1. 燃气轮机缺点
动力系统方面T-80U配备的GTD-1250型燃气轮机,其全寿命周期为1000小时,大修间隔为300小时,最大可以输出1250马力,有着相当强的低温启动能力,为了适应俄罗斯寒冷的气候才这样设计的,最大公路行驶速度72公里/小时、最大越野行驶速度48公里/小时,燃气轮机缺点就是废油续航力335干米,加上车体后面680升的附加油箱,最大行程增加到440干米。
2. 燃气轮机 优点
燃气轮机5MW状态耗油率390克/千瓦小时,柴油机210克/千瓦小时,一小时消耗4320千克燃油。功率更大的油耗更多。
但燃气轮机具有结构紧凑体积小、重量轻、功率密度大、热效率高等不可多得的优点,这也就是为什么现代军舰特别是驱逐舰等大型主战舰艇青睐于采用燃气轮机的主要原因。
3. 燃气轮机与汽轮机的差异对比
1 燃机方式不同:燃气轮机是内燃机,蒸汽轮机外燃机。
2 适合应用的设备不同:燃气轮机体积重量小、功率达,热效率高,成本也高,适合飞机、高速舰船应用;蒸汽轮机体积重量功率都大,是通过锅炉产生高压高温蒸汽推动汽轮
4. 燃气轮机动力装置的优缺点
目前,天然气发电已作为一项新兴技术产业得到迅速发展,并且在多个领域得到推广应用,同时也带动了燃气轮机和燃气发动机等燃气动力设备及其所需润滑油的发展。天然气发电受到越来越多青睐,根本原因在于其自身存在的优势。
1.环境保护性能好。天然气中主要成分是CH4,作为一种优质清洁能源用于发电,烟气中CO2的排放量也会大大减少,二氧化碳排放量约为燃煤电厂的42%。由于天然气中不含硫,因此SO2的排放量基本为0。对污染物NOx排放方面,由于新型燃气轮机采用干式低NOx燃烧技术,氮氧化物排放量则不到燃煤电厂的20%,可明显减轻日益严重的环保压力。
2.有利于优化和调整能源结构。目前我国发电主要依赖于煤炭、水力资源,燃机比重很低,尚处于起步阶段。到2020年,天然气在一次能源消费中的比重提高到10%以上,城镇居民基本用上天然气,可见我国调整能源结构的决心之大。
3.有利于电网安全经济运行。天然气电厂,机组启停快,负荷适应性强,运行灵活。燃机联合循环电厂既可带基本负荷,也可以两班制运行,作为电网调峰机组,有助于改善电网的安全性。
4.缓解厂址资源日趋匮乏的矛盾。东南沿海地区尤其是华东地区的上海、江苏南部地区燃煤电厂选址工作愈发困难;北方地区受环保和水资源等的制约,电站选址工作也越来越困难。燃气电站对厂址外部条件的要求相对比较宽松,占地面积仅为一般电厂的一半,用水量仅为1/3不到,环保贡献量等方面均比燃煤电站小得多,这就为这些地区尤其是负荷中心地区增加厂址资源和改善电力布局提供了有利的条件。
5.造价低、工期短。工程造价一般为燃煤电厂的1/3,工期仅需15-20个月。利用天然气发电对于环境保护具有突出的贡献,其主要表现在以下几个方面:占地面积小,一般可谓燃煤电厂的10%-30%;耗水量小,一般仅为燃煤电厂的1/3;不需要为环保而追加新的投资。按照国际标准,大型联合循环电厂的工程总包交钥匙的单位千瓦造价为300-500美元,结合国内北京、江苏、广西等燃气电站投资估算情况,天然气电站的单位动态投资4300元/kW左右。
5. 燃气轮机比蒸汽轮机的优点
一、用途不同 航空发动机主要用于航空动力,其整机重要指标:推力型的侧重推重比、耗油率、比功、单位迎风面积推力等;功率型的侧重功重比、耗油率、比功等。
燃气轮机主要用于电力、工业、舰船和国防陆用等领域作为动力装置,通常是由航空发动机衍生出来的,而后独立发展的高技术产品。
其能量输出方式只有功率输出,整机重要指标:陆用型侧重热效率、比功、使用寿命等;车船型侧重热效率、比功、使用寿命、单位体积功率等。
二、组成部件不同 航空发动机和燃气轮机二者由于组成的部件不同,部件间的匹配关系不同。
航空发动机追求先进气动热力设计、高热力循环参数;追求高推重比、高功重比;追求矢量推力技术、隐身技术、高机动下的工作稳定性技术;需要考虑防冰冻、防鸟撞、防雷击等。
燃气轮机追求高热效率、低成本、耐久性、高可靠性、长寿命设计技术;追求先进燃气/蒸汽联合循环、间冷、回热、再热等复杂的热力循环技术,提高循环热效率。
三、压气机不同 航空发动机压气机追求的指标是在高效率和高稳定性的前提下尽量降低自重和减小迎风面积(风扇除外),满足非常宽的飞行包络线,而长寿命(即大修时间间隔)以及生产和制造成本是次要因素。
燃气轮机的压气机则是追求在高效率和高稳定性的同时,尽量延长压气机的寿命,降低生产和制造成本,而自重则是次要因素。
四、燃烧设计不同 航空发动机追求短环形燃烧室设计,高温升、高热容强度燃烧室设计技术;高空再点火和高空稳定燃烧技术;对民用航空发动机还要求高效低排放燃烧室设计技术。
燃气轮机尤其是重型燃气轮机,其结构多为管-环结合的干式低排放燃烧室。
追求油/气互换,合成气、中低热值气多燃料适应性,干式低NOx燃烧技术。
新一代重型燃气轮机多采用纯氢和富氢燃料,实现近零排放燃烧室设计技术。
五、透平不同 透平必须采用先进的气动设计高效率地转化能量,同时必须能够在极端的工作环境中保证工作的可靠性。
航空发动机透平进口温度更高,且叶片截面小,叶片短,采用气冷方式,高、低压透平或动力涡轮设计追求高负荷、高效率的气动设计;追求新型高7a686964616fe59b9ee7ad9431333431366265效冷却透平叶片设计技术,高负荷、高可靠性透平结构设计技术,对转涡轮设计技术和流热固多场耦合分析技术等。
燃气轮机尤其是重型燃气轮机,透平进口温度相对较低,透平叶片截面大,叶片长,既可采用空气冷却技术、也可采用蒸汽/空气综合冷却技术,多级透平设计追求高气动效率和长寿命。
来源:中国科学院——燃气轮机与航空发动机的关系—血浓于水与龙生九子