蒸汽涡轮发动机

蒸汽涡轮发动机（Steam   turbine）它是一种捕捉水加热形成的蒸汽的动能，并将其转化为涡轮旋转的动能的机器。

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全称是蒸汽涡轮发动机（Steam   turbine）是一种撷取（由水加热形成）将水蒸气的动能转化为涡轮旋转动能的机械。与詹姆斯相比·瓦特发明的单级往复式蒸汽机，热效率大大提高，更接近热力学中的理想可逆过程，可以提供更多的动力到目前为止，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，在世界上约占80%使用涡轮蒸汽机发电。

燃气－汽轮机联合循环是将按不同热力循环工作的燃气轮机和汽轮机组合起来的装置，有时也称为联合循环。为了提高热机的效率，应该提高热机中的加热温度，并尽可能降低除热温度。但是汽轮机和燃气轮机的热力循环不能很好地满足上述要求。如果将它们结合起来，用燃气轮机的余热加热蒸汽，就可以同时获得燃气轮机加热温度较高和蒸汽轮机余热温度较低的双重优点。

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联合循环的理论基础早已确立。热力学的创始人之一卡诺提出了联合循环的概念。但直到20世纪中叶，实用的联合循环电厂才开始存在。发展联合循环的关键是发展高温、高性能、大功率燃气轮机。为了适应石油短缺的形势，在燃气轮机中有效地燃烧煤也是一项关键技术。目前，世界上所有先进的工业国家都已经建立了联合循环机组的产品。其中最大功率已超过60万千瓦，最高热效率达到62.22%以上。它用作热电装置，燃料利用率可高达80%左右，单台机组最长运行时间已超过10万小时。热机的热效率应该提高1%两者都很难，但只要把燃气轮机和蒸汽轮机结合起来，联合循环就能大大节能。

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定义

燃气涡轮发动机（  gas   turbine   engine or combustion   turbine 3356 engine）或者说，是属于热机的发动机。燃气轮机可以是广义的名词，基本原理都差不多，包括涡轮喷气发动机等等。而一般所指的燃气涡轮发动机，通常指的是船舶（主要是军用战斗舰）车辆（通常，它是一种足够大的车辆，可以容纳燃气轮机，如坦克、工程车辆等）发电机组等的。与涡轮发动机用于推进不同，它的涡轮不仅驱动传动轴，还连接车辆的传动系统、除了船的螺旋桨或发电机，还会带动压缩机。

微型 www.qwbaike.cn

微型燃气轮机也可以称为：

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微型燃气轮机本质上是针对分散发电和气电共生的，也是混合动力汽车的关键技术之一它在商业上有从一千瓦到几十上百千瓦的市场潜力。1950年，汉莎航空公司首次推出由燃气轮机驱动的概念车“JET1”但实际上还没有大规模生产

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这一成功也有利于电子领域的改革，包括无人操作和公共电网的计算机化、电力切换调度技术可以使发电源不与电网捆绑，并允许发电机加入涡轮机结构，提供两倍的效率。由于微型燃气涡轮发动机与传统的往复式发动机相比有很多优点，可以产生更高的能量密度效率（与重量和大小有关）极低的热辐射和极少的运动部件使其易于维护，还可以节省空调所需的润滑油和制冷剂。通常情况下，涡轮机还可以更有效地减少废热消耗，同时节省冷却系统的能耗。然而，活塞式发动机发电机对功率需求的变化反应迅速，活塞式发动机通常效率更高尽管微型燃气涡轮发动机的效率正在提高。与活塞式发动机相比，微型燃气涡轮发动机在低输出时效率下降更多。

微型燃气涡轮发动机接受多种燃料，例如汽油、天然气、丙烷、柴油、煤油也可以使用可再生燃料，如E85酒精汽油、生物柴油和沼气。另外一个很大的好处就是可以像现在流行的燃料电池一样，用氢气作为动力燃料，从水中分离出来的氢气可以作为来源。但缺点是易燃，以至于以后这种便携设备可能无法带上飞机或其他敏感场所。 www.qwbaike.cn

微型涡轮采用单级压气机设计，但单级涡轮零件由于要承受高温高压，很难生产。废热可以用来提供热水、暖气、干法使用或吸收冷却方法（吸收式制冷是一种不使用电能而是使用热能来提供冷空气的方法）

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典型的涡轮机效率约为25%到35%但是连接到废热发电系统（气电共生）系统，可以升级到80% www.qwbaike.cn

20世纪90年代中期，麻省理工学院开始了毫米级涡轮的研发项目，由航空航天学教授Alan H负责. 爱泼斯坦主导研发了个人涡轮发电机，可以满足现代所有的电力需求，就像目前一些小城市使用的大型涡轮发电机一样。 Epstein教授表示，目前商用的可充电锂离子电池只有120块左右-150 Wh/公斤能量比，麻省理工学院 s毫米级涡轮可达500-700 Wh/Kg能量，近期也有很大希望达到1200-1500 Wh/kg。 www.qwbaike.cn

澳大利亚发明家开始研究这种微电机系统技术（MEMS）为便携式设备供电的可能性，这些设备使用氢气或丁烷作为燃料，以实现200万转分的超高速。这款燃气涡轮发动机的制造采用了芯片工业的技术，大部分都是用硅制造的。这种燃气涡轮发动机可以连接到发电机上提供电力。捷豹在2010年推出了 C-x 75 概念车，用两个微型燃气轮机代替发动机给电动汽车充电，成为一款新型混合动力汽车，而且由于燃气轮机的原理与传统发动机不同，可以使用柴油、天然气、液化石油气、生物柴油和其他燃料在同一辆车上。 www.qwbaike.cn