LM6000燃气轮机介绍
分布式能源用SGT-800工业型燃气轮机与LM6000航改型燃气轮机对比分析研究

c
功率/ UW
Pa
SGT - 800
16
0.101 3
60
30
54 536
38.88
488.6
571.2
23 464
5.9
LM6000 PF
16
0.101 3
60
30
47 422
41.04
476.0
457.8
14 594
5.9
机型
高压蒸汽 压力/MPa
汽轮机参数
高压
高压
压
温度/°c 流量/(- - h 1 ) 压力/MPa
于系统设计及制造工艺上的持续改进,发布57 MW 版本。
1965年,GE公司开始为美军开发TF39新型发
动机,后基于此机型开发了航空用的CF6-80C2和 陆用/船用的CF6-6& CF6-80C2型商用航空发动 机作为波音747 - 400的主发动机,于1985年首次 进入航空服务。基于CF6 - 80C2平台研制的 LM6000航改型燃气轮机,保留核心机、移除前端风 扇、增加进气导叶、改型支承框架、增加输出轴、改型
分负荷下的性能曲线见图1,两者在80%〜100%负 荷均能维持良好的性能,当负荷低于80%后,机组 性能快速下降&
SGT-800和LM6000 PF燃气轮机出力随温度 变化曲线见图2&当环境温度由15 i升高到35 i 时,54 MW等级SGT - 800燃气轮机出力下降约6-5 MW& LM6000 PF燃气轮机可通过SPRINT湿压缩 技术提高出力,在高温环境下相比不带SPRIET系 统的机组可提高约20%的出力。当环境温度由15 i
SGT-800和LM6000 PF燃气轮机均采用干式
LM6000燃气轮机转子现场动平衡分析

对LM6000燃气轮机的理解与常见故障处理_袁世军

对LM6000燃气轮机的理解与常见故障处理_袁世军53科技资讯科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION2010NO.05SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION工程技术19世纪末,人们对燃气轮机的方案就有了设想,20世纪以来人们不断进行试验研究,到了1939年制成第一台航空燃气轮机和发电用燃气轮机,燃气轮机能够研制成功,是近代各科学技术进步的结果。
地面燃气轮机是相对航空燃气轮机而言的,目前地面燃气轮机大体可以分为两类,一类是工业型,另一类是航机改装型,我厂属于后者;前者按地面工作要求而设计,主要要求是寿命长、能长期安全运行、少用贵重合金材料。
航机改装则是把航空用燃气轮机加以改装,其主要的特点是结构比较工业型的轻巧、燃气初温高、机组效率高(约34~38%)、维修简便,可以整体拆换(只需10小时左右的工作小时),大修间隔时间可达到2~3万小时。
1 LM6000燃气轮机机组概况及运行原理我厂LM6000燃气轮机机组是由美国成套引进,具有世界先进水准的燃气轮机发电机组,其主要组成部分有燃气轮机主体、减速齿轮箱、发电机、控制系统及监测系统、消音箱体及进气通风系统、其他辅助系统有:燃机液压起动系统、燃机滑油系统、燃油系统、注水系统、水洗系统、发电机滑油系统、直流系统、消防系统等等。
燃气轮机额定功率55000马力,发电机由英国BRUSH公司提供,是双级无刷励磁式发电机,额定功率为50.6兆瓦。
燃气轮机主体由5级低压压缩机(前面带有一级可调入口导叶——VIGV),VBV排气门,14级高压压缩机(前5级定子叶片可调——VSV),燃烧室,2级高压锅轮,5级低压锅轮及附件齿轮箱等构成。
高、低压压缩机转子及定子之间的空间设计成收敛形,当空气从压缩机入口至出口流过,其流速便得到提高。
高、低压压缩机转子及定子叶片之间的空间均设计成发散型,压缩机转子抽入大量的空气,压缩机定子叶片一级级提高其漫射静压(同时提高其温度),为不同的空气流速建立合适的静压,压缩机转子转速越大(即燃机负荷越大),压缩机可调定子叶片就越发散。
华电通用轻型燃机产品目录

LM6000PD 42.733 8673 41.5% 25ppm(15ppm)* 46.5±1.38 130.3 451
*加装SCR(后处理装置),可使NOx降到15ppm。
LM6000PD Sprint 47.506 8647 41.6% 25ppm(15ppm)* 46.5±1.38 133 446
公共事业
项目名称:纽约肯尼迪国际机场121MW,热电冷三联供 运行时间: 2004年 机 型: LM6000PC
区域能源系统
项目名称:广西南宁华南城 110MW,热电冷三联供
运行时间: 2013年(预计) 机 型: 2台LM6000PD Sprint
项目名称:上海莘庄工业园区 120MW,热电冷三联供
运行时间: 2013年(预计) 机 型: 2台LM6000PF Sprint
项目名称:九江工业园区 87MW,热电冷三联供
运行时间: 2013年(预计) 机 型: 2台LM2500+G4
5
分布式能源的应用
热电联产和热电冷三联供是分布式能源系统的两个典型模式。“联产”着眼于一次能源的转换端,其主要目的 是发电,“联产”的热(冷凝潜热)能用就好。而“联供”则着眼于能源的终端用户,其目的是以最高的效率和最 经济的代价,满足终端用户多样化的能源供应需求。
15~100MW级
多种负荷集成互补
0.6~0.8万元/KW 长,4500小时/年以上
有 较好
发展分布式能 源的区域定位
经济发达地区、高新区、经 济开发区、综合商业区等
大型规划新区、新规划的中 小城镇、高档住宅小区
工业负荷较为稳定的工业园 区、大型焦化、钢铁企业
大型单体建筑或建筑群、 高校密集区或大学城地区
1.燃机及其辅助系统
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培训课件燃机及其辅助系统Gas Turbine & Accessory Systems Introduction程际宇1.Gas Turbine Principle & General Introduction 燃机原理及概况2. Gas Turbine Structure 燃机本体结构3. Gas Turbine Accessory Systems燃机附属系统4. Gas Turbine Inspection 燃机检修目录1.Gas Turbine Principle & General Introduction燃机原理及概况1.1燃机的专业词汇燃机和国内其他发电设备不同,能见到的燃气轮机操作系统基本都是英文系统并且不同的燃气轮机厂家都有独特的缩写,要学好燃气轮机,就要知道燃气轮机的结构,原理和部件名称。
IGN ignition点火IGNTR ignitor点火器IGV inlet guide vanes进口导叶1.2什么是燃气轮机燃气轮机是近几十年迅速发展起来的热能动力机械。
现广泛应用的是按开式循环工作的燃气轮机。
它不断地由外界吸入空气,经过压气机压缩,在燃烧室中通过与燃料混合燃烧加热,产生具有较高压力的高温燃气,再进入透平膨胀作功,并把废气排入大气。
输出的机械功可作为驱动动力之用。
因此,由压气机、燃烧室、透平再加上控制系统及基本的辅助设备,就组成了燃气轮机装置。
如果用以驱动发电机供应电力,就成了燃气轮机发电装置。
1.3燃气轮机发展历史燃气轮机是继汽轮机和内燃机问世以后,取了二者之长而设计出来的,它是内燃的,避免了汽轮机需要庞大锅炉的缺点;又是回转式的,免去了内燃机(典型的就是汽车发动机)中将往复式运动转换成旋转运动而带来的结构复杂,磨损件多,运转不平稳等缺点。
但由于燃气轮机对空气动力学和高温材料的要求超过其他动力机械。
从1791年英国人约翰·巴贝尔(John Baber)申请登记第一个燃气轮机设计专利算起,经过了半个世纪的奋斗,到1939年,一台用于电站发电的燃气轮机(400OkW)才由瑞士BBC公司制成,正式投运。
华电通用LM6000PD PF航改型燃气轮机成套发电机组说明书

华电通用LM6000PD/PF航改型燃气轮机成套发电机组介绍本说明书所提供信息仅供参考,不能用于设计、施工及合同保证。
说明书未覆盖设备的所有细节,如需更加详细的信息或出现了文内未充分述及、且与买方用途相关的特定问题,应将其提交华电通用公司。
Rev 1目录1性能及参数 (1)1.1高可靠性和高可用性 (1)1.2灵活高效的运行特性 (1)1.3出力增强 (2)1.4ISO工况性能-简单循环 (2)1.5性能曲线 (2)1.6联合循环性能 (7)1.7排放控制 (8)1.8辅助系统电力负荷需求 (8)1.9运输尺寸及重量 (8)2标准和规范 (9)2.1国际标准要求 (9)2.2中国法规要求 (11)3成套机组主要设备介绍 (12)3.1燃气轮机本体 (12)3.2箱体 (13)3.3底座 (13)3.4尾部排烟 (14)3.5燃料系统 (14)3.6发电机/齿轮箱 (14)3.7空气进气系统 (15)3.8燃机本体润滑油系统 (15)3.9发电机/齿轮箱润滑油系统 (16)3.10液压启动系统 (16)3.11压气机水洗系统 (16)3.12SPRINT(水雾中间冷却)系统 (17)3.13火灾探测和消防系统 (17)3.14燃机控制系统 (18)3.15成套机组防冻措施 (18)3.16成套机组外形示意图 (18)4可选设备 (22)4.1右侧管道连接 (22)4.2左侧出线柜布置 (22)4.3进气冷却盘管 (22)4.4进气防冰盘管 (22)4.5反吹式过滤器 (22)5维护、特殊工具和备件 (24)5.1维护优势 (24)5.2燃机箱体设计 (24)5.3预防性维护检查 (24)5.4视情维护 (25)5.5维修周期 (25)5.6特殊工具 (25)5.7推荐备件 (25)6服务能力 (26)6.1工厂动态测试 (26)6.2图纸和服务手册 (26)6.3安装和启动服务 (27)6.4现场性能核实 (27)6.5推荐的备品备件 (27)6.6运行和维护培训 (27)7买方的设备和服务 (28)7.1土建 (28)7.2机械 (28)7.3电气 (28)7.4由其他方提供的其它材料和工作 (29)7.5其他 (29)7.6供货范围的界限 (29)1性能及参数LM6000燃气轮机源自通用电气CF6-80C2型商用航空发动机。
燃气轮机及燃气蒸汽联合循环概述

2、要注重能源高效利用
热电联供效率75%以上 热电冷联供效率80%以上
8、燃气轮机名词和概念的说明
1、基本负荷、中间负荷、尖峰负荷等概念
运行代码
符合特征
A
连续满负荷
8000~8600
B
基本符合
6000~8000
C
中间负荷
3000~6000
D
基本/尖峰 交替负荷
2000~3000
E
每日启停
2000~4000
Alstom
Siemens
GUD94.3A
MPCP1 MPCP2 MPCP1
392.2
397.7 799.6 489.3
57.4
57.0 57.3 58.7
V94.3A×1
M701F×1 M701F×2 M701G×1
348
348 295 396
三菱
4、燃气蒸汽联合循环优势
1、供电效率远高于燃煤的蒸汽轮机电站 2、国外交钥匙工程投资500—600美元/kW 3、建设周期短 4、用地、用水比较少 5、运行高度自动化,每天都能启停 6、可用率高达85%—95% 7、便于快速无外电源启动 8、采用天然气或液体燃料,环保性能好
1、简单循环的燃气轮机主要适用于承担 尖峰负荷,联合循环机组适用于承担中间负荷 和基本负荷 2、基本负荷燃气轮机:
(1)要求额定负荷率高 (2)要能长期燃用低级燃料,如重油、煤气、天然气 (3)寿命要长50000~100000h。 (4)运行可靠,便于维护
8、名词和概念的说明
3、尖峰负荷
电网中负荷变动的部分通常有若干台尖峰复合机组担任,尖峰机 组也兼做备用机组,需要紧急启动。 一般情况下,按照最大负荷设计机组,则经常利用的负荷可能只有 1/4,很不经济。它们占电厂容量的15%左右,每天只运行8~12h, 一年只运行数百小时。 (1)设备要求成本低、尺寸小,质量小。以降低厂房及基础造价。 (2)不单纯追求效率 (3)要求启动次数多,能迅速启动,每次启动时燃料消耗要少。 (4)寿命不需很长,10000~20000h。
LM系列航改型燃气轮机发电机组一次调频功能探讨

机组实际运行 负荷
电网频率
功功率输出,实现电网频率的稳定调节,本
文主要介绍 LM 系列航改型燃气轮机发电
机组一次调频的功能原理,以及在电厂项目应用中各参数
的设置原则。
1 LM 航改型燃气轮机发电机组的构成 LM 航改型燃气轮机发电机组由航空发动机改进而 来,机组自身的一次调频响应能力非常强。
LM6000 燃气轮机发电机组一般作为联合循环应用,
程序配置、调节质量、人员操作等方面的优势,实际应用表明,LM 系列航改型燃气轮机可以很好地满足电网对一次调频的要求。
关键词院LM 系列航改型燃气轮机;一次调频;死区;功率限制;负载响应
中图分类号院V231.3
文献标识码院A
文章编号院1674-957X(2021)14-0053-02
0 引言 以往频率调节一直由大容量机组来维
Internal Combustion Engine & Parts
· 53 ·
LM 系列航改型燃气轮机发电机组一次调频功能探讨
邱冬曰黄金梅
(华电通用轻型燃机设备有限公司,上海 201108)
摘要院分析了 LM 系列航改型燃气轮机发电机组的特点,探讨了 LM 系列燃气轮机发电机组一次调频的原理,在设备配置需求、
RMC 容量储备控制:RMC 控制的目的是使燃气轮机
S(g %) fn Q PGN 驻f
调速器调节速率(转速下垂率) 机组额定频率 Hz
机组出现频率偏差 驻f 时一次调频的功率调节量 MW 机组最大额定出力 MW 总的频率偏差量 Hz
能够带有一定的储备负荷运行,允许燃气轮机机组在接近 其最大输出功率的情况下运行,而不需要驱动机组随着环 境温度的变化全天基本负荷随时在变化。
LM6000燃气轮机转子现场动平衡分析

LM6000燃气轮机转子现场动平衡分析作者:陈太文符传福邓杰铭杨冬立来源:《中国新技术新产品》2013年第01期摘要:本文从超高速旋转机械相位测量、试加重相位和重量的确定、平衡重量的计算等几个方面对3号LM6000燃气轮机转子现场动平衡进行了研究,为国内其他类似超高速旋转机械的相位测量,建立自主的高速燃气轮机现场动平衡调试规程,培养自身的燃气轮机检修维护方面的技术人员提供了理论依据和指导意义。
关键词:燃气轮机,转子,重量,相位,动平衡中图分类号:TTK47 文献标识码:A清澜电厂于2001年将3台燃油机组改成燃气——蒸汽联合循环的LM6000PA航空轻型燃气轮机机组,主要承担海南电网的调峰任务。
由于燃气轮机备件和维修费用昂贵,从成本考虑,清澜电厂燃气轮机一直未进行燃气轮机本体大修。
由于GE公司于2007年发表了内容为燃机高压压气机第3级动叶由于材料的原因可能断裂,升级后的第3级叶片改变了新的材料;第4、5级动叶由于热处理的原因可能断裂,升级后的叶片改变了热处理工艺的SB229公告,根据GE公司的公告和电厂的实际情况,决定对电厂3台燃气轮机高压压气机叶片进行更换处理。
#1、#2号燃气轮机在更换完相关的高压压气机转子叶片后,振动有少许增加,皆满足运行和机组振动要求。
但#3号燃气轮机在更换完相关的高压压气机转子叶片后,出现了振动超标的问题,并在实际运行中,振动有增加的趋势,清澜电厂为了机组运行的安全性,将#3号燃机转为紧急备用状态。
通过对#3号燃机振动信号的分析,导致振动故障的原因是由于转子不平衡,解决转子不平衡的办法是动平衡。
本文从超高速旋转机械相位测量、试加重相位和重量的确定、平衡重量的计算等几个方面对3号LM6000燃气轮机转子现场动平衡进行研究。
2试加重量和相位的确定3号LM6000燃汽轮机高压压气机转子叶片采用燕尾槽结构,后面几级叶片较小,进行平衡时不可能加较重的重量,也不可能进行现场的平衡。
燃气轮机知识基础介绍

联合循环发电或热电联产
• 燃气轮机及发电机与余热锅炉、蒸汽轮机或供 热式蒸汽轮机(抽汽式或背压式)共同组成的 循环系统,它将燃气轮机排出的高温乏烟气通 过余热锅炉回收转换为蒸汽,再将蒸汽注入蒸 汽轮机发电,或将部分发电作功后的乏汽用于 供热。形式有燃气轮机、蒸汽轮机同轴推动一 台发电机的单轴联合循环,也有燃气轮机、蒸 汽轮机各自推动各自发电机的多轴联合循环。 主要用于发电和热电联产,发电时的最高效率 的联合循环系统是ABB公司GT26-1,效率为 58.5%。
发
展
史
• 在燃气轮机获得广泛应用的同时,还出现了燃 气轮机与其他热机相结合的复合装置。最早出 现的是与活塞式内燃机相结合的装置;50~60 年代,出现了以自由活塞发动机与燃气轮机组 成的自由活塞燃气轮机装置,但由于笨重和系 统较复杂,到70年代就停止了生产。此外,还 发展了柴油机燃气轮机复合装置;另有一类利 用燃气轮机排气热量供热(或蒸汽)的全能量系 统,可有效地节约能源,已用于多种工业生产 中。
陆用(发电、工业)燃机 船用(动力)燃机 航空用(动力)燃机
主要性能参数
• 比功; • 能效;
循环理论
•基础布莱顿循环 •回热布莱顿循环 •联合循环 •HAT循环
简单循环
• 由燃气轮机和发电机独立组成的循 环系统,也称为开式循环。其优点 是装机快、起停灵活,多用于电网 调峰和交通、工业动力系统。目前 的最高效率的开式循环系统是GE公 司LM6000PC 轻型燃气轮机,效率 为43%。
伊尔-76运输机
伊尔-76
新型号PS-90发动机
早期使用D-30发动机
C-17战略运输机
C-17的发动机
C-17的发动机
H6K
FC-1
对LM6000燃气轮机的理解与常见故障处理_袁世军

2010 NO.05SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION工 程 技 术19世纪末,人们对燃气轮机的方案就有了设想,20世纪以来人们不断进行试验研究,到了1939年制成第一台航空燃气轮机和发电用燃气轮机,燃气轮机能够研制成功,是近代各科学技术进步的结果。
地面燃气轮机是相对航空燃气轮机而言的,目前地面燃气轮机大体可以分为两类,一类是工业型,另一类是航机改装型,我厂属于后者;前者按地面工作要求而设计,主要要求是寿命长、能长期安全运行、少用贵重合金材料。
航机改装则是把航空用燃气轮机加以改装,其主要的特点是结构比较工业型的轻巧、燃气初温高、机组效率高(约34~38%)、维修简便,可以整体拆换(只需10小时左右的工作小时),大修间隔时间可达到2~3万小时。
1 LM6000燃气轮机机组概况及运行原理我厂LM6000燃气轮机机组是由美国成套引进,具有世界先进水准的燃气轮机发电机组,其主要组成部分有燃气轮机主体、减速齿轮箱、发电机、控制系统及监测系统、消音箱体及进气通风系统、其他辅助系统有:燃机液压起动系统、燃机滑油系统、燃油系统、注水系统、水洗系统、发电机滑油系统、直流系统、消防系统等等。
燃气轮机额定功率55000马力,发电机由英国BRUSH公司提供,是双级无刷励磁式发电机,额定功率为50.6兆瓦。
燃气轮机主体由5级低压压缩机(前面带有一级可调入口导叶——VIGV),VBV排气门,14级高压压缩机(前5级定子叶片可调——VSV),燃烧室,2级高压锅轮,5级低压锅轮及附件齿轮箱等构成。
高、低压压缩机转子及定子之间的空间设计成收敛形,当空气从压缩机入口至出口流过,其流速便得到提高。
高、低压压缩机转子及定子叶片之间的空间均设计成发散型,压缩机转子抽入大量的空气,压缩机定子叶片一级级提高其漫射静压(同时提高其温度),为不同的空气流速建立合适的静压,压缩机转子转速越大(即燃机负荷越大),压缩机可调定子叶片就越发散。
LM6000机组资源需求
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机组间距: 防雨罩之间3.65米,防雨罩和墙距离3米 电机顶端7.6米抽转子空间
机组布置图 警告:仅供参考,不能用于设计或施工!
华电通用轻型燃机设备有限公司 Huadian GE Aero Gas Turbine Equipment Co.,Ltd.
工艺介质品质要求
燃机合成润滑油 油箱容积 供油流量 供油压力
温度
‐20℃ to 65℃
压力
Min: 275KPa Max: 413KPa (620KPa Limitation)
燃烧室排污气动执行器 压缩空气 流量 标准 温度 压力
NA,取自燃机清吹及仪用压缩空气供气口No.55,无单独供气口 露点温度比使用温度低10℃以下,不含油、烃类、空气溶剂。 Max 38℃, Min: 586KPaG,Max: 827KPaG
华电通用轻型燃机设备有限公司 Huadian GE Aero Gas Turbine Equipment Co.,Ltd.
工艺介质品质要求
防冰盘管 热水+乙二醇 防冻溶液
流量
Nom:146m3/h (供参考,根据现场条件由供应商计算)
标准
50%乙二醇 (供参考,根据现场条件由供应商计算)
温度
入口:76.6℃ ,出口:50℃,空气温升:27.7℃(供参考,根据现场 条件由供应商计算)
LM6000PD/PF SPRINT燃气轮机 系统资源需求
华电通用轻型燃机设备有限公司
电话: 021-5227-2400 邮件: @
燃机总体参数
机组长度L (m)
19.7
机组宽度(m)
11.2
机组高(m)
13.1
燃机橇总成重量(t) 46.2
发电机重量(t)
GE LM6000燃机操作员站功能改进
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图1通讯系统示意图站功能和Micronet控制器内部的Datalog数据自动传输功能及Control Assistant调试软件的监控功能。
当发生通讯中断时,这两个功能全部失效,操作人员无法操作,而且此问题是无规律的,进一步增加了排查困难。
其中iFix与Micronet直接是Modbus TCP协议,而Control Assistant与Micronet之间是基于Servo Link的OP用户尝试过重启相关软件和电脑等措施,也多次与GE公司进行技术沟通,但是此问题都没有得到解决,给安全生产带来严重隐患。
我们从以下几个方面进行问题分析和排查。
首先,由另外一路通讯。
其次,为了排除硬件的原因,我们更换了原改造为冗余通讯后,无论是iFix还是Assistant都再没有发生通讯中断情况。
改造后的操作员站配置如图2所示。
2.2历史曲线完善两台燃气轮机的历史数据存储点少,HMI中只有一页历史数据记录,不利于事故追忆和故障排查。
针对此情况,我们对GE的HMI功能进行了的二次开发,增加了大量的机组数据的历史曲线记录功能,包括压缩机、动力涡轮、定子、燃料系统等。
增加的历史数据根据相关度进行分组,并且以历史曲线的形式体现。
当需要时,可以支持机组故障分析。
同时,机组的报表数据也加入了2.3Datalog数据转存问题Datalog是Micronet控制器内部的高速关键数据自动记录功能,能够以5ms的速率记录与机组安全有关的数据。
高速记录的数据先以缓存的形式存储在器中,然后定期将一个记录周期的数据文件传输并保存到HMI的硬盘上。
由于采样速率非常高,每天自动存储到硬盘的山上高达7G字节,硬盘的空间很快被数据占满严重影响操作员站工作,而且操作人员每隔几天就必需清理硬盘,增加维护人员的工作量,而且给生产带来安全隐患。
为解决此问题,我们专门开发了Datalog程序Data Backup。
Data Backup程序能够自动判断生成的数据文件,并定期自动转存到目标数据硬盘。
LM6000燃气轮机振动故障分析及处理
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LM6000燃气轮机振动故障分析及处理摘要:由于清澜电厂#3号航改型燃气轮机在更换完高压压气机叶片后产生了严重的振动故障,文章通过现场振动试验和对振动信号的频谱分析,找到了导致产生振动故障的原因,并通过现场动平衡试验,消除了振动故障,使清澜电厂#3号燃气轮机组振动达到优秀水平,为国内现场解决航改型燃气轮机组振动问题提供了重要的参考依据。
关键词:燃气轮机;高压压气机;振动;动平衡随着我国能源结构的调整,以及燃气机组具有启停迅速、运行灵活、热效率高等特点,使燃气电厂在电力系统中得到了快速的发展。
燃气轮机组在高温、高压、高速下运行时,不可避免出现各种各样的机械故障,其中燃气轮机的振动尤其令人关注。
由于燃气轮机备件和维修费用昂贵,而较大振动可能导致燃气轮机动静部分发生碰撞,危害到燃气轮机的安全,因此电厂对燃机的振动非常重视。
1 LM6000燃气轮机概况LM6000燃气轮机是美国GE公司由航空发动机改型为轻型燃气轮机,采用双转子结构,如图1所示,主要由燃气轮机主体、减速齿轮箱、发电机、控制系统及监测系统、消音箱体、进气通风系统及其他辅助系统组成。
燃气轮机主体由5级低压压缩机(前面带有一级可调入口导叶—VIGV),VBV排气门,14级高压压缩机(前5级定子叶片可调—VSV),燃烧室,2级高压锅轮,5级低压锅轮及附件齿轮箱等构成。
其中低压压气机为5 级,压比为2.4,高压压气机为14 级,压比为12。
高压压气机采用水平可分开的上下盖结构,不需要将机组从安装的箱体中拆下,再回装,可现场打开,这种结构有利于机组的现场排故工作。
低压转子的额定转速为4 325 rpm,高压转子额定转速为10 800 rpm,通过减速箱减速到 3 000 r/min后,拖动发电机发电。
LM6000燃气轮机机组采用美国BENTLY 208P振动监测系统,监视燃机高低压转子和发电机的相关振动。
2 振动产生的原因清澜电厂于2001年将3台燃油机组改成燃气—蒸汽联合循环的LM6000PA 航空轻型燃气轮机机组,主要承担海南电网的调峰任务。
LM6000型燃气轮机油改气工程
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・ 3“ 过滤度: m
・额定流量:1 00 h( 2 m/ 标准值) 0 3 而天然气公司确认的通过城市高压管网提供 电
第3 / 4期
黄卫文: M60 型燃气轮机油改气工程 L 00
・2 5 ・ 9
稳压后的压力稳定在0 5 a . MP 左右, 8 这样可以满足 后置的天然气增压机组的稳定工作。从运行情况看, 该稳压阀在进气压力 1 -2 MP 范围内波动时, .- . 0 5 a - 其出口 压力能保持在 08 -. MP 范围内。 .- 8 - 5 a 0 1 燃机燃料系统 . 3 由于L 00 0 燃机现有燃烧室既可使用液体燃 M6 料,也可使用气体燃料,所以从一开始就确定了双 燃料系统的方案。同时考虑到可能参与城市天然气 管网调峰,所以在天然气供应不足时一部分燃用天 然气, 一部分燃用液体燃料以确保机组的额定出力。 因此最终的方案采用了双燃料及B-ul i e组合方案。 F 双燃料就是 10 0%使用液体或气体燃料,而B-ul i e F 则是部分气体和部分液体燃料混合燃烧,这在同类 型机组上还是第一次成功的尝试。 改造范围就是在完整保留原有的液体燃料系统 的同时, 增设天然气气体燃料系统。 过滤器是燃机喷嘴前的最后一道精滤,过滤精 度为3林 双筒 ( , 一用一备) 。 由于原有的喷嘴是单液体燃料喷嘴,所以在改 造中将原有的单燃料喷嘴更换成双燃料喷嘴。 在使用液体燃料运行时,为避免双燃料喷嘴天 然气喷口 结碳,因而专门从高压压气机出口 (D ) C P 引气进人双燃料喷嘴的天然气喷口, 对其进行吹扫。
压压缩机组。( 流量最大可达 100 hS ) 3 m/I ) 通 0 3( O 。
过性能、价格、可靠性、业绩及服务等多方面的比 对, 最终选用了美国C oe公司的M 6 水冷型活 opr H2 塞式天然气增压机组。其主要性能如下:
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GE Marine
LM6000 Marine Gas Turbine
The LM6000 is a simple-cycle, two-shaft, high-performance gas turbine that is derived from GE’s CF6-80C2 high bypass turbofan aircraft engine. Taking advantage of the CF6-80C2 low-pressure system’s normal operating speed of 3600 rpm, the LM6000 couples loads directly to the low-pressure turbine shaft. This feature allows the commonality of the CF6-80C2 and the LM6000 to be maintained. The results are low-cost, field-proven parts for the LM6000. The low pressure compressor features independently controlled variable inlet guide vanes and variable stator vanes to modulate airflow, ensuring fast, easy startup/shutdown—even under partial loads. The high pressure compressor is mated to an efficient annular combustor for maximum fuel economy. Incorporation of advanced airflow and cooling technologies helps the LM6000 have unprecedented parts life, and provide reliable and efficient power, low fuel consumption, and low NOx, carbon monoxide, and unburned hydrocarbon emissions, which is critical for marine applications.
LM6000 Marine Gas Turbine - Genset
The LM6000 marine gas turbine can be coupled with an electric generator making an LM6000 marine gas turbine-generator set. The LM6000 genset is ideal for military ship applications for which electric drive is the propulsion system of choice.
LM6000 Gas Turbine-Generator Set
Contact us at /marine
Other product sheets are available on the LM500, LM1600, LM2500, LM2500+ and LM2500+G4.
Output (shp x 1,000)
Performance: LM6000 Gas Turbine Data**
Output SFC Heat rate 59,900 shp (44,700 kW) .329 lb/shp-hr 6,049 Btu/shp-hr 8,119 Btu/kWs-hr 8,564 kJ/kWs-hr Exhaust gas flow Exhaust temperature Power turbine speed 286 lb/sec (130 kg/sec) 849°F (454°C) 3600 rpm
Bleed Air
*Exact dimensions, weight and performance vary with the specific generator selected
Performance**
Output Heat rate Thermal efficiency 42,800 kW 8,348 Btu/kW-hr 40.8%
Specific Qualifications
While the LM6000 has not yet been applied for ship propulsion, many design studies have been performed showing its viability. More than 600 of these units have been built for industrial applications, driving electric generators for utility and industrial power generation. At sea, 14 units are used aboard floating production storage and offloading vessels, accumulating over 260,000 operating hours. More than
30 MW 0 20 40 60 80 100
Inlet Temperature (°F)
LM6000 Gas Turbine
LM6000 Marine Module
Shaft Output MW
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LM6000 Marine Gas Turbine
AE-28203i (08/06)
7 million operating hours have been accumulated on all the LM6000s, experiencing a fleet-wide reliability greater than 99%.
Combustion Air Inlet Package Ventilation Air Inlet Exhaust Gas Exit (top or side) TEWAC AC Generator
Dimensions*
Base plate width Base plate length Enclosure height Base plate weight Duct flow areas Inlet Exhaust 169.6 in (4.36 m) 650 in (16.5 m) 193.3 in (4.9 m) 151 tons 90 sq ft (8.36 sq m) 57 sq ft 9 (5.3 sq m)
**Average performance, 59°F, sea level, 60% relative humidity, no losses
Max Power vs. Ambient Temperature
70 60 50 40 30
Base
55 MW 50 45 40 35
Direct-Drive Means More Useful Power
The LM6000’s power comes directly from the low pressure rotor shaft. There is no free-spinning power turbine, and in 60-cycle applications such as an electric drive ship, no gearbox is required. Loads are coupled directly to the turbine’s cold or hot end. Eliminating the free power turbine allows for greater flexibility in ship design and better use of valuable space. The LM6000 weighs only 17,336 pounds (7,880 kg) which is less than half the weight of other large aeroderivative gas turbines. The entire unit is only 193.5 in long, 85 in wide and 81 in high (4.91 x 2.16 x 2.03 m) so you can generate more power in less space. The compact LM6000, with its great environmental and high thermal performance, is an ideal gas turbine for consideration in ship propulsion systems design when high power output is a requirement.
Inlet Plenum Personnel Door Gas Turbine Single-Lift Base
**Average performance, 60 Hz, 59°F, sea level, 60% relative humidity, 4 in. water inleБайду номын сангаас loss, 6 in. water exhaust loss