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蒸汽涡轮发动机

名称燃气-蒸汽轮机主题词或关键词:燃气能源科学蒸汽

概述

详细内容

全称叫蒸汽涡轮发动机(Steam turbine)是一种撷取(将水加热后形成的)水蒸汽之动能转换为涡轮转动的动能的机械。相较于原由詹姆斯·瓦特发明的单级往复式蒸汽机,涡轮蒸汽机大幅改善了热效率,更接近热力学中理想的可逆过程,并能提供更大的功率,至今它几乎完全取代了往复式蒸汽机。涡轮蒸汽机特别适用于火力发电和核能发电,世界上大约80%的电是利用涡轮蒸汽机所产生。

蒸汽轮机联合循环

燃气-蒸汽轮机联合循环,是把燃气轮机和蒸气轮机这两种按不同热力循环工作的热机联合在一起的装置,有时也简称为联合循环。为了提高热机的效率,应该尽可能地提高热机中的加热温度和降低排热温度。但蒸汽轮机和燃气轮机的热力循环都不能很好满足上述要求。如把它们结合起来,以燃气轮机的排热来加热蒸汽,就可以同时取得燃气轮机加热温度较高和蒸汽轮机排热温度较低的双重优点。

联合循环的理论基础早已建立。热力学奠基人之一卡诺就提出过联合循环的概念。但是直到20世纪中叶,才开始有实用的联合循环动力装置。发展联合循环的关键是要研制出高温、高性能、大功率的燃气轮机。为了适应石油短缺的形势,在燃气轮机中有效烧煤也是一项关键技术。目前,世界各先进工业国家均已有定型联合循环机组产品。其中功率最大的已超过60万千瓦,最高热效率已高达47%以上。它作为热电并供机组使用,燃料利用率可高达80%左右,单机组最长运行时间已超过10万小时。热机的热效率要提高1%都是非常困难的,而联合循环却只要把燃气轮机和蒸汽轮机结合起来就可以大幅度节约能源。

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