燃?xì)廨啓C(jī)知識交流

1、燃?xì)廨啓C(jī)知識交流燃?xì)廨啓C(jī)知識交流 主講人：神華國華研究院主講人：神華國華研究院 喬加飛喬加飛內(nèi)容框架內(nèi)容框架一、燃機(jī)的應(yīng)用二、燃機(jī)的發(fā)展與現(xiàn)狀三、燃機(jī)的前沿研究一、燃機(jī)的應(yīng)用一、燃機(jī)的應(yīng)用1.1燃機(jī)應(yīng)用之航空燃機(jī)應(yīng)用之航空1.1燃機(jī)應(yīng)用之航空燃機(jī)應(yīng)用之航空548人人853人人90噸噸250噸噸1.2燃機(jī)應(yīng)用之艦船燃機(jī)應(yīng)用之艦船1.2燃機(jī)應(yīng)用之艦船燃機(jī)應(yīng)用之艦船1.2燃機(jī)應(yīng)用之艦船燃機(jī)應(yīng)用之艦船1.3 國產(chǎn)航改燃國產(chǎn)航改燃1.4 燃機(jī)應(yīng)用之其它燃機(jī)應(yīng)用之其它1.5 燃機(jī)應(yīng)用之發(fā)電燃機(jī)應(yīng)用之發(fā)電北京燃?xì)鉄犭娪嘁λ措?.5 燃機(jī)應(yīng)用之發(fā)電燃機(jī)應(yīng)用之發(fā)電1.5 燃機(jī)應(yīng)用之發(fā)電燃機(jī)應(yīng)用之發(fā)電（1）能源利

2、用率高燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組由燃?xì)廨啓C(jī)、余熱鍋爐和蒸汽輪機(jī)組成，余熱鍋爐的加熱熱源來自燃?xì)廨啓C(jī)的排氣余熱，實際上是一種余熱的再利用，所以燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機(jī)組的能源利用率高。由于燃?xì)廨啓C(jī)利用了布雷頓和朗肯兩個循環(huán)，原理和結(jié)構(gòu)先進(jìn)，熱耗小，所以，聯(lián)合循環(huán)發(fā)電效率高達(dá)60%（北京太陽宮燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供工程效率高達(dá)71），而某燃煤電廠600MW機(jī)組發(fā)電效率僅有42%。（2）節(jié)約用水燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)電廠的蒸汽輪機(jī)僅占總?cè)萘康?/3，所以用水一般為燃煤火電的1/3，節(jié)水對于嚴(yán)重缺水的華北、山東和西北地區(qū)是重要的優(yōu)勢條件。（3）造價低廉按照國際標(biāo)準(zhǔn)，大型聯(lián)合循環(huán)電廠的工程總包交鑰匙的單位千瓦造價400美

3、元/kW，而大型燃煤電廠加裝脫硫設(shè)施的造價為700800美元/kW。1.5 燃機(jī)應(yīng)用之發(fā)電燃機(jī)應(yīng)用之發(fā)電（4）建設(shè)期短燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)熱發(fā)聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的建設(shè)周期為16-20個月，而燃煤火電廠需要24-36個月。（5）設(shè)備靈活，調(diào)峰能力強(qiáng)燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)電廠的設(shè)備調(diào)節(jié)靈活性大大優(yōu)于煤電和核電設(shè)施，它具有起停迅速（一般1個小時內(nèi)即能啟動），出力調(diào)節(jié)變化范圍較大的優(yōu)勢，就技術(shù)而言，其出力調(diào)節(jié)范圍可從0-110%，建設(shè)燃機(jī)電廠對于我國日益加劇的用電峰谷差壓力有一定的緩解作用。（6）環(huán)境代價低燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)熱電廠的全壽命周期的環(huán)境代價是目前主流發(fā)電工藝中最低廉的，它沒有燃煤火電廠的多元污染，沒有水電站的移

4、民和淹沒農(nóng)田問題以及自然生態(tài)的負(fù)面影響,沒有核電站的運行風(fēng)險和反應(yīng)堆退役后的存放難題。燃煤電廠鍋爐排放灰塵很多，二氧化硫多，氮氧化物為200 PPM，稱臟工廠。燃機(jī)電廠余熱鍋爐排放無灰塵，二氧化硫極少，氮氧化物為1025PPM，稱為清潔工廠。（7）占地面積少。簡單循環(huán)的電廠面積為燃煤電廠的1/51/4；聯(lián)合循環(huán)電廠面積為燃煤電廠的1/2。二、燃機(jī)的發(fā)展和現(xiàn)狀二、燃機(jī)的發(fā)展和現(xiàn)狀2.1 燃機(jī)的出現(xiàn)燃機(jī)的出現(xiàn)2.1 燃機(jī)的出現(xiàn)燃機(jī)的出現(xiàn)米格15F86佩刀2.1 燃機(jī)的出現(xiàn)燃機(jī)的出現(xiàn)2.2 燃機(jī)的發(fā)展燃機(jī)的發(fā)展2.2 燃機(jī)的發(fā)展之材料燃機(jī)的發(fā)展之材料2030C4060C國外三代國內(nèi)二代透平動葉：鎳基

5、，抗高溫疲勞，高蠕變透平靜葉：鈷基，抗高溫疲勞，出現(xiàn)鎳基2.2 燃機(jī)的發(fā)展之冷卻燃機(jī)的發(fā)展之冷卻2.3燃機(jī)的發(fā)展之設(shè)計燃機(jī)的發(fā)展之設(shè)計1. 彎扭葉片的出現(xiàn)2. 航空葉片的廣泛借鑒GE、三菱羅-羅、西門子普惠2.3燃機(jī)的發(fā)展之設(shè)計燃機(jī)的發(fā)展之設(shè)計3. CFD的成熟應(yīng)用4. 實驗技術(shù)的進(jìn)步2.4燃機(jī)的現(xiàn)狀之分類燃機(jī)的現(xiàn)狀之分類2.5燃機(jī)的現(xiàn)狀之燃機(jī)的現(xiàn)狀之F、G、H級級2.5燃機(jī)的現(xiàn)狀之燃機(jī)的現(xiàn)狀之F、G、H級級15級壓氣機(jī)，四級渦輪，IGV+三排可調(diào)導(dǎo)葉2.6 燃機(jī)的現(xiàn)狀之新技術(shù)的應(yīng)用燃機(jī)的現(xiàn)狀之新技術(shù)的應(yīng)用三、燃機(jī)的前沿研究三、燃機(jī)的前沿研究目標(biāo)出力越來越大效率越來越高壽命越來越長3.1 前沿

6、研究之材料前沿研究之材料陶瓷基復(fù)合材料:資源豐富，密度?。?/3），抗高溫蠕變和腐蝕(1650C)；脆碳-碳基復(fù)合材料:密度更?。ㄌ沾苫?/2），抗高溫蠕變和腐蝕（2000+C）;高溫氧化3.2 前沿研究之新型冷卻前沿研究之新型冷卻-5051015202530350.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0Film Cooling EffectivenessX/DKusterer: new: M=1.0 M=1.0 M=1.5 M=1.5 M=2.0 M=2.03.3 考慮熱斑的冷卻考慮熱斑的冷卻均勻工況熱斑工況壓力面吸力面壓力面熱負(fù)荷增加熱斑的影響：吸力面葉中區(qū)域熱負(fù)荷增加，兩端熱負(fù)荷降低葉頂前端區(qū)域熱負(fù)荷降低，后端熱負(fù)荷升高3.3 考慮熱斑的冷卻考慮熱斑的冷卻均勻工況熱斑工況均勻工況熱斑工況輪轂輪轂機(jī)匣機(jī)匣輪轂前端熱負(fù)荷降低，后端熱負(fù)荷因高溫流體的徑向遷移而升高熱斑的影響：機(jī)匣熱負(fù)荷降低3.4 前沿研究之設(shè)計前沿研究之設(shè)計1. 壓氣機(jī)：高負(fù)荷，可控擴(kuò)散等