燃氣輪機和蒸汽輪機的區別


將蒸汽、水、煙氣等流體的動能轉化為旋轉能量以進行工作的機械裝置稱為渦輪機。根據旋轉源,渦輪機的主要型別有:

  • 蒸汽輪機

  • 水輪機

  • 燃氣輪機

  • 風力渦輪機

本文將從定義、部件、尺寸、成本、效率等方面討論燃氣輪機和蒸汽輪機的區別。我們還添加了燃氣輪機和蒸汽輪機的簡要描述,供您參考。

什麼是燃氣輪機?

燃氣輪機,也稱為燃燒輪機,是一種內燃機,其中空氣和氣體燃料混合物的燃燒產生熱氣體以產生機械能。

在燃氣輪機中,空氣從大氣中吸入,並由壓縮機壓縮。然後,壓縮空氣被送入燃燒室,在那裡一些氣體燃料被燃燒以進一步提高空氣的溫度和壓力。現在,這種熱且加壓的空氣被引導流過渦輪機的動葉片,導致轉子旋轉。在這個過程中,熱空氣膨脹並最終排放到大氣中。

燃氣輪機廣泛用於燃氣輪機發電廠發電。燃氣輪機的一些其他用途包括為飛機、燃氣壓縮機等提供動力。

什麼是蒸汽輪機?

蒸汽輪機是一種從加壓蒸汽中提取熱能並將其轉化為旋轉機械能的輪機。

在蒸汽輪機的情況下,蒸汽在鍋爐中利用煤或其他燃料燃燒的熱量產生,然後該蒸汽透過渦輪機的葉片使其旋轉。渦輪機旋轉後,蒸汽冷凝並從渦輪機排出。

蒸汽輪機是在許多發電站中使用的一種最常用的渦輪機型別,用於驅動發電機。這些渦輪機也用於蒸汽機中以產生驅動動力。

燃氣輪機和蒸汽輪機的區別

燃氣輪機蒸汽輪機都廣泛用於各種發電站,以驅動發電機發電。但是,它們之間存在許多顯著差異,在下表中突出顯示:

差異依據
蒸汽輪機
燃氣輪機
定義
將蒸汽的熱能轉化為機械能的渦輪機型別稱為蒸汽輪機。將氣體或氣體混合物的熱能轉化為機械能的渦輪機型別稱為燃氣輪機。
工作流體
在蒸汽輪機中,工作流體是高壓蒸汽。燃氣輪機使用熱壓縮氣體或氣體混合物作為工作流體。
主要部件
蒸汽輪機的主要部件有低壓渦輪、中壓渦輪、轉子和高壓渦輪。燃氣輪機的主要部件有壓縮機、燃燒室和動力渦輪。
型別
蒸汽輪機有兩種型別,即“衝動式渦輪機”和“反動式渦輪機”。燃氣輪機的型別有:“渦噴發動機”、“渦扇發動機”、“渦槳發動機”和“渦軸發動機”。
啟動
啟動蒸汽輪機並不容易,而且啟動也需要很長時間。與蒸汽輪機相比,燃氣輪機的啟動更容易,所需時間更短。
尺寸
蒸汽輪機的尺寸更大,因此需要更大的安裝面積。燃氣輪機的尺寸相對較小。因此,它需要的安裝空間更少。
安裝成本
由於蒸汽輪機的尺寸較大,因此其安裝面積、運輸、人工等成本較高,從而增加了其總安裝成本。燃氣輪機的安裝成本相對低於蒸汽輪機。
效率
蒸汽輪機的效率較高。燃氣輪機的效率相對較低。
運營成本
蒸汽輪機的運營(或執行)成本相對較高。燃氣輪機的執行成本較低。
負載變化控制
根據負載的變化,蒸汽輪機的控制比較困難且昂貴。燃氣輪機可以很容易地根據負載的變化進行控制。
執行所需的水
蒸汽輪機的執行需要水。燃氣輪機的執行不依賴於供水。
內燃
蒸汽輪機不涉及燃料的內燃。燃氣輪機的情況下存在燃料的內燃。
執行
蒸汽輪機執行水基迴圈,稱為朗肯迴圈。燃氣輪機執行壓縮空氣和燃料的能量產生,稱為布雷頓迴圈或焦耳迴圈。
維護
蒸汽輪機需要更多的維護。燃氣輪機的維護較少。
內部溫度
蒸汽輪機的內部溫度相對較低,約為 500 °C 至 650 °C。燃氣輪機的內部溫度高於蒸汽輪機,約為 1500 °C。
應用
蒸汽輪機用於火力發電廠、核電站等。燃氣輪機廣泛應用於燃氣輪機電站、飛機發動機等。

結論

我們在上表中描述了蒸汽輪機和燃氣輪機之間所有主要區別。兩者之間最顯著的區別在於,燃氣輪機使用熱氣體作為工作流體,而蒸汽輪機使用高壓蒸汽來產生渦輪機的旋轉。

更新於:2022 年 7 月 21 日

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