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本書重點論述了燃氣輪機的迴圈理論、部件特性、技術規範、性能測試、材料特性、軸承潤滑、密封技術、轉子平衡、連接對中、頻譜分析、控制系統、燃料處理、維護保養、故障案例等多個方面的重要內容，不僅有燃氣輪機基本原理的過程推演，也有工程應用實例的詳細介紹，還有機組維護保養的具體說明，是一本全面闡述燃氣輪機基本理論與工程技術及其應用的經典著作。
本書可供從事能源動力相關專業研究的科研人員使用，也可作為燃氣輪機相關設計、運行與維護技術人員的工程參考手冊，還可作為大專院校師生學習燃氣輪機技術的基礎教材或補充讀物。
第1部分設計：理論與實踐
第1章燃氣輪機概述2
燃氣輪機迴圈3
燃氣輪機性能5
燃氣輪機設計考慮7
燃氣輪機分類10
重型燃氣輪機11
航空改型燃氣輪機21
工業燃氣輪機24
小型燃氣輪機26
車用燃氣輪機27
微型燃氣輪機31
燃氣輪機主要部件33
壓氣機33
再生式回熱器/表面式回熱器35
燃料種類37
燃燒室38
透平49
材料51
塗層53
燃氣輪機餘熱回收53
餘熱系統補燃55
儀器和控制55
第2章理論與實際迴圈分析57
佈雷頓迴圈57
回熱影響60
間冷與再熱影響61
實際迴圈分析62
簡單迴圈63
分軸簡單迴圈64
回熱迴圈65
間冷迴圈65
再熱迴圈66
間冷回熱再熱迴圈67
注蒸汽迴圈68
蒸發回熱迴圈69
佈雷頓怖士涎環70
迴圈分析總結72
聯合迴圈電廠概述73
壓縮空氣儲能迴圈78
功率提升79
進口冷卻79
壓縮空氣、蒸汽或水的噴注79
進口冷卻技術79
燃氣輪機蒸發冷卻79
燃氣輪機進口製冷80
進口蒸發與製冷組合系統82
熱能儲存系統82
壓縮空氣、蒸汽或水噴注提升功率83
壓氣機級間噴水83
加濕加熱壓縮空氣噴注84
蒸發冷卻與蒸汽噴注組合84
功率提升系統總結86
參考文獻88
第3章壓氣機與透平性能特性89
葉輪機械氣動熱力學89
理想氣體89
幹球與濕球溫度92
光學與輻射高溫計95
理想氣體定律96
壓縮性影響97
氣動熱力學方程98
連續方程99
動量方程99
能量方程100
效率101
熱效率102
多變效率103
量綱分析104
壓氣機性能特性107
透平性能特性108
燃氣輪機性能計算109
參考文獻112
第4章性能與機械標準113
燃氣輪機應用的主要因素113
應用類型113
裝置位置和場地佈置115
裝置種類115
燃氣輪機功率和效率115
燃料種類117
機組罩殼118
裝置運行模式：基本負荷或調峰118
起動技術118
性能標準118
ASMEPTC191：測試不確定性119
ASMEPTC193：溫度測量儀錶和儀器119
ASMEPTC195：流量測量，2004年發佈119
ASMEPTC1910：煙氣與排氣分析120
ASMEPTC1911：動力迴圈中蒸汽與水樣的採集、調試和分析120
ASMEPTC1923：模型試驗指導手冊，1980年發佈121
ASMEPTC46：整體機組的性能測試規範，1996年1月發佈121
燃氣輪機性能測試規範122
ASMEPTC22，2006年發佈122
ASME固定式燃氣輪機排放測量B1339，1994年發佈122
ASMEPTC36：工業雜訊測量（ASMEB1338），2004年發佈122
機械參數123
ASMEB1332基本型燃氣輪機，1977年發佈（1997年修訂）123
ASMEB1333燃氣輪機輔助設備採購標準，1981年發佈（1994年修訂）123
ASMEB1334燃氣輪機控制與保護系統，1978年發佈（1997年修訂）123
ASMEB1335燃氣輪機電力設備採購標準，1978年發佈（1994年修訂）124
ASMEB1337M燃氣輪機燃料，1985年發佈（1992年修訂）124
ASMEB1338燃氣輪機裝置雜訊，1977年發佈（1989年修訂）124
ASMEB1339固定式燃氣輪機排放的檢測，1994年發佈124
API標準616，石油、化工和氣體工業設備用燃氣輪機，第4版，1998年8月124
API標準613，石油、化工和氣體工業設備特殊用途齒輪箱，第4版，1995年6月124
API標準614，石油、化工和氣體工業設備用潤滑、軸封和控制油系統及附件，第4版，1999年4月125
API標準618，石油、化工和氣體工業設備用往復式壓氣機，第4版，1995年6月125
API標準619，石油、化工和氣體工業設備用旋轉式容積壓縮機，第3版，1997年6月125
ANSI/API標準670，振動、軸向位置與軸承溫度監測系統，第3版，1993年11月125
API標準671，石油、化工和氣體工業設備專用聯軸器，第3版，1998年10月125
API標準677，石油、化工和氣體工業設備用通用齒輪箱，第2版，1997年7月發佈（2000年3月修訂）125
燃氣輪機機械標準應用126
齒輪130
潤滑系統132
振動測量134
技術規範136
第5章轉子動力學140
數學分析140
無阻尼自由振動系統141
阻尼振動系統142
強迫振動144
設計要點146
葉輪機械上的應用147
剛性支承147
彈性支承148
轉子軸承系統的臨界轉速計算149
機電系統及類比151
轉子軸承系統上的作用力152
轉子軸承系統的不穩定性153
自激不穩定性154
坎貝爾圖159
參考文獻161
第2部分主要部件
第6章離心式壓氣機164
離心式壓氣機部件165
進口導流葉片168
葉輪170
葉輪導風輪171
葉輪工作輪172
葉輪內滑移產生的原因174
Stodola滑移因數176
Stanitz滑移因數176
擴壓器176
蝸殼178
離心式壓氣機性能178
轉子損失179
靜子損失180
壓氣機喘振182
氣體組分影響185
喘振的外部原因與影響186
喘振監測與控制186
過程離心式壓氣機188
壓氣機結構189
葉輪製造190
參考文獻191
第7章軸流式壓氣機194
引言194
葉片與葉柵術語196
基元翼型理論198
層流葉型199
能量加入200
速度三角形200
反動度202
徑向平衡方程203
擴散因數204
沖角204
落後角206
壓氣機運行特性208
壓氣機喘振208
壓氣機阻塞210
壓氣機失速210
壓氣機性能參數215
軸流式壓氣機損失216
軸流式壓氣機新進展218
軸流式壓氣機研究219
葉柵試驗219
葉片型線220
壓氣機葉片材料223
致謝224
參考文獻225
第8章向心式透平226
水力向心式透平226
氣體向心式透平228
透平結構229
熱力學與氣動力學理論233
透平設計要點237
向心式透平性能238
向心式透平損失240
向心式透平應用240
參考文獻242
第9章軸流式透平243
透平結構243
熱力學與氣動力學理論245
利用係數248
反動度248
做功係數248
速度三角形249
零出口旋流速度三角形249
衝動式速度三角形250
反動式速度三角形250
衝動式透平250
透平葉片冷卻概念254
對流冷卻257
衝擊冷卻257
氣膜冷卻257
發散冷卻257
水/蒸汽冷卻257
透平葉片冷卻設計258
對流與衝擊冷卻/內部冷卻設計258
氣膜與對流冷卻設計258
發散冷卻設計260
多孔冷卻設計260
水冷透平葉片261
蒸汽冷卻透平葉片261
冷卻透平氣動力學262
透平損失265
參考文獻268
0章燃燒室269
燃氣輪機燃燒室269
典型燃燒室佈置270
環管形和環形燃燒室270
筒形燃燒室272
燃燒室中的燃燒272
擴散燃燒室272
擴散燃燒室中的空氣污染問題279
煙霧279
氮氧化物279
抑制NOx的生成282
擴散燃燒室設計283
擴散燃燒室283
火焰穩定285
燃燒與稀釋286
火焰筒氣膜冷卻286
燃料霧化與點火287
幹式低排放燃燒室288
一次燃料（主燃料）295
貧財度劑295
預混轉換295
值班預混295
預混295
三次燃料全速無負荷（FSNL）295
筒形燃燒室300
DLN/DLE燃燒室的運行301
催化燃燒與催化燃燒室303
催化燃燒的特點303
催化燃燒室設計304
預燃室305
主燃料噴嘴305
催化反應器305
過渡段306
第3部分材料、燃料技術與燃料系統
第11章材料310
燃氣輪機金屬材料的特性312
蠕變與斷裂312
塑性與斷裂313
迴圈疲勞313
熱疲勞313
腐蝕314
燃氣輪機材料316
透平葉輪合金318
壓氣機葉片319
鍛件與無損檢測319
陶瓷320
塗層320
持環塗層323
未來塗層323
參考文獻324
第12章燃料325
燃料規範327
燃料特性329
液體燃料329
液體燃料的處理與加工331
重質燃料336
氣體燃料的處理和加工338
氣體燃料系統中去除顆粒和液體的設備342
燃料加熱343
燃氣輪機部件清洗344
熱部件清洗345
壓氣機清洗345
燃料經濟學346
運行經驗347
管道系統的伴熱348
伴熱系統種類349
蒸汽伴熱系統349
電伴熱350
液體儲存350
常壓儲罐350
高位儲罐350
開式儲罐350
固定頂蓋儲罐351
浮動頂蓋儲罐351
壓力儲罐351
參考文獻351
第4部分輔助部件和配件
第13章軸承與密封354
軸承354
滾動軸承354
滑動軸承358
軸承設計準則359
可傾瓦滑動軸承362
軸承材料364
軸承與軸的不穩定性364
推力軸承366
推力軸承設計的影響因素367
推力軸承功率損失367
密封368
非接觸密封368
迷宮密封368
指環（套筒）密封371
機械端面密封372
機械密封選擇與應用376
產品376
產品注意事項377
密封環境377
密封佈置注意事項377
設備378
二次填料378
密封面組合378
密封壓蓋板378
主密封體378
密封系統378
相關的油系統379
幹氣密封380
串列式幹氣密封381
串列式幹氣迷宮密封381
雙氣體密封382
幹氣密封工作範圍383
幹氣密封材料383
幹氣密封系統383
幹氣密封性能退化383
參考文獻384
4章齒輪386
齒輪類型387
齒輪設計的影響因素388
壓力角389
螺旋角390
齒輪硬度390
磨損391
齒輪精度391
軸承類型391
服役係數392
齒輪箱392
潤滑392
加工過程393
滾齒393
滾齒與剃齒393
滾齒與研磨394
磨削394
齒輪等級394
齒輪雜訊395
安裝與始運行395
齒輪失效397
致謝398
參考文獻398
第5部分安裝、運行與維護
第15章潤滑400
基礎油系統400
潤滑油系統400
密封油系統404
潤滑管理規程405
潤滑油的選擇405
油的污染406
篩檢程式的選擇406
清潔和沖洗408
油品採樣與檢測408
油分析檢測409
檢測規定412
齒輪箱412
清潔油系統413
聯軸器潤滑414
參考文獻415
第16章頻譜分析416
振動測量419
位移感測器420
速度感測器420
加速度感測器420
動態壓力感測器421
資料記錄421
振動頻譜分析422
次同步振動分析425
同步與諧波頻譜分析426
參考文獻30
第17章平衡431
轉子不平衡431
平衡過程435
軌跡平衡435
模態平衡435
多平面平衡（影響係數法）436
平衡技術的應用438
多平面平衡的用戶指導440
參考文獻442
第18章聯軸器與對中443
齒輪聯軸器445
充油聯軸器447
油脂聯軸器447
連續供油聯軸器447
齒輪聯軸器故障模式448
金屬膜片聯軸器449
金屬圓盤聯軸器451
葉輪機械升級452
弧端齒聯軸器454
軸的對中455
軸的對中過程455
參考文獻459
第19章控制系統和儀器461
控制系統461
起動順序466
狀態監測系統467
實際診斷系統的要求468
監測軟體469
狀態監測系統的實施471
電廠負荷優化472
線上優化過程472
生命週期成本473
診斷系統元件與功能474
資料登錄475
儀器要求475
典型儀器(要求)475
需要的儀器（可選擇）476
氣熱資料獲取標準476
過濾系統壓降477
壓氣機與透平溫度及壓力測量478
溫度測量478
熱電偶478
熱阻式溫度感測器479
高溫計479
壓力測量479
振動測量480
振動測量儀器選擇480
振動資料分析系統選擇481
輔助監測系統482
燃料系統482
扭矩測量482
機組基準線483
資料趨勢484
燃氣輪機484
損失分類486
壓氣機氣動特性和壓氣機喘振486
故障診斷487
壓氣機分析487
燃燒室分析488
透平分析488
燃氣輪機效率489
機械故障診斷490
資料檢索491
總結492
參考文獻492
第20章燃氣輪機性能測試493
引言493
性能標準494
整流段494
壓力測量495
溫度測量496
流量測量496
燃氣輪機測試498
燃氣輪機499
進口空氣篩檢程式模組500
壓氣機模組500
燃燒室模組501
燃氣透平模組501
關鍵熱端部件生命週期考慮501
性能曲線502
燃氣輪機性能計算502
基本控制方程502
性能計算504
燃氣輪機性能修正508
性能修正係數509
振動測量511
轉子動力學511
振動測量要求512
排放測量512
排放512
電廠損失514
參考文獻515
第21章維護技術517
維護原理517
設備效率和效能化518
基於性能的全面生產維護計畫的組織
結構520
基於性能的全面生產維護的實施520
維護部門需求522
員工培訓522
員工類型523
培訓類型523
工具和車間設備525
備件庫存526
狀態和壽命評估526
可用性和可靠性526
高的可靠性528
燃氣輪機起動529
以高機組可靠性為目標的再設計530
燃氣輪機530
軸流式壓氣機531
幹式低NOx燃燒室532
軸流式透平534
維護計畫535
維護資訊溝通535
檢修537
長期服務協定539
孔探檢查540
燃氣輪機部件的維護544
壓氣機545
壓氣機清潔549
壓氣機水洗550
不同的清洗系統551
線上清洗系統551
離線清洗系統552
線上與離線清洗液體553
離線清洗過程554
燃燒室554
透平556
服役透平葉片的修復559
轉子動力學系統特性561
軸承維護562
間隙檢查566
推力軸承失效566
聯軸器維護568
葉輪機械基座的維修和修復569
安裝缺陷569
增加品質和剛度570
參考文獻570
第22章故障案例571
軸流式壓氣機572
燃燒系統578
過渡段580
軸流式透平581
附錄單位換算592
