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下載手機APP目前燃氣輪機聯合循環模式相較于簡略循環配置下能增加約20%的功率。對經過采用更高的燃燒溫度和進步部件功能，可明顯進步燃氣輪機發電的功率。中國航發燃機瞄準國際燃氣輪機技能發展方向，為進一步進步燃氣輪機發電功率進行了深入研究并編譯本文，以期引發職業更多有利的考慮。
熱力循環
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當今國際大多數燃氣輪機采用簡略循環運轉，只要少量燃氣輪機用壓縮機中間冷卻、再加熱(次序燃燒)或經過回熱器進行內部熱收回。簡略循環需求更高的入口溫度和更高的部件功能，每一代燃氣輪機的功率都有會小幅進步。但是進步功率需求不斷完善技能，鑒于熱力學和材料學的高需求，這些功率的進步在經濟性上有待商榷。基于此，業界已經有一些聲響在呼喚——其他循環，如熱布雷頓循環，將被考慮用于未來的聯合循環燃氣輪機，在不到達如此高溫度的情況下完成類似的功率。需求進一步探索在額外和非規劃條件下對循環功能、燃燒器運轉、冷卻流量管理、渦輪機熱管理以及重要的靈活性的影響。
氣路規劃
目前燃氣輪機中的壓氣機和渦輪的氣路規劃已經完成了中心等熵流(遠離環空的活動)的精細化水平。經過多目標優化取得的高度三維葉片現在遍及使用，產生了前所未有的空氣動力學功率。進一步的內部功率進步將是適度的，尤其是在壓氣機中。
盡管如此，仍有些二次活動可進一步進步功率。渦輪空隙操控便是其間之一，估計有或許經過自動空隙操控體系完成0.25%的聯合循環功率增益。自動空隙操控體系可用于新的燃氣輪機和現有設備晉級;其間一些依靠轉子的軸向位移，而另一些則徑向工作。無論采用什么辦法，都面臨著發動機瞬態溫度散布的應戰，這些應戰遭到負載改動的影響，更加頻繁啟動或停止。未來的體系需求能夠進一步削減壓氣機端部走漏流量，避免旋轉部件和停止部件之間的物理觸摸。
冷卻體系
大約20%的壓縮機流量從氣路排出，用于冷卻和密封發動機的(高壓)熱部分。其間大部分用于冷卻一級渦輪葉片。在渦輪高壓段內氣路的根部，吸入熱氣也或許導致機械故障和空氣動力丟失。當燃氣輪機的高應力部件(如轉子盤)被從氣路吸入的熱氣過熱時，或許會觸發機械故障。輪輞密封件一般與內部密封件一同從壓縮機排出冷卻/密封空氣以避免流入空腔，但這也會下降燃氣輪機功率。從壓氣機排出的空氣會導致熱功率削減，更重要的是氣體途徑中的出口和中心流之間的相互效果會產生進一步的動力丟失。這些現象也遭到瞬態操作的影響，因為這會改動一切相關活動的壓力和溫度散布，以及密封元件的公役。
因而，二級氣路的改進規劃、多目標拓撲優化和冷卻流的自動操控是需求進一步研究的領域，以進一步進步現有和新燃氣輪機的功能。
底層循環
現代熱收回蒸汽發生器在壓力水平下產生蒸汽并結合，目前能夠在技能上可行的情況下收回盡或許多的能量，受最低煙道溫度約束，這會引發煙道氣流中的冷凝問題。從第二規律的視點(即火用破壞)來看，超臨界高壓蒸發器能夠削減這種不可逆性，但相關本錢或許無法經過邊際功能增強(估計最先進技能的聯合循環功率點為0.5個百分點來補償)。
多壓力熱收回蒸汽發生器(HRSG)在燃氣輪機的低排氣溫度下最受關注。當從單壓到多壓下降時，跟著溫度進步功能，并且在熱氣溫度(HRSG入口)大約為700℃時，兩種布局之間的差異消失了。跟著燃氣輪機排氣溫度的升高(現在超越650℃)需求以較低容量系數運轉的聯合循環發電廠的經濟本錢，或許有機會采用亞臨界的單壓再熱底部循環。
附加說明
在未來幾十年，聯合循環發電廠高效發電將依賴于部分負荷功率而不是額外工況功率。因而，進步部分負荷功能和瞬態響應(盡或許快地過渡到更高負載以削減低負載下的運轉時間)將對于運轉的靈活性和電網的利益至關重要。這同樣適用于削減燃氣輪機的最小環境負荷，然后削減啟動和封閉的次數，并削減相關的燃料消耗、進步使用壽命和下降排放。這一切都與進步聯合循環和簡略循環燃氣輪機的全體功率有關。中國能源網
標簽：
中國航發燃機 燃氣輪機
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