1. 内燃机和燃气轮机效率
首先任何热机的效率受限于卡诺循环,燃气轮机能否达到80%的效率理论上取决于热源和冷源温度。工程上还受材料、工艺等等限制,实际上燃机效率在30~40%左右。
其次,目前的确有研究燃用氢燃料的燃机,比如西门子。内燃机方面也有氢燃料发动机的面世。但本质上热效率受限于上述条件,不是由燃料单因素决定的。然后你说的废热利用率高,不需要联合循环这里没看懂什么意思。上不上联合循环完全取决于废气温度和流量(即废气能量),与燃料也没有关系。
最后,燃料电池理论效率不受卡诺循环限制,是可比任何内燃机发电机组理论效率高。目前高温燃料电池堆的发电效率应该能达到50%,加余热利用后可达60~80%。
2. 燃气轮机 内燃机 对比
中国十大燃气轮机公司排行榜如下:
东方电气集团东方汽轮机有限公司
哈尔滨汽轮机厂有限责任公司
胜利油田胜利动力机械有限公司
西安航空发动机(集团)有限公司
沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 北京北重汽轮电机有限责任公司
青岛捷能汽轮机股份有限公司
南京汽轮电机(集团)有限责任公司
成都发动机(集团)有限公司
哈尔滨东安发动机(集团)有限公司
3. 内燃机和燃气轮机效率比较
发动机的工作效率公式是η=W有用/Q放热。
以下是汽车发动机的相关介绍:
1、发动机的类别:发动机分为外燃机、内燃机、燃气轮机和喷气发动机。
2、发动机的技术特点:发动机气门的驱动机构采用的是液压支撑辊轴摇臂式的结构和现在市场上的一些汽油机。需要的驱动力比较小,可以在一定程度上减小发动机的功耗,降低油耗,以此有效地减轻整辆车的重量,获得了十分明显的轻量化效果。
4. 燃气轮机和内燃机的效率
1、内燃机燃料是油或者气,价格较高,经济性差。燃料来源容易受限制;石油开采后需经二次提炼加工,油的主要用途是小型机械和运输工具,气的运输保存方式复杂,主要用于固定设施。
2、汽轮机燃料没有限制,只要能产生热能的都可以。现在是煤和核能用的比较多,天然气和油也有少量应用,煤的经济性比较好,开采后只需简单加工就可直接使用。煤的来源相对比较充裕,因为大量的煤生产出来的主要用途就是用来烧锅炉。
3、超大功率内燃机(活塞式)制造工艺复杂,维护成本高。一个超大型汽轮发电机机组可以顶N个柴油发电机组用。一个使用超大型汽轮发电机机组的电厂只需要几百人,你能想象下相同功率的发电厂使用成百上千台柴油发电机组需要多少人么,占用多少面积,烟囱得多少,每天需要多少维护工作量,每天消耗多少柴油,柴油怎么供应(还得专门配个炼油厂)?
4、大功率内燃机(燃气轮机发电)国内已经有少量应用,主要用于调峰及能源产地附近发电,受限于油气价格高,加工运输成本较高。
5. 燃气轮机燃烧效率
中国成功生产了40兆瓦级别的船用燃气轮机,功率已达15万马力,彻底打破了外国在这一领域的长期封锁,国产重型燃气轮机再获突破,让中国成为全球第五个有能力独立研发重型燃气轮机的国家,这才是真正的大国重器,美欧表示中国已今非昔比,但是国内有人认为重型燃气轮机让航母不再受制于人,未来会用于航母,这是完全错误的。
重型燃气轮机是舰船和大型电站的核心设备,相比传统的蒸汽轮机,燃气轮机具有体积更小,输出功率更高,燃烧效率更经济的优势,但是由于中国的工业起步较晚,错过了大量的关键技术,中国的重型燃气轮机一直严重依赖进口,虽然试图通过与乌克兰进行合作的方式解决问题,但是在美国的阻挠之下,合作还是不了了之,这更加坚定了中国独立开发重型燃气轮机的决心。
6. 汽轮机和内燃机的效率
涡轮式蒸汽机,其原理是高压蒸汽喷在涡轮叶片上,带动涡轮转动,跟水车的原理差不多,其结构简单紧凑,零件少,效率比往复式蒸汽机高的多.
最早的热机原理是我国的走马灯,走马灯也是涡轮机的萌芽。最初的热机是火药内燃机,由荷兰物理学家惠更斯在1680年提出,这种发动机就是利用火药的爆燃来推动活塞做功的,但是,这种机械只停留在理论上,并没有搞出来。值得中国人(学机械的)注意的是:往复式活塞内燃机的主要机构都是中国最先发明的!比如:缸体---中国最先制造的大炮于1332年铸成,往复活塞、曲柄连杆机构、飞轮等都是我国首创。
火药内燃机虽然没有搞成功,但是为未来的蒸汽机产生了巨大的促进作用。
1690年,惠更斯的助手佩本设计出了用蒸汽做功的活塞式发动机,这个发动机尚不能用于实际生产,作为工业动力源。
1698年,英国的军事工程师萨弗里发明了一个使用蒸汽为矿井抽水的机器,它可以抽出地下10米深的水。这台机器实际上就是第一台用于工业生产的蒸汽机。
1711年,纽可门(英国)制造出更好的抽水蒸汽机,其性能有了较大的突破。从1772年起,几乎全英国的矿井都使用这种蒸汽抽水机。
1768年,英国技工瓦特发明了热效率更高的近代蒸汽机,因此被人们誉为“蒸汽机的发明人”。
总的来说,蒸汽机是产生于18世纪的英国。但是,蒸汽机存在着体积庞大,热效率不高的缺陷。
由于19世纪中叶卡诺(法国人)、迈尔(德国)、格罗夫(英国)、焦耳(英国)、克劳修斯(德国)、汤姆生(英国)等人提出并完善了热力学,同时用钢铁制造的精密机械已经开始出现,从而解决了制造精密圆柱体和螺丝等零件的问题,使得内燃机的研制进程大大加快。
1860年,法国人雷诺制造出第一台可以实用的内燃机。这是一台二冲程、无压缩、电点火的煤气机。
1862年,法国工程师德罗沙提出等容燃烧的四冲程循环原理,加上这个时候转炉、平炉炼钢法已经相继出现,为内燃机制造提供了可靠的原材料----低碳素钢。
1872年,德国钟表匠雷特曼制成了第一台四冲程煤气内燃机。
1876年,德国人奥托研制成功一台热效率达到14%的往复式活塞四冲程内燃机,此后,奥托又把内燃机的热效率提高的20%以上,这种内燃机,就是现在的汽油发动机的雏形。奥托也被称为“四冲程内燃机发明人”。
1881年,工程师克拉克研制成两个汽缸的内燃机。此后不久,汽油机正式出现了。
1897年,完全依靠压缩着火的柴油机出现了,它比汽油机机构跟简单,燃料更便宜。柴油机热效率达到26%,它的发明人是德国人狄赛尔。因此,现代汽油发动机也称为奥托发动机,柴油机称为狄赛尔发动机。
狄赛尔的发动机并不完善,还不能方便地利用到工业生产中,直到20世纪20年代发明燃油喷射系统后,柴油机才开始广泛地运用到各种动力机械中!本书的设定在这里需要书友们注意。根据对燃油喷射装置的技术要求分析,燃油喷射泵完全可以在1902年制造出来,只是当时没有人发明这个简单的装置而已。也就是因为这样,造成了大型的战舰很少配置柴油动力的现象。实际上当时的柴油机在加上燃油泵和涡轮增压装置以后,完全可以替代蒸汽机和汽轮机,而且采用弹性安装法以后,装备柴油机的战舰不会出现主机过载和主轴过热的通病。柴油机的优点是省油(航程大),启动迅速(蒸汽机和汽轮机需要预先提升蒸汽压力),缺点是机构相比之下复杂了一些(不计算汽轮机锅炉部分的情况下),但是用现代(1950年)装备柴油机和汽轮机的舰船比较,装备柴油机的舰船维护费用比汽轮机舰船少14%左右。其次,柴油机在没有强化的条件下(增加喷射压力是最简单的强化手段),单台推力比汽轮机要小,加速没有汽轮机快。
1903年,柴油机用于轮船,1908年,柴油机成为潜艇主动力,1912年,柴油机驱动的远洋巨轮建造成功。
20世纪初,往复活塞式的蒸汽机在船舶上逐渐被涡轮式的蒸汽轮机(汽轮机)取代,蒸汽轮机比活塞式蒸汽机热效率更高(35%),单位体积能提供的推力更大,因此汽轮机到60年代一直成为大型船舶的主要动力。同时代的柴油机因为强化程度低而主要用于中、小型船舶。汽轮机首先由法国的拉瓦尔于1889年发明,到20世纪初,汽轮机已经能够输出6500马力,相当于4800千瓦。而实际上,当汽轮机锅炉燃料采用煤炭、燃油混合动力,优化飞轮和传动结构后,后来的汽轮机输出功率成倍提升。
7. 内燃机与燃气轮机热效率谁高
这是因为内燃机工作时热量的损失部分比蒸气机的的少,所以内燃机比蒸气机的热效率高。内燃机燃料在气缸燃烧,被损失的热量包括机体的部件吸热带走一些、排出去的废气带走一些、克服机件摩擦损失一些。
而蒸气机用燃料对水加热产生高温高压的水蒸气需要一个巨大加热系统,将推动汽轮转动,这一过程要损失很多的热量。
8. 燃气轮机机械效率
首先要清楚两者采用的是不同的循环,这样提问不妥的。如果是简单燃气轮机循环,它的效率未必比内燃机高,甚至要低。但是在国外工业燃气轮机的效率据说达到了60%,主要的方法是采用了先进动力循环,比如在简单动力循环里加入中冷循环,再热循环,回热循环。还有就是采用燃蒸联合循环等。所以都是从循环里做文章的。