燃气轮机的原理及结构技术

燃气轮机是一种靠燃料（主要为天然气）与空气燃烧产生气体推动叶片做功的机械，按照燃烧室温度目前分为E级，F级和H级。它的工作原理其实很简单，具体情况咱们来看下面这张图，燃气轮机从左到右可以分为三个部分：压气机（蓝色）、燃烧室（红色）、透平（黄色）。   首先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。

一、燃气轮机概述

燃气轮机（ Gas Turbine / CombustionTurbine ），顾名思义，是以连续流动的气体为工质，通过气体燃烧，将燃料的能量转变为有用功，进而带动叶轮高速旋转的动力机械。

燃气轮机用途极为广泛，在电力，工业，舰船和陆地交通等领域，都有着不可撼动的重要地位，加之技术制造要求和难度极高，被誉为动力机械领域“皇冠上的明珠‘。

二、汽轮机的“前世今生”

当然了，这么牛B的燃气轮机也不是生下来就这样了。它的雏形就是传说中的走马灯。

我国在11世纪就有走马灯的记载，它靠蜡烛在空气燃烧后产生的上升热气推动顶部风车及其转轴_上的纸人马一起旋转。

15世纪末，意大利人列奥纳多●达芬奇设计的烟气转动装置，其原理与走马灯相同。

三、燃气轮机发展简史

1791年，英国人巴伯首次描述了燃气轮机的工作过程;

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1905年，法国人勒梅尔和阿芒戈制成第一台能输出功的燃气轮机，但效率太低，因而未获得实用;

三、燃气轮机发展简史

1920年，德国人霍尔茨瓦特制成第一台实用的燃气轮机，其效率为13%、功率为370千瓦，按等容加热循环工作，但因等容加热循环以断续爆燃的方式加热，存在许多重大缺点而被人们放弃;

1939年，在瑞士制成了四兆瓦发电用燃气轮机，效率达18%。同年，在德国制造的喷气式飞机试飞成功，从此燃气轮机进入了实用阶段，并开始迅速发展;

1941年瑞士制造的第一辆燃气轮机机车通过 了试验;

1947年，英国制造的第一艘装备燃气轮机的舰艇下水，它以1.86兆瓦的燃气轮机作加力动力;

1950年，英国制成第一辆燃气轮机汽车;

Solar Turbines： Centaur 40 4701结构模型

W11-1WHPA平台，上主电力系统由2台SolarTurbines的Centaur40型双燃料（柴油、天然气）燃气轮机发电机组组成。

五、燃气轮机工作原理

靠涡轮驱动而旋转的压气机连续地从大气中

关于燃气轮机，今天咱们再分享两个，一个是德国西门子的HL级燃气轮机，一个美国GE的 9E级燃气轮机，视频做的很棒，喜欢这一块的小伙伴有眼福了。

HL级燃气轮机   西门子HL级燃机是基于其H级燃机所开发的全新技术，发电净效率可突破63%，中期目标是净发电效率达到65%。

燃气轮机的本质上是一种通过燃料（主要为天然气）与空气燃烧产生出气体推动叶片做功的机械，按照燃烧室温度不同，目前的主流机型为E级、F级和H级。燃气轮机的优势在于阶梯利用，可作为参照的是，目前全球最先进的百万千瓦超超临界煤电机组的额定工况的净效率也不超过47%。

该级别燃气轮机开发了先进的燃烧技术、创新的多层涂层、超高效率的内部冷却技术以及经过优化的水-蒸汽循环。    9E级燃气轮机   美国通用公司的9E级燃气轮机相信大家都比较熟悉，国内PG9171E机组数量庞大，是较早进入我国燃气发电领域的机型之一， 目前仍是全球应用最广泛的燃机，目前已交付了3000套机组，累计使用及工业服务时间超过1.4亿小时。   接下来这个视频长达58分钟 动画制作精良 看懂了你也就对燃气轮机了解的差不多了 美中不足的是没翻译

燃气轮机哪家强？   GE：重型燃气轮机是我们的，航改机也是我们的   作为世界上最大的燃气轮机生产销售商，GE拥有的产品门类和系列最齐全的燃气轮机产品。目前世界上最先进的GE 9HA燃气轮机是GE目前主推的一款产品，具有先进的空气冷却技术，可承担基本负荷和调峰负荷。简而言之，9HA的特点就是：效率高，尾气净，还有配有6个传感器进行每秒8000个数据点的监测。截止2015年4月，9HA燃气轮机已经接到了10亿美元的订单。

阿尔斯通：燃气轮机技术牛到“抢手”   阿尔斯通的燃气轮机技术也在行业中占有重要地位，可谓老牌燃气轮机生产商之一。早在1986年，阿尔斯通就从法国电力公司处获得当时世界上最大的燃气轮机（212MW）订单。1999年，阿尔斯通能源部门与ABB合资成立ABB阿尔斯通电力公司，同时将其重型燃气轮机业务出售给美国通用电气公司。如今，阿尔斯通被通用电气收购，除了将收购阿尔斯通的燃气轮机业务，GE将以合资的形式入股蒸汽轮机，新能源以及电网业务。GE、阿尔斯通强强联手，别人家燃气轮机的日子……

西门子：一座城市靠一台燃气轮机供电就够了！   同样在燃气轮机领域扎根已久，西门子在华销售的燃气轮机单机功率涵盖5~375MW。西门子就不多说了，咱们报道过很多。

三菱总是被最忽略的一个，长期市场老三   在世界三大燃气轮机制造商中，三菱曾经是被最忽略的一个，长期市场老三！技术来自西屋！然而2018年的三菱却表现非同一般，在竞争对手西门子和GE竞相裁员的情况下，三菱却在2018年一季度拿下了市场份额的第一。

编辑：黄飞