索拉燃气轮机简介

Titan 130双轴动力涡轮
由金牛 70 动力涡轮等比放大 两级结构 叶尖尾撑同喷嘴一体 双重可调可倾瓦块轴承 热端驱动输出连轴节
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Titan 130 双轴机组动力涡轮
排气收集器 排气 扩容器
喷嘴 支撑环
轴承支架总成
输出轴
转子总成
可倾瓦块推力轴承
VP130(98)-037
推力轴承方便拆卸
VP130(98)-032
Titan 130 双轴转子轴承
所有转子全部采用径向可倾瓦块轴承
所有转子全部采用可倾瓦块推力轴承
推力轴承方便拆卸
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Titan 130 径向轴承
VP130(98)-034
Titan 130轴向推力轴承
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Titan 130 燃气轮机技术
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索拉的产品系列
机械驱动 压缩机组 发电机组
土星 20 半人马40 半人马50 水星 50 金牛 60 金牛 70 火星 90 火星 100 大力神 130
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Titan 130 单轴燃气轮机
初始功率 - 12.8 MWe (标况) 热效率 - 33% (出线段) 14-级轴向压缩机 SoLoNOx DLN 或者常规燃烧室 更新的第三级透平 整合齿轮减速箱
CM 247 LC DS CM 247 LC IN 792 CH
CMSC-4-S-C CM 247 LC DS IN 792 CH
CMSC-4 S-C IN 792 CH IN 792 CH
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Titan 130单轴转子轴承
转子采用径向可倾瓦块轴承
转子采用可倾瓦块推力轴承
完成全系列设计
2000年7月
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Titan 130 双轴燃气轮机
项目历程表
开始初始设计 原型机测试 首台机械驱动/压缩机现场投运
1996年1月 1998年1月 1998年5月
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Titan 130 双轴燃气轮机
性能预测
功率, 热耗率 vs 环境温度 功率 vs 输出速度
MW (hp) 热效率 % 初温 °C (°F) 燃气发生器涡轮 rpm 动力涡轮 rpm 排气温度 °C (°F) 空气流量, kg/sec (lb/sec) 压比 NOx / CO / UHC, ppmv
11.2 (15,000) 34 1121 (2050) 11,168 9230(9500 最大) 488 (910) 42 (91.6) 17.2:1 25/50/25
火星 100
半人马 60
放大 13级放大 单 1- 13 级
金牛70 大力神 130
Scaled 1.355
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Titan 130 压缩机转子
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Titan 130 材料
压缩机叶片
转动部分 (2级-14级)
- INCO 718
可变导叶定子* (第一级转子)
基于火星燃气轮机技术和经验
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燃气轮机对照
5.8 m (19.10’)
大力神 130
金牛 70
4.7 m (15.4’)
火星机组通用 / 改进的部件 金牛70 等比放大部件 新部件
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Titan 130 冷端vs 热端驱动
6.8 m (22.4’) 6.0 m (19.7’)
通用的电动执行机构
气体燃料计量 可调机构
排气阀 进口导叶
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Titan 130单轴燃气轮机
Turbotronic选项
箱体 PLC (Div 2)
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同两轴机组进行性能比较
火星 100
大力神 130 初始 13.6 (18,300) 34.5 1121 (2050) 11,215 7970(8855 最大) 478 (893) 48 (105.2) 16.2:1 25/25/25
大力神 130 设计 14.5 (19,500) 35.7 1149 (2100) 11,220 7970(8855 最大) 492 (918) 48 (105.2) 16.4:1 25/25/25
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Titan 130 燃烧室 可调机构阀
可调空气阀机械机构
喷嘴法兰
燃烧室外壳
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Titan 130 可调机构阀和喷嘴
电动执行机构
空气进口 可调阀
低预混喷嘴
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燃烧室材料比较
大力神 130 & 金牛 70
燃烧室衬垫 HA 230/ Hastelloy X Hastelloy X HA 188 (Tips)
- 17-4 PH SS
固定定子* - 410 SS
*SermeTel 铠装用于防腐蚀
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Titan 130燃烧室
环形燃烧室设计 SoLoNOx (低排放 NOx)
14个可调空气喷嘴系统
常规的 (火焰扩散)21个固定喷嘴
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Titan 130 排放
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等级演变
火星机组 技术
半人马 50 5550 hp, 1850°F
金牛 60 6500 hp, 1850°F 金牛 60 6960 hp, 1850°F
金牛70 8900 hp, 2000°F 金牛 70 9700 hp, 2050°F 金牛 70 10,460 hp, 2100°F
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燃气轮机缩放比例
维持
• 循环参数 1
• 部件温度和应力
• 组件寿命
缩放 因数 (SF)
=
速度 -
SF (SF) 2
功率 -
空气流量 (SF) 2
金牛 70
大力神130
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Titan 130 单轴燃气轮机
项目历程表
项目初始 构造原型机 第一次机组测试 产品出货 1996年11月 1999年3月 1999年5月 1999年9月
火星 90 HA 230/ HA 214 (Exit Cones) Hastelloy X HA 188 (Tips)
喷嘴
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Titan 130 燃气发生器
一级和二级喷嘴环采用内部冷却
一级转子叶片采用内部冷却 改良的级间控制 金牛 70 燃气涡轮同比放大
基于火星系列的技术和经验
选项
索拉压缩机
- C65适用于管线应用 - 多级解决方案
其它厂家压缩机
-有同各厂家配套的经验
- 数量超过300台机组
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Titan 130 启动系统
两种可靠选择 IPG and O&G
交流电机变频器启动
- 低噪音 - 无泄漏
O&G
气动启动
- 无附加损失 - 无需供应交流电压
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单轴系统的透平材料对比
大力神 130 & 金牛 70初始
大力神130 & 金牛 70设计
火星 100
透平喷嘴 第一级 第二级 第三级
透平叶片 第一级 第二级 第三级
CM 247 LC CM 247 LC IN 939
CM 247 LC CM 247 LC IN 939
CM 247 LC MM 509 N 155
VP130(98)-026
Titan 130 叶片和喷嘴
由金牛 70 燃气轮机等比放大
叶片
喷嘴
VP130(98)-027
Titan 130 第一级透平叶片 内部冷却系统
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Titan 130 燃气发生器透平级间控制
STAGE 1 NOZZLE SUPPORT RING
CYLINDRICAL BLADE TIP
ABRADABLE COATING
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双轴系统的叶片材料进行对比
大力神 130 & 金牛 70初始 透平喷嘴 第一级 第二级 第三 & 四级
透平叶片 第一级 第二级 第三 & 四级 CM 247 LC CM 247 LC IN 939
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Titan 130燃气轮机 润滑油系统
主润滑油供应选项
- 燃机驱动 - 两台 100% 交流马达
交流预/后润滑油供应 为双轴机组选用的交流后润滑
油备用泵
为单轴机组选用的采用电池供
电的附带变频器的交流泵
配置切换阀的双联过滤器
VP130(98)-046
Titan 130 Control / Combustion System
VP130(98)-041
Mars 100机组安装 在Titan 130 箱体内
4.46 m (14.65’)
2.13 m (7’)
9.8 m (32’)
VP130(98)-042
Titan 130 机械驱动机组
9.8 m (32’) 3.0 m (10’)
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Titan 130 驱动设备
Titan 130 动力涡轮转子总成
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发电机组对照
火星 100
3.6 m (12’)
14.5 m (47’ 6”)
大力神 130
3.3 m (11’)
1.8 m (6’)
15.2 m (50’)
VP130(98)-039
Titan 130 发电机组
3.3 m (11’) 2.3 m (7.5’)
轴向14级
火星空气压缩机 (从 2级到14级) 前级叶片由金牛 70等比放大 16:1 压比/ 设计流量47.7 kg/sec (105 lb/sec) 进口可变导页
可垂直竖分的压缩机外壳
双平面平衡修正
VP130(98)-016
Titan 130 空气压缩机
产品演化
半人马 40
Scaled 1.355
为工业应用设计
由金牛60机组等比放大
VP130(98)-003
Titan 130 双轴燃气轮机
1997投入运行
由金牛 70动力学模型放大
初始功率 - 18,300 hp (ISO) 热效率 - 34.5% 14-级轴流压缩机 倾斜预混燃烧室 多孔冷却火焰筒和可调机构喷嘴 2-级 燃气发生器和 2-级动力涡轮
3.2 m (10.7’)
3.3 m (11’)
15.2 m (50’)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱVP130(98)-040
Titan 130 机械驱动机组
4.5 m (14’ 10”) 3.14 m (10.3’) 2.13 m (7.0’) 9.8 mm (32’) 重量
3.0 m (10’)
35 444 kg (78,140 lb) + 7,460 kg (20,000 lb) 箱体 + 5,595 kg (15,000 lb) 润滑油
大力神 130 18,300 hp, 2050°F 大力神 130 19,500 hp, 2100°F
半人马 50 5700 hp, 1850°F
VP130(98)-005
Titan 130 透平

由金牛 70等比放大设计
两极,空冷燃气发生器透平 改良的级间控制技术 独立的, 两极动力涡轮 模块结构
排放, ppmv (15% O2,干) NOx
气体燃料 初始 /设计 42 / 25
液体燃料 初始 / 设计 96 / 60
CO
UHC
50 / 25
25 / 25
50 / 50
25 / 25
VP130(98)-021
Titan 130 燃烧室
SoLoNOx (干燥低排放NOx)
可变空气阀
喷嘴
外壳 燃烧室火焰筒
大力神130 & 金牛 70设计
CM 247 LC CM 247 LC IN 939
火星 100
CM 247 LC MM 509 N 155
CM 247 LC DS CM 247 LC IN 100
CMSC-4-S-C CM 247 LC DS IN 100
CMSC-4 S-C IN 792 CH IN 792 CH
冷端
.92 m (3.0’)
热端
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Titan 130 冷端驱动性能表现
等级 功率, MWe *效率, % 初温, C (F) 排气温度, °C (°F) *在输出端
初始 12.8 32.1 1121 (2050) 475 (887)
设计 13.6 32.8 1149 (2100) 487 (909)
*
*
* 实际测试数据点
VP130(98)-014
Titan 130 双轴燃气轮机
定型后机组的功率等级
14.5 MW (19,500 hp) 35.7% 热效率 1149°C (2100°F) 初温 可选 4Q99
VP130(98)-015
Titan 130 空气压缩机