Principe de fonctionnement des turbines à gaz
Le compresseur absorbe l'air de l'extérieur, et l'air entre par l'entrée de la turbine à gaz, augmente sa pression à travers les aubes du compresseur, le comprime et l'envoie à la chambre de combustion, tandis que le carburant (gaz ou liquide) est également injecté dans le chambre de combustion et mélangé à de l'air comprimé à haute température pour une combustion sous pression constante. Les gaz de combustion générés à haute température et haute pression se dilatent après combustion et chauffage, pénètrent dans la zone de la turbine et traversent les pales du premier niveau, poussant les pales de puissance à tourner à grande vitesse jusqu'à ce qu'elles soient évacuées de la sortie des gaz et deviennent un échappement. gaz, et les gaz d'échappement sont rejetés dans l'atmosphère ou réutilisés (comme l'utilisation d'une chaudière à chaleur résiduelle pour une circulation combinée).
Une fois la lame tournée, l'arbre tourne également et l'arbre entraîne la rotation mécanique de la charge pour réaliser la conversion de l'énergie thermique et de l'énergie mécanique. Généralement, le compresseur, la chambre de combustion et la turbine sont appelés les trois composants principaux de la turbine à gaz.
Caractéristiques des turbines à gaz
1. Efficacité maximale, bénéfice optimal. Avec le progrès continu des matériaux à haute température et la turbine adopte des pales de refroidissement et améliore continuellement l'effet de refroidissement, la température initiale du gaz avant la turbine augmente progressivement, couplée à la réduction continue du nombre d'étapes de développement, le compresseur avec un plus haut et un taux de compression plus élevé et l'amélioration de l'efficacité de divers composants, de sorte que l'efficacité de la turbine à gaz continue de s'améliorer.
2. Petite taille et facile à utiliser. La conception et la construction des composants de puissance des turbines à gaz sont dérivées des turbocompresseurs et des groupes auxiliaires de puissance, et la structure est simple et compacte. Par rapport aux équipements traditionnels, les équipements de turbine à gaz sont plus petits en termes d'échelle et de volume que les chaudières et turbines à vapeur traditionnelles, occupent une petite surface et sont faciles à déplacer.
3. Réduisez la combustion du charbon, propre et respectueux de l'environnement. Les turbines à gaz peuvent utiliser des combustibles autres que le charbon, tels que le gaz naturel, le propane, le gaz de puits de pétrole, le méthane de houille, le biogaz, l'essence, le diesel, le kérosène, l'alcool, etc. De plus, la turbine à gaz peut atteindre des émissions ultra faibles de NOx en contrôlant la production. de NOx pendant le processus de combustion, ou dénitrifier les gaz de combustion résiduaires lorsque les NOx sont générés et rejetés dans la chaudière à chaleur résiduelle, et peut recycler entièrement les ressources et atteindre véritablement zéro émission.
4. Bruit minimal, sûr et fiable. La quantité de basses fréquences produites lorsque la turbine à gaz fonctionne est faible. De plus, le dispositif de conversion hors réseau en réseau utilisant une télécommande numérique peut compenser le manque de sécurité et de stabilité des autres équipements.
Technologies clés des turbines à gaz
1. Technologie clé du compresseur : technologie de conception pneumatique, à charge élevée et à haut rendement ; Technologie de conception à haute stabilité avec performances aérodynamiques ; Technologie de conception pneumatique pneumatique à plusieurs étages ; Technologie de simulation numérique et de vérification des performances pneumatiques à plusieurs étages de la machine entière ; Structure du rotor et technologie de conception de résistance.
2. Technologie clé de la chambre de combustion, conception de l'organisation du champ de combustion et technologie de test ; Technologie de conception de structure de paroi de cylindre de flamme ; conception de buses et technologie de test ; Refroidissement des pièces à haute température, protection, technologie de conception de résistance ; Conception de combustion à faibles émissions et technologie de test ; Large gamme de conceptions de combustion stables et de technologies de test ; Technologie de simulation numérique et de vérification du champ de combustion.
3. Conception de refroidissement par air et technologie de test des aubes mobiles, des aubes directrices et des roues de roulette de la technologie clé des turbines ; Conception de refroidissement à la vapeur des pales et technologie de test ; Analyse du champ de température, du champ de contrainte et de la durée de vie de la résistance et technologie de test des pales et des roues ; Analyse des performances des étages de turbine et technologie de conception pour un flux d'air de refroidissement mixte ; Technologie de simulation numérique multiphysique et de vérification des aubes de refroidissement ; Structure du rotor et technologie de conception de résistance.
4. Technologie clé du système important de turbine à gaz, conception du système d'air de refroidissement, analyse des performances et technologie de débogage ; Pièces de réglage avancées du système de contrôle, contrôleur et loi de contrôle ; Technologie du système de démarrage ; Technologie des systèmes de roulements et d’huile de lubrification.
5. Les aspects techniques des matériaux des turbines à gaz comprennent principalement : une forte orientation vers la résistance à la corrosion thermique et le développement de superalliages monocristallins ; Amélioration du système de matériaux en superalliage ; Test de performance des matériaux à haute température dans des conditions de quasi-utilisation de 5000-10000 heures ; Etude des propriétés mécaniques de pièces moulées de grande taille en conditions proches du service ; Recherche sur la résistance à l'oxydation et la résistance à la corrosion thermique des pièces moulées de grandes dimensions ; Acier CrMoV à haute résistance pour tirants.
6. La technologie des procédés de turbine à gaz comprend principalement : la technologie de fabrication de noyaux en céramique à structure complexe ; Technologie de fabrication de coques de moules en céramique résistantes aux chocs thermiques à haute résistance ; Cristallisation directionnelle de grande taille, technologie de solidification directionnelle à lame monocristalline ; Traitement des aubes de turbine à haute température, soudage, traitement thermique, tests et autres processus ; technologie de revêtement de lame ; Recherche technique sur les aubes de turbines à gaz ; Spécifications de fabrication des aubes de turbine à gaz et critères d’acceptation ; technologie de fabrication de grands disques de turbine ; Processus de fabrication de tirants en acier à haute résistance ; Technologie de fabrication de brûleurs.
