燃氣輪機工程手冊（翻譯版•原書第4版）
定 價：198 元
- 作者：MeherwanP.Boyce
- 出版時間：2022/3/1
- ISBN：9787111604143
- 出 版 社：機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TK47-62
- 頁碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開本：16開
本書重點論述了燃氣輪機的循環(huán)理論、部件特性、技術規(guī)范、性能測試、材料特性、軸承潤滑、密封技術、轉(zhuǎn)子平衡、連接對中、頻譜分析、控制系統(tǒng)、燃料處理、維護保養(yǎng)、故障案例等多個方面的重要內(nèi)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(yǎng)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(jīng)典著作。
本書可供從事能源動力相關專業(yè)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。
燃氣輪機是一種以連續(xù)流動的氣體作為工質(zhì)，將燃料的化學能轉(zhuǎn)換為熱能，然后轉(zhuǎn)換為機械功的高溫、高壓、高速及高轉(zhuǎn)速的熱力葉輪機械（熱力原動機），通常包括四大核心部件：壓氣機、燃燒室、燃氣透平和控制系統(tǒng)。與蒸汽輪機相比，燃氣輪機具有體積小、重量輕、起動快、少用或不用冷卻水等諸多優(yōu)點，在航空動力、地面發(fā)電、航海推進以及石油化工等領域具有非常廣泛的應用。
燃氣輪機作為一種先進而復雜的成套動力機械裝備，屬于典型的高新技術密集型產(chǎn)品，被譽為“大型裝備制造業(yè)皇冠上的明珠”。燃氣輪機也是高科技的重要載體，代表了多學科交叉集成和工程技術融合發(fā)展的綜合水平。發(fā)展集新理論、新方法、新技術、新材料、新工藝于一身的燃氣輪機產(chǎn)業(yè)，是國家高新技術水平和綜合科技實力的顯著標志之一，具有十分重要的戰(zhàn)略地位和應用前景。
本書由西安交通大學能源與動力工程學院葉輪機械研究所、陜西省葉輪機械及動力裝備工程實驗室豐鎮(zhèn)平教授組織翻譯，豐鎮(zhèn)平、李祥晟、鄧清華、謝永慧、張文普、李軍、李亮、戴義平、劉釗、晏鑫、李志剛參與了翻譯工作。其中，豐鎮(zhèn)平負責前言、第1和22章；李祥晟負責第2、3和4章；謝永慧負責第5、16、17和18章；李軍負責第6章；李亮、李志剛負責第7和9章；鄧清華負責目錄、第8和20章、附錄；張文普、李祥晟負責第10和12章；戴義平負責第11和19章；晏鑫負責第13和14章；劉釗負責第15和21章。感謝Turbo Aero研究團隊的研究生盧娟、張鵬飛、王志多、楊星、葉綠、張辰、趙航、齊文嬌、張漢楨、黃文婷、邵帥、劉兆方、周偉倫、劉戰(zhàn)勝、姜豪等對本書翻譯工作提供的幫助。全書由豐鎮(zhèn)平教授、李祥晟博士和鄧清華博士負責審閱、校核及統(tǒng)稿。
譯者
《燃氣輪機工程手冊》第4版討論了燃氣輪機設計、制造、安裝、運行和維護領域的進展，旨在更好地回答當今燃氣輪機在設計、制造、安裝、運行和維護方面的問題。本版還論述了過去幾年來燃氣輪機在潤滑和控制等領域中的大多數(shù)新進展和維護實踐。
過去幾年，燃氣輪機在石化、發(fā)電和海上石油工業(yè)應用中得到了迅速發(fā)展。電力行業(yè)在過去十年采用了聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠，而新型高效燃氣輪機是該行業(yè)這一增長領域的中心。但是，由于天然氣成本的不斷攀升，許多專為基本負荷運行設計的電廠每天都在50%負荷到滿負荷之間運行，大多數(shù)情況下不得不在周末關停。新的維護技術和故障案例章節(jié)，通過實例分析，將對該領域那些必須使電廠在非基本負荷設計工況下運行的現(xiàn)場工程師有很大幫助。此外，本版也包含了對這些電廠應用其他燃料運行的研究。
第1章用了近60頁篇幅來論述燃氣輪機的發(fā)展歷史及燃氣輪機許多主要部件的發(fā)展細節(jié)，這是對多年來燃氣輪機主要部件及其演化的總結。
本書還為次涉足葉輪機械領域的年輕工科本科生或研究生提供了流體力學和熱力學的基本知識。本書非常適合作為大學本科生或研究生葉輪機械課程以及與石化、發(fā)電、海上石油工業(yè)相關公司的內(nèi)部培訓計劃的教材。
本版不僅對燃氣輪機技術內(nèi)容進行了更新，同時基于許多在本科階段使用過本書的學生的建議，在第2章和第3章提供了一個清晰了解燃氣輪機在熱力學、循環(huán)和流體力學方面基本關系的框架。這些章節(jié)具有新的示圖和關系式，可使讀者更容易理解復雜的熱力學和流體力學的關系以及所介紹的新型循環(huán)。
本版對燃燒室、軸流式與徑流式透平及齒輪系統(tǒng)等章節(jié)進行了重新編寫。新寫的燃燒室一章論述了干式低NOx（DLN）燃燒室的燃燒問題以及這類燃燒室中的回火等相關問題，例如回火。對燃氣輪機低NOx排放的重視促使了新型干式低排放（DLE）燃燒室的研發(fā)，有關問題在本版中進行了深入的討論。
本版對燃氣透平，無論是軸流式還是徑流式透平都做了詳細的論述。向心式（徑流式）透平這一新擴展的章節(jié)，可使讀者更為深入地了解徑流式透平以及透平膨脹機的設計。這類透平變得越來越重要，因為在煉油廠和其他化工廠可以使用工業(yè)氣體為燃氣輪機提供動力。
作者感謝祿福金（Lufkin）工業(yè)公司動力傳動部工程總監(jiān)麗莎·福特（Lisa Ford）夫人，她幫助重寫了齒輪這一章，從而可使讀者接觸到在燃氣輪機上應用的齒輪技術。在該擴展的章節(jié)中，將詳細介紹制造這些齒輪的工具和齒輪特性。
本版從燃氣輪機性能的退化到燃氣輪機所有主要部件發(fā)生的故障，給出了燃氣輪機故障的歷史案例。對維護技術這一章進行了重新編寫與更新。這些章節(jié)論述了長期服務協(xié)議（LTSAs），它對新型先進燃氣輪機而言是重要的服務合同，因為貸款機構對原始設備制造商在處理有關問題方面更具信心。這些章節(jié)還添加了特殊維護表格，以便讀者能夠?qū)λ麄冊诂F(xiàn)場可能遇到的燃氣輪機故障問題進行排除。
新型燃氣輪機的透平進口溫度已達2，600℉（1，427℃），航空燃氣輪機壓比超過40，工業(yè)燃氣輪機壓比超過30。為此，本書加強了軸流式壓氣機設計方面的內(nèi)容。為了充分了解這些高壓比軸流式壓氣機的運行原理，讀者必須仔細閱讀第7章。這一章全面介紹了燃氣輪機壓氣機中喘振的出現(xiàn)，并且非常詳細地描述了壓氣機喘振、旋轉(zhuǎn)失速和阻塞流動工況的不同機理。
材料和涂層的進步推動了壓氣機和透平設計技術的發(fā)展
翻譯版前言
第4版前言
第1版序
作者簡介
第1部分設計：理論與實踐
第1章燃氣輪機概述2
燃氣輪機循環(huán)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(yè)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
涂層53
燃氣輪機余熱回收53
余熱系統(tǒng)補燃55
儀器和控制55
第2章理論與實際循環(huán)分析57
布雷頓循環(huán)57
回熱影響60
間冷與再熱影響61
實際循環(huán)分析62
簡單循環(huán)63
分軸簡單循環(huán)64
回熱循環(huán)65
間冷循環(huán)65
再熱循環(huán)66
間冷回熱再熱循環(huán)67
注蒸汽循環(huán)68
蒸發(fā)回熱循環(huán)69
布雷頓朗肯循環(huán)70
循環(huán)分析總結72
聯(lián)合循環(huán)電廠概述73
壓縮空氣儲能循環(huán)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(fā)冷卻79
燃氣輪機進口制冷80
進口蒸發(fā)與制冷組合系統(tǒng)82
熱能儲存系統(tǒng)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(fā)冷卻與蒸汽噴注組合84
功率提升系統(tǒng)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
干球與濕球溫度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(xù)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
裝置位置和場地布置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(diào)峰118
起動技術118
性能標準118
ASME PTC191：測試不確定性119
ASME PTC193：溫度測量儀表和儀器119
ASME PTC195：流量測量，2004年
發(fā)布119
ASME PTC1910：煙氣與排氣分析120
ASME PTC1911：動力循環(huán)中蒸汽與水樣的采集、調(diào)試和分析120
ASME PTC1923：模型試驗指導手冊，
1980年發(fā)布121
ASME PTC46：整體機組的性能測試規(guī)范，1996年1月發(fā)布121
燃氣輪機性能測試規(guī)范122
ASME PTC22，2006年發(fā)布122
ASME 固定式燃氣輪機排放測量B1339，1994年發(fā)布122
ASME PTC36：工業(yè)噪聲測量（ASME B1338），2004年發(fā)布122
機械參數(shù)123
ASME B1332基本型燃氣輪機，1977年發(fā)布（1997年修訂）123
ASME B1333燃氣輪機輔助設備采購標準，1981年發(fā)布（1994年修訂）123
ASME B1334燃氣輪機控制與保護系統(tǒng)，1978年發(fā)布（1997年修訂）123
ASME B1335燃氣輪機電力設備采購標準，1978年發(fā)布（1994年修訂）124
ASME B1337M燃氣輪機燃料，1985年發(fā)布（1992年修訂）124
ASME B1338燃氣輪機裝置噪聲，1977年發(fā)布（1989年修訂）124
ASME B1339固定式燃氣輪機排放的檢測，1994年發(fā)布124
API標準616，石油、化工和氣體工業(yè)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(yè)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(yè)設備用潤滑、軸封和控制油系統(tǒng)及附件，第4版，1999年4月125
API標準618，石油、化工和氣體工業(yè)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(yè)設備用旋轉(zhuǎn)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(jiān)測系統(tǒng)，第3版，1993年11月125
API標準671，石油、化工和氣體工業(yè)設備專用聯(lián)軸器，第3版，1998年10月125
API標準677，石油、化工和氣體工業(yè)設備用通用齒輪箱，第2版，1997年7月發(fā)布（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(tǒng)132
振動測量134
技術規(guī)范136
第5章轉(zhuǎn)子動力學140
數(shù)學分析140
無阻尼自由振動系統(tǒng)141
阻尼振動系統(tǒng)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(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速計算149
機電系統(tǒng)及模擬151
轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)上的作用力152
轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)的不穩(wěn)定性153
自激不穩(wěn)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(nèi)滑移產(chǎn)生的原因174
Stodola滑移因子176
Stanitz滑移因子176
擴壓器176
蝸殼178
離心式壓氣機性能178
轉(zhuǎn)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(jiān)測與控制186
過程離心式壓氣機188
壓氣機結構189
葉輪制造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
擴散因子204
沖角204
落后角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(shù)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22
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