Funktionsprinzip einer Gasturbine
Der Kompressor saugt Luft von außen auf, und die Luft tritt durch den Gasturbineneinlass ein, erhöht ihren Druck durch die Kompressorschaufeln, komprimiert sie und schickt sie in die Brennkammer, während der Brennstoff (Gas oder flüssiger Brennstoff) ebenfalls in die Brennkammer eingespritzt wird Brennkammer und gemischt mit Hochtemperatur-Druckluft zur Verbrennung unter konstantem Druck. Das erzeugte Rauchgas mit hoher Temperatur und hohem Druck dehnt sich nach der Verbrennung und Erwärmung aus, tritt in die Turbinenzone ein und strömt durch die Schaufeln der ersten Ebene, wodurch die Leistungsschaufeln mit hoher Geschwindigkeit rotiert werden, bis es aus dem Gasauslass austritt und zu einem Abgas wird Das Abgas wird in die Atmosphäre abgegeben oder wiederverwendet (z. B. durch den Einsatz eines Abhitzekessels für die kombinierte Zirkulation).
Nachdem sich die Klinge gedreht hat, dreht sich auch die Welle, und die Welle treibt die mechanische Drehung der Last an, um die Umwandlung von Wärmeenergie und mechanischer Energie zu realisieren. Im Allgemeinen werden Kompressor, Brennkammer und Turbine als die drei Kernkomponenten der Gasturbine bezeichnet.
Eigenschaften von Gasturbinen
1. Maximale Effizienz, optimaler Nutzen. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung von Hochtemperaturmaterialien und der Einführung von Kühlschaufeln in der Turbine und der kontinuierlichen Verbesserung der Kühlwirkung steigt die Anfangstemperatur des Gases vor der Turbine allmählich an, verbunden mit der kontinuierlichen Reduzierung der Anzahl der Entwicklungsstufen, wodurch der Kompressor immer höher wird und höheres Verdichtungsverhältnis und die Verbesserung des Wirkungsgrades verschiedener Komponenten, so dass sich der Wirkungsgrad der Gasturbine weiter verbessert.
2. Klein und einfach zu bedienen. Das Design und die Konstruktion von Gasturbinen-Leistungskomponenten sind von Turboladern und Hilfsaggregaten abgeleitet und die Struktur ist einfach und kompakt. Im Vergleich zu herkömmlichen Geräten sind Gasturbinengeräte in Größe und Volumen kleiner als herkömmliche Kessel und Dampfturbinen, nehmen eine kleine Fläche ein und sind leicht zu bewegen.
3. Reduzieren Sie die Kohleverbrennung, sauber und umweltfreundlich. Gasturbinen können andere Brennstoffe als Kohle verwenden, wie etwa Erdgas, Propan, Bohrlochgas, Kohleflözmethan, Biogas, Benzin, Diesel, Kerosin, Alkohol usw. Darüber hinaus kann die Gasturbine durch Steuerung der Produktion extrem niedrige NOx-Emissionen erzielen von NOx während des Verbrennungsprozesses oder die Denitrifizierung des Restrauchgases, wenn NOx erzeugt und in den Abhitzekessel abgegeben wird, und kann Ressourcen vollständig recyceln und tatsächlich null Emissionen erreichen.
4. Minimaler Lärm, sicher und zuverlässig. Die Menge der erzeugten tiefen Frequenzen ist beim Betrieb der Gasturbine gering. Darüber hinaus kann das vernetzte netzunabhängige Konvertierungsgerät mittels digitaler Fernbedienung den Mangel an Sicherheit und Stabilität anderer Geräte ausgleichen.
Schlüsseltechnologien für Gasturbinen
1. Schlüsseltechnologie des Kompressors: pneumatische, hochlastige, hocheffiziente Designtechnologie; Hochstabile Designtechnologie mit aerodynamischer Leistung; Pneumatische mehrstufige Matching-Design-Technologie; Mehrstufige numerische Simulations- und Verifizierungstechnologie für die pneumatische Leistung der gesamten Maschine; Rotorstruktur und Festigkeitsdesigntechnologie.
2. Schlüsseltechnologie der Brennkammer, Gestaltung der Verbrennungsfeldorganisation und Prüftechnik; Design-Technologie für Flammenzylinder-Wandstrukturen; Düsendesign und Prüftechnik; Hochtemperatur-Teilekühlung, Schutz, Festigkeitsdesign-Technologie; Emissionsarmes Verbrennungsdesign und Testtechnologie; Große Auswahl an stabilen Verbrennungsdesigns und Testtechnologien; Numerische Simulations- und Verifizierungstechnologie des Verbrennungsfeldes.
3. Luftkühlungsdesign und Testtechnologie für bewegliche Leitschaufeln, Leitschaufeln und Rouletterad der wichtigsten Turbinentechnologie; Design und Testtechnologie für die Schaufeldampfkühlung; Temperaturfeld-, Spannungsfeld- und Festigkeitslebensdaueranalyse und Prüftechnik von Schaufeln und Rädern; Leistungsanalyse der Turbinenstufe und Designtechnologie für gemischten Kühlluftstrom; Multiphysikalische numerische Simulations- und Verifizierungstechnologie von Kühlschaufeln; Rotorstruktur und Festigkeitsdesigntechnologie.
4. Schlüsseltechnologie wichtiger Gasturbinensysteme, Kühlluftsystemdesign, Leistungsanalyse und Debugging-Technologie; Steuerungssystem, fortschrittliche Anpassungsteile, Controller und Steuerungsgesetz; Startersystemtechnik; Lager- und Schmierölsystemtechnik.
5. Zu den technischen Aspekten von Gasturbinenmaterialien gehören hauptsächlich: starke Orientierung der thermischen Korrosionsbeständigkeit und die Entwicklung einer einkristallinen Superlegierung; Verbesserung des Superlegierungsmaterialsystems; Leistungstest von Hochtemperaturmaterialien unter 5000-10000 Stunden betriebsnahen Bedingungen; Untersuchung der mechanischen Eigenschaften großformatiger Gussteile unter betriebsnahen Bedingungen; Forschung zur Oxidationsbeständigkeit und thermischen Korrosionsbeständigkeit großformatiger Gussteile; Hochfester CrMoV-Stahl für Spurstangen.
6. Die Gasturbinen-Prozesstechnologie umfasst hauptsächlich: Technologie zur Herstellung von Keramikkernen mit komplexer Struktur; Herstellungstechnologie für hochfeste, thermoschockbeständige Keramikformschalen; Großformatige gerichtete Kristallisation, gerichtete Erstarrungstechnologie mit Einkristallklingen; Hochtemperatur-Turbinenschaufelbearbeitung, Schweißen, Wärmebehandlung, Prüfung und andere Prozesse; Klingenbeschichtungstechnologie; Technische Forschung zu Gasturbinenschaufeln; Spezifikationen und Abnahmekriterien für die Herstellung von Gasturbinenschaufeln; Fertigungstechnologie für große Turbinenscheiben; Herstellungsverfahren für Spurstangen aus hochfestem Stahl; Brennerherstellungstechnologie.
