v94.2_燃机课件

这些燃烧器称 为混合燃烧器。每 个燃烧器包括一个 扩散燃烧器，一个 预混燃烧器和一个 点火喷燃器。 在任何给定时 刻，只有一种类型 的燃烧器在工作， 不是扩散就是预混。
扩散燃烧
预混燃烧
天然气与空气通 过组合式燃烧器分别 进入燃烧区，一边混 合、一边进行燃烧。
天然气与空气预 先混合后再通过组合 式燃烧器送入燃烧区 域进行燃烧。
天然气温度监视
天然气系统配有三个电阻温度计MBP13CT101， MBP13CT102 和MBP13CT103，位于NG ESV的上游。
如果燃气轮机用预先加热的天然气运行，那么就存在一 种危险：在预热系统发生故障的情况下，天然气的温度可能 会超过容许的极限值。如果这三个温度计中至少有两个指出 已经违反了某个极限值，则发出报警。 如果超过了第二个更高的极限值，天然气系统就会跳闸。
设置IGV目的
压气机进口导叶控制就是当机组启停或调整负荷 时，通过调节IGV叶片角度的变化，限制进入 压气机的空气流量，从而达到保护机组安全运行 、提高运行效率的目的.
结构和功能原理
安装齿轮箱的电动机固定在管道支架上，并 紧固在基座上。电动机驱动主推杆，从而使调整 环转动。通过8个滚柱调整环支撑在静叶持环上 。借助推杆和杠杆调整环可调整压气机进口导叶 的叶片间距。 可调止挡可防止压气机进口导叶旋转过度。
SGT5-2000E
燃机基础知识
目
1 3 2 3 4
录
5 3 6 3 罩壳通风系统 天然气调压站
液压油系统
IGV 燃气模块系统 润滑油系统
液压油系统
1
作
用
液压油系统是提供压力一定的动 力油，用来控制燃料供应阀的开度和 控制燃料关断阀，它的供油对象为天 然气紧急关断阀（ESV阀）、主燃气 调节阀（CV阀）及值班燃气调节阀 （PG CV阀）
2 燃烧方式注意事项
在直接天然气扩散模式中不需 要基于天然气压力进行的控制测量。
天然气扩散模式 (NG DM) 如果在天然气系统中由在NG ESV 上游测得的压力大小低于极限 值，就不准许从扩散模式到预混模式 的转换，因为稳定的燃烧不能由预混 燃烧器保证并可能损坏燃烧器。
如果NG SEV上游天然气压力跌落 到极限值以下，就发出“NG PRESSURE LOW IN PM”（天然气压 力低，在预混模式中）报警。
扩散燃烧
预混燃烧
火焰比预混模式下长 ，燃烧稳定，随着负荷的 降低燃烧效率降低较少。
优点
燃烧火焰较短，效 率比扩散燃烧高，可以 有效的控制NOx的形成。
造成燃烧室内温度分布 不均，易形成CO、NOx， 燃烧效率比预混模式低。
缺点
在低负荷的工况下 燃烧效率大幅降低，热 稳定性差，易熄火，需 值班气体伴随运行。
在燃气轮机长时间运行期间它会遭 受磨损（例如，在燃烧室高温气体外壳 中的间隙增大），其可能的后果就是到 达燃烧器的空气数量减少（由于间隙增 大而漏失）。这又反过来危及到稳定的 预混燃烧。
燃烧室两端之 间的压力降
燃烧室相对压力降通常可看成为燃 烧室冷却空气和助燃空气流动的指示。 它取决于燃烧室的几何形状，但实际上 与燃气轮机的输出无关。由于燃烧器或 燃烧室部件的磨损或损坏（几何形状 的改变，流道截面的改变等），燃烧室 相对压力降会起变化。所以长期对燃烧 室相对压力降进行监测可以有助于评估 燃烧室的状况。
说 明
≥22.5bar
＜17.425 bar ≤19.27bar ≤19.27bar ≤18.76bar ≤0.68bar ≤0.5bar
压力高报警
低报警，预混模式下跳燃机 在扩散模式下，闭锁预混 “预混天然气压力低”报警 预混燃烧切换至扩散燃烧 低报警，停止启动程序 低报警，停止启动程序
3
4 5 6 7
天然气控制阀 (NG CV)
天然气控制阀是一种紧密不漏和 故障安全的截止阀，它除了控制天然 气质量流量外，还起到截止阀的作用 。NG CV和值班气控制阀一起构成了 排放气体密封的第二道关闭元件。
NG CV按照电动燃气轮机控制器 的规定调节供应给扩散或预混燃烧器 的天然气流量。控制阀必须的定位由 液压执行机构完成。
结构和运行方式
静叶片是由整体材料制成的。为了防止腐蚀 给前几级的翼面涂层。把静叶片装配在外环和开 口内环中，从而就形成一个叶片环。可变进口导 叶的两端具有枢销并插在外环和内环中。所有其 他静叶片均有燕尾形叶根并沿径向和周向固定在 外环中对应的槽中就位。外环插在静叶持环的环 形槽中并沿轴向锁定。内环用来连接内圆周上的 叶片并支撑轴封的密封条。
IGV的作用
在起，停机过程中，低转速时，控制进气角 度（降低进气功角，功角过大，易引起叶背面进 气气流旋转脱离，压气机喘振），防止压气机喘 振.
用在部分燃机负荷带联合循环中，通过关小 IGV角度，减小进气流量，提高燃机排气温度， 从而提高整体联合循环的热效率。
在汽机缸温比较低的情况下启动时，通过打 开IGV，增加空气流量，来降低燃机的排烟温 度，从而限制主蒸汽的温度，防止汽机的应力过 大。
仅有的例外是在从一种类型燃烧器转换到另一种时的 短暂时间段内需要两者都工作。每当预混燃烧器工作时， 值班喷燃器也会有天然气供应。 每个燃烧器都有许多出气孔。从燃烧器冒出的气体数 量取决于这些孔的（恒定的）截面和差压。孔下游的压力 相应于燃烧室压力，它取决于燃气轮机速度和透平入口处 的热气温度，还有一些其它因素。 天然气系统对它只有间接影响。
天然气压力监视
在燃气轮机燃烧室里燃烧的天然气数量是燃烧室压力、 NG CV和PG CV 的提升程度以及供气的压力和温度的函数。 燃气轮机无故障运行要求。 来自天然气紧急切断阀上游压力变送器的信号输入到信 号处理器以决定压力大小和压力梯度。为了保证燃气轮机在 所有运行模式（扩散，预混）下的可靠运行，需检查天然气 压力有无违反规定的最大和最小极限值。如果违反了这些极 限值就要启动与各个运行模式相关的行动。
2
组
成
液压油箱 液压油泵 滤网 蓄能器 冷却器
液压 油箱
存储工作介质
液压 油泵
将液压油提至 工作额定压力
滤 网
过滤油中杂质
组合式 冷却器
冷却工作介质
蓄能器
•吸收油泵出口高 频脉动分量，维持 油压平稳，并在系 统需要大量供油时 提供给系统用油 （例如：所驱动的 阀门快速调整）
组合式冷却器
冷却流程
成
天然气紧急切断阀是一种紧密不 漏、故障安全的截止阀。它是用来在 燃气轮机启动和关闭。它也会在发生 故障需要立即关停燃气轮机（例如， 超速）时关闭。它是通气的天然气密 封的第一道关闭元件。
紧急切断阀是由电磁阀 MBP70AA001和MBX70AA002用 液压打开的。它由弹簧力在不到一秒 钟内关闭。
天然气预混模式 (NG PM)
如果NG ESV上游天然气压力跌落 到更低的极限值，就启动从预混到扩散 模式的快速转换。 如果在完成到扩散模式的转换前天 然气压力跌落到对压力变送器和压力开 关和（3出2逻辑门）而言甚至更低的极 限值（例如在天然气系统中非常快速压 力下跌情况下），就触发跳闸。
如果在预混模式中运行时天然气紧急切断阀上游压力变化 速率违反了极限值（压力梯度极限值）和天然气压力波动值 （压力相对变化极限值），就启动从预混到扩散模式的快速 转换。 正常设定为负荷变化率>3.2MW/S，延时0.2S，强制切 换扩散。
＞55℃
加热子回路退出
液压油冷却风扇启动
11
12 13 14 15 16 17
MBX06CT101
MBX06CT101
＜45℃
＜10℃
液压油冷却风扇停止
温度低报警
MBX06CT101
MBX01CL001 Q 液压油箱油位 MBX01CL001 R
＞70℃
低1报警 低2报警
温度高报警，油泵跳闸
三选二，联跳#1、2液压油泵，联 跳燃机
序号序号名称名称kkskks码码说说明明esvesv阀前天然气压力阀前天然气压力mbp13cp101mbp13cp101225bar225bar压力高报警压力高报警esvesv阀前天然气压力阀前天然气压力mbp13cp101mbp13cp10117425bar17425bar低报警预混模式下跳燃机低报警预混模式下跳燃机esvesv阀前天然气压力阀前天然气压力mbp13cp101mbp13cp1011927bar1927bar在扩散模式下闭锁预混在扩散模式下闭锁预混esvesv阀前天然气压力阀前天然气压力mbp13cp101mbp13cp1011927bar1927bar预混天然气压力低报警预混天然气压力低报警esvesv阀前天然气压力阀前天然气压力mbp13cp101mbp13cp1011876bar1876bar预混燃烧切换至扩散燃烧预混燃烧切换至扩散燃烧点火气压力点火气压力mbq11cp001mbq11cp001068bar068bar低报警停止启动程序低报警停止启动程序点火气压力点火气压力mbq11cp002mbq11cp00205bar05bar低报警停止启动程序低报警停止启动程序22天然气扩散模式ngdm在直接天然气扩散模式中丌需要基亍天然气压力迚行的控制测量
天然气放气阀
天然气放气阀MBP13AA501、 MBP14AA501 、 MBP15AA501在燃 气轮机用天然气运行时是关闭的。当天 然气系统停机时，在燃烧室上的紧急切 断阀和切断旋塞关好后该放气阀打开。
天然气燃烧器
天然气燃烧器MBM12AV001到 MBM12AV008和MBM22AV001到 MBM22AV008保证了天然气能以与空 气充分混合从而能在燃烧室中完全燃烧的 方式流进到火焰区中。所有的燃烧器都是 相同的，因此天然气到每个燃烧器的分配 是均匀的。 在到点火喷燃器的管线中提供了限 流器MBP33BP001到MBP33BP008和 MBP37BP001到MBP37BP008以保证 天然气均匀地供应给这些燃烧器。
发生液压油泵出口 滤网压差大时应及 时汇报值长，通知 维护部。脏污滤网 在系统运行时的隔 离操作，必须由运 行部分管副主任监 督。
IGV
什么是IGV
压气机是燃气轮机中的一个重要组成部件，它负责 从周围大气吸入空气并将其压缩升压，然后连续不 断的向燃烧室提供高压空气。
通常在压气机第一级动叶前还有一列静止固定的 叶片，称为进口导流叶片（进口导叶inlet guide vane ，简称IGV），用来控制进入第一 级动叶前的气流方向。
天然气紧急切断阀 (NG ESV)
但当燃机判断此时，空气量不能满足燃料增加部分所需的空 气时(如不增大IGV开度，可能造成燃机负氧燃烧)，I GV 将开 启至适当位置。通常通过IGV开启增大的空气量的供应适当提前 于燃料量的供应速度。
随着燃机负荷的增加，PG CV 、IGV的开度将不断增加。 当IGV 开启开至100%时，继续增加燃料量至OTC温度大约 520度时，燃机进入温控状态。
MBX01CL001S
低3报警
运行注意事项
液压油系统是燃 机控制系统的主 要组成部分，因 此在运行中必须 密切监视液压油 系统压力及运行 状况。
当发现液压 油油压变化 时，应及时 分析，查明 原因。
运行时如发生液压油泵出口 滤网压差大的情况，先启动 备用液压油泵，检查油压应 正常升高后，停止工作油泵 运行。此过程中，应密切注 意液压油油压变化情况，当 油压不能满足系统运行要求 时，可以将另一台泵启动， 维持运行。
说 明 压力大报警 压差大报警 压差大报警 油压低报警 报警，联启备用液压油泵 手停备用泵 油压低低报警，燃机跳闸 压力高报警 加热子回路投入
液压油压力
MBX03CP101 MBX03CP004 MBX03CP101 MBX06CT
液压油温度 MBX06CT101
＞30℃
不管什么运行模式，如果NG ESV上游的天然气压力超过了极限值则 发出预跳闸报警。
序号
1 2
名称
ESV阀前天然气压力
ESV阀前天然气压力 ESV阀前天然气压力 ESV阀前天然气压力 ESV阀前天然气压力 点火气压力 点火气压力
KKS码
MBP13CP101
MBP13CP101 MBP13CP101 MBP13CP101 MBP13CP101 MBQ11CP001 MBQ11CP002
减少空气的流量，使得预混燃烧可以在较低 的负荷下尽早投入：由于预混燃烧在过量空气系 数比较高的情况下不容易稳定，因此，减少空气 量使燃料量在较少的情况下也可以进行预混燃烧。
减少启动功率，燃机启动时，IGV处于最 小开度，将减小流经压气机的空气流量，降低 SFC启动功率
防止超速，在正常运行时，压气机的耗功大 约占到了透平输出功率的2/3，在机组甩负荷 时，控制系统通过开大IGV角度来增加进气量 ，以增大压气机耗功，抑制转速飞升，防止超速
PG CV也是一种紧密不漏和故障安 全的截止阀。它除了控制值班气的质量 流量外，还是排放气体密封中的一部分
值班气控制阀 (PG CV)
引燃火焰都是小的扩散火焰，天然 气预混模式中需要它们来稳定预混火焰 PG CV控制着通过值班气燃烧器的 天然气流量 值班气流量由压气机入口温度和可 变压气机入口导向叶片间距函数的PG CV的提升设定点来控制
控制逻辑
燃机启动初期IGV开度控制是根据OTC温度以及空燃比为主 要参数，经过内部计算，来实现IGV 开大或关小的自动控制。
当燃机涨负荷时，燃料量增大，当燃机判断此时，即使 IGV 开度不变，现有的空气量仍能满足燃料增加部分所需的 空气时，IGV 不动作，OTC温度进一步上升。
燃气模块系统
1
组
工作流程
序号 1 2 3 4 5 6 7 8
名称 液压回油压力 液压油回油滤网压差 油泵出口滤网压差
KKS码 MBX06CP001 MBX08CP001 MBX03CP001 MBX03CP003 MBX03CP101 ≥0.3bar ≥5bar ≥5bar ≤140bar ＜145 bar ≥150bar ≤125bar ≥170bar ＜20℃