燃?xì)廨啓C(jī)原理概述及熱力循環(huán)

主要教學(xué)內(nèi)容第一章概述第二章燃?xì)廨啓C(jī)熱力循環(huán)第三章燃?xì)廨啓C(jī)主機(jī)及主要部件第四章燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)裝置第五章燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組的調(diào)節(jié)與控制現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日學(xué)習(xí)參考書(shū)選用教材：《燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電動(dòng)力裝置及應(yīng)用》.林汝謀，金紅光主編.北京：中國(guó)電力出版社，2004.9[1]、《燃?xì)廨啓C(jī)及其聯(lián)合循環(huán)發(fā)電》.姚秀平編著.北京：中國(guó)電力出版社，2004.10[2]、《整體煤氣化燃?xì)猓羝?lián)合循環(huán)（IGCC）》.焦樹(shù)建編著.北京：中國(guó)電力出版社，1996.12[3]、《燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)的理論基礎(chǔ)》.焦樹(shù)建主編.北京：清華大學(xué)出版社，2003.11現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日焦樹(shù)建2007.8黃慶宏2005.11現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日第一章概述第一節(jié)燃?xì)廨啓C(jī)簡(jiǎn)介第二節(jié)國(guó)外燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展和應(yīng)用概況第三節(jié)我國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)的簡(jiǎn)況

現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日第一節(jié)燃?xì)廨啓C(jī)簡(jiǎn)介一、燃?xì)廨啓C(jī)的定義及組成1、定義：

燃?xì)廨啓C(jī)（GasTurbine，GT）是以連續(xù)流動(dòng)的燃?xì)庾鳛楣べ|(zhì)帶動(dòng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)，將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ膬?nèi)燃式動(dòng)力機(jī)械?，F(xiàn)在是5頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日2、組成：三大基本機(jī)械組成部分+輔助傳動(dòng)裝備壓氣機(jī)：Compressor--C燃燒室：CombustionChamber--CC渦輪：Turbine--T現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日GasTurbineEngine現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日BraytonCycleCOMPRESSORAIRCOMBUSTIONCHAMBEREXHAUSTWORKFUELTURBINE現(xiàn)在是9頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日現(xiàn)在是10頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日典型航空發(fā)動(dòng)機(jī)示意圖單晶現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日二、燃?xì)廨啓C(jī)的工作原理及過(guò)程1、工作原理：

壓氣機(jī)從外部吸入空氣，壓縮后送入燃燒室，同時(shí)燃料（氣體或液體燃料）也噴入燃燒室與高溫壓縮空氣混合，在受控方式下進(jìn)行燃燒，生成的高溫、高壓煙氣進(jìn)入透平（渦輪）膨脹做功，推動(dòng)動(dòng)力葉片高速旋轉(zhuǎn)，從而使得轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)做功。轉(zhuǎn)子做功的大部分（現(xiàn)時(shí)情況下約2/3左右）用于驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)，另約1/3的功被輸出用來(lái)驅(qū)動(dòng)機(jī)械設(shè)備，如發(fā)電機(jī)、泵、壓縮機(jī)等等。透平出來(lái)的煙氣溫度很高，可再利用（如利用余熱鍋爐進(jìn)行余熱回收利用）或直接排入大氣（如航空發(fā)動(dòng)機(jī)）?，F(xiàn)在是15頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日2、工作過(guò)程：布雷登循環(huán)（BraytonCycle）吸氣壓縮燃燒加熱膨脹做功排氣放熱

比較：蒸汽輪機(jī)：朗肯循環(huán)（RankineCycle）柴油機(jī)：狄塞爾循環(huán)（DiselCycle）現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日朗肯循環(huán)：

——最簡(jiǎn)單的蒸汽動(dòng)力循環(huán)，由給水泵、鍋爐、汽輪機(jī)和冷凝器四個(gè)主要裝置組成。

1-2過(guò)程：等熵膨脹2-3過(guò)程：定壓（定溫）放熱3-4過(guò)程：等熵壓縮程4-1過(guò)程：定壓吸熱現(xiàn)在是18頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日狄塞爾循環(huán)：

——為描述內(nèi)燃機(jī)工質(zhì)的熱力學(xué)過(guò)程建立的循環(huán)。狄塞爾循環(huán)由絕熱壓縮、定壓加熱、絕熱膨脹和定容放熱過(guò)程組成的氣體可逆循環(huán)。柴油機(jī)按這種模式工作。

現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日三、燃?xì)廨啓C(jī)的主要特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：

1）重量較輕，體積??；2）裝置經(jīng)濟(jì)性較高；3）啟動(dòng)快，維修方便，運(yùn)行可靠，自動(dòng)化程度高，造價(jià)低等；4）不用水或少用水；5）可燃用多種燃料，污染排放低等。缺點(diǎn)：

1）單機(jī)功率較??；2）運(yùn)行壽命較短（有所延長(zhǎng)，可達(dá)20年）；3）對(duì)燃料種類(lèi)有較高的要求（液體和氣體燃料為主）?，F(xiàn)在是20頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日第二節(jié)國(guó)外燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展及應(yīng)用

概況一、發(fā)展簡(jiǎn)史

1、雛形：中國(guó)南宋高宗時(shí)的走馬燈；15世紀(jì)末，意大利的L.達(dá)·芬奇設(shè)計(jì)出的煙氣轉(zhuǎn)動(dòng)裝置?，F(xiàn)在是21頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日2、1791年，英國(guó)J.巴伯首次描述了燃?xì)廨啓C(jī)的工作過(guò)程；3、1872年，德國(guó)F.施托爾策設(shè)計(jì)了一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)。4、1872年，德國(guó)F.施托爾策設(shè)計(jì)了一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)。5、1920年，德國(guó)H.霍爾茨瓦特制成第一臺(tái)實(shí)用的燃?xì)廨啓C(jī)。6、1936年，瑞士制成第一臺(tái)能量回收裝置。它是利用生產(chǎn)中排放的氣體在透平中膨脹作功的裝置。7、1939年，瑞士制成了效率達(dá)18％的4兆瓦發(fā)電用燃?xì)廨啓C(jī)(簡(jiǎn)單循環(huán))；德國(guó)生產(chǎn)裝有渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的第一架飛機(jī)試飛。8、1941年，瑞士BBC制造的第一輛燃?xì)廨啓C(jī)車(chē)通過(guò)了交貨試驗(yàn)。9、1947年，英國(guó)制造的第一艘裝備燃?xì)廨啓C(jī)的艦艇下水。10、1950年，英國(guó)制成第一輛燃?xì)廨啓C(jī)汽車(chē)。

此后燃?xì)廨啓C(jī)的功率不斷增大，應(yīng)用逐漸廣泛，與此同時(shí)，也出現(xiàn)了燃?xì)廨啓C(jī)與其它熱機(jī)相結(jié)合的復(fù)合裝置?，F(xiàn)在是22頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日二、應(yīng)用概況1、航空領(lǐng)域2、發(fā)電用燃?xì)廨啓C(jī)3、工業(yè)用燃?xì)廨啓C(jī)4、船用燃?xì)廨啓C(jī)5、機(jī)車(chē)用燃?xì)廨啓C(jī)（法國(guó)、加拿大）6、車(chē)輛用燃?xì)廨啓C(jī)坦克的動(dòng)力裝置（軍事）；汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)：研制中現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日航空用現(xiàn)在是24頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日發(fā)電用現(xiàn)在是25頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日工業(yè)用現(xiàn)在是26頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日艦船用現(xiàn)在是27頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日火車(chē)機(jī)車(chē)用現(xiàn)在是28頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日汽車(chē)用現(xiàn)在是29頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日軍事用現(xiàn)在是30頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日三、發(fā)展趨勢(shì)與前景1、不斷向高參數(shù)、高性能、大型化方向發(fā)展；2、重視系統(tǒng)集成與總能系統(tǒng)廣泛應(yīng)用；3、積極采用新技術(shù)、新材料、新工藝；四大集成技術(shù)：

高溫合金冷卻技術(shù)氣動(dòng)熱力設(shè)計(jì)燃燒技術(shù)4、燃料能源多元化和燃煤聯(lián)合循環(huán)商業(yè)化；5、積極開(kāi)拓新型熱力循環(huán)與總能系統(tǒng)?，F(xiàn)在是31頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日第一代：

時(shí)間：20世紀(jì)40年代-80年代初期；性能參數(shù)：燃?xì)獬鯗?000℃、壓比4～10、單機(jī)功率100MW、簡(jiǎn)單循環(huán)效率30%。第二代：

時(shí)間：20世紀(jì)80年代-90年代末期；性能參數(shù)：燃?xì)獬鯗?350℃、單缸壓比15-30、單機(jī)功率100-250MW、簡(jiǎn)單循環(huán)效率40%，聯(lián)合循環(huán)效率60%。四、世界工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)及聯(lián)合循環(huán)技術(shù)的

發(fā)展階段現(xiàn)在是32頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日第三代：

時(shí)間：2000年及其后若干年；性能參數(shù)：燃?xì)獬鯗?400-1600℃、單機(jī)功率250-350MW、簡(jiǎn)單循環(huán)效率≥40%，聯(lián)合循環(huán)效率≥60%。典型代表：GE“H”型機(jī)組第四代：燃?xì)廨啓C(jī)處在或接近于理論燃燒空氣量條件下工作，燃?xì)獬鯗?600～1800℃，冷卻系統(tǒng)可能被取消，采用新的高溫材料-密度更小、高溫性能更好（如陶瓷材料）——基于革命性新材料的構(gòu)思中的更新一代的燃?xì)廨啓C(jī)?，F(xiàn)在是33頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日微型燃?xì)廨啓C(jī)

（Microturbine或Micro一turbines）一類(lèi)新近發(fā)展起來(lái)的小型熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，其單機(jī)功率范圍為25～300kW?；炯夹g(shù)特征是采用徑流式葉輪機(jī)械（向心式透平和離心式壓氣機(jī)）以及回?zé)嵫h(huán)。近年來(lái)隨著全球范圍內(nèi)的能源與動(dòng)力需求結(jié)構(gòu)特別是電力系統(tǒng)的放松控制（Deregulation）以及環(huán)境保護(hù)等要求的變化，微型燃?xì)廨啓C(jī)得到了電力、動(dòng)力等有關(guān)部門(mén)的高度重視，特別是在美、歐等國(guó)發(fā)展迅猛，大有與大中型燃?xì)廨啓C(jī)共占市場(chǎng)的勢(shì)頭?，F(xiàn)在是34頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日先進(jìn)微型燃?xì)廨啓C(jī)具有多臺(tái)集成擴(kuò)容、多燃料、低燃料消耗率、低噪音、低排放、低振動(dòng)、低維修率、可遙控和診斷等一系列先進(jìn)技術(shù)特征，除了分布式發(fā)電外，還可用于備用電站、熱電聯(lián)產(chǎn)、并網(wǎng)發(fā)電、尖峰負(fù)荷發(fā)電等，是提供清潔、可靠、高質(zhì)量、多用途、小型分布式發(fā)電及熱電聯(lián)供的最佳方式，無(wú)論對(duì)中心城市還是遠(yuǎn)郊農(nóng)村甚至邊遠(yuǎn)地區(qū)均能適用。鑒于我國(guó)目前的電力發(fā)展及其分布不很均衡以及微型燃?xì)廨啓C(jī)的技術(shù)特點(diǎn)及其優(yōu)越性，微型燃?xì)廨啓C(jī)將在我國(guó)得到廣泛的重視與應(yīng)用。此外，微型燃?xì)廨啓C(jī)在民用交通運(yùn)輸（混合動(dòng)力汽車(chē)）以及軍車(chē)以及陸海邊防方面均具有優(yōu)勢(shì)，受到美、俄等軍事大國(guó)的關(guān)注，因此，從國(guó)家安全看發(fā)展微型燃?xì)廨啓C(jī)也非常重要?，F(xiàn)在是35頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日五、當(dāng)前世界上發(fā)電用工業(yè)型燃?xì)廨啓C(jī)

技術(shù)派系--四大體系公司國(guó)家世界排名備注GE美國(guó)1（53.5%）1、各燃機(jī)公司燃機(jī)產(chǎn)量占全世界總產(chǎn)量的百分比（1989-1992統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)）；2、20世紀(jì)90年代后期，ABB公司的燃?xì)廨啓C(jī)部分并入Alsthom公司；WH公司燃?xì)廨啓C(jī)部分并入Siemens公司。WH/MHI美國(guó)/日本2（19.2%）ABB瑞士3（14.4%）Siemens德國(guó)4（9%）現(xiàn)在是36頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日目前，世界上只有美、英、俄、法、德、日本等幾個(gè)少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家具備獨(dú)立研制燃?xì)廨啓C(jī)的能力，其核心技術(shù)一直被這些國(guó)家所壟斷?，F(xiàn)在是37頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日第三節(jié)我國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)的簡(jiǎn)況建國(guó)前：空白建國(guó)后：（1）先后研制過(guò)的燃?xì)廨啓C(jī)型號(hào)多達(dá)數(shù)十種，積累實(shí)際使用的經(jīng)驗(yàn)；（2）地面用燃?xì)廨啓C(jī)輕型燃?xì)廨啓C(jī)：航改機(jī)組重型燃?xì)廨啓C(jī)：自行設(shè)計(jì)、測(cè)繪仿制或國(guó)際合作生產(chǎn)?，F(xiàn)在是38頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日目前概況（1）燃?xì)廨啓C(jī)占發(fā)電設(shè)備的比例將逐漸增大；（2）以燃機(jī)為核心的總能系統(tǒng)將成為我國(guó)新世紀(jì)火電動(dòng)力的主要發(fā)展方向，中國(guó)將成為世界最大的燃機(jī)潛在市場(chǎng)?，F(xiàn)在是39頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日思考題現(xiàn)在是40頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日第二章燃?xì)廨啓C(jī)熱力循環(huán)現(xiàn)在是41頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日前章知識(shí)回顧燃?xì)廨啓C(jī)簡(jiǎn)介國(guó)外燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展和應(yīng)用概況我國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)的簡(jiǎn)況基本組成工程原理工作過(guò)程應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)與前景解放前、解放后和目前的發(fā)展情況現(xiàn)在是42頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日本章學(xué)習(xí)內(nèi)容第一節(jié)燃?xì)廨啓C(jī)熱力循環(huán)基礎(chǔ)原理第二節(jié)燃?xì)廨啓C(jī)的理想簡(jiǎn)單循環(huán)第三節(jié)改善燃?xì)廨啓C(jī)性能的熱力循環(huán)措施現(xiàn)在是43頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日第一節(jié)燃?xì)廨啓C(jī)熱力循環(huán)基礎(chǔ)原理1.1熱力循環(huán)的概念和功能

熱力循環(huán)：熱力系統(tǒng)（工質(zhì)）經(jīng)過(guò)一系列的狀態(tài)變化，重新 回復(fù)到原來(lái)狀態(tài)的全部熱力過(guò)程，簡(jiǎn)稱(chēng)循環(huán)。功能： 熱能 機(jī)械能熱力循環(huán)正向（p-v圖上順時(shí)針）熱能機(jī)械能逆向（p-v圖上逆時(shí)針）熱能機(jī)械能動(dòng)力循環(huán)(汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī))輸入外功(冰箱、空調(diào)等）熱力循環(huán)p-v圖現(xiàn)在是44頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日主要熱力參數(shù)(1)壓比π(2)溫比τ——壓氣機(jī)出口氣流滯止壓力p*2與進(jìn)口氣流滯止壓力p*1之比。(反應(yīng)工質(zhì)在壓氣機(jī)內(nèi)被壓縮的程度。)——透平進(jìn)口氣流的滯止溫度T*3與壓氣機(jī)進(jìn)口氣流的滯止溫度T*1之比。(反應(yīng)工質(zhì)被加熱的程度。)1.2燃?xì)廨啓C(jī)裝置循環(huán)的熱力性能指標(biāo)流體等熵減速到靜止時(shí)的壓力即為滯止壓力，相應(yīng)的溫度為滯止溫度?，F(xiàn)在是45頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日主要性能參數(shù)(1)燃?xì)廨啓C(jī)的比功Wn(2)燃?xì)廨啓C(jī)的熱效率η——壓氣機(jī)吸入單位質(zhì)量空氣時(shí)燃?xì)廨啓C(jī)輸出的凈功。忽略機(jī)械損失時(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)比功Wn近似等于透平比功與壓氣機(jī)比功之差，即：Wn=WT-Wc（反應(yīng)同樣工質(zhì)流量和裝置尺寸下燃?xì)廨啓C(jī)的功率。）——裝置輸出功與輸入的燃料能量之比，即：η=Wn/qb=Wn/(f×Hu)式中：f—燃料空氣比；Hu—每千克燃料的低熱值。（反應(yīng)將燃料能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械功的熱經(jīng)濟(jì)性。）現(xiàn)在是46頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日按照工質(zhì)流動(dòng)與組織方式分類(lèi)(1)開(kāi)式循環(huán)（OpenCycle）(2)閉式循環(huán)（ClosedCycle）(3)半閉式循環(huán)（SemiclosedCycle）1.3熱力循環(huán)的分類(lèi)現(xiàn)在是47頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日特點(diǎn)工質(zhì)由大氣進(jìn)入燃機(jī)，再排入大氣；結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，緊湊輕巧、啟動(dòng)快；少用或不用冷卻水。應(yīng)用：航空燃機(jī)(1)開(kāi)式循環(huán)（OpenCycle）現(xiàn)在是48頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日特點(diǎn)工質(zhì)在封閉系統(tǒng)中循環(huán)工作(與大氣無(wú)關(guān))；以特殊氣體為工質(zhì)時(shí)多采用閉式循環(huán)。應(yīng)用：高溫氣冷堆核電站中的燃?xì)廨啓C(jī)工質(zhì)為氦氣，其化學(xué)穩(wěn)定性好，傳熱性能好，而且誘生放射性小，停堆后能將余熱安全帶出，安全性能好。(2)閉式循環(huán)（ClosedCycle）現(xiàn)在是49頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日特點(diǎn)工質(zhì)從大氣環(huán)境進(jìn)入系統(tǒng)；一部分工質(zhì)經(jīng)歷熱力循環(huán)后又排出到大氣環(huán)境（開(kāi)式）；另外一部分再循環(huán)（閉式特點(diǎn)）。應(yīng)用：雙軸燃?xì)廨啓C(jī)(3)半閉式循環(huán)（SemiclosedCycle）現(xiàn)在是50頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日按照工質(zhì)所經(jīng)歷的熱力過(guò)程及其組合分類(lèi)(1)簡(jiǎn)單循環(huán)（SimpleCycle）(2)回?zé)嵫h(huán)（RegenerativeCycle）(3)再熱循環(huán)（ReheatingCycle）(4)中間冷卻循環(huán)（IntercooledCycle）(5)聯(lián)合循環(huán)（CombinedCycle）現(xiàn)在是51頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日——依次由壓縮、燃燒和膨脹過(guò)程組成的熱力循環(huán)。(1)簡(jiǎn)單循環(huán)（SimpleCycle）現(xiàn)在是52頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日——利用排氣余熱對(duì)壓氣機(jī)出口的工質(zhì)進(jìn)行預(yù)熱的熱力循環(huán)。壓縮回?zé)峒訜崛紵蛎浕責(zé)岱艧峁べ|(zhì)經(jīng)歷的熱力過(guò)程(2)回?zé)嵫h(huán)（RegenerativeCycle）回?zé)嵫h(huán)（開(kāi)式）現(xiàn)在是53頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日——在相繼的膨脹段之間對(duì)工質(zhì)進(jìn)行再次加熱的熱力循環(huán)。(3)再熱循環(huán)（ReheatingCycle）現(xiàn)在是54頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日——在相繼的壓縮段之間對(duì)工質(zhì)進(jìn)行冷卻的熱力循環(huán)。(4)中間冷卻循環(huán)（IntercooledCycle）燃?xì)廨啓C(jī)間冷循環(huán)示意圖現(xiàn)在是55頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日——將具有不同工作溫度區(qū)間的熱機(jī)循環(huán)聯(lián)合起來(lái)，互為補(bǔ)充。余熱鍋爐型聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)(1)余熱鍋爐(HRSG)：HeatRecoverySteamGenerator狹義：燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)。廣義：各種形式熱機(jī)聯(lián)合。(5)聯(lián)合循環(huán)（CombinedCycle）現(xiàn)在是56頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日余熱鍋爐型聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)（2）現(xiàn)在是57頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日燃?xì)廨啓C(jī)多種熱力循環(huán)的組合哪幾種熱力循環(huán)？間冷循環(huán)回?zé)嵫h(huán)再熱循環(huán)現(xiàn)在是58頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日余熱鍋爐型聯(lián)合循環(huán)模擬系統(tǒng)（2）現(xiàn)在是59頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日理想余熱鍋爐型聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的特點(diǎn)：燃?xì)廨啓C(jī)—高溫區(qū)、高品位熱量，平均吸熱溫度高；蒸汽輪機(jī)—低溫區(qū)、低地品位熱量，平均放熱溫度低；熱量梯級(jí)利用，循環(huán)效率較高。理想余熱鍋爐型聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)圖和溫熵圖現(xiàn)在是60頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日最低供電效率約53%；除KA13E2型機(jī)組，其他機(jī)組供電效率>56%?，F(xiàn)在是61頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)電站外景現(xiàn)在是62頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日第二節(jié)燃?xì)廨啓C(jī)的理想簡(jiǎn)單循環(huán)簡(jiǎn)單循環(huán)1873年，美國(guó)人布雷登（Brayton）簡(jiǎn)單循環(huán)：由壓氣機(jī)、燃燒室和透平三個(gè)基本部分組成的燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)。2.1簡(jiǎn)單循環(huán)及理想循環(huán)的假定條件燃?xì)廨啓C(jī)的簡(jiǎn)單循環(huán)現(xiàn)在是63頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日理想循環(huán)的假定條件工質(zhì)視為理想氣體，即比定壓熱容cp和等熵過(guò)程指數(shù)k不隨氣體的成分、溫度和壓力而改變；工質(zhì)在壓氣機(jī)中的壓縮過(guò)程和在透平中的膨脹過(guò)程均為等熵過(guò)程；忽略燃燒室和燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)排氣道的壓力損失；忽略燃?xì)饬髁颗c空氣流量之差；忽略燃料的不完全燃燒損失和燃燒室的散熱損失；忽略機(jī)械摩擦與傳動(dòng)損失?，F(xiàn)在是64頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日（布雷登循環(huán)）現(xiàn)在是65頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日2.2比功、效率與壓比、溫比的關(guān)系理想簡(jiǎn)單循環(huán)的比功計(jì)算公式理想簡(jiǎn)單循環(huán)的效率計(jì)算公式現(xiàn)在是66頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日理想簡(jiǎn)單循環(huán)的比功、效率與壓比、溫比的關(guān)系圖形理想簡(jiǎn)單循環(huán)的比功、效率與壓比、溫比的關(guān)系現(xiàn)在是67頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日理想簡(jiǎn)單循環(huán)的比功、效率與壓比、溫比的關(guān)系圖形理想簡(jiǎn)單循環(huán)的比功、效率與壓比、溫比的關(guān)系結(jié)論1——比功與壓比、溫比的關(guān)系：（1）壓比π一定時(shí)，溫比τ越高，則比功Wn越大；（2）溫比τ一定時(shí)，隨壓比π從小到大變化，比功Wn呈先增后減的趨勢(shì)，而且存在一個(gè)使比功最大的最佳壓比πWmax；（3）溫比是影響最佳壓比的唯一因素，溫比τ越高，則最佳壓比越大。結(jié)論2——效率與壓比、溫比的關(guān)系：（1）燃?xì)廨啓C(jī)的循環(huán)效率η僅取決于壓比π，而與溫比τ無(wú)關(guān)；（2）效率η隨壓比增大而增大?，F(xiàn)在是68頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日2.3理想循環(huán)與實(shí)際循環(huán)的比較工況條件的差別(1)實(shí)際的壓縮和膨脹過(guò)程均為有損耗的不可逆過(guò)程，不是等熵過(guò)程；(2)工質(zhì)實(shí)際流動(dòng)中存在壓力損失，燃燒室和進(jìn)排氣道內(nèi)的吸熱和放熱過(guò)程并非等壓；(3)燃燒室中實(shí)際上存在不完全燃燒損失和散熱損失；現(xiàn)在是69頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日2.3理想循環(huán)與實(shí)際循環(huán)的比較工況條件的差別(4)實(shí)際工質(zhì)的比定壓熱容和等熵過(guò)程指數(shù)隨溫度、壓力等變化，并非理性氣體；(5)壓氣機(jī)空氣流量與透平燃?xì)饬髁繉?shí)際上不相等；(6)實(shí)際燃?xì)廨啓C(jī)中存在軸承摩擦等機(jī)械損失和傳動(dòng)損失?，F(xiàn)在是70頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日2.3理想循環(huán)與實(shí)際循環(huán)的比較比功和效率變化趨勢(shì)的異同(1)理想循環(huán)與實(shí)際循環(huán)的比功Wn隨壓比π和溫比τ的變化趨勢(shì)一致，但實(shí)際循環(huán)的比功相對(duì)較??；(2)理想循環(huán)與實(shí)際循環(huán)的效率η隨壓比π的變化趨勢(shì)一致，但隨溫比τ的變化趨勢(shì)不同：實(shí)際循環(huán)的效率η隨溫比τ的增加而增加；溫比一定時(shí)，隨壓比π從小到大變化，效率η呈先增后減的趨勢(shì)，而且存在一個(gè)使效率最高的最佳壓比πηmax；(3)實(shí)際燃?xì)廨啓C(jī)的使效率η最高的最佳壓比πηmax通常大于使比功最大的最佳壓比πWmax?，F(xiàn)在是71頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日第三節(jié)改善燃?xì)廨啓C(jī)性能的熱力循環(huán)措施再熱循環(huán)間冷循環(huán)回?zé)嵫h(huán)其他多種熱力循環(huán)組合的聯(lián)合循環(huán)改善措施增大比功提高熱效率目的減小尺寸改善熱經(jīng)濟(jì)性現(xiàn)在是72頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日再熱循環(huán)定義：分段膨脹、中間再熱的熱力循環(huán)。目的：通過(guò)增加透平膨脹功來(lái)增大比功?，F(xiàn)在是73頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日(1)壓比和溫比一定時(shí)，再熱循環(huán)可使比功增大；但燃料消耗量和總加熱量增加，效率η有所降低。相當(dāng)于在簡(jiǎn)單循環(huán)的膨脹階段增加一個(gè)附加循環(huán)，而該附加循環(huán)的效率低于簡(jiǎn)單循環(huán)。(2)再熱循環(huán)的透平總壓比π在分級(jí)串聯(lián)透平之間按幾何平均分配，可獲得最大比功。兩級(jí)串聯(lián)透平的壓比最佳分配為：

n級(jí)串聯(lián)透平之間燃?xì)庠贌?，則各透平的壓比最佳分配為：(3)再熱循環(huán)的排氣溫度較高，需采用回?zé)崞鱽?lái)提高熱效率，因此適合在余熱鍋爐型聯(lián)合循環(huán)中使用。(4)分級(jí)透平之間空間狹小，再熱器布置困難。再熱循環(huán)的特點(diǎn)現(xiàn)在是74頁(yè)\一共有82頁(yè)\編輯于星期日間冷循環(huán)定義：對(duì)壓縮段之間的工質(zhì)進(jìn)行冷卻的熱力循環(huán)。目的