮机
燃气轮机的注意事项:燃气轮机的体积小、重量轻、启动快、安装快,用水少或不用水,能使用多种液体和气体燃料,在发电上多用于调峰。破乳化值,也称分水性能:这是指油和水的分离能力,测量的方法是在专门用的试管内放入40mL的油和40mL的水,按规定的试验程序混合,然后测量油水完全或基本完全分离的时间(min),油水分离的程度可以是40-37-3.40-40-0等。对于燃气轮机,这不是十分强调的性能指标,因为在燃气轮机中,润滑油被水(或蒸汽)污染的可能性不大。而在汽轮机中,油水混合的可能性很大,对油的破乳化值不能忽视,其指标至少是油水分离至40-37-3,时间不大于15min。对于联合循环发电装置,如果燃气轮机与汽轮机共用润滑油系统,则必须兼顾油的高温性能和分水性能。小微型轮机
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