燃机整体结构和总体布局
燃机结构(燃烧系统)
数量:4个 分布:#4、#5、#10和#11 型式:紫外线火焰探测器
PG9171E燃气轮机燃烧系统
燃料喷嘴(Fuel Nozzle)
PG9171E燃气轮机燃烧系统
燃料喷嘴
燃料喷嘴试验 流量检查(6.9Kg/cm2,20秒,27.46-30.30 L/min) 流量分布均匀度检查 雾化角度检查 泄露检查
PG9171E燃气轮机燃烧系统
火花塞(Spark Plugs)
分管回流 14个火焰筒
PG9171E燃气轮机燃烧系统
火焰筒(Combustion Liner)
压气机排气在导流衬套导流下,沿火焰筒外部从前端流入,部分空气通过 火焰筒罩壳孔和旋流板从前部流入且进入火焰筒的反应区 反应区的高温燃气通过热掺混区,然后进入掺混区与其他的空气混合. 掺 混区的计量孔允许适量空气进入,将燃气冷却到所希望的温度.沿火焰筒 长度方向分布的环形槽,其作用是为冷却火焰筒壁提供空气膜,而火焰筒 的罩壳是由其上的鱼鳞片冷却的
PG9171E燃气轮机燃烧系统
火焰筒(Combustion Liner)
火焰筒空气的划分 燃烧空气(一次空气) 掺混空气(二次空气) 冷却空气
PG9171E燃气轮机燃烧系统
火焰筒(Combustion Liner)
1、材料:Hastelloy-X(镍基合金) 2、TBC隔热涂层(0.4~0.6mm) 结合成:NiCrAlY 氧化隔离层:YTTRIA稳态氧化锆 每1mil可降低4~9℃
火花塞(Spark Plugs)
PG9171E燃气轮机燃烧系统
火焰探测器
4个火焰探测器安装在4个不同的火焰筒内 火焰探测器由一小充气管组成,充气管内有两个相离很近的电极.内置电 源的电气模块为两电极提供高压直流电源 当紫外线存在时,将引起充气管放电,这样就会产生一个脉冲电流和引起 电源的放电 紫外线存在时,电源就会连续不断地重复充电和放电过程,且将火焰的状 态转换到燃机控制系统
燃气轮机燃烧室结构分类与分析
燃气轮机燃烧室结构分类与分析目录1 .燃气轮机燃烧室的形式概述 (1)2 .顺流与逆流 (1)3 .圆筒型 (2)4 .分管型 (3)5 .环型 (4)6 .环管型 (5)1燃气轮机燃烧室的形式概述燃气轮机燃烧室按照气流流动可分为逆流式和顺流式,按总体结构划分则可分为圆管型、分管型、环型和环管型。
其基本结构包括一次空气的配气结构、火焰管壁的冷却结构、燃气混合机构、燃料供应机构、点火机构等。
2.顺流与逆流顺流指空气自燃烧室的前端流入,燃烧后燃气直接由后端排出,这时压力损失较小。
逆流分管燃烧室通常布置在压气机或透平外围。
圆筒型逆流式燃烧室布置在机组上,其形式可为顶立、顶卧、侧立、切向等,机组轴向长度较短,还能使燃烧空气得到火焰筒内燃气的预热,有利于燃烧,但因气流往返而压力损失较大。
3.圆筒型圆筒型燃烧室指一个或两个分置于燃气轮机机组近旁或直接座于机体之上的燃烧室,可直立或横卧于燃机上方,或直立于燃机侧面,具有圆筒形的外壳和火焰图。
广泛应用于小功率燃机及部分中等高功率燃机。
图5—3圆筒型燃烧室的结构示意图-1—喷油事#2—径向旋流器13一过波>4次空气射摄孔I5—双层室多孔冷却机构*6—推合嗖管,7—点火器其优点为结构简单,机组的全部空气在一个或两个燃烧室中完成燃烧加热过程,装拆容易。
由于在工业型机组中空间限制并不很严,燃烧室可以做得大些,因而燃烧过程比较容易组织。
燃烧效率高,流阻损失小,还宜于燃用重质燃料。
便于维修。
其缺点为燃烧热强度低。
金属材料消耗量较大,而且难于做全尺寸燃烧室的全参数试验,致使设计和调整比较困难。
且空间利用率差、容积热强度较低。
调试时所需风源较大。
4.分管型分管型燃烧室指一台燃气轮机中设置若干分开的小燃烧室,通常8・12个,围绕燃机轴线均匀布置,各燃烧室之间由联焰管联接。
每个燃烧室有单独的外壳、火焰管、喷油嘴,但仅有2个点火器,其它则靠联焰管点燃。
多应用于大功率工业型燃气轮机,但已较少应用。
燃机结构
9E燃机结构一:燃机基础及支撑4.1.1 燃机基础:支撑燃机和进气室的基础为一长约9.15米的钢质框架结构,是由钢柱和钢板制造组成。
燃机基础框架由两个纵向宽90厘米法兰式承重梁及三个十字横梁组成,以此作为燃机安装的垂直支撑基础,钢密封平板焊接在框架的底部。
在左侧的纵向承重梁和后端的十字支撑横梁之间,焊接了钢密封平板,为燃机的2#瓦,3#瓦和发电机轴瓦提供滑油的供油和回油。
在燃机基础的两侧,安装了起重用的吊耳和支撑及十字横梁。
在基础的底部两侧,各有四个机械加工过的平垫,方便了现场基础的安装。
在基础框架的上部,也提供了两个用于燃机后支撑安装的机械加工过的平垫。
4.1.2 透平支撑:燃机在三个位置通过垂直支撑安装在基础之上,前支撑位于压气机前气缸的下半垂直法兰上;两个后支撑位于透平排气缸的左右两侧。
前支撑是一挠性钢板,通过螺栓和定位销在基础前十字横梁处与燃机基础相连,通过螺栓和定位销与压气机前气缸的前法兰连接,该支撑容许燃机轴向膨胀。
后支撑为刚性的,安装在基础框架左右两侧的机械加工平板上,向上与透平排气框架的左右相连,该腿式支撑容许燃机径向膨胀,但控制了机组的水平中心的轴向和垂直位置,以确保缸体的正确对中,与透平支撑腿配套的扁销使其保持横销位置不变。
在左右支撑腿德内壁和外壁之间是水套,水套内提供循环冷却水减小了该支撑的热膨胀,且有助于保持燃机与发电机之间的对中。
4.1.3 凹型销键和导向块:机械加工过的扁销位于排气框架的下半部,扁销安装于焊接在透平基础后十字横梁德导向块内,扁销通过顶靠在其左右两侧的螺栓可靠地位于导向块内,此种扁销和导向块结构防止了透平热膨胀时容许轴向和径向移动所产生地横向和旋转移动。
二:进气设备4.2.1进气系统:燃机进气系统是一个接受,过滤和导引大气进入压气机入口的装置。
该系统由滤器间,进气消音器,导气弯管和进气道组成。
该设备装置在燃机的尾部,且跨越在燃机控制间或辅机间上方。
4.2.2进气滤室进气滤室由滤筒组件和维护通道,人孔门等组成;我厂9E燃机的进去滤为带自脉冲清洗的锥式滤和筒式滤组件(共440组);该滤芯的自清洗为反向脉冲的压缩空气来实现,由控制系统实现,分自动反吹清洗和手动反吹清洗两种方式。
燃气轮机的整体结构特点PPT课件
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§6.3.2 支架的型式
1、弹性板支承
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§6.3.2 支架的型式
2、支座支承
燃气轮机的两端都用支座支承时,支座位于机组两 侧,一般有四个支座。
支座支承的气缸下半部靠近水平中分面处有专门的 支承面,支座就支承在该处。支承面能够滑动,以 便气缸能自由热膨胀。故支承面处的固紧螺栓孔要 比螺栓直径大,螺栓也不宜固紧,只是设法把螺栓 锁住使机组被可靠地定位。对位于机组冷端的支座, 当机组死点也在该处时,可把支承面螺栓囤紧。
§6.2.1 转子的支承方式
悬臂支承: 主要用于小功率燃气轮机
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§6.2.1 转子的支承方式
与双支点外伸支承的转子相比较,三支点支
承转子的刚性好,有利于压气机后几级采用较小 的径向间隙,但多了一个轴承使结构复杂了不少, 且三个轴承同心度的偏差对转子临界转速也有影 响,因此对同心度的要求高,这给机组安装、调 整及检修带来极大不便,也影响运行的稳定性, 这是一种过渡性的设计。
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§6.1 燃气轮机的整体布置
当发电机由温度变化较小的压气机端驱动(冷 端输出),机组工作时轴系中心稳定;透平排 气采用轴向排气方式,易于与余热锅炉组合连 接,且烟气流动阻力小,循环效率高。但冷端 驱动机组的压气机传递的扭矩大,转子强度要 求高。冷端输出方式普遍用于Siemens KWU、 Siemens WH、Alstom的重型燃气轮机,GE公 司近年推出的F、FA、H系列燃气轮机也采用这 种方式。
采用透平排气端连接发电机的方式通常叫做热 端输出,如GE公司的MS6001B、MS9001E系 列燃气轮机采用。
燃汽轮机分系统介绍ppt课件
启动装置、启动管道、集流管、安全泄气阀、液流单向阀、 压力开关、灭火剂管道、喷嘴、火灾探测器、报警灭火控 制器、声光报警器、手动控制盒等。
9、通风和照明系统
通风(6B):在轮机间罩顶上装有罩壳通风机88BT-1,机组启动点 火后,此风机自动投入,将轮机间的热空气抽到罩壳外使轮机间形成 负压,这样外界的新鲜空气通过辅机间和轮机间的通风窗进入轮机间, 加速轮机间内空气对流,从而降低轮机间正常运行时的空间温度,并 使可燃性气体混合物不易形成。 气体燃料小室采用强制通风,外部空气由罩壳门的底部百叶窗吸入, 然后由顶部抽风机排出小室,这样可尽量降低小室内可燃气体的浓度。 对于负荷齿轮箱装有罩壳的机组,齿轮箱罩壳顶部装有1台通风机, 将室内的热空气抽出,达到通风散热的目的。
空气处理站有一就地控制箱,将由马达控制中心来的220V电源分为两路,一 路直接送至空气干燥器的控制器,一路控制排放电磁阀。空气干燥器自身配 有控制器,可完成双联干燥元件的自动切换及其它功能。排放电磁阀的控制 由装在就地控制箱内的一只时间继电器控制开断时间,该时间断电器可调, 用户可根据排放阀的实际排放情况对开、断时间进行调整。
11、油气分离系统
任务:该系统主要作用是将发电机、负荷 齿轮箱及机组滑油箱冒出的含油气体分离。 分离出的油排入油箱。
系统构成:该系统主要由油气分离器、油 气分离器支架、管路及阀等组成 。
12 、注水系统
注水系统作用:控制氮氧化合物的生成, 使透平的排气符合环保要求。增加燃机出 力,以满足燃机调峰要求。一般根据不同 的水油比,机组出力可增加 3-5%。
从空气的流向可以把压气机分为进气缸、压气缸 和排气缸,进气缸和进气过滤装置连接(大气 端),排气缸和燃烧室相连(透平端),为燃气 的燃烧提供充足的空气量。
燃机本体结构及系统部分56页PPT
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智,自知者明。胜人者在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
燃机本体结构及系统部分
21、没有人陪你走一辈子,所以你要 适应孤 独,没 有人会 帮你一 辈子, 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候,留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运,首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首,因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿. 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ,它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ,以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
燃机本体结构及系统部分主要包括GE ppt课件
燃机本体结构及系统部分主要包括 GE
燃机本体结构及系统部分主要包括 GE
燃机本体结构及系统部分主要包括 GE
该机组也是整体式单轴结构形式,与9E型燃气轮机基本上相似,但 也有以下一些区别:
(1)在改善整个转子的刚性以后,改为两个轴承的支承方案,两个轴 承分别位于压气机和燃气透平转子两端,这样可以使燃气轮机总体结构 最简单。
用于单轴联合循环,蒸汽轮机转子与燃气轮机转子通过一刚性联轴器 联结,发电机转子也是通过联轴器与蒸汽轮机转子末端联结。整个驱动 端的轴向对中由位于燃气轮机中的推力轴承维持。燃气轮机与蒸汽轮机 气缸之间的拉杆用来保持定子部分的对中。
燃机本体结构及系统部分主要包括 GE
燃机本体结构及系统部分主要包括 GE
该机组的结构特点是:
(1)整体式单轴结构型式,即压气机、燃烧室和燃气透平,包括压气 机进气机闸和燃气透平的排气扩压机闸,彼此连接成为一个整体安装在 同一个底座上。一些辅助设备,诸如润滑油系统、冷却水系统、燃料系 统、启动系统、传动齿轮箱等也都安装在底座上。这样可以节省现场的 安装时间和机组设备的运输费用。
GE燃机MS9E&9F燃机本体结构及主要系 统介绍
燃机本体结构及系统部分主要包括 GE
一、概述
GE公司的工业型燃气轮机是于40年代后期,在TG180飞机发动机的基 础上发展起来的。第一台型号称为MS3002、功率为4800hp的工业型燃气 轮机于1984年制成,用作机车的牵引动力,此后,功率增至5000hp,被 用于天然气管线的增压。1955年为了满足市场的需要,设计了新的压气 机,发展了MS5001和MS5002机组,其功率为2万多千瓦。1970年左右, 在MS5001机组的基础上,发展成功率为47260kw、频率60hz的MS7001A型 机组。在该机组的基础上于1975年发展成功率为85200kw、50hz的 MS9001B型机组,并于1978年发展了功率为75000kw、60hz的MS7001E型 机组,进而于1979年发展成功率为31050kw、50hz的MS6001A型机组;于 1980年发展成功率为36730kw、50hz的MS6001B型和功率为105600kw、 50hz的MS9001E型机组。1985年则由MS7001E型机组发展成功率为 80080kw、60hz的MS7001EA型机组,并由MS7001E演化成为功率达 147210kw、60hz的MS7001F型机组。此后,在该机组的基础上于1992年 发展成功率为211070kw、50hz的MS9001F型机组和功率为158090kw、 60hz的MS7001FA型机组。并于1994年派生成功率为222000kw、50hz的 MS9001FA型机组,于1995年派生出功率为70140kw的MS6001FA型机组。 其发展过程见下图所示。
燃气轮机本体结构
燃气轮机本体结构主要内容:燃气轮机概述燃机基础和支撑压气机结构燃烧室结构透平结构轴承1.概述1.1燃气轮机基本组成燃气轮机(Gas Turbine)是一种以气体作为工质、内燃、连续回转的、叶轮式热能动力机械。
它主要由压气机(Compressor )、燃烧室(Combustion)和燃气透平(Turbine)三大部件构成。
运行基本流程:压气机:对进气增压;燃烧室:通过对压气机的压缩空气燃烧加热,增加工质的做功能力;透平:通过膨胀做功,将燃气的热能转变为对燃机大轴转动的机械能。
旋转的压气机就向一把风扇,将进气加压并驱动之进入燃烧系统。
流体工质 在燃烧室中被燃烧,加热。
透平则可看成是一个风车,为加热的流体(燃气)驱动旋转来带动压气机,并通过旋转轴将多余的功输出(带动发电机)。
注:约1/3的机械功用来驱动发电机1.2 9E燃机的型号与GE命名规则9E燃机型号:PG9171E型PG:表示 PACKAGE GENERATOR(箱装式发电设备)9:表示设备系列号,表示9000系列机组17:表示机组大致的额定出力大小(万马力),即:17万马力,约:12.5万KW. 1:表示单轴机组E:表示燃气轮机的型号,即9系列中的E型。
1.3 燃气-蒸汽联合循环由于燃气轮机循环的工质放热温度(排气温度)还很高,而汽轮机进汽温度一般为540~560℃。
燃气-蒸汽联合循环发电机组就是将燃气轮机的排气引入余热锅炉(HSRG-Heat Recovery Steam Generator),产生高温、高压蒸汽驱动汽轮机,带动发电机发电。
因而,联合循环的热能利用水平较燃气轮机或汽轮机循环都有明显提高。
目前,最先进的燃气轮机的热效率达40%,联合循环机组的热效率接近60%。
GE公司联合循环的命名规则:联合循环代号-燃气轮机数量-0(无意义)-燃气轮机系列号-压气机改型号联合循环代号:用S表示,是STAG(Steam and Gas)的缩写;燃气轮机数量:是指一套联合循环机组中燃气轮机的台数.例如:S109E表示一台燃机与一台汽轮机的联合循环.联合循环的运行流程:1.4.主要性能参数燃机轻油基本负荷下主要性能参数:标准工况: 环境温度15℃,1个大气压,75%左右相对湿度燃油流量:31T/H压比:12.3透平前温(T3):1124℃排气温度(T4):538℃额定出力:123.4MW热效率 :33.55%热耗率 :10730KJ/KWH燃机天然气基本负荷下主要性能参数:保证总功率:125900Kw保证总热耗:10650kJ/kwh效率计算1.5 9E型燃气轮机的优点和主要技术指标(1) 结构紧凑,质量轻(2) 体积小,占地面积小(3) 启动快(4) 安装周期短(5) 效率高(6) 污染排放低(7) 耗水少1.6 燃气轮机的新发展趋势IGCC2. 燃机基础及支撑现代电站燃气轮机通常采用组装式快装机组的方式。
燃汽轮机分系统介绍
1、启动和盘车系统
启动系统是区别于火电机组的重要特征之 一,为燃气轮机机组启动提供动力。一般 都采用起动机启动的方式:电动机启动、 压缩空气或者柴油机启动、发电机变频启 动。在燃机点火达到自持转速时,启动系 统自动脱开。此外,起动装置还可以“冷 拖”机组,对机组进行高速盘车。 盘车装置是机组在启动前或停机后使转子 转动,防止转子的弯曲变形。
2、液压油系统
液压油系统亦称遮断油系统,它是燃气轮 机基本的控制和保护系统,它连接于燃气 轮机控制盘和燃气轮机部件之间,用来控 制供给和切断机组的燃料。来自机组润滑 油系统的遮断油起着遮断的作用(燃机非 正常停机和危急停机),同时使液压信号 传递给燃料截止阀,实行正常的起动和停 机。当遮断油管路里的油被切断(泄油) 时,液体燃料截止阀或气体燃料速比截止 阀通过弹簧的返回力关阀。
6、冷却和密封系统
燃气轮机组有许多高温部件,这些零件在高温下长期工作, 必然会对其寿命有着很大的不利影响。为延长使用寿命, 改善工作条件,减少热应力、热变形,使燃气轮机组能长 期稳定工作,对机组采取冷却措施是非常必要的。机组的 冷却密封便是对主要的高温零部件进行空气冷却,对轴承 采取空气密封 。 冷却:为保证高温部件温度连续的工作,从压气机某级抽 气对透平喷嘴和其它高温部件进行冷却。 密封:在机组正常运行时,从压气机某级抽气槽道中抽出 的空气,经管道引至机组的1号轴承和2号轴承的油封处, 用以封住滑油而不致外漏,空气可通过排油管道随排油进 入油箱,最后可从排气管排入大气。
3.1 静叶
静叶持环
3.2 动叶
叶轮上的动叶
3.3 转子
压气机转子和透平转子铸成一体
二、燃气轮机的系统
9E燃机系统构成及运行简介
9E燃气轮机机组简介第二讲:9E燃机系统构成及运行简介授课内容:第一章:9E燃机的系统构成1):进气系统2):启动系统3):滑油系统4):跳闸油系统5):冷却水系统6):冷却与密封空气系统7):雾化空气系统9):燃油系统10):进口导叶IGV系统11):火灾保护系统12):加热和通风系统13):抽油烟系统14):轻油前置系统15):重油前置系统16):抑钒剂加注系统17):水洗橇体系统18): 压缩空气统第二章:9E燃机运行简介1):启动2):并网3):带负荷4):停机5):冷机第一章9E燃机系统构成9E燃机系统按系统布置可分为“ON BASE”和“OFF BASE”两大部分。
其中“ON BASE”部分主要有:启动系统、滑油系统、跳闸油系统、液压油系统、冷却与密封空气系统、雾化空气系统、液体燃料系统、气体燃料系统、进口可转导叶系统、冷却水系统、火灾保护系统、加热和通风系统。
“OFF BASE”部分主要有:抽油烟系统、轻油前置系统、重油前置系统、抑钒剂加注系统、箱体外冷却系统、CO2灭火系统、空滤及进气系统,水洗撬体及压缩空气系统。
1):进气系统:(见进气系统实图及系统流程图)(1)概述燃气轮机的性能和运行可靠性,与进入机组的空气质量和清洁程度有密切的关系。
因此为了保证机组高效率地可靠运行,必须配置良好的进气系统,对进入机组的空气进行过滤,滤掉其中的杂质。
一个好的进气系统,应能在各种温度,湿度和污染的环境中,改善进入机组的空气质量,确保机组高效率可靠地运行。
(2)布置与组成9E燃机进气系统由一个封闭的进气室和进气管道组成。
进气管道中有消音设备。
进气管道下游与压气机进气道相连接。
进气系统的功能可慨括为:对进入机组的空气进行过滤,消音,并将气源引到压气机的入口。
其组成为:进气防雨雾筛网、圆筒型及圆锥型组合过滤器(440组)、滤器安装架及隔板、空滤反清洗管路、进气导流罩、膨胀节、消音器、压气机入口连结弯管。
燃机培训教材
燃机培训教材第一章燃机的结构及原理一、燃机的结构燃机的结构主要是由以下四部分组成:•外壳•发电机•传动机构•发动机A、外壳•燃机是由一个撬体组成:•它的壳体装有进风口和出风口,在进风口安装有一个送风机和发电机本身携带的一个引风机,目的是用来降低发电机和透平机在工作时产生的温度。
它的舱内压力为正压,在出风口处安装了一个室外通风管道,利用自然压差把舱内热空气带出。
•机组外壳为机组提供隔音,绝热以及防风雨.外壳安装于机架上,有绝缘面板以及通风设施以降低外壳内热量的积聚.大多数外壳面板都做成门型,以利于接近机组元件并作维修.外壳安装有整体式火警检测/灭火设备,另配有可燃气体检测系统.•外壳结构具有滑轮轨道和横梁装置,便于发动机及主要部件沿外壳边缘拆除.B、发电机•发电机是有三大部分组成:•1、发电机•2、励磁机•3、电压调节器•发电机由涡轮发动机通过1500rpm转速下的减速驱动装置总成驱动.发电机是一台三相交流无刷发电机,有多种额定输出电压,可供选择.用户可以选择最合适的额定电压(我们现为6kV).这套装置包括专门设计用于所供发电机的一个自动电压调节器.现在生产的装置使用了一套永磁励磁系统,无需现场防漏或励磁支持设备.(详细讲解单线圈发电机原理及图9.2.1典型发电机、励磁机和调压器系统图)C、传动机构•传动机构又被称为齿轮箱,它是由多个齿轮组成的。
•它的功能是将发动机的转速降到适合发电机需要的转速。
本机为14944 rpm/1500rpm.•减速驱动装置总成包括了启动马达和辅助设备,如高压液体燃料泵和主滑油泵的安装/传动装置安装座.D、发动机•发动机分为三部分:•1、压气机•2、燃烧室•3、透平压气机是有两大部分组成的•1、动叶轮,它有12级动叶片。
•2、静叶轮,又称为定叶轮,它是有13级动叶片组成,静叶轮的前四级为可调导叶用来调节燃烧空气进气量。
压气机图片燃烧室压气机透平动叶轮静叶轮燃烧室是提供燃料和空气混合燃烧膨胀做功的地方。
9F燃气轮机本体结构详细介绍解析
三、MS9001FA 型机组
MS9001FA单轴重型燃气轮机,50HZ(3000RPM),由MS7001FA 发展而来,简单循环的功率为 255.6MW,在ISO和标准进气、排气损耗及 以天然气为燃料的条件下联合循环额定功率为 390.8MW。采用DLN(Dry Low NOx)18个燃烧室的燃烧系统,并采取冷端输出功率,这一特性显著 改善了压气机负载对中控制,允许热端轴向排气,优化了联合循环电站 布局,减少了流阻损失。 用于单轴联合循环,蒸汽轮机转子与燃气轮机转子通过一刚性联轴器 联结,发电机转子也是通过联轴器与蒸汽轮机转子末端联结。整个驱动 端的轴向对中由位于燃气轮机中的推力轴承维持。燃气轮机与蒸汽轮机 气缸之间的拉杆用来保持定子部分的对中。
(3)采用三个轴承的支撑方案,这是由于转子刚性不够好的缘故。这种 支撑虽能改善转子刚性,可以使压气机后几级的径向间隙减小,略能提 高压气机的效率,但是多了一个轴承将使机组的结构复杂化,特别是对 三个轴承的同心度要求很高,否则会因轴承之间同心度的偏差而影响转 子的临界转速。 (4)压气机由进气机闸、气缸、静叶、转子、动叶、气封和排气扩压缸 等部件组成,压气机有17级,为了防止启动过程中压气机发生喘振,压 气机的进口装有可转导叶,并在第4级和第10级静叶后设置防喘放气口。 当机组用于联合循环时,进口可转导叶可以在特定的负荷范围内,确保 透平前的燃气温度恒定不变,有利于改善机组的部分负荷效率。 (5)燃烧室采用分管逆流式布置,共有14个。这样能缩短整台机组的轴 向长度,改善转子的刚性,并使燃烧室能够作全尺寸、全参数的调整试 验。每个燃烧室分别配置单燃料喷嘴或双燃料喷嘴,可燃用天然气、轻 油及重油。4个紫外线式火焰探测器,#4、#5、#10、#11燃烧室上各一 个。两个电极高压火花塞,#13、#14燃烧室各一个。
燃机整体结构和总体布局
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与双支点外伸支承的转子相比较,三支点支 承转子的刚性好,有利于压气机后几级采用较小 的径向间隙,但多了一个轴承使结构复杂了不少, 且三个轴承同心度的偏差对转子临界转速也有影 响,因此对同心度的要求高,这给机组安装、调 整及检修带来极大不便,也影响运行的稳定性, 这是一种过渡性的设计。
透平轴向排气可降低排气损失,提高机组效率,降低 厂房高度;
加强透平排气的对称性,有利于余热锅炉的设计和快 速启停机。
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3、支架的型式——弹性板支承
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前支板是一块挠性板,装在燃气轮机底盘的前横 梁上,并通过螺栓和销钉与压气机前缸的垂直法 兰下部连接,该支架沿机组轴向可作弹性弯曲变 形,即前支架允许机组轴向移动。
注:GE热端输出调整为冷端输出时付出了沉重的代价
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冷端输出(结合推力轴承和绝对死点)的好处
机组对外输出端运行时因温度较低,相对位移较小, 有利于安全运行。
推力轴承的油量大(为支持轴承的2~2.5倍),回油 不需要通过高温的外壁引出(热端输出时),处于低 温部分,这样无论对轴承座的设计或回油管的布置都 比较有利。
单轴布置
单轴布置只有一台发电机 及相关的输变电设备,余 热锅炉一般不需加装旁通 烟囱和挡板,同时使辅助 设施(如冷却水系统)可 以统一布置,使设备简化, 布置紧凑,厂房面积小, 土建成本降低,使整个电 厂紧凑高效,电站投资降 低。西门子公司认为,单 轴机组设备造价可比多轴 机组低约5%。
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单轴联合循环机组轴系
紧凑和减少安装工作量。
通常,往往把润滑油箱做在底盘中,使底 盘所占的空间得到较好的利用。因此,底 盘在各种燃气轮机中得到了广泛的应用。
V94.2燃机结构讲义
压气机静叶
进口可转导叶
普通静叶
第一段静叶栅: 进口可转导叶; 1-4级静叶;
第二段静叶栅: 5-9级静叶;
第三段静叶栅: 10-16级静叶;
压气机缸体
压气机进气蜗壳 压气机前缸 燃机中缸(横跨压气机及透平) 压气机出口排气扩压器
压气机排气扩压器: 尽可能的将压缩空气 动能转换为静压力; 出口有一组导流静叶 栅确保气流不会发生旋 流; 内外缸结构。
SGT5-2000E(V94.2) 燃气轮机结构
机组简介
设计特点: •单转子, 双轴承; •转子由多个叶轮拼装组成; •外缸有水平中分面,独立的静叶持环, 可随温度自由涨 缩; •发电机在压气机侧(冷端输出功率); •轴向排气; •两个立式筒型燃烧室上各装有8个燃烧器,火焰筒内装陶 瓷隔热瓦块; •快速启动;
基本组成
火焰筒 过渡段 导流衬套 混合式燃烧器 点火器(气体燃料引燃) 火焰探测器
火焰筒
火焰筒由带有陶瓷瓦块衬里的圆筒外壳组成。陶瓷瓦 块垂直立在气冷支承环上。瓦块由弹簧钢支架保持水 平就位。火焰筒上的肋片支承其位于压力套内,并保 持在中心位置。
混合式燃烧器
过渡段将火焰筒的高温燃气直接导入透平喷嘴; 由弧形圆锥弯管组成,还具有掺混冷却的作用。
火花塞
每个燃烧器组件均带有可产生点火火焰的专用气电点 火器。
火焰探测器
每个燃烧室均配备了2个紫外线式的火焰探测器; “ 点 火 失 败 ” ( Failure to fire) 或 “ 火 焰 丢 失 ”(Loss of flame)时,反馈至控制系统,触发报警, 关闭燃料系统。
燃机部1
燃机部分一、结构原理1 、燃气—蒸汽联合循环系统简图2、布雷登循环分为四个过程:(1)等熵压缩过程(压气机);(2)等压加热过程(燃烧室);(3)膨胀做功过程(透平);(4)等压放热过程(燃机尾部)。
3、燃气——蒸汽联合循环的优点主要有:(1)电厂整体循环效率高;(2)对环境污染小;(3)在同等条件下,单位投资较低;(4)调峰性能好,启停快捷;5)占地少;(6)耗水量少;(7)建厂周期短且可分期投产;(8)自动化程度高,运行人员少。
4、燃机的“三大部件”及“七大系统”:三大部件:压气机、燃烧室及透平;七大系统:控制系统、燃料系统、润滑油系统、空气密封排污系统、启动系统、火灾报警控制系统、采暖通风系统。
1、燃料系统包括:燃料计量系统,阀门操作系统,辅助空气系统,压缩空气系统。
(1)燃料计量系统:关断阀、供给管路、流量控制阀、燃料喷嘴;控制系统监测燃料计量系统,调节燃料流量,改变NGP和T5温度;(2)阀门操作系统:阀门操作气源可以是燃料气或压缩空气;阀门操作系统供给气源给气动燃料关断阀;每个关断阀连接一个电磁阀;控制系统控制电磁阀打开操作气源去打开关断阀;(3)辅助空气系统:雾化液体燃料;供给一定压力的空气给燃料喷嘴,雾化并防止喷嘴堵塞;(4)压缩空气系统:测量PCD用于确定燃料量;吹扫管线、喷嘴;用于关闭排气室排污阀。
2、燃料系统的功能:(1)气体燃料阀检程序:启动前,控制系统试验关断阀的完好情况如果阀检失败,中断启动;(2)气体燃料清吹:阀检结束后开始清吹过程,将可燃物从排气系统中吹走,燃机运行到20%NGP,计时器计时,计时器的时间要根据排气系统的容量确定;(3)气体燃料点火程序:清吹后开始点火,1级2级关断阀打开,燃料气进入点火炬与空气混合点火;(4)燃料气加速程序:点火后,逐级增加燃料,提升NGP和T5温度;65-70% NGP,启动系统断电,同时可调导叶开始打开,防喘放气阀关闭,100%NGP后,机组准备带载。
燃气轮机联合循环机组轴系布置介绍
燃气轮机联合循环机组轴系布置介绍燃气轮机联合循环机组轴系布置介绍轴系燃气一蒸汽联合循环中的燃气轮机和汽轮机可以设计成单轴布置或多轴布置。
单轴和多轴对比单轴布置即燃气轮机轴系和汽轮机组的轴系串联成一个轴系,共同驱动同一台发电机。
单轴布置特点★① 节省设备投资。
★② 只需要一台容量较大的发电机、一台主变压器。
★③ 用发电机变频启动燃气轮机,取消了启动电机。
★④ 共用一套润滑油系统,控制系统简化。
★⑤布置极为紧凑。
★⑥取消旁路烟囱由于单轴系统一个轴上的转动部件较多, 扭矩较大, 轴系中燃气轮机转子、蒸汽轮机转子及发电机转子的整体协调需要特别设计考虑, 如轴系弯曲振动和扭振特性要好, 对转子的动态性能要求比较高, 对差胀、推力瓦设计以及润滑油系统设计方面的要求都会比较高一些, 所有这些要求也会相应地反映在设备造价方面。
单轴联合循环机组, 一方面必须等整个系统安装完成后才投产发电, 另一方面, 由于其轴系较长, 安装调试难度要比多轴大, 因此实际建设周期可能会长。
起动时, 单轴机组 (不带 SSS 离合器) 在采用静态变频起动装置起动时需要辅助蒸汽冷却低压缸以及给轴封供汽建立真空, 起动过程中要考虑余热锅炉和汽轮机的热应力状态, 机组不能按燃机单循环那样快速带满负荷。
多套并列的单轴机组方案,布置最紧凑,其单位容量的占地面积最省。
,多套并列的单轴机组实行单元制的紧凑布置、单元制的建设、单元制的运行、单元制的管理和检修,而且扩建非常方便,是我国建设大型天然气联合循环电厂最佳的布置形式。
多轴布置即燃气轮机和汽轮机各自驱动单独的发电机。
多轴布置特点★① 燃机与汽机分开★② 燃气轮机设置旁路烟囱,可单独简单循环运行。
★③ 部分负荷工况时,可以停运部分燃气轮机。
★④ 可分阶段建设。
★⑤ 设备和系统较复杂,调节控制也较复杂,占地也较多。
多轴比单轴少了 1 套汽机和凝汽器(不过容量较小), 但是多了 1 套发电机和励磁机系统, 且配电系统相对复杂。
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轴向推力
从压气机和透平原理可知,气流对 动叶的作用力可分为圆周向及轴向 两个分力,圆周方向的力使转子与 气流之间进行能量转换,推动转子 旋转。而轴向力则是力图使转子作 轴向运动,这是我们所不希望的, 必须设法抵消之。
M701F 联合循环机组轴系
一、燃气轮机的整体结构
I. 燃气轮机的整体布置 II. 转子的支承和轴向推力 III. 燃气轮机的支架 IV. 燃气轮机的轴承和轴承座
冷端输出与热端输出
冷端输出: 当发电机由温度变化较小的压气机端驱动 例如:Siemens KWU、Siemens WH、Alstom的重型燃 气轮机,GE公司近年推出的F、FA、H系列燃气轮机也 采用这种方式。
热端输出: 采用透平排气端连接发电机的方式通常叫做,例如: GE公司的MS6001B、MS9001E系列燃气轮机采用。
1、燃气轮机支架的基本要求
支架将整台燃机支托在燃机底盘上。 燃气轮机支架的结构和布置一般均应满足下
列几点基本要求: (1)支架固定应牢固、稳定、振动小,能承受
各种可能力的作用,即机组的重量、旋转倾 覆力、轴向力、振动力等; (2)机组前后两端的支架应靠近轴承座,支架 之间的轴向距离应近些,使气缸保持良好的 刚性; (3)支架处机组的热膨胀不受阻碍,机组在工 作时能保持中心不变; (4)机组转子在输出端即负荷联轴器处的轴向 热膨胀位移量应小。
对于单轴机组,其绝对死点常设在温度 较低的功率输出端,以减少减速齿轮或 输出端联轴器的热胀补偿。分轴机组的 绝对死点则常设在低压动力透平端。
绝对死点的选取必须与转子的相对死点 统一考虑,应注意各种工况下动静部分 的胀差,以保证机组能高效、安全地运 行。绝对死点的支架形式和结构,应结 合气缸的滑销系统一并考虑,确保气缸 的中心线在任何工况下都与机组中心线 保持不变。绝对死点处的气缸支架的支 承面高度应力求接近机组中心线,以便 确保气缸支承面与机组中心之间的距离 在热态时变化不大。
燃机整体结构和总体布局
一、燃气轮机的整体结构
燃气轮机的整体布置 转子的支承和轴向推力 燃气轮机的支架 燃气轮机的轴承和轴承座
1 燃气轮机的整体布置
现代电站燃气轮机通常采用组装式快 装机组的方式,压气机、备成套安装 在一个公共底盘上,形成箱装式发电 机组轻、小、简便的优点。
吊装中的燃气轮机
后部两个支承位于透平排气缸的两侧,是一种脚 型支架,都座落在底盘的垫块上;支架上部贴合 地安装到透平排气缸水平中分面处的突缘上,能 沿机组的横向(左右方向)做弹性弯曲变形。
3、支架的型式——支座支承
燃气轮机的两端都用支座支承时,支座位于机组两 侧,一般有四个支座。
支座支承的气缸下半部靠近水平中分面处有专门的 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ承面,支座就支承在该处。支承面能够滑动,以 便气缸能自由热膨胀。故支承面处的固紧螺栓孔要 比螺栓直径大,螺栓也不宜固紧,只是设法把螺栓 锁住使机组被可靠地定位。对位于机组冷端的支座, 当机组死点也在该处时,可把支承面螺栓囤紧。
透平轴向排气可降低排气损失,提高机组效率,降低 厂房高度;
加强透平排气的对称性,有利于余热锅炉的设计和快 速启停机。
3、支架的型式——弹性板支承
前支板是一块挠性板,装在燃气轮机底盘的前横 梁上,并通过螺栓和销钉与压气机前缸的垂直法 兰下部连接,该支架沿机组轴向可作弹性弯曲变 形,即前支架允许机组轴向移动。
9FA燃气轮机
压气机 进气缸
压气机缸
压气机排 气缸
透平缸
透平排 气缸
一、燃气轮机的整体结构
燃气轮机的整体布置 转子的支承和轴向推力 燃气轮机的支架 燃气轮机的轴承和轴承座
2 转子的支承和轴向推力
转子的支承方式
对于电站单轴燃气轮机来说,转子的 支承通常采用双支点或三支点的方式。
外伸支承
紧凑和减少安装工作量。
通常,往往把润滑油箱做在底盘中,使底 盘所占的空间得到较好的利用。因此,底 盘在各种燃气轮机中得到了广泛的应用。
由于底盘是支承和固定燃气轮机的, 因此它应具有良好的刚性;其次还应 重量轻,使燃气轮机的总重量不致因 底盘而增加很多。
转子的支承方式
悬臂支承: 主要用于小功率燃气轮机
与双支点外伸支承的转子相比较,三支点支
承转子的刚性好,有利于压气机后几级采用较小 的径向间隙,但多了一个轴承使结构复杂了不少, 且三个轴承同心度的偏差对转子临界转速也有影 响,因此对同心度的要求高,这给机组安装、调 整及检修带来极大不便,也影响运行的稳定性, 这是一种过渡性的设计。
全部采用支座支承的机组,往往需要多种膨胀导 键以保证机组热对中,主要用于小型燃气轮机中。
支座和弹性板支承
当冷端为机组死点时,不少机组用这种支承, 这时一般在冷端用支座支承,热端用弹性板 支承。
机组在压气机进气端的支座一侧一个。在该 处静子底部中央有一搭耳,用一长螺栓与一 侧的支座固紧,确保该处机组中心不会左右 移动,以形成可靠的机组死点。
热端两侧的弹性支板在机组的横向能作弹性 变形,允许机组沿轴向及左右两侧自由热膨 胀,在弹性摇板处气缸底部有纵向导键,保 证机组中心不会左右偏歪。
3、支架的型式——辅助支承
4、底盘
电站燃气轮机的支承一般都是固定在底盘 上的。这种结构的好处:
1. 主要是便利机组的装箱运输及工地安装, 2. 其次是可把附属设备安装在底盘上,使机组
2、绝对死点
在考虑机组的排列方式和安装结构时, 在满足气缸刚性的前提下,气缸的支承 点的数目应尽量减少,还应确保机组在 各种工况下的热膨胀自由和热态对中, 即机组中心线的位置保持不变。
同时中心线上还应有一个点的轴向位置 相对于地面保持不变。显然,该轴向位 置保持不变的点是一“死点”。由于它 是相对于地面而言,故称“绝对死点”, 以区别于转子与静子之间的“相对死 点”。
注:GE热端输出调整为冷端输出时付出了沉重的代价
冷端输出(结合推力轴承和绝对死点)的好处
机组对外输出端运行时因温度较低,相对位移较小, 有利于安全运行。
推力轴承的油量大(为支持轴承的2~2.5倍),回油 不需要通过高温的外壁引出(热端输出时),处于低 温部分,这样无论对轴承座的设计或回油管的布置都 比较有利。