內(nèi)燃機畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p>　　題目： 內(nèi)燃機 </p><p>　　系 別： </p><p><b>　　專 業(yè)： </b></p><p>　　學 號： <

2、;/p><p>　　姓 名： </p><p>　　指導老師: </p><p>　　2012年4月26日</p><p><b>　　前 言3</b></p><p>　　采用柴油發(fā)動機，主要是為了經(jīng)濟而不是為了提高航速。它比蒸汽機輕巧，節(jié)省艙位。190

3、2年，第一臺船用柴油機裝在法國運河船"小皮爾"號上。兩年后，俄國油輪"旺達爾"號建成，在伏爾加河和里海上航行，是世界上第一艘柴油遠洋輪船。從1930年代起，新造的客輪及貨輪大都采用柴油發(fā)動機。柴油機是游艇上最普遍裝置的輔機。如今，只有軍艦和最大的郵船仍舊使用蒸汽發(fā)動機。3</p><p>　　第一章內(nèi)燃機簡介4</p><p><b>

4、;　　1發(fā)動機5</b></p><p>　　2旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機5</p><p>　　3自由活塞式發(fā)動機6</p><p>　　第二章 內(nèi)燃機的發(fā)展歷史20</p><p>　　根據(jù)缸內(nèi)著火方式25</p><p><b>　　按照行程分類25</b></p&g

5、t;<p>　　按照冷卻方式分類25</p><p>　　按照氣缸數(shù)目分類25</p><p>　　按照氣缸排列方式分類25</p><p>　　采用增壓方式分類26</p><p>　　內(nèi)燃機的工作指標27</p><p>　　內(nèi)燃機的性能與發(fā)展28</p><p>

6、　　內(nèi)燃機的理論循環(huán)29</p><p>　　理論循環(huán)研究的目的29</p><p><b>　　簡化假設(shè)29</b></p><p>　　內(nèi)燃機的三種理論循環(huán)29</p><p>　　編輯本段內(nèi)燃機在船舶上的應(yīng)用30</p><p>　　編輯本段機械損失與機械效率30</p&g

7、t;<p>　　機械損失分配情況表30</p><p>　　機械損失的測定31</p><p>　　曲軸的作用是將活塞的往復運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動，并將膨脹行程所作的功，通過安裝在曲軸后端上的飛輪傳遞出去。飛輪能儲存能量，使活塞的其他行程能正常工作，并使曲軸旋轉(zhuǎn)均勻。為了平衡慣性力和減輕內(nèi)燃機的振動，在曲軸的曲柄上還適當裝置平衡質(zhì)量。本論文主要分析曲軸飛輪組的拆裝，包括AFE

8、型發(fā)動機曲軸飛輪組的實例分析，希望對大家有好的參考價值。35</p><p>　　內(nèi)燃機的工作指標36</p><p>　　內(nèi)燃機的性能與發(fā)展36</p><p>　　內(nèi)燃機的理論循環(huán)37</p><p>　　理論循環(huán)研究的目的37</p><p><b>　　簡化假設(shè)37</b>&l

9、t;/p><p>　　內(nèi)燃機的三種理論循環(huán)38</p><p>　　機械損失與機械效率38</p><p>　　機械損失分配情況表39</p><p>　　機械損失的測定39</p><p>　　總之；倒拖法只能用于配有電力測功器的情況，不適用于大功率發(fā)動機，較適用于測定壓縮比不高的汽油機的機械損失。對于排氣渦輪增

10、壓柴油機，由于倒拖法和滅缸法破壞了增壓系統(tǒng)的正常工作，只能用示功圖法、油耗線法來測定機械損失。對于排氣渦輪中增壓、高增壓的柴油機（pb>0．15MPa），除示功圖外，尚無其他適用的方法可取代。40</p><p><b>　　參考文獻42</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　

11、內(nèi)燃機的發(fā)明，使人類的許多夢想得以實現(xiàn)：飛機、汽車、農(nóng)用拖拉機、潛艇、坦克等等，都是在內(nèi)燃機發(fā)明之后才研制成功的。內(nèi)燃機也使石油成為新興燃料。內(nèi)燃機在政治上和經(jīng)濟上的影響無與倫比。就世界政治而言，產(chǎn)油國家的勢力空前強大，因為發(fā)達國家不能一日無油。今天，要維持世界繁榮，石油供應(yīng)就萬萬不能中斷。 </p><p>　　1886年，德國工程師戴姆勒首先把汽油發(fā)動機裝在自制的船上，在德國納卡河上航行成功。船舶汽油發(fā)動機由

12、于速度很高，在第一次世界大戰(zhàn)中首先普遍用于魚雷艇、汽艇及海岸巡邏艇上。 </p><p>　　采用柴油發(fā)動機，主要是為了經(jīng)濟而不是為了提高航速。它比蒸汽機輕巧，節(jié)省艙位。1902年，第一臺船用柴油機裝在法國運河船"小皮爾"號上。兩年后，俄國油輪"旺達爾"號建成，在伏爾加河和里海上航行，是世界上第一艘柴油遠洋輪船。從1930年代起，新造的客輪及貨輪大都采用柴油發(fā)動機。柴油機是

13、游艇上最普遍裝置的輔機。如今，只有軍艦和最大的郵船仍舊使用蒸汽發(fā)動機。</p><p><b>　　第一章內(nèi)燃機簡介</b></p><p>　　內(nèi)燃機，是一種動力機械，它是通過使燃料在機器內(nèi)部燃燒，并將其放出的熱能直接轉(zhuǎn)換為動力的熱力發(fā)動機。 </p><p><b>　　內(nèi)燃機</b></p><

14、p>　　廣義上的內(nèi)燃機不僅包括往復活塞式內(nèi)燃機、旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機和自由活塞式發(fā)動機，也包括旋轉(zhuǎn)葉輪式的燃氣輪機、噴氣式發(fā)動機等，但通常所說的內(nèi)燃機是指活塞式內(nèi)燃機。 </p><p>　　活塞式內(nèi)燃機以往復活塞式最為普遍?；钊絻?nèi)燃機將燃料和空氣混合，在其汽缸內(nèi)燃燒，釋放出的熱能使汽缸內(nèi)產(chǎn)生高溫高壓的燃氣。燃氣膨脹推動活塞作功，再通過曲柄連桿機構(gòu)或其他機構(gòu)將機械功輸出，驅(qū)動從動機械工作。 </p>

15、;<p>　　常見的有柴油機和汽油機，通過將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，是通過做功改變內(nèi)能。</p><p><b>　　1發(fā)動機</b></p><p>　　發(fā)動機（Engine）是一種能夠把其它形式的能轉(zhuǎn)化為另一種能的機器，通常是把化學能轉(zhuǎn)化為機械能。發(fā)動機既適用于動力發(fā)生裝置，也可指包括動力裝置的整個機器（如：汽油發(fā)動機、航空發(fā)動機）。發(fā)動機最早誕生在英國，

16、所以，發(fā)動機的概念也源于英語，它的本義是指那種“產(chǎn)生動力的機械裝置”。</p><p><b>　　2旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機</b></p><p><b>　　旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機 </b></p><p>　　rotary engine </p><p>　　燃燒室內(nèi)產(chǎn)生的高溫高壓燃氣推動活塞旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生動

17、力的內(nèi)燃機。動力由主軸輸出。自1876年德國人N.A.奧托發(fā)明往復活塞式內(nèi)燃機后，人們就曾試圖創(chuàng)制轉(zhuǎn)子式內(nèi)燃機，但都因轉(zhuǎn)子密封問題而失敗。雖然旋轉(zhuǎn)活塞式泵和壓縮機等已獲得應(yīng)用，但是旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機直到1954年聯(lián)邦德國工程師F.汪克爾在密封技術(shù)上有了突破之后才得以實現(xiàn)。他于1957年制成第一臺旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機，有人稱之為汪克爾發(fā)動機。它經(jīng)過改進具有功率高、振動小、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡單輕小等優(yōu)點。但這種發(fā)動機只適用于高轉(zhuǎn)速，因燃料經(jīng)濟性差低

18、速性能不佳，排氣性能也不太理想，故未能廣泛使用。至80年代僅用在個別型號轎車以及極少數(shù)直升飛機、雪橇和舷外機上。 </p><p>　　圖為旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機的基本組成。缸體內(nèi)壁有 "8"字形的特定氣缸型面，兩側(cè)用端蓋封閉，缸體和端蓋均為固定件。在氣缸內(nèi)裝有弧邊三角形旋轉(zhuǎn)活塞。發(fā)動機主軸（輸出軸）由軸承支承在缸體上。外齒 </p><p><b>　　旋轉(zhuǎn)活塞式

19、發(fā)動機</b></p><p>　　小齒輪與主軸同心，固定在端蓋上。在主軸的偏心軸頸上通過軸承套裝著旋轉(zhuǎn)活塞。旋轉(zhuǎn)活塞的另端固定有同心的內(nèi)齒大齒輪。發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，外齒的小齒輪不動，活塞上的內(nèi)齒大齒輪繞外齒小齒輪嚙合旋轉(zhuǎn)作行星運動。旋轉(zhuǎn)活塞繞偏心軸頸的軸線自轉(zhuǎn)，偏心軸頸又繞主軸軸線公轉(zhuǎn)。內(nèi)齒大齒輪與外齒小齒輪的齒數(shù)比為3:2，故活塞的自轉(zhuǎn)速 度與公轉(zhuǎn)速度之比為1:3，即主軸的轉(zhuǎn)速為活塞繞偏心軸頸的轉(zhuǎn)速的

20、3倍。 </p><p>　　活塞的3個頂角裝有密封片與氣缸壁緊密接觸?；钊那昂蠖嗣嫔?個弧邊均用密封條密封。缸體的一側(cè)設(shè)有進氣口和排氣口,在對側(cè)裝有火花塞?；钊?個弧邊與氣缸型面之間形成 3個容積作周期性變化的工作腔（圖2）。當活塞在位置a、b時,可燃混合氣充滿氣缸工作腔；當活塞沿順時針方向旋轉(zhuǎn)至位置c時，工作腔內(nèi)可燃混合氣開始受到壓縮,直至位置d。此時工作腔容積最小，并由火花塞點火,至位置e </p

21、><p><b>　　旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機</b></p><p>　　時可燃混合氣燃燒并膨脹，推動活塞旋轉(zhuǎn)至位置f。當活塞頂角A轉(zhuǎn)過排氣口時即開始排氣,廢氣從排氣口排出（位置g、h）?；钊D(zhuǎn)達到位置a時排氣結(jié)束,然后開始下一循環(huán)。 </p><p>　　活塞在氣缸內(nèi)旋轉(zhuǎn)一周，火花塞發(fā)火3次，即完成3個循環(huán)。汪克爾發(fā)動機是按奧托循環(huán)工作的，可以燃用汽

22、油或氣體燃料。至于用柴油按狄塞爾循環(huán)工作的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機，因為缸內(nèi)壓縮空氣壓力和燃燒壓力更高，更難于解決漏氣問題，故一直沒有正式產(chǎn)品問世。 </p><p><b>　　3自由活塞式發(fā)動機</b></p><p>　　所謂“自由活塞”是指發(fā)動機沒有通常內(nèi)燃機的曲柄連桿機構(gòu)（見曲柄滑塊機構(gòu)），活塞組運動規(guī)律由作用在它上面的氣體壓力決定，并隨發(fā)動機工況變化?；钊M運動的

23、特點是內(nèi)、外止點位置都可以改變，由同步機構(gòu)保持左、右活塞組對稱運動。動力氣缸膨脹行程時，氣墊缸內(nèi)空氣被壓縮，暫時貯存動力氣缸向外所作的全部功。</p><p>　　對外不直接輸出機械功，僅提供壓縮空氣或一定壓力、溫度的工作氣體的內(nèi)燃機。它的工作循環(huán)與對置活塞二沖程柴油機相似。這種發(fā)動機除有動力氣缸外還帶有空氣壓縮機和氣墊缸。動力活塞與壓縮機活塞做成一體，構(gòu)成活塞組。動力氣缸與壓縮機之間動力的傳遞靠活塞組完成。在隨

24、后的回復行程中，氣墊缸內(nèi)的氣體膨脹，將貯存的功全部轉(zhuǎn)移給空氣壓縮機。當無氣墊缸時，則壓縮機氣缸余隙容積中貯存的能量能起同樣的作用。 </p><p>　　自由活塞發(fā)動機的研究始于1920年左右。30年代開始出現(xiàn)不同類型的試驗機型，至50年代才有正式工業(yè)產(chǎn)品。它按用途可分為自由活塞發(fā)氣機和自由活塞壓縮機兩類；按結(jié)構(gòu)特點又可分為對稱式和非對稱式，以及有氣墊缸的和無氣墊缸的。這種發(fā)動機除燃用柴油外，也可燃用重油、原油和

25、天然氣等燃料。自 </p><p>　　自由活塞發(fā)氣機 (free-piston gas generator)常與燃氣輪機共同組成自由活塞-燃氣輪機組(見圖)。在機 </p><p><b>　　自由活塞式發(fā)動機</b></p><p>　　組中，發(fā)氣機只起工作氣體發(fā)生器的作用。在動力氣缸中對置裝著兩個動力活塞，分別與相應(yīng)壓縮機活塞相連接。起動

26、時，假定動力活塞迅速從外止點向內(nèi)運動，壓縮機氣缸內(nèi)的空氣即被壓縮，并通過輸氣閥壓入儲氣箱，供動力氣缸掃氣之用；同時動力氣缸內(nèi)的空氣也被壓縮，空氣壓力和溫度均增高。當相對的兩個活塞接近內(nèi)止點時，經(jīng)噴油器將燃料噴入燃燒室而燃燒。高溫高壓燃氣向外推動動力活塞，即膨脹過程。活塞向外運動時使壓縮機氣缸內(nèi)產(chǎn)生真空而從大氣吸入新鮮空氣,同時氣墊缸內(nèi)的空氣被壓縮,儲存的能量用以推動活塞向內(nèi)運動。在膨脹行程終了時，右活塞首先開啟排氣孔，隨后左活塞又打開進

27、氣孔。燃氣經(jīng)排氣孔排入儲氣罐，而新鮮空氣則從掃氣儲氣箱經(jīng)進氣孔送入動力氣缸，并清掃殘留的廢氣。燃氣由儲氣罐供入燃氣輪機內(nèi)膨脹作功，由渦輪軸輸出功率。 </p><p>　　自由活塞－燃氣輪機組熱力循環(huán)的高溫高壓階段在間歇工作的動力氣缸內(nèi)完成，低溫低壓膨脹階段在燃氣輪機中完成。它比單獨的柴油機或燃氣輪機熱力循環(huán)有更高的總壓縮比和總膨脹比，因此理論熱效率較高。 </p><p>　　采用自由活

28、塞發(fā)氣機時，機組布置和功率選擇有較大的靈活性，可用一臺或多臺發(fā)氣機與一臺燃氣輪機配套。同時，機組連續(xù)運行的可靠性也增高。在多臺發(fā)氣機中，若某一臺發(fā)生故障，不會造成整個機組停止運行。但機組直接膨脹作功的工作氣體的壓力和溫度相應(yīng)變低，致使單位功率的氣體流量大，因而增加了流動損失和傳熱損失。此外，它由于布置分散、附屬設(shè)備多，應(yīng)用范圍受到限制，主要用作船舶動力或電站、動力站等固定作業(yè)。 </p><p>　　自由活塞壓縮

29、機是將發(fā)動機與壓縮機連結(jié)成一體的自身驅(qū)動的一種空氣壓縮機。</p><p><b>　　4燃氣輪機</b></p><p><b>　　燃氣輪機 </b></p><p><b>　　英文名稱：</b></p><p>　　gas turbine </p><

30、;p><b>　　定義：</b></p><p>　　由壓氣機、加熱工質(zhì)的設(shè)備(如燃燒室)、透平、控制系統(tǒng)和輔助設(shè)備組成，將氣體壓縮、加熱后送入透平中膨脹做功，把一部分熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的旋轉(zhuǎn)原動機。 </p><p><b>　　應(yīng)用學科：</b></p><p>　　電力（一級學科）；汽輪機、燃氣輪機（二級學科）

31、</p><p>　　以上內(nèi)容由全國科學技術(shù)名詞審定委員會審定公布 </p><p><b>　　求助編輯百科名片</b></p><p><b>　　燃氣輪機</b></p><p>　　燃氣輪機是以連續(xù)流動的氣體為工質(zhì)帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn)，將燃料的能量轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ膬?nèi)燃式動力機械，是一種旋轉(zhuǎn)葉輪式熱

32、力發(fā)動機。 中國在公元十二世紀的南宋高宗年間就已有走馬燈的記載，它是渦輪機（透平）的雛形。15世紀末，意大利人列奧納多·達芬奇設(shè)計出煙氣轉(zhuǎn)動裝置，其原理與走馬燈相同。至17世紀中葉，透平原理在歐洲得到了較多應(yīng)用。</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　概述 </b></p><p>

33、;　　全球燃氣輪機市場份額 </p><p>　　我國燃氣輪機工業(yè)概況 </p><p><b>　　工作原理 </b></p><p><b>　　內(nèi)部結(jié)構(gòu) </b></p><p>　　燃氣輪機潤滑油系統(tǒng)（上） </p><p><b>　　1.潤滑油箱 <

34、;/b></p><p><b>　　2.主潤滑油泵 </b></p><p><b>　　3.輔助潤滑油泵 </b></p><p><b>　　4.應(yīng)急潤滑油泵 </b></p><p>　　燃氣輪機的潤滑油系統(tǒng)（下）</p><p><

35、b>　　燃氣輪機發(fā)電廠 </b></p><p><b>　　燃氣輪機的密封 </b></p><p><b>　　艦船用燃氣輪機 </b></p><p>　　燃氣輪機作為軍艦動力的優(yōu)勢 </p><p><b>　　自研燃機尚未裝備</b></p&g

36、t;<p>　　用于發(fā)電的主要形式 </p><p><b>　　簡單循環(huán)發(fā)電 </b></p><p>　　前置循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)或發(fā)電 </p><p>　　聯(lián)合循環(huán)發(fā)電或熱電聯(lián)產(chǎn) </p><p><b>　　整體化循環(huán) </b></p><p><b&g

37、t;　　核燃聯(lián)合循環(huán) </b></p><p><b>　　燃機輔助循環(huán) </b></p><p><b>　　燃氣煙氣聯(lián)合循環(huán) </b></p><p><b>　　燃氣熱泵聯(lián)合循環(huán) </b></p><p>　　燃料電池——燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)</p>

38、<p><b>　　概述</b></p><p>　　全球燃氣輪機市場份額</p><p>　　我國燃氣輪機工業(yè)概況</p><p><b>　　工作原理</b></p><p><b>　　內(nèi)部結(jié)構(gòu) </b></p><p>　　燃氣輪機潤

39、滑油系統(tǒng)（上） </p><p><b>　　1.潤滑油箱 </b></p><p><b>　　2.主潤滑油泵 </b></p><p><b>　　3.輔助潤滑油泵 </b></p><p><b>　　4.應(yīng)急潤滑油泵 </b></p>

40、<p>　　燃氣輪機的潤滑油系統(tǒng)（下）</p><p><b>　　燃氣輪機發(fā)電廠</b></p><p><b>　　燃氣輪機的密封</b></p><p><b>　　艦船用燃氣輪機 </b></p><p>　　燃氣輪機作為軍艦動力的優(yōu)勢 </p>

41、<p><b>　　自研燃機尚未裝備</b></p><p>　　用于發(fā)電的主要形式 </p><p><b>　　簡單循環(huán)發(fā)電 </b></p><p>　　前置循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)或發(fā)電 </p><p>　　聯(lián)合循環(huán)發(fā)電或熱電聯(lián)產(chǎn) </p><p><b&g

42、t;　　整體化循環(huán) </b></p><p><b>　　核燃聯(lián)合循環(huán) </b></p><p><b>　　燃機輔助循環(huán) </b></p><p><b>　　燃氣煙氣聯(lián)合循環(huán) </b></p><p><b>　　燃氣熱泵聯(lián)合循環(huán) </b>

43、</p><p>　　燃料電池——燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)</p><p>　　1791年，英國人巴伯首次描述了燃氣輪機的工作過程；1872年，德國人施托爾策設(shè)計了一臺燃氣輪機，并于1900～1904年進行了試驗，但因始終未能脫開起動機獨立運行而失??；1905年，法國人勒梅爾和阿芒戈制成第一臺能輸出功的燃氣輪機，但效率太低，因而未獲得實用。 </p><p>　　1920年

44、，德國人霍爾茨瓦特制成第一臺實用的燃氣輪機，其效率為13%、功率為370千瓦，按等容加熱循環(huán)工作，但因等容加熱循環(huán)以斷續(xù)爆燃的方式加熱，存在許多重大缺點而被人們放棄。 </p><p>　　隨著空氣動力學的發(fā)展，人們掌握了壓氣機葉片中氣體擴壓流動的特點，解決了設(shè)計高效率軸流式壓氣機的問題，因而在30年代中期出現(xiàn)了效率達85%的軸流式壓氣機。與此同時，渦輪效率也有了提高。在高溫材料方面，出現(xiàn)了能承受600℃以上高溫

45、的鉻鎳合金鋼等耐熱鋼，因而能采用較高的燃氣初溫，于是等壓加熱循環(huán)的燃氣輪機終于得到成功的應(yīng)用。 </p><p>　　1939年，在瑞士制成了四兆瓦發(fā)電用燃氣輪機，效率達18%。同年，在德國制造的噴氣式飛機試飛成功，從此燃氣輪機進入了實用階段，并開始迅速發(fā)展。 </p><p>　　隨著高溫材料的不斷進展，以及渦輪采用冷卻葉片并不斷提高冷卻效果，燃氣初溫逐步提高，使燃氣輪機效率不斷提高。單

46、機功率也不斷增大，在70年代中期出現(xiàn)了數(shù)種100兆瓦級的燃氣輪機，最高能達到130兆瓦。 </p><p>　　與此同時，燃氣輪機的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大。1941年瑞士制造的第一輛燃氣輪機機車通過了試驗；1947年，英國制造的第一艘裝備燃氣輪機的艦艇下水，它以1.86兆瓦的燃氣輪機作加力動力；1950年，英國制成第一輛燃氣輪機汽車。此后，燃氣輪機在更多的部門中獲得應(yīng)用。 </p><p>　　

47、在燃氣輪機獲得廣泛應(yīng)用的同時，還出現(xiàn)了燃氣輪機與其他熱機相結(jié)合的復合裝置。最早出現(xiàn)的是與活塞式內(nèi)燃機相結(jié)合的裝置；50～60年代，出現(xiàn)了以自由活塞發(fā)氣機與燃氣輪機組成的自由活塞燃氣輪機裝置，但由于笨重和系統(tǒng)較復雜，到70年代就停止了生產(chǎn)。此外，還發(fā)展了柴油機燃氣輪機復合裝置；另有一類利用燃氣輪機排氣熱量供熱(或蒸汽)的全能量系統(tǒng)，可有效地節(jié)約能源，已用于多種工業(yè)生產(chǎn)中。 </p><p>　　燃氣輪機的工作過程是

48、，壓氣機(即壓縮機)連續(xù)地從大氣中吸入空氣并將其壓縮；壓縮后的空氣進入燃燒室，與噴入的燃料混合后燃燒，成為高溫燃氣，隨即流入燃氣渦輪中膨脹作功，推動渦輪葉輪帶著壓氣機葉輪一起旋轉(zhuǎn)；加熱后的高溫燃氣的作功能力顯著提高，因而燃氣渦輪在帶動壓氣機的同時，尚有余功作為燃氣輪機的輸出機械功。燃氣輪機由靜止起動時，需用起動機帶著旋轉(zhuǎn)，待加速到能獨立運行后，起動機才脫開。 </p><p>　　燃氣輪機的工作過程是最簡單的，稱

49、為簡單循環(huán)；此外，還有回熱循環(huán)和復雜循環(huán)。燃氣輪機的工質(zhì)來自大氣，最后又排至大氣，是開式循環(huán)；此外，還有工質(zhì)被封閉循環(huán)使用的閉式循環(huán)。燃氣輪機與其他熱機相結(jié)合的稱為復合循環(huán)裝置。 </p><p>　　燃氣初溫和壓氣機的壓縮比，是影響燃氣輪機效率的兩個主要因素。提高燃氣初溫，并相應(yīng)提高壓縮比，可使燃氣輪機效率顯著提高。70年代末，壓縮比最高達到31；工業(yè)和船用燃氣輪機的燃氣初溫最高達1200℃左右，航空燃氣輪機的

50、超過1350℃。 </p><p>　　燃氣輪機由壓氣機、燃燒室和燃氣渦輪等組成。壓氣機有軸流式和離心式兩種，軸流式壓氣機效率較高，適用于大流量的場合。在小流量時，軸流式壓氣機因后面幾級葉片很短，效率低于離心式。功率為數(shù)兆瓦的燃氣輪機中，有些壓氣機采用軸流式加一個離心式作末級，因而在達到較高效率的同時又縮短了軸向長度。 </p><p>　　燃燒室和渦輪不僅工作溫度高，而且還承受燃氣輪機在

51、起動和停機時，因溫度劇烈變化引起的熱沖擊，工作條件惡劣，故它們是決定燃氣輪機壽命的關(guān)鍵部件。為確保有足夠的壽命，這兩大部件中工作條件最差的零件如火焰筒和葉片等，須用鎳基和鈷基合金等高溫材料制造，同時還須用空氣冷卻來降低工作溫度。 </p><p>　　對于一臺燃氣輪機來說，除了主要部件外還必須有完善的調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)，此外還需要配備良好的附屬系統(tǒng)和設(shè)備，包括：起動裝置、燃料系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、空氣濾清器、進氣和排氣消聲器

52、等。 </p><p>　　燃氣輪機有重型和輕型兩類。重型的零件較為厚重，大修周期長，壽命可達10萬小時以上。輕型的結(jié)構(gòu)緊湊而輕，所用材料一般較好，其中以航機的結(jié)構(gòu)為最緊湊、最輕，但壽命較短。 </p><p>　　與活塞式內(nèi)燃機和蒸汽動力裝置相比較，燃氣輪機的主要優(yōu)點是小而輕。單位功率的質(zhì)量，重型燃氣輪機一般為2～5千克/千瓦，而航機一般低于0.2千克/千瓦。燃氣輪機占地面積小，當用于車

53、、船等運輸機械時，既可節(jié)省空間，也可裝備功率更大的燃氣輪機以提高車、船速度。燃氣輪機的主要缺點是效率不夠高，在部分負荷下效率下降快，空載時的燃料消耗量高。 </p><p>　　不同的應(yīng)用部門，對燃氣輪機的要求和使用狀況也不相同。功率在10兆瓦以上的燃氣輪機多數(shù)用于發(fā)電，而30～40兆瓦以上的幾乎全部用于發(fā)電。 </p><p>　　燃氣輪機發(fā)電機組能在無外界電源的情況下迅速起動，機動性好

54、，在電網(wǎng)中用它帶動尖峰負荷和作為緊急備用，能較好地保障電網(wǎng)的安全運行，所以應(yīng)用廣泛。在汽車(或拖車)電站和列車電站等移動電站中，燃氣輪機因其輕小，應(yīng)用也很廣泛。此外，還有不少利用燃氣輪機的便攜電源，功率最小的在10千瓦以下。 </p><p>　　燃氣輪機的未來發(fā)展趨勢是提高效率、采用高溫陶瓷材料、利用核能和發(fā)展燃煤技術(shù)。提高效率的關(guān)鍵是提高燃氣初溫，即改進渦輪葉片的冷卻技術(shù)，研制能耐更高溫度的高溫材料。其次是提

55、高壓縮比，研制級數(shù)更少而壓縮比更高的壓氣機。再次是提高各個部件的效率。 </p><p>　　高溫陶瓷材料能在1360℃以上的高溫下工作，用它來做渦輪葉片和燃燒室的火焰筒等高溫零件時，就能在不用空氣冷卻的情況下大大提高燃氣初溫，從而較大地提高燃氣輪機效率。適于燃氣輪機的高溫陶瓷材料有氮化硅和碳化硅等。 </p><p>　　編輯本段全球燃氣輪機市場份額</p><p&g

56、t;　　目前，全世界從事燃氣輪機研究、設(shè)計、生產(chǎn)、銷售的著名企業(yè)有28家，全世界使用的工業(yè)燃氣輪機約有5萬臺，而且全球的燃機市場幾乎被歐美公司所壟斷。 </p><p>　　由于不同的歷史背景，燃氣輪機不同技術(shù)道路發(fā)展，一條以羅羅、普惠、GE為代表的航空發(fā)動機公司用航空發(fā)動機改型而形成的工業(yè)和船用航改輕型燃氣輪機（俗稱“航改機”）；一條是以西門子、ABB、GE公司為代表，遵循傳統(tǒng)的蒸汽輪機理念發(fā)展起來的工業(yè)重型燃

57、氣輪機（俗稱“工業(yè)機”），主要用于機械驅(qū)動和大型電站。世界范圍內(nèi)市場主要被GE公司、西門子/西屋、阿爾斯通/ABB、索拉公司、羅羅公司、三菱和俄羅斯的企業(yè)瓜分。 </p><p>　　編輯本段我國燃氣輪機工業(yè)概況</p><p>　　我國解放前沒有燃氣輪機工業(yè)，解放后全國各地試制過十幾種型號的陸?？沼猛镜娜細廨啓C。1956年我國制造的第一批噴氣式飛機試飛，1958年起又有不少工廠設(shè)計試制過

58、各種燃氣輪機。 </p><p>　　1962年上海汽輪機廠試制船用燃氣輪機，1964年與上海船廠合作制成550KW燃氣輪機，1965年制成6000KW列車電站燃氣輪機，1971年制成3000KW卡車電站。在這期間還與703研究所合作制造了3295KW、4410KW、18380KW等幾種船用燃氣輪機。 </p><p>　　1969年哈爾濱汽輪機廠制成2200KW機車燃氣輪機和1000KW

59、自由活塞式燃氣輪機，1973年與703研究所合作制成4410KW船用燃氣輪機，與長春機車車輛廠合作制成3295KW機車燃氣輪機。 </p><p>　　1964年南京汽輪電機廠制成1500KW電站燃氣輪機；1970年制成37KW泵用燃氣輪機；1972年制成1000KW電站燃氣輪機；1977年制成21700KW快裝式電站燃氣輪機；1984年與GE公司合作生產(chǎn)了PG6541B型36000KW燃氣輪機；從1984年至2

60、004年已生產(chǎn)了PG6541B型、PG6551B型、PG6561B型、PG6581B型四種型號燃氣輪機，功率由36000KW上升到現(xiàn)在的43660KW。2003年國家發(fā)改委決定南京汽輪電機集團有限責任公司與GE公司進一步擴大合作生產(chǎn)范圍，在南京汽輪電機集團有限責任公司生產(chǎn)S209E型燃氣－蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置中的燃氣輪機、汽輪機和發(fā)電機。 </p><p>　　1978年東方汽輪機廠制成6000KW燃氣輪機；19

61、72年杭州汽輪機廠制成200KW燃氣輪機；1972年青島汽輪機廠制成1500KW卡車電站燃氣輪機。 </p><p>　　2003國家發(fā)改委決定在秦皇島建一座燃氣輪機生產(chǎn)基地，與美國GE公司合作生產(chǎn)MS9001FA型燃氣輪機。該生產(chǎn)基地隸屬于哈電集團，與哈爾濱汽輪機廠、哈爾濱電機廠共同生產(chǎn)S109FA-SS型燃氣－蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備。2004年8月在秦皇島組裝的第一臺MS9001FA型燃氣輪機已發(fā)運到杭州半山電

62、廠。 </p><p><b>　　編輯本段工作原理</b></p><p><b>　　原理圖</b></p><p>　　燃氣輪機的工作過程是，壓氣機(即壓縮機)連續(xù)地從大氣中吸入空氣并將其壓縮；壓縮后的空氣進入燃燒室，與噴入的燃料混合后燃燒，成為高溫燃氣，隨即流入燃氣渦輪中膨脹作功，推動渦輪葉輪帶著壓氣機葉輪一起旋轉(zhuǎn)

63、；加熱后的高溫燃氣的作功能力顯著提高，因而燃氣渦輪在帶動壓氣機的同時，尚有余功作為燃氣輪機的輸出機械功。燃氣輪機由靜止起動時，需用起動機帶著旋轉(zhuǎn)，待加速到能獨立運行后，起動機才脫開。 </p><p>　　燃氣輪機的工作過程是最簡單的，稱為簡單循環(huán)；此外，還有回熱循環(huán)和復雜循環(huán)。燃氣輪機的工質(zhì)來自大氣，最后又排至大氣，是開式循環(huán)；此外，還有工質(zhì)被封閉循環(huán)使用的閉式循環(huán)。燃氣輪機與其他熱機相結(jié)合的稱為復合循環(huán)裝置。

64、 </p><p>　　燃氣初溫和壓氣機的壓縮比，是影響燃氣輪機效率的兩個主要因素。提高燃氣初溫，并相應(yīng)提高壓縮比，可使燃氣輪機效率顯著提高。70年代末，壓縮比最高達到31；工業(yè)和船用燃氣輪機的燃氣初溫最高達1200℃左右，航空燃氣輪機的超過1350℃。 </p><p><b>　　編輯本段內(nèi)部結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　燃氣輪機由壓氣

65、機、燃燒室和燃氣渦輪等組成。壓氣機有軸流式和離心式兩種，軸流式壓氣機效率較高，適用于大流量的場合。在小流量時，軸流式壓氣機因后面幾級葉片很短，效率低于離心式。功率為數(shù)兆瓦的燃氣輪機中，有些壓氣機采用軸流式加一個離心式作末級，因而在達到較高效率的同時又縮短了軸向長度。 </p><p>　　燃燒室和渦輪不僅工作溫度高，而且還承受燃氣輪機在起動和停機時，因溫度劇烈變化引起的熱沖擊，工作條件惡劣，故它們是決定燃氣輪機壽

66、命的關(guān)鍵部件。為確保有足夠的壽命，這兩大部件中工作條件最差的零件如火焰筒和葉片等，須用鎳基和鈷基合金等高溫材料制造，同時還須用空氣冷卻來降低工作溫度。 </p><p>　　對于一臺燃氣輪機來說，除了主要部件外還必須有完善的調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)，此外還需要配備良好的附屬系統(tǒng)和設(shè)備，包括：起動裝置、燃料系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、空氣濾清器、進氣和排氣消聲器等。 </p><p>　　燃氣輪機有重型和輕型兩類。

67、重型的零件較為厚重，大修周期長，壽命可達10萬小時以上。輕型的結(jié)構(gòu)緊湊而輕，所用材料一般較好，其中以航機的結(jié)構(gòu)為最緊湊、最輕，但壽命較短。 </p><p>　　與活塞式內(nèi)燃機和蒸汽動力裝置相比較，燃氣輪機的主要優(yōu)點是小而輕。單位功率的質(zhì)量，重型燃氣輪機一般為2～5千克/千瓦，而航機一般低于0.2千克/千瓦。燃氣輪機占地面積小，當用于車、船等運輸機械時，既可節(jié)省空間，也可裝備功率更大的燃氣輪機以提高車、船速度。燃

68、氣輪機的主要缺點是效率不夠高，在部分負荷下效率下降快，空載時的燃料消耗量高。 </p><p>　　不同的應(yīng)用部門，對燃氣輪機的要求和使用狀況也不相同。功率在10兆瓦以上的燃氣輪機多數(shù)用于發(fā)電，而30～40兆瓦以上的幾乎全部用于發(fā)電。 </p><p>　　燃氣輪機發(fā)電機組能在無外界電源的情況下迅速起動，機動性好，在電網(wǎng)中用它帶動尖峰負荷和作為緊急備用，能較好地保障電網(wǎng)的安全運行，所以應(yīng)用

69、廣泛。在汽車(或拖車)電站和列車電站等移動電站中，燃氣輪機因其輕小，應(yīng)用也很廣泛。此外，還有不少利用燃氣輪機的便攜電源，功率最小的在10千瓦以下。 </p><p>　　燃氣輪機的未來發(fā)展趨勢是提高效率、采用高溫陶瓷材料、利用核能和發(fā)展燃煤技術(shù)。提高效率的關(guān)鍵是提高燃氣初溫，即改進渦輪葉片的冷卻技術(shù)，研制能耐更高溫度的高溫材料。其次是提高壓縮比，研制級數(shù)更少而壓縮比更高的壓氣機。再次是提高各個部件的效率。 <

70、;/p><p>　　高溫陶瓷材料能在1360℃以上的高溫下工作，用它來做渦輪葉片和燃燒室的火焰筒等高溫零件時，就能在不用空氣冷卻的情況下大大提高燃氣初溫，從而較大地提高燃氣輪機效率。適于燃氣輪機的高溫陶瓷材料有氮化硅和碳化硅等。 </p><p>　　按閉式循環(huán)工作的裝置能利用核能，它用高溫氣冷反應(yīng)堆作為加熱器，反應(yīng)堆的冷卻劑(氦或氮等)同時作為壓氣機和渦輪的工質(zhì)。 </p>&

71、lt;p>　　燃氣輪機潤滑油系統(tǒng)（上）</p><p>　　燃氣輪機潤滑油系統(tǒng)是任何一臺燃氣輪機必備的一個重要的輔助系統(tǒng)。它的作用是在機組啟動、正常運行以及停機過程中，向正在運行的燃氣輪機發(fā)電機組的各個軸承、傳動裝置及其附屬設(shè)備，供應(yīng)數(shù)量充足的、溫度和壓力合適的、干凈的潤滑油，以確保機組安全可靠地運行，防止發(fā)生軸承燒毀、轉(zhuǎn)子軸頸過熱彎曲、高速齒輪法蘭變形等事故。此外，部份潤滑油可能從系統(tǒng)分流出來，成為液壓油

72、系統(tǒng)的油源，或經(jīng)過濾后作為控制油系統(tǒng)的用油。 </p><p>　　聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置的潤滑油系統(tǒng)有幾種不同的配置，對于單軸機組，燃氣輪機與汽輪機共用一套潤滑油系統(tǒng)；對于多軸機組，燃氣輪發(fā)電機組與汽輪發(fā)電機組可以共用一套潤滑油系統(tǒng)，也可以各自單設(shè)一套潤滑油系統(tǒng)，這要視機組的總體布置而定，不過，由于電站分期建設(shè)的需要，大多數(shù)多軸機組采取各自單設(shè)一套的方式；還有一種航空衍生型的燃氣輪機，由于燃氣初溫很高，其燃氣發(fā)生器要

73、求使用品質(zhì)更高的潤滑油，因此燃氣發(fā)生器單獨設(shè)一套潤滑油系統(tǒng)，而動力渦輪與發(fā)電機另設(shè)一套，前者用合成油，后者用礦物油。 </p><p>　　單就潤滑油系統(tǒng)而言，不管是共用系統(tǒng)還是分設(shè)系統(tǒng)，其設(shè)計原理是一樣的。整個潤滑油系統(tǒng)的組成應(yīng)包括下列一些設(shè)備： </p><p><b>　　1.潤滑油箱</b></p><p>　　潤滑油箱可設(shè)在機組的一個

74、或幾個底盤內(nèi)，也可以設(shè)計成單獨的容器。當油箱由幾個容器組成時，應(yīng)在它們之間用管道連通以平衡油箱內(nèi)的壓力。油箱除了起貯油的作用外，還擔負著分離空氣、水分和各種機械雜質(zhì)的任務(wù)。油箱中油流速度應(yīng)盡量緩慢，回油管應(yīng)布置在接近油箱的油面，以利于油層內(nèi)空氣逸出。油箱的容量越大，越有利于空氣、水分和各種雜質(zhì)的分離。通常用循環(huán)倍率K（全部潤滑油每小時通過油箱的次數(shù)）表示系統(tǒng)容積的相對情況，以Q表示系統(tǒng)的每小時油的容積流量，V表示系統(tǒng)的容積（油箱+管路）

75、，循環(huán)倍率K=Q/V。通常規(guī)定K=8～10，最大不超過12。這是為了使從系統(tǒng)回來的潤滑油，有足夠的時間將其夾帶的空氣、水分分離掉。不過，為了結(jié)構(gòu)緊湊，避免因油箱體積過大而使設(shè)備笨重，多數(shù)機組油箱容量偏小，這迫使用戶要選擇分水性能更好和空氣釋放值較小的潤滑油。 </p><p><b>　　2.主潤滑油泵</b></p><p>　　這是機組正常運行時的工作油泵，可以由

76、主機通過輔助齒輪驅(qū)動，也可以由交流電動機驅(qū)動，大型機組為了簡化結(jié)構(gòu)多采用電動。油泵的容量根據(jù)系統(tǒng)總的用油量、調(diào)節(jié)閥門溢流量和管路的泄漏量決定。主油泵常用的有齒輪泵和螺桿泵，也可以是離心泵。 </p><p><b>　　3.輔助潤滑油泵</b></p><p>　　這是機組啟動和停機時的工作油泵，或在主油泵出故障時投入使用，通常由交流電動機驅(qū)動。此泵多采用浸入式離心泵

77、。其壓力和容量一般和主油泵相同或稍微高一些。 </p><p><b>　　4.應(yīng)急潤滑油泵</b></p><p>　　該泵在停機時因輔助潤滑油泵故障而投入，或因失去交流電源而投入，或因主、輔泵都不能工作機組緊急停機而投入。由于應(yīng)急泵只在故障時工作，其壓力和容量一般較小。也有的潤滑油系統(tǒng)用高位油箱代替應(yīng)急油泵。 </p><p>　　潤滑油流

78、過各潤滑點（軸承、齒輪等）后溫度上升14～33℃（配備減速齒輪時溫升可達33℃），因此，從系統(tǒng)回來的潤滑油必須冷卻以保證合適的供油溫度。目前應(yīng)用較為廣泛的仍然是管式冷油器。常用的冷卻方式為水冷，其次是氣冷，氣冷的優(yōu)點是不需要冷卻水，可在缺水地區(qū)使用，但由于空氣的傳熱系數(shù)比水的要低得多，因此空冷式冷油器體積相對要龐大得多。在采用水冷方式時，常常設(shè)置兩個并聯(lián)的可切換的冷油器。 </p><p>　　主潤滑油濾多采用兩

79、個并聯(lián)的可切換的濾油器。主油濾應(yīng)設(shè)置在冷油器的下游。 </p><p>　　除上述的設(shè)備之外，潤滑油系統(tǒng)還需要有閥門、孔板、溫度開關(guān)、壓力開關(guān)、油箱液位指示器、潤滑油加熱器等各種組件和設(shè)施，以保證系統(tǒng)正常、安全、可靠地工作。 </p><p>　　燃氣輪機的潤滑油系統(tǒng)（下）</p><p>　　為保證對燃氣輪機及其驅(qū)動的設(shè)備提供良好的潤滑，除了有設(shè)計完善的潤滑油系統(tǒng)

80、外，選擇性能優(yōu)越的潤滑油也是一個重要因素。早期燃氣輪機由于渦輪進口溫度不是很高，其所用的潤滑油基本與汽輪機用油一致，但隨著渦輪進口溫度的不斷提高，燃氣輪機對潤滑油質(zhì)量指標的側(cè)重點與汽輪機的側(cè)重點明顯不同，燃氣輪機強調(diào)的是油的高溫抗氧化性能，而汽輪機則看重油的抗乳化性能（分水性能）。目前，不少廠商正在研制上述兩種性能均優(yōu)的聯(lián)合循環(huán)用油，特別是同一潤滑油系統(tǒng)的單軸機組的用油。潤滑油為基礎(chǔ)油添加防銹、防腐、抗氧化等各種添加劑后的制成品。基礎(chǔ)油

81、可以是礦物油，也可以是合成油。由于合成油純度高，其性能及使用壽命均優(yōu)于礦物油，但價格一般為礦物油的2～3倍。評價潤滑油優(yōu)劣的性能指標有油的物理性能、表面性能和氧化性能三個方面，對此燃氣輪機制造廠商會提出選擇建議。 </p><p>　　& 對潤滑油的要求，原則上有下列幾個方面： </p><p>　　1．要求適應(yīng)軸承、齒輪裝置等的啟動、加速、滿轉(zhuǎn)速及超速等各種工況所需要的潤滑油性能

82、。 </p><p>　　2．要求適應(yīng)液壓系統(tǒng)如油缸、伺服閥等所需要的液壓油性能。 </p><p>　　3．熱傳遞油性能。能把軸承、齒輪裝置等各種熱表面的熱量吸收，并將其傳輸給潤滑油換熱器（冷油器）。 </p><p>　　4．在一定溫度和壓力下工作、靜止或貯存狀態(tài)都具有穩(wěn)定的物理性能、表面性能和氧化性能。 </p><p>　　5．能適應(yīng)

83、潤滑系統(tǒng)中及其他用油系統(tǒng)中的各種機械材料，并能保護材料不受腐蝕。 </p><p>　　6．具有自動排除空氣和水等污染物的性能。 </p><p>　　7．具有一定的抗燃能力等。 </p><p>　　在選擇潤滑油時，除了遵照設(shè)備制造廠商的建議之外，應(yīng)該更側(cè)重于下列的性能指標： </p><p>　　1．黏度和黏度指數(shù) </p>

84、<p>　　為了常溫下燃氣輪機啟動時確保各軸承的靜壓潤滑和液壓系統(tǒng)的快速反應(yīng)能力，希望在啟動時潤滑油的黏度不要太高，為此絕大多數(shù)渦輪機械選擇40℃時黏度為28.8～35.2/s的潤滑油，即黏度等級為ISOVG32的潤滑油。在燃氣輪機正常帶負荷運行時，軸承間隙內(nèi)的工作溫度有可能高達120℃以上，此時要求油的黏度高一些。為此，應(yīng)選擇黏度隨溫度變化較為平緩的、即黏度指數(shù)較大的潤滑油。這里建議油的黏度指數(shù)在100以上，至少不應(yīng)小于9

85、0。 </p><p><b>　　2．氧化安定性 </b></p><p>　　燃氣輪機工作時，潤滑油受到強烈的熱氧化作用，汽輪機油常用的揮發(fā)型防銹抗氧化劑對燃氣輪機用的潤滑油已不適宜。對于在溫度高于260℃的環(huán)境中工作的軸承，文獻49中明確規(guī)定其使用的潤滑油中不宜含有DBPC（二叔丁基對甲酚）一類的揮發(fā)型抗氧化劑。對于氧化安定性，傳統(tǒng)的考核指標是油氧化后酸值達2.

86、0mgKOH/g時所需要的小時數(shù)（國外常簡稱為TOSTLife，即總的氧化穩(wěn)定性試驗壽命），在燃氣初溫不是很高的情況下，僅考核這一指標已足夠，而且只要求其在2000h以上就可。 </p><p>　　但是，由于TOST是在95℃的試驗條件下進行，而這一溫度與燃氣輪機軸承的工作溫度頗有距離，對新一代燃氣初溫更高的燃氣輪機，光考核TOST已經(jīng)不夠，因此增加了油的旋轉(zhuǎn)氧彈試驗指標，以便在更高的溫度下考核油的性能。旋轉(zhuǎn)氧

87、彈試驗的溫度為150℃，比TOST要高得多。 </p><p>　　3.破乳化值，也稱分水性能 </p><p>　　這是指油和水的分離能力，測量的方法是在專用的試管內(nèi)放入40mL的油和40mL的水，按規(guī)定的試驗程序混合，然后測量油水完全或基本完全分離的時間（min），油水分離的程度可以是40-37-3.40-40-0等。對于燃氣輪機，這不是十分強調(diào)的性能指標，因為在燃氣輪機中，潤滑油被水

88、（或蒸汽）污染的可能性不大。而在汽輪機中，油水混合的可能性很大，對油的破乳化值不能忽視，其指標至少是油水分離至40-37-3，時間不大于15min。對于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置，如果燃氣輪機與汽輪機共用潤滑油系統(tǒng)，則必須兼顧油的高溫性能和分水性能。 </p><p><b>　　4．空氣釋放值 </b></p><p>　　由于大多數(shù)燃氣輪機的軸承均使用密封空氣，因此軸承的回

89、油中必然會混進空氣。這些進入油層中的空氣，必須要在油回到油箱后的短暫停留時間內(nèi)從油層中釋放掉。在選擇潤滑油時，其空氣釋放值應(yīng)不大于油在油箱內(nèi)循環(huán)一次的時間。 </p><p><b>　　5．起泡性能 </b></p><p>　　起泡性能與空氣釋放值是兩個相互關(guān)聯(lián)而又容易混淆的概念。其實空氣釋放發(fā)生在油層之內(nèi)，泡沫則產(chǎn)生于油的表面之上。通常認為，在油面上形成5mm的

90、泡沫是正常的。但泡沫過多，油箱的通（排）氣口充滿泡沫時，就會因妨礙空氣的排放而招致嚴重的后果。因此油的起泡性能至少應(yīng)符合一般汽輪機油的標準。 </p><p>　　除此之外，新油的顏色應(yīng)淺，以不超過ASTMD1500中的2.0為宜。對于帶有負荷齒輪箱的機組，必須考慮油的承載能力，應(yīng)選擇承載能力（FZG）7級以上的油。 </p><p>　　編輯本段燃氣輪機發(fā)電廠</p>&l

91、t;p>　　燃氣輪機發(fā)電廠英文名：gas turbine power plant </p><p>　　以高溫氣體為工質(zhì)，按照等壓力加熱循環(huán)工作燃料中的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能和電能的工廠。燃氣輪機發(fā)電廠用液體和氣體燃料通過燃氣輪機轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，然后帶動發(fā)電機發(fā)電。 </p><p>　　燃氣輪機的絕熱壓縮、等壓加熱、絕熱膨脹和等壓放熱等四個過程分別在壓氣室、燃燒室、燃氣渦輪和回熱器或大氣

92、中完成。大型燃氣輪機的壓氣機為多級軸流式，中小型的為離心式。燃氣渦輪一般為軸流式，在小型機組中有用向心式的。燃氣渦輪帶動壓氣和發(fā)電機。燃氣輪機組單機容量小的約為10~20kW，最大的已達140MW 。熱效率30%~34% ，最高達38%。燃氣輪機結(jié)構(gòu)有重型和輕型兩種，后者主要由航空發(fā)動機改裝。 </p><p>　　由于體積小、重量輕、啟動快、安裝快，用水少或不用水，能使用多種液體和氣體燃料，在發(fā)電上多用于調(diào)峰。

93、此外，燃氣輪機在油氣開采輸送、交通、冶金、化工、艦船等領(lǐng)域也得到廣泛應(yīng)用。 </p><p>　　編輯本段燃氣輪機的密封</p><p>　　燃氣輪機先進密封技術(shù)是近十幾年來在國外引起高度重視的一個分支領(lǐng)域，先進密封技術(shù)帶來的好處，已經(jīng)實實在在地體現(xiàn)在發(fā)動機性能提高、燃油消耗率降低、運行和維修成本減少等方面。 </p><p><b>　　汽缸密封： &l

94、t;/b></p><p>　　在汽輪機運行過程中，汽輪機滲漏和汽缸變形是最為常見的設(shè)備問題，汽缸結(jié)合面的嚴密性直接影響機組的安全經(jīng)濟運行，檢修研刮汽缸的結(jié)合面，使其達到嚴密，是汽缸檢修的重要工作，在處理結(jié)合面漏汽的過程中，要仔細分析形成的原因，根據(jù)變形的程度和間隙的大小，可以綜合的運用各種方法，以達到結(jié)合面嚴密的要求。 </p><p>　　汽缸密封是金屬對金屬的密封接觸，只有在密

95、封接觸壓力使接觸面產(chǎn)生永久變形時，才能形成絕對的密封。但這是不允許的，缸面變形必將影響下一次的密封效果。因此，螺栓預緊力的極限必須保證缸面變形在彈性范圍內(nèi)。然而，這種使缸面產(chǎn)生彈性變形的螺栓力不足以形成耐高溫高壓的氣密性密封，即使在具有超高表面光潔度的完善的缸面情況下，也仍會出現(xiàn)泄漏。因為，盡管表面非常良好，但總是存在著極其細微的能生成足以通過空氣流的泄漏通道的表面缺陷。 </p><p>　　汽缸密封可采用博科

96、思高溫密封劑，博科思高溫密封劑已經(jīng)在西門子渦輪機上用了50多年（1952年與西門子合作 </p><p>　　研發(fā)）。博科思高溫密封劑是一種單組份、膏狀密封劑，是一種工業(yè)用途優(yōu)質(zhì)密封劑，適用于對光滑、平整密封面（對接接頭）的溫度和壓力情況要求高的工況。尤其適用于密封金屬接頭：蒸汽輪機和燃氣輪機、壓縮機、泵、外殼、法蘭接頭等。博科思耐高達900℃的熱蒸汽、氣體，熱、冷水，輕質(zhì)燃油、潤滑劑，原油及天然氣。密封面及接頭

97、處極好的粘著力可確保耐壓高達250巴（255kg/cm2）的壓力。我們可以發(fā)布一個對于產(chǎn)品應(yīng)用在蒸汽渦輪機和燃氣渦輪機機加密封面（對接接頭）10年的擔保，但要基于產(chǎn)品的正確使用和行業(yè)規(guī)定的維修。博科思不是一種危險物質(zhì)。 </p><p>　　編輯本段艦船用燃氣輪機</p><p>　　艦船動力裝置主要有：蒸汽動力裝置、柴油機動力裝置、核動力裝置、燃氣動力裝置和聯(lián)合動力裝置。前兩種裝置發(fā)展得

98、比較早，廣泛應(yīng)用于各類艦船，后面三種，系近十多年來迅速發(fā)展起來的新型動力裝置。艦船燃氣輪機動力裝置是指以燃氣輪機為主機的全燃化動力裝置。它自五十年代末期起，尤其是六十年代中期以來，已得到了極其廣泛的應(yīng)用。功率總數(shù)日益增長，裝艦使用范圍日益擴大，已由快艇發(fā)展到了護衛(wèi)艦、導彈驅(qū)逐艦、巡洋艦和直升機航空母艦等，可謂是舍我其誰。 </p><p>　　燃氣輪機作為軍艦動力的優(yōu)勢</p><p>　

99、　在軍艦動力方案選擇上，燃機輪機的主要競爭對手是艦用柴油機和艦用蒸汽輪機，但是由于燃氣輪機先天優(yōu)勢與軍艦動力系統(tǒng)性能要求更為吻合，燃氣輪機成為了各國軍艦動力系統(tǒng)發(fā)展的唯一選擇。老牌海軍強國如美國海軍、英國海軍、日本海上自衛(wèi)隊的主力水面作戰(zhàn)艦只早已完成動力燃氣輪機化。 </p><p>　　燃氣輪機第一個優(yōu)勢是功率密度極大。一般情況下，同等功率的燃機體積是柴油機的三分之一到五分之一，是蒸汽輪機的五分之一到十分之一左

100、右。這是由于燃氣輪機本身精巧的連續(xù)轉(zhuǎn)動熱力學循環(huán)結(jié)構(gòu)造成的，體積小、功率大，非常適合軍艦分艙小、航速要求高的特點。 </p><p>　　燃氣輪機的第二個優(yōu)勢是啟動速度快。雖然燃機的轉(zhuǎn)速是三種動力系統(tǒng)中最高的，但是由于整個轉(zhuǎn)子十分輕巧，在啟動機幫助下在1-2分鐘就可以達到最高轉(zhuǎn)速。而柴油機由于轉(zhuǎn)子運動源于活塞的往復，加速較慢，蒸汽輪機更是“反應(yīng)遲鈍”，整個系統(tǒng)達到最高功率輸出可能需要長達一小時的時間。而啟動速度，

101、對于軍艦的戰(zhàn)時出動和反潛作戰(zhàn)時加減速性能有著直接的影響。 </p><p>　　燃氣輪機第三個優(yōu)勢是噪聲低頻分量很低。由于燃氣輪機本身處于高速穩(wěn)定轉(zhuǎn)動當中，產(chǎn)生的噪聲更多是高頻嘯聲。而柴油機的活塞往復產(chǎn)生了大量低頻機械振動噪聲，恰好迎合了海洋容易傳播低頻噪聲的特點，導致軍艦容易被敵方聲納探測。所以柴油機動力尤為不適合給反潛軍艦作動力系統(tǒng)。 </p><p><b>　　自研燃機尚

102、未裝備</b></p><p>　　我國艦用燃氣輪機研發(fā)的起步并不算晚。根據(jù)“中國艦用燃氣輪機總師訪談錄”的介紹，1958年我國開始著手研發(fā)計劃的具體組織實施，決定成立南、北方兩個聯(lián)合設(shè)計組，先開展大、中、小三型機組的可行性論證和方案設(shè)計。1959年底，前蘇聯(lián)向我國轉(zhuǎn)讓了M-1艦用燃氣輪機技術(shù)，我國對該機組進行了以技術(shù)練兵為目的的仿制工作。僅用了11個月，上海輪機廠就完成了該型燃機的首臺樣機制造。不過

103、由于各種原因，仿制樣機經(jīng)過3年才排除大量故障通過驗收試驗。后來該型燃機在一艘高速炮艇上進行了試驗并且裝備了部隊。1964年完成設(shè)計的6000馬力燃機組是我國第一次自行設(shè)計研制的艦用燃機，但是由于研制周期過長加之原裝配對象計劃調(diào)整未能裝備部隊。與世界上其他國家主要依靠航空發(fā)動機改燃機不同，我國由于航空發(fā)動機水平落后，采取的是改進和專用研制并舉的道路。 </p><p>　　1967年我國決定將轟六轟炸機上的渦噴8發(fā)

104、動機改進為大功率艦載燃氣輪機，這是我國首次進行“航改燃”實踐，但是最終因為發(fā)達國家同意進口相應(yīng)型號受到?jīng)_擊無果而終。后來我國一直在艦用燃機方面不斷嘗試，但是一直沒能拿出一款成熟可靠性能優(yōu)良的艦載燃氣輪機。這就是中國6艘裝備燃氣輪機的驅(qū)逐艦都采用外國產(chǎn)品的原因，其中112.113兩艘驅(qū)逐艦因為受到美國禁運影響，其裝備的LM2500燃氣輪機到了使用時限也難以獲得大修。 </p><p>　　航空動力工業(yè)發(fā)展拖累艦用燃

105、機 </p><p>　　我國在艦載燃氣輪機方面一直沒能突破技術(shù)瓶頸的主要原因有很多，既有航空動力方面的問題也有艦用燃機工業(yè)本身的體制問題。其中最主要的一個原因是我國航空動力工業(yè)缺乏長期發(fā)展規(guī)劃。我國航空動力工業(yè)像很多落后國家一樣是從仿制和修理開始的。在老大哥的幫助下，我國迅速建立起一個能夠和世界一流水平比肩的航空工業(yè)體系，但是我國并沒有為航空工業(yè)以及航空動力工業(yè)制定一個從仿制到研制的長遠發(fā)展規(guī)劃，而是將航空工業(yè)

106、本身的任務(wù)局限于仿制、生產(chǎn)和修理，確定了以生產(chǎn)為主的“遍地批量廠”發(fā)展方針。我國航空工業(yè)的運行狀態(tài)就是，仿制生產(chǎn)再仿制再生產(chǎn)，長期處于這種發(fā)展狀態(tài)下，我國航空動力工業(yè)對于現(xiàn)代航空動力系統(tǒng)的研究發(fā)展客觀規(guī)律認識極為不足。 </p><p>　　航空發(fā)動機研制沒能突破相關(guān)技術(shù)瓶頸，與航空發(fā)動機技術(shù)相通的艦用燃機更是無從談起。在2004年，中國一航開發(fā)研制的國產(chǎn)新型燃氣輪機QC185在珠海航展上首次面世。而該機就是以太

107、行核心機為基礎(chǔ)改進的輕型燃機，不過輸出功率17兆瓦的水平也不足于我國目前發(fā)展大型水面艦艇的需要。另外，我國艦用燃機輪機主要研制和生產(chǎn)單位存在于航空工業(yè)之外，在體制方面非常不利于航空發(fā)動機向燃氣輪機的改進工程。 </p><p>　　編輯本段用于發(fā)電的主要形式</p><p><b>　　簡單循環(huán)發(fā)電</b></p><p>　　由燃氣輪機和發(fā)電

108、機獨立組成的循環(huán)系統(tǒng)，也稱為開式循環(huán)。其優(yōu)點是裝機快、起停靈活，多用于電網(wǎng)調(diào)峰和交通、工業(yè)動力系統(tǒng)。目前的最高效率的開式循環(huán)系統(tǒng)是GE公司LM6000PC 輕型燃氣輪機，效率為43%。 </p><p>　　前置循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)或發(fā)電</p><p>　　由燃氣輪機及發(fā)電機與余熱鍋爐共同組成的循環(huán)系統(tǒng)，它將燃氣輪機排出的功后高溫乏煙氣通過余熱鍋爐回收，轉(zhuǎn)換為蒸汽或熱水加以利用。主要用于熱電聯(lián)產(chǎn)

109、，也有將余熱鍋爐的蒸汽回注入燃氣輪機提高燃氣輪機出力和效率。最高效率的前置回注循環(huán)系統(tǒng)是GE公司LM5000-STIG120 輕型燃氣輪機，效率為43.3%。前置循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)時的總效率一般均超過80%。為提高供熱的靈活性，大多前置循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)機組采用余熱鍋爐補燃技術(shù)，補燃時的總效率超過90%。 </p><p>　　聯(lián)合循環(huán)發(fā)電或熱電聯(lián)產(chǎn)</p><p>　　燃氣輪機及發(fā)電機與余熱鍋爐、蒸

110、汽輪機或供熱式蒸汽輪機(抽汽式或背壓式)共同組成的循環(huán)系統(tǒng)，它將燃氣輪機排出的功后高溫乏煙氣通過余熱鍋爐回收轉(zhuǎn)換為蒸汽，再將蒸汽注入蒸汽輪機發(fā)電，或?qū)⒉糠职l(fā)電作功后的乏汽用于供熱。形式有燃氣輪機、蒸汽輪機同軸推動一臺發(fā)電機的單軸聯(lián)合循環(huán)，也有燃氣輪機、蒸汽輪機各自推動各自發(fā)電機的多軸聯(lián)合循環(huán)。主要用于發(fā)電和熱電聯(lián)產(chǎn)，發(fā)電時的最高效率的聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)是ABB公司GT26-1，效率為58.5%。 </p><p>&l

111、t;b>　　整體化循環(huán)</b></p><p>　　由煤氣發(fā)生爐、燃氣輪機、余熱鍋爐和蒸汽輪機共同組成的循環(huán)系統(tǒng)，也稱為IGCC。主要解決使用低廉的固體化石燃料代替燃氣輪機使用氣體、液體燃料，提高煤炭利用效率，降低污染物排放?？勺鳛槌鞘忻簹狻㈦娏?、集中供熱和集中制冷、以及建材、化工原料綜合供應(yīng)系統(tǒng)。目前，GE公司使用MS7001F技術(shù)組成的整體循環(huán)系統(tǒng)發(fā)電效率可達到42%。 </p>