西门子燃机介绍
西门子燃气轮机技术介绍开
2、V94.2燃气轮机技术
西门子压气机叶片设计
先进的可控扩散度叶型 三维叶片边界修正 级数少/压比大
V94.2压气机叶片
第6级静叶片
2、V94.2燃气轮机技术
燃烧室的结构形式
• 按气流流过燃烧室的流程分
1.顺流式 2.逆流式
• 按燃烧室布置方式分
1.圆筒型燃烧室(Simens公司V94.2双立式、V94.3双卧室和ABB公司GT-13E2) 2.分管型燃烧室（GE公司9E 、9FA ） 3.环型燃烧室(Simens公司V94.3A和Alstom公司GT13E2) 4.管环型燃烧室（ 三菱重工M701F）
使用陶瓷瓦块
2、V94.2燃气轮机技术
V94.2运行灵活性
2、V94.2燃气轮机技术
2、V94.2燃气轮机技术
Hirth齿轮盘结构
2、V94.2燃气轮机技术
带有Hirth齿的透平叶轮
2、V94.2燃气轮机技术
2、V94.2燃气轮机技术
中心拉杆转子设计优点 ：
Hirth齿传递扭矩可靠
采用Hirth端面齿对中，所有转子部件精确定 中心，即使这些部件径向 膨胀量不同时也可保 证所有轮盘的同心度
2、V94.2燃气轮机技术
环型燃烧室(SGT5-4000F)
• 在燃烧室内壳、外壳体所形成的环形空腔内，安装一个由内、外环构成的火焰 管。在环形火焰管头部沿周向均匀布置若干喷嘴和旋流器（24个）。
• 优点：
◆空间利用率高，尺寸小、结构紧凑； ◆需冷却保护的火焰管面积较少，比容积热强度高； ◆可获最佳的流路配合，压力损失小； ◆启动点火性能好。
若中心拉杆的固紧力由于温度发生了变化， 转子的轴对称性不受影响
SGT-800型燃气轮机-Siemens
发电：简单循环(ISO) 47.5 MW(e) / 50.5 MW(e)联合循环 2x1 (ISO) 135.4 MW(e) / 143.6 MW(e) / energy术语SC: 简单循环CC: 联合循环SCC: 西门子联合循环DLE: 干式低排放HRSG: 余热锅炉PMG: 永磁同步发电机EOH: 等效运行小时数OEM: 原始设备制造商西门子SGT-800型工业燃气轮机集可靠耐用的工业设计与高效率、低排放的特点于一身，同时在燃料、运行条件、维护理念、成套解决方案等方面具备广泛的灵活性，可满足当前及未来的市场需求。
SGT-800型燃气轮机可为一系列工业发电客户如能源公司、独立发电商、公用事业公司和市政电力部门提供经济效益极具竞争力的解决方案。
满足不同需求的出色能力SGT-800型燃气轮机较高的效率和产汽能力使其在热电联产和联合循环电厂（包括流程工业和区域供热）中表现优异。
其耐用的设计和经过验证的高可靠性也使SGT-800型燃气轮机成为炼油厂以及其它油气客户的理想选择。
SGT-800 型燃气轮机有两种功率等级，其 ISO 额定功率为 47.5 MW(e)和50.5 MW(e)。
如果需要在较高的环境温度（高于33°C ）获得优异性能，可选用高温匹配型压气机，以提高输出功率和效率。
燃气轮机的主要特点耐用的工业设计运行简单可靠的双燃料干式低排放技术出色的可用性和可靠性性能衰减率低稳定的甩负荷能力（超速小于5%）所需的供气压力较低大修间隔期及总体寿命长。
运行、燃料和应用的灵活性针对炎热和寒冷气候条件下的标准选件适应不同的运行方案和瞬态响应符合电网规范的标准选件气体燃料成分的多样化有载燃料切换能力优化成套解决方案高排烟余热，具备优异的热电联产/联合循环特性SGT-800型工业燃气轮机SGT-800型成套发电设备34SGT-800型燃气轮机技术规格轴流压气机15级轴流压气机—3级可调导向叶片电子束焊接的转子铬基合金动叶和静叶可磨蚀密封件可控扩散叶面型线燃烧室与排放控制干式低排放燃烧系统30个双燃料DLE 燃烧器安装在环形燃烧室中环形焊接金属板设计隔热的内表面涂层燃料系统单一气体燃料或双燃料（气体/液体燃料） 有载燃料切换能力甩负荷能力供气压力要求 27-30bar （绝对压力值） （390-435psi(绝对压力值)）透平单模块型高效三级透平– 前两级和静叶法兰由空气冷却– 第三级有扣联叶顶围带轴承可倾瓦径向轴承和止推轴承振动和温度监控减速箱双螺旋设计冷端驱动发电机转速1,500 rpm 或1,800 rpm ，适于50 Hz 或60 Hz 的情况发电机■ 四极设计■ 额定电压：10.5 kV/11.0 kV/13.8 kV ■ 50 Hz 或 60 Hz ■ 防护等级 IP54■ 励磁电源来自永磁同步发电机（PMG ）■ 符合IEC/EN 6034-1标准润滑润滑油系统安装在独立的撬块上（典型成套装置）或整合于燃气轮机撬块上（单点起吊式成套装置）■ 带直流后备电源的3x50%交流驱动润滑油泵■ 油冷却器和加热器启动变频器驱动（VSD ）启动电机与变速箱连接控制系统■ 西门子Simatic 控制系统■ 分布式输入/输出其它■ 直接轴向排气■ 火灾与气体检测设备■ 压气机清洗选项空气进气过滤可选择静态过滤器、脉冲式清洁过滤器或HEPA 过滤器■ 碳钢或不锈钢制罩壳，噪声等级（85dB(A)标配）5维护灵活标准的维护方案–基于运行小时和周期的维护方案 –大修间隔时间长达60,000等效运行小时 –现场维护或模块化大修，无需特殊车间维护 – 非现场维护方案：快速更换核心机，最大化机组的可用率 维护设计–紧凑模块化结构，易于维护 –可拆卸燃烧器，便于简单、快速检查 –垂直分拆式压气机外壳，便于进出 –燃气轮机可通过滑轨自罩壳内移出 多个内孔窥视仪检查口客户支持授权服务中心的全球支持网络西门子 7/24 全天候支持，包括紧急服务和专家咨询 全面现场服务远程诊断服务，包括协同故障排除和远程解决问题 OEM 产品升级 关于运行及维护的培训多种维护及服务合同可选性能规格维护灵活，高可用性*联合循环机组 SCC-800 还可采用两台以上的 SGT-800 型燃气轮机。
西门子9H燃机基础动力分析
西门子9H燃机基础动力分析西门子9H燃机是一种基于燃气轮机技术的发电机组，它采用燃气作为燃料，通过高速旋转的轮盘驱动发电机发电。
这种发电机组具有高效、稳定、可靠等优点，在现代工业生产中得到了广泛应用。
本文将从基础动力角度对其进行分析。
首先，我们来谈谈燃机的基本工作原理。
燃机是一种将燃料燃烧产生的热能转换成机械能的设备。
它的关键部件是燃烧室和轮盘。
燃烧室中喷入燃料和空气，在高温高压下燃烧产生高温高压燃气。
这种燃气会冲击到轮盘上，使轮盘高速旋转。
轮盘带动发电机转动，产生电能输出。
9H燃机采用的是先进的双外套燃烧室设计。
这种设计使燃烧室能够更好地控制温度和保证燃料充分燃烧，从而提高了燃烧效率和稳定性。
在燃气进入燃烧室之前，会先进入压缩机进行压缩，使其压强提高到高温高压工况所需的数倍。
这种压缩过程是采用有机轮胎结构设计的压缩机完成的。
有机轮胎结构能够更好地保证压缩机的稳定性和效率，同时降低噪音。
在轮盘方面，9H燃机采用的是高速燃气轮盘。
这种轮盘在设计上较传统的轮盘更优化，具有更高的强度、更高的旋转速度和更小的惯性矩。
这使得燃气冲击到轮盘上时能够产生更大的扭矩，从而提高发电机组的功率输出能力。
另外，9H燃机还采用了先进的涡轮增压器技术。
这种技术可以在轮盘工作过程中充分利用高温高压燃气产生的动能，通过涡轮增压器使燃气再次加速，从而提高燃机的工作效率。
总之，9H燃机是一种基于燃气轮机技术的发电机组，其具有高效、稳定、可靠等优点，主要通过燃气燃烧产生的热能转化成机械能，并最终产生电能输出。
其中，在燃烧室、轮盘以及涡轮增压器等关键部件的设计上采用了先进的技术，从而进一步提高了燃机的工作效率和性能表现。
西门子SGT6-5000F型燃机仪用空气系统介绍及故障分析
西门子 SGT6-5000F型燃机仪用空气系统介绍及故障分析Introduction of Siemens SGT6-5000F gas turbine instrument airsystem and fault analysisLiang Baoyong Liu Wei摘要：本文主要对西门子SGT6-5000F型燃机仪用空气系统进行简单介绍，并对常见故障进行分析及经验总结。
燃机仪用空气系统作为燃机重要辅助系统之一，在燃机启停机及运行调整中起着至关重要的作用，仪用空气运行不稳或压力骤变，对机组的安全运行将构成极大的威胁，压力低甚至中断虽然没有直接保护引起机组跳闸，但是很有可能造成由于设备控制失灵使机组跳闸，往往还会造成事故扩大损坏设备，通过本文的介绍与分析使读者对该系统有个初步的了解。
关键字：燃气轮机；仪用空气；故障分析；防范措施；Abstract: This article mainly introduces Siemens SGT6-5000F gas turbine instrument air system, and analyzes common faults and summarizes experience. As one of the important auxiliary systems of the gas turbine, the instrument air system of the gas turbine plays a vital role in the startup and shutdown of the gas turbine and the operation adjustment. The unstable operation of the instrument air or the sudden pressure change will constitute the safe operation of the unit A great threat, low pressure or even interruption. Although there is no direct protection to cause the unit to trip, it is very likely to cause the unit to trip due to equipment control failure, and often cause accidents to expand and damage the equipment. Have a preliminary understanding.引言随着时代的日益发展，在现代用电结构中，由于燃气轮机启动速度快，负荷升降迅速，对环境污染少而越来越被受到重视和广泛的应用，同时随着燃机技术的发展，以及国家能源结构的变化和对环保要求的提高，燃机电厂的发展势必会大大加速。
西门子SGT5-8000H型燃机介绍
西门子SGT5-8000H型燃机介绍
陈霞;曹锋杰
【期刊名称】《上海电力》
【年(卷),期】2010(23)2
【摘要】能源效率是电厂新技术研发主要目标,为了响应日益增长的对于可靠的、低成本、环境友好型发电技术的需求,西门子公司发电部门研发了新一代H级燃机,文章介绍了SGT5-8000H型燃机的构造及性能,具有高效、寿命周期低成本和运行灵活性的特点。
【总页数】3页(P170-172)
【关键词】燃机;联合循环;寿命周期;效率
【作者】陈霞;曹锋杰
【作者单位】华能上海燃机发电有限责任公司;江苏南通市民防(人防)指挥信息保障中心
【正文语种】中文
【中图分类】TM611.2
【相关文献】
1.西门子SGT5—8000H型燃机介绍 [J], 陈霞;曹锋杰
2.西门子SGT5-4000F型燃机国内首次大修概述 [J], 赵刚;
3.西门子SGT5-4000F型燃机辅助系统浅析 [J], 丁哲;石磊
4.西门子SGT5-4000F型燃机启动及转速负荷控制解析 [J], 许淼; 周长德; 吴尚泽
5.西门子SGT5-4000F(+)型燃机盘车启动失败原因分析及对策 [J], 韩超
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西门子SGT5—8000H型燃机介绍
言 ，是 有所 差 异 的 。但 这种 严 格 术 语 上 的 差 异并
不是 实质 性 的 。对 不 同频率 领域 的健 康风 险研究 只 能针对 特定 频率 进行 研究 ，并按 照其 生物 效应 、
人体 作用 机制 相 似来分 频段 进行 评估 。
表 ８—２ 美 国 ＮＩＥＨＳ评 估 报 告 中 的 相 关 术 语 及 频 段 划 分
上 海 电力
２０１０年第 ２期
西 门 子 ＳＧＴ５—８０００Ｈ 型燃 机介 绍
陈 霞 ，曹锋 杰
（１．华 能 上 海 燃 机 发 电有 限责 任 公 司 ，上 海 ２００９４２； ２．江苏 南 通 市 民 防 （Ｊｋ防 ）指 挥 信 息 保 障 中心 ，江 苏 南 通 ２２６００１）
ＳＧＴ５—８０００Ｈ 型燃 机设 计 的发 动机是 在 电网 频 率 为 ５Ｏ Ｈｚ或 ６０ Ｈｚ发 动 机 的经 验 基 础 上 建 造 的 。在这 款新 颖 发 动 机 中 ，应 用 了多 项 新 的设 计
理 念 以及“Ｓｉｘ Ｓｉｇｍａ”设 计 工具 。其 中 ，选 择 空冷 设 计 理 念 可 以 使 用 户 在 市 场 解 除 管 制 的 环 境 中得 到 更 大 的 运 行 灵 活 性 。
Ｎｏ．３２２）》和《极 低 频 场 环 境 健康 准 则 （ＥＨＣ Ｎｏ．
２３８》中 ，明确指 出 了上 述 官 方文 献 中“极 低 频 ”的 范 围 是 ０ ＨＺ～ １００ ｋＨｚ。ＥＨＣ Ｎｏ．２３８指 出 ：在 该 频 率 范 围 内 已 进 行 的绝 大 部 分 研 究 都 是 针 对 工 频 （５０或 ６０ Ｈｚ）磁场 的 ，其 中也研究 了工频 电场 。 另外 ，还有 很 多研 究 文 献 是 关 于甚 低 频 （ＶＬＦ，３ — ３０ ｋＨｚ）场 、用 于 磁 共 振 成 像 的 投 切 陡 波 磁 场 以及 由视 频显 示单元 产生 的弱甚低 频场 。
V94.3A型燃机介绍
Poly Crista (PC)
多晶
Directionally Solidified (DS)
定向凝固
Single Cristal (SC)
单晶
隔热涂层 (TBC)隔热 性能
温度
热燃气
陶瓷 过渡层
基体金属
冷却空气
退役的第一级动叶
V94.3A 型燃气轮机的运行灵活性
燃料质量:组合式燃烧器能控制热值和天然气密度波动的影响,保持稳定运 行 多种燃料运行: 可使用天然气,柴油,石脑油和凝析油。例如，菲律宾的Santa
静叶片
动叶片
透平静叶解体拆卸
第一级透平静叶
第1级动叶冷却方式
A A BC
B C
V94.3A 透平第4 级动叶片
空心
透平叶片的冷却方法
隔热塗层 (TBC)
过渡层 叶片
热燃气側
形成冲击式冷 却的芯子
冷却方式: A 冲击式冷却 B 利用扰流片增强对流冷却效果 C 内部传热 D 气膜冷却
三种透平叶片铸造技术
1
-
叶轮之间通过 Hirth齿噛合 叶轮用中心拉杆轴向固紧
(7) 透平
-4 级
- 先进的冷却技术
- 叶片隔热塗层
(4) 压缩机
- 叶型气膜冷却
- 15 级 - 优化流动设计
(8) 排气
- 进口可转导叶
- 轴向排气
V94.3A型燃气轮机性能参数（ISO工况)
燃机型号
V94.3A
电网频率 负荷
50 基本负荷条件下
燃机空心动叶
第一级动叶安装
第2、3、4级动叶叶根结构
第四级动叶拆卸方法（沿轴向拆卸）
透平动叶模型
一级动叶根部冷却通道
西门子燃机介绍剖析
燃气轮机功率，MW 燃气轮机效率，% 联合循环效率，%
69 36.5 54.0
109 34.0 51.9
185 38.8 57.7
159 34.5 52.3
268 39.0 57.7
292.7 39
58.16
SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍
设计特点
（1）发电机联接方式 －冷端驱动
（2）气缸 －水平中分
燃气轮机工作原理
燃气轮机工作原理 SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍 SGT5-4000F型燃气轮机辅助系统 燃气轮机-蒸汽轮机联合循环
燃气轮机工作原理
燃气轮机定义
燃气轮机装置是一种以空气及燃料气为工质的、旋转式热力 发动机。 核心组成： 压气机（Compressor) 燃烧室 (Chamber) 透平机（Turbine）
电网频率，Hz 燃烧温度，℃ 压比 排气流量，kg/s
50/60 1190 16.2 192
60 1060 11.0 360
60 1230 16.9 457
50 1060 11.1 519
50 1230 16.9 659
50 1250 19.0 716.5
排气温度，℃
571
544
582
540
582
575.8
需再做动平衡 端面齿加工精度高，制造难度大
SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍
燃烧室&燃烧器
燃烧室内 腔，空气 与燃料在 这里燃烧、 掺混
SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍
燃烧室&燃烧器
SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍
透平
5、9、13级抽气
SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍
西门子燃机介绍
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➢燃气轮机工作原理 ➢SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍 ➢SGT5-4000F型燃气轮机辅助系统 ➢燃气轮机-蒸汽轮机联合循环
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燃气轮机工作原理
燃气轮机定义
燃气轮机装置是一种以空气及燃料气为工质的、旋转式热力 发动机。 核心组成： 压气机（Compressor) 燃烧室 (Chamber) 透平机（Turbine）
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2.燃机本体MBA/MBD
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2.燃机本体MBA/MBD
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2. 放风系统MBA4
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2.放风系统MBA4
放风系统功能：
轴流压气机是在额定转速下进行设计的，当转速低于额定转 速一定范围时，超负荷的压气机不能产生足够的压比，此时会 进入气动上所说的喘振状态，并使压气机运行不稳定。
为了避免此现象，通过在压气机特定位置将一部分空气抽出， 减轻压气机负荷以改善运行工况。
50 1250 19.0 716.5
排气温度，℃
571
544
582
540
582
575.8
燃气轮机功率，MW 燃气轮机效率，% 联合循环效率，%
69 36.5 54.0
109 34.0 51.9
185 38.8 57.7
159 34.5 52.3
268 39.0 57.7
292.7 39
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1. 燃机本体MBA/MBD
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2.燃机本体MBA/MBD
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1.燃机本体MBA/MBD
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1.燃机本体MBA/MBD
压差过低 表示即将发生喘振
高流速 低流速
压力能转化为动能
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1.燃机本体MBA/MBD
西门子燃气轮机凭借哪些黑科技不断突破传统能源利用极限？
西门子燃气轮机凭借哪些黑科技不断突破传统能源利用极限？如果说航空发动机是“工业之花”，那么超大型燃气轮机就是“皇冠上的明珠”。
重型燃气轮机是21世纪动力设备的核心，燃气轮机技术是目前世界公认标志国家工业基础先进程度的关键技术。
燃机的工作原理是什么？燃气轮机是一种靠燃料（主要为天然气）与空气燃烧产生气体推动叶片做功的机械，按照燃烧室温度目前分为E级，F级和目前最先进的H级。
它的工作原理其实很简单，具体情况咱们来看下面这张图，燃气轮机从左到右可以分为三个部分：压气机（蓝色）、燃烧室（红色）、透平（黄色）。
首先压气机将空气吸入到燃气轮机的内部并进行压缩。
之后压缩过的空气会和天然气在燃烧室进行混合并燃烧，随后产生出的高温高压气体就会推动透平叶片转动，一部分动力会用于带动发电机发电，另一部分动力则会负责带动压气机转动。
燃气轮机的燃烧室可以说融合了整个燃机的大部分高精尖技术，比如H级燃机运转时，燃烧室内部的温度可以达到近1600度的高温！比火山岩浆还要热，绝大部分的金属在这个温度下都会熔化。
所以，咱们也就重点说说燃烧室里发生的那些事儿。
首先，咱们来了解一下：燃机的燃烧室是由什么材料制成的？这里先放上一个视频。
我们的帅大叔讲解的还算清楚吧？一台燃气轮机的燃烧室中配有大概500块这样的隔热瓷片，在隔热瓷片受热一面的温度将近1600摄氏度，而另一侧的温度仅有600多摄氏度，这些大约4厘米厚的陶瓷隔开了近1000度的高温！「此处应该有掌声」（西门子SGT-4000F型燃气轮机的燃烧室）但除了抗高温这就完了么？too naive！燃烧室中的气体还会以堪比龙卷风的速度（每秒100米）不断冲击着燃烧室。
所以这些瓷片还必须能抗住强大的冲击力——甚至要比应用于航天飞机上的隔热瓷片还结实。
这是因为航天飞机上的隔热陶瓷在每次降落后和起飞前都会经过严格的检查并替换受损瓷片，而燃气轮机中的隔热瓷片需要在运行数千小时候后才会进行检修。
西门子燃机本体及辅助系统介绍
1.7压气机和涡轮转子组件部分
• 压气机轴 • 半个联轴器位于1号压气机盘的前端，与发电机转子上的另外半个联轴器耦合。置 于轴前端附近的止推环将接触止推轴承，以限制轴在轴向上的移动。压气机前4排 拥有燕尾形基部，用键锁固到盘上，可允许拆卸各级而不会影响其他级。第5至13 排使用T型槽基部设计，可供叶片安装和拆卸。叶片锁定键随时可见，以保证绝对 锁定。转子压气机端可支持13排叶片。每个叶片排设计增加空气压缩级。
1.7压气机和涡轮转子组件部分
SGT6-5000F
辅助系
统
内容
• 2.1 燃机进气系统 • 2.2 润滑油系统 • 2.3 盘车系统 • 2.4 液压油系统 • 2.5 燃机高负荷轻吹系统 • 2.6燃气系统
• 2.7燃油注水系统
• 2.8压气机水洗系统 • 2.9二氧化碳防火系统
辅助系统设备规格参数
460
125（DC） 460 460 460 460 460 460 6600 460 460 460 460
110
104 12/6 141 3.9 46 25 33.9 275 5.9 174 56/28
3565
1750 3505 1773 1785 1660 1180 1770 3582 3570 3450 1791 3510油通过ＰＩＬＯＴ、A、B等阶段注入。对于燃油，并无C-或D-两个阶段。A-和 B-阶段可配备两类喷射器之一。对于燃油氮氧化合物标准较高或者不受限制的情况， 可以使用带简单开孔的注射器。 这些喷射器并不使用水喷射方法来控制氮氧化合 物。对于需要降低燃油排放量的装置，可选择使用高级光刻注射器。光刻燃油喷嘴 可将燃油雾化为非常细的喷雾。燃油快速蒸发并在更高负荷下需要注水法，以保持 喷嘴尖端冷却，并进一步减少氮氧化合物。
西门子SGT5-8000介绍
Introduction of Siemens 8000H class Gas Turbine Technology
一、 西门子 H 级燃机研发过程简介
2000 年 10 月，西门子公司首次提出 H 级燃机的研发计划[1]，2007 年 4 月在柏林工厂完
成了首台 SGT5-8000H 型燃机原型机组装，并于 2007 年 12 月至 2009 年 8 月在德国巴伐利亚
州 Irsching 4 电站成功完成全部燃机单循环验证性试验项目，随后进入单轴联合循环安装和调
五、 总结
西门子 H 级燃气轮机及其联合循环额定出力和效率的提升首先得益于压气机压比、压气 机流量、燃烧温度、热部件材料和隔热涂层技术的提升，其次得益于采用本森技术的预热锅 炉蒸汽参数的提高。在实际运行中，使用 FACY™技术可以使机组以最短的时间进入联合循 环，另外采用天然气性能加热器以及进口可调导叶加三级可调静叶设计，都对机组实际运行 效率的提升有帮助。
℃，低压 0.5MPa/300℃；为了匹配蒸汽参数的提高，西门子在预热锅炉中采用了大量百万机 组才使用的先进高温材料；另外，西门子对预热锅炉模块和管道进行了优化设计，使得水\ 蒸汽流动压损失减少。蒸汽轮机选用的是西门子 SST5-5000 型，该汽轮机为高、中压合缸反 流布置，低压缸为双流对称布置，该型号蒸汽轮机经设计改进可以满足快速启停和快速变负 荷的要求。发电机组型号为西门子 SGen-3000W（THDF），其定子线圈直接水内冷，转子线 圈为直接轴向氢内冷的冷却方式。
继西门子完成 50Hz 产品 SGT5-8000H 型燃机的设计、制造和验证性试验后，通过相似理
论和模化设计的思路，按照 1:1.2 模化系数开发了适用于 60Hz 市场的 SGT6-8000H 型燃气轮
西门子9H燃机基础动力分析
西门子9H燃机基础动力分析
西门子公司是全球领先的能源和工业自动化公司之一。
该公司的9H燃机是一种高效、可靠的发电机组动力基础。
它是由该公司的工程师们精心设计和开发的，拥有一系列先进
的技术指标和功能特性。
以下是对9H燃机的基础动力分析，帮助您更好地了解其特性和性能表现。
基础结构与工作原理
9H燃机的基础结构包括：压缩机、燃烧室、涡轮机和燃气发生器。
其基本工作原理是：将空气压缩到高压状态并稳定到燃烧室，将燃气和空气混合进行燃烧，燃烧产生的高温高
压气体将涡轮机驱动，实现发电机的动力输出。
特性与优势
1. 高效、低排放：采用全新的燃烧技术和涡轮增压技术，能够实现高效率的发电输出，同时减少了氮氧化物和二氧化碳等有害物质的排放。
2. 可靠性高、维护成本低：9H燃机采用了复合材料、陶瓷涂层等先进材料，具有更
长的使用寿命，减少了维护和更换成本。
3. 灵活性强：9H燃机能够适应多种燃气类型和功率需求，具有灵活的调节和控制特性。
4. 自适应、智能化：配备了现代化的控制系统和监测软件，能够实现自适应和智能
化运行、故障诊断与远程控制。
应用领域
9H燃机的广泛应用领域包括：发电厂、工业公司、城市供暖系统、大型建筑、石油天然气行业等。
在这些领域中，9H燃机可以为用户提供高效、可靠、低成本的动力输出，为企业和社会的可持续发展做出贡献。
西门子V94.3A燃气轮机小修工艺实践
西门子V94.3A燃气轮机小修工艺实践摘要：西门子V94.3A燃气轮机小修主要进行燃烧室检查，陶瓷隔热瓦更换，外围系统检查，对已发生的缺陷监控。
在此次论述中将对该型燃气轮机小修范围及检修工艺进行阐述。
关键词：工艺；西门子；燃气轮机一、西门子V94.3A燃机介绍燃机本体结构图本文介绍的V94. 3A 燃气轮机是单轴单缸型机组，主要由是压气机、透平及环形燃烧室组成，属于西门子F级燃机产品。
压气机采用高效率的轴流式压气机，由 15 级动、静叶片组成，设计上优化了三维叶片的边界并采用可控制扩散叶型，进口可调导静叶，透平由 4 级动、静叶片组成，全部采用压缩气体的冷却方式。
燃烧室由轮彀体、外壳组成一个环形腔室，轮毂体整体套在转子上，外壳分为上下两个半圆形，方便安装。
圆周均匀分布有 24 个混合型燃烧器，这一设计特点可以有效的保证燃烧室内均匀的温度场。
燃烧室轮彀体与外壳的内壁均安装有隔热瓦块，将高温的燃烧气体与轮彀、外壳隔离。
二、V94.3A型燃机小修的工艺介绍：1.V94.3燃机小修的主要涉及以下部套及部件：燃机单元和排气管道、压气机、透平、盘车装置、燃烧室2.现场检修需要的准备工作及条件2.1燃机停机、在停机前检查设备全部漏点，记录要全面详细；2.2 燃机进行气体置换及充分的盘车冷却；2.3 场地准备；2.4 检查工作票：系统隔离，安措执行确认等；2.5保证顶轴油系统可以正常工作，CO2系统闭锁；2.6燃机盘车停止3.燃机小修的内容及主要步骤：3.1 开人孔门及检查燃机外围设备：3.1.1拆除人孔门位置的壳体保温，打开进气道人孔、进气轴承处人孔门、排气扩散段人孔门和环形燃烧室人孔门；3.1.2检查进气内锥状况，压气机轴承、液压盘车机构与透平轴承是否存在漏油等异常情况；对发现的问题进行记录并处理；3.1.3目视检查燃机外围设备，包括壳体、火检、点火装置、燃料供给管道及组件的支架和夹具、保温等状况详细记录，针对损坏情况进行处理；3.2压气机部分3.2.1检查IGV叶片、水洗喷嘴及压气机一级动叶、静叶的结垢、裂纹、侵蚀等缺陷；测量IGV叶片角度；通过压气机上的检查孔，孔探检查压气机内动、静叶片的结垢、裂纹、侵蚀等缺陷；对检查过程中发现的异常情况进行记录并处理；3.2.2清理叶片及进气道等，封闭进气人孔门。
V94.3A型燃机介绍
通过转子内部的冷却空气流
通过冷却空气通道和Hirth齿之间隙的空气循环可以全面加热和冷却转子元件 优点 与只有径向传热相比（焊接转子），温度变化速度快而且更均匀 热应力小 迅速达到稳定工况， 这样叶片顶部不会碰擦，漏气损失小
V94.3A 环形燃烧室
24个组合 式燃烧器
环形燃烧室
外缸
间隔时间(EOH)2) 4,000 (8,000)3) 25,000
50,000 准备会议
小修 热燃气通道检修
75,000
扩散火焰 天然气 空气
扩散和预混燃烧方式
预混火焰 天然气
(预混火焰) 空气
天然气 (值班火焰)
均匀的天然气/空 气混合物
燃烧器
燃烧器拆除作业
静叶损坏（涂层脱落、烧蚀）
一级静叶损坏（烧蚀）
旋流燃烧器喷咀
燃烧室陶瓷隔热瓦安装
陶瓷隔热瓦小修检测
燃烧室隔热瓦腔室
燃烧室金属遮热瓦块
C冷oo却lin空g a气ir c通ha道mber
燃机空心动叶
第一级动叶安装
第2、3、4级动叶叶根结构
第四级动叶拆卸方法（沿轴向拆卸）
透平动叶模型
一级动叶根部冷却通道
动叶根部止退锁片
动叶根部止退封条
带有Hirth齿的透平叶轮
V94.3A 型燃气轮机透平空气冷却
供冷却空气
详图 "A"
A 供冷却空气
燃烧室外侧
VX4.3A 第1 级静叶片和动叶片
Poly Crista (PC)
多晶
Directionally Solidified (DS)
定向凝固
Single Cristal (SC)
单晶
西门子V943A型燃气轮机介绍
环境温度℃ 相对湿度 % 大气压力 bar 发电功率MW 热耗kj/kwh 效率 % 排气质量流量kg/s 排气温度℃
15 60 1.013 265.9 9323 38.6 656 584
燃气轮机本体吊装就位
燃机本体辅助设备
透平开缸前保温、隔音罩壳等附属物的拆卸
燃机透平开缸前支顶准备
燃室
透平内缸外表结构
筒形和环形燃烧器燃烧时间对比
停留时间: 筒形燃烧室: 150毫秒
环形燃烧室: 30毫秒 (混合式燃烧器)
西门子组合式燃烧器
值班燃料气 扩散燃烧燃料气
燃油回油
燃油 蒸汽或水
喷蒸汽 预混燃料气
喷水 助燃空气
外旋流器
内旋流器
燃料气/空气混合物
燃油
值班燃料气 扩散燃烧燃料气
扩散火焰 天然气 空气
扩散和预混燃烧方式
预混火焰 天然气
(预混火焰) 空气
天然气 (值班火焰)
均匀的天然气/空 气混合物
燃烧器
燃烧器拆除作业
静叶损坏（涂层脱落、烧蚀）
一级静叶损坏（烧蚀）
旋流燃烧器喷咀
燃烧室陶瓷隔热瓦安装
陶瓷隔热瓦小修检测
燃烧室隔热瓦腔室
燃烧室金属遮热瓦块
C冷oo却lin空g a气ir c通ha道mber
优点 - 传递扭矩可靠 - 所有转子部件精确定中心,即使
这些部件径向膨胀量不同时也 无妨 - 若中心拉杆的固紧力有变化,转 子的轴对称性不受影响 - 在现场转子可拆装,而且不需再 做动平衡 - 用液压加载装置可以轻易地施 加和调整中心拉杆压紧力 - 允许快速启动 - 临界转速高
压气机叶轮上的Hirth齿
间隔时间(EOH)2) 4,000 (8,000)3) 25,000
世界最大的燃气轮机——西门子SGT5-8000H
它体重相当于加满油的空客A380，出力堪比1200辆保时捷911汽车的涡轮增压发动机。
它是创造世界纪录的发电设备，将天然气联合循环发电净效率提升到60.75%，以更高效率推动世界前行。
它是谁?如果说航空发动机是“工业之花”，那么超大型燃气轮机就是“皇冠上的明珠”。
重型燃气轮机是21世纪动力设备的核心，燃气轮机技术是目前世界公认标志国家工业基础先进程度的关键技术。
而超大型燃气轮机公认是最难制造的机械装备。
西门子SGT5-8000H超级燃气轮机是世界最大的燃气轮机，重390吨(相当于一架加满油的空客A380)，长13.1米，宽4.9米，高4.9米，功率为375MW(相当于13架空客A380引擎功率的总和，或者尼迷兹号航母总功率194MW的近两倍)。
1台SGT5-8000H的发电量，足够1个工业化大城市用电量。
西门子SGT5-8000H超重型燃气轮机的涡轮叶片，要承受超过1500°C的高温，超过了GE90涡扇航空发动机与F404喷气发动机的涡轮进口温度。
由于涡轮叶片叶尖转速超过1700公里/小时，巨大的离心力使每个刀片一端接触到的10,000倍地球的引力。
叶片不能有任何瑕疵，误差仅为几十微米，否则就算报废。
因此有说法是一片叶片等价于一辆宝马。
西门子使用镍合金来制作轮机叶片，因为镍合金能够在负荷的方向上固化成单晶体，不易破裂。
此外，有一个双层阻热涂层能够起到隔热作用。
叶片的风冷特性也被优化了。
开发人员还优化了叶片外形，减少了压缩机叶片尖端的涡流造成的损耗。
为实现这点，他们模拟了压缩机内部的三维流体力学——对计算机模拟而言这是极具挑战的。
SGT5-8000H结合了当今最好产品线特点和科技成果，是目前西门子燃机的“当家花旦”，首台机于2011年7月投入商业运行。
实际上，早在2004年，西门子就已经完成了该产品的研发。
2007年经过一系列严格测试的首台产品，即原型机就已出厂。
但是，身为严谨的德国人，怎么会急于轻易交付产品呢?他们罔顾市场计划和成本，将这台跟一架加满油的空客一样重的大家伙，辗转运到了1500公里外的巴伐利亚。
西门子SGT54000F型燃机辅助系统浅析
72Column专栏•数字化电厂西门子SGT5-4000F型燃机辅助系统浅析Analysis of SIEMENS SGT5-4000F Gas Turbine Auxiliary System★北京京能高安屯燃气热电有限责任公司丁哲，石磊摘要：燃气轮机作为目前世界上科技含量比较高的大型设备，其中自动控制的重要性不言而喻。
整个自动控制是最为核心的，也是最为复杂的。
京能高安屯燃气热电厂采用西门子SGT5-4000F型燃气轮机。
作为F级燃机的代表机型，自动控制沿用了很多西门子燃机的典型设计。
作为电力生产企业技术人员必须充分了解自动控制的策略和原理，才能更好地进行生产分析和诊断。
关键词：F级燃气轮机；自动控制；SGT5-4000FAbstract：As a large-scale equipment with high technology content in the world,the importance of automatic turbine control is self-evident.The whole automatic control process is the core and the most complicated.The SIEMENS SGT5-4000F gas turbine is used in the Beijing thermal power plant.As the representative type of F class gas turbine,the automatic control has adopted many typical design of SIEMENS gas turbine.Therefore,as the technicians of electric power product!on enterprises,they must fully understand the strategy and principle of automatic control in order to better analyze and diagnose production.Key words：F class gas turbine;Automatic control;SGT5-4000F 2燃机辅助控制系统中的典型功能控制器燃气轮机根据其自身的特点在不同的阶段不同的工况下需要不同功能的控制器进行控制。
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2.燃机本体MBA/MBD
31
2. 放风系统MBA4
32
2.放风系统MBA4
放风系统功能：
轴流压气机是在额定转速下进行设计的，当转速低于额定转 速一定范围时，超负荷的压气机不能产生足够的压比，此时会 进入气动上所说的喘振状态，并使压气机运行不稳定。 为了避免此现象，通过在压气机特定位置将一部分空气抽出， 减轻压气机负荷以改善运行工况。
9.液压油模块MBX
9.液压油模块MBX
9.液压油模块MBX 液压油系统有两个液压油泵，当一个液压油泵停止运行时,另外一个可以自动 启用。
液压油的清洁度是影响液压油模块长期运行的主要因素之一，液压油应每2～3 年更换一次以保持液压油的性能。 新的液压油应通过过滤器加入液压油站，并且在投入系统前至少进行4个小时 的过滤循环。 蓄能器： 液压油站上包含有一个100bar的氮气蓄能器用于稳定油压。 停机时液压油温度的保持： 长期停机时，为了避免液压油温度过低，可通过开启一个冷却油泵循环来保持 液压油温度。（当液压油温度低于25度或高于55度时开启冷却循环泵） 液位监视： 液压油模块含有3取2的液位监视跳机功能。
绝热压缩
2
等熵压缩 等压放热
4
1
等压放热
4
1
理想循环的工作过程是： 空气在压气机等熵压缩后进入燃烧室(1—2) 空气在燃烧室中定压加热 (2—3) 空气在透平中等熵膨胀作功(3—4) 空气在余热锅炉中定压放热(4—1)
燃气轮机工作原理
燃气轮机简单循环过程
燃烧过程（燃烧室） 压缩过程（压气机） 化学能转换成热能 膨胀过程（涡 轮）
SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍
设计特点
（1）发电机联接方式 －冷端驱动 （2）气缸 －水平中分 （3）转子 －两个轴承 －中空轴 －叶轮之间通过Hirth齿啮合 －叶轮用中心拉杆轴向固紧 （4）压气机 －15级 －优化流动设计 －进口导叶可转 （5）燃烧室 －环形燃烧室 －24个组合式燃烧器 －陶瓷与金属遮热瓦块 （6）燃烧器 －低NOx技术 －可烧多种燃料 （7）透平 －4级 －先进的冷却技术 －叶片隔热涂层 －叶片气膜冷却 （8）排气 －轴向排气
4.冷却空气系统MBH
4.冷却空气系统MBH
4.冷却空气系统MBH
冷却空气系统的保护 如果冷却空气管路压比所需压力测量仪表全部故障，燃机自动停机 如果冷却空气管路压比低于报警值，排气温度降低，压气机进气增加， 进而回复冷却空气系统压比至报警值以上。 如果冷却空气管路压比低于跳机值，燃机自动停机。
SGT5-4000F(X)
燃气轮机等级 F ＝ F级燃气轮机
E ＝ E级燃气轮机
压气机序列 转速 5 ＝50 Hz 6 ＝60 Hz
西门子燃气轮机英文缩写
SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍
西门子燃气轮机产品目录
SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍
SIEMENS 主要燃气轮机产品
燃气轮机型号 电网频率，Hz 燃烧温度，℃ 压比 排气流量，kg/s 排气温度，℃ 燃气轮机功率，MW 燃气轮机效率，% 联合循环效率，% V64.3A 50/60 1190 16.2 192 571 69 36.5 54.0 V84.2 60 1060 11.0 360 544 109 34.0 51.9 V84.3A 60 1230 16.9 457 582 185 38.8 57.7 V94.2 50 1060 11.1 519 540 159 34.5 52.3 V94.3A 50 1230 16.9 659 582 268 39.0 57.7 SGT5-4000F(X) 50 1250 19.0 716.5 575.8 292.7 39 58.16
过燃料保护通过监测天然气控制阀下游的压力来实现。 当两个压力变送器中的一个在点火安全时间内指示压力过高，则燃机跳机。 如果在燃机静止时，压力变送器出现故障，燃机启动会自动被锁定直到故障 修复。
8.燃气模块MBP
紧急关断阀（ESV）
紧急关断阀用于打开和切断天然气的供应。紧急关断阀的开启指令来自于燃气启动SGC。 只有在下面状况全部满足的情况下ESV才会保持开启： ESV阀位关闭信号在特定时间（3s）内消失，并于5s后阀位开启信号发出。 火焰监测信号“flame on”在点火切断延迟时间（12s）内发出。
SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍
燃机转子
压气机叶轮 中空轴
透平叶轮
中心拉杆
Hirth齿啮配
SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍
Hirth齿轮盘结构
SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍
压气机叶轮和端面齿
径向的Hirth齿使叶轮能单独
热膨胀并且保持同心 可有效的传递扭矩 现场转子可以拆卸，而且不 需再做动平衡 端面齿加工精度高，制造难度大
透平动叶片内部冷却通道
低，所以采用为一般材料的
锻件 各级叶片均有空气冷却孔
SGT5-4000F型燃气轮机辅助系统
SGT5-4000F型燃气轮机辅助系统
1.燃机本体MBA/MBD 2.放风系统MBA4 3.气动模块MBX20 4.冷却空气系统MBH 5.燃烧室MBM 6.润滑油和盘车系统MBV/MBK 7.HCO模块MBA5 8.燃气模块MBP 9.液压油模块MBX 10.进气系统MBL 11.排气系统MBR 12.燃机疏水MBA20 13.压气机水洗MBA18 14.燃机罩壳通风SAM30 15.罩壳消防系统CYE/SGJ/CYQ 16.燃机跳机准则清单 17.SGC，SFC清吹MBJ 18.SGC，燃气轮机MYB
紧急关断阀关闭指令来自于燃机停机SGC，或者跳机和失效保护系统。 一个重复开启锁定使阀门避免在关闭后立刻开启。
紧急关断阀阀位监视
运行时如果在没有接受到指令的情况下，一个阀位指示器指示紧急关断阀离开开位，那么 假定是阀位指示器故障。 当3个中的2个指示ESV阀门离开开位，那么燃机跳机。
9. 液压油模块MBX
当两个火焰监测探头在点火安全时间后仍无信号显示，或 在正常运行时信号消失，燃机直接跳机。
当一个或多个火焰监测探头故障时，不允许启动。 故障保护从ESV阀门关闭开始至下一次ESV阀门或两个燃 气控制阀打开为止。
5.燃烧室MBM
燃烧室不稳定主要从燃烧动态特性和燃烧室缸体振动加速度 增大两个方面来体现。 过大的燃烧室缸体加速度会损坏燃烧室，是必须极力避免的 降低出力 触发跳机
燃气轮机工作原理
工作原理
首先，压气机从外部吸入空气进行压缩，经压气机压缩后的高压空气进入燃烧室， 与喷入燃烧室的燃料混合后进行燃烧，并生成高温高压的燃气，此燃气进入涡轮推动动叶 叶片高速旋转膨胀作功，最后乏气排入大气中或再加利用。
燃气轮机工作原理
燃气轮机简单热力循环
2
等压燃烧
3
绝热膨胀
3
等压加热 等熵膨胀
6.润滑油和盘车系统MBV/MBK
6.润滑油和盘车系统MBV/MBK
压气机轴承座 盘车马达
盘车装置包含一个液压马达,通过法 兰连接到轴承座上。啮合齿轮通过 杠杆由液压油油动机推动啮合，通 过弹簧脱离。
执行 机构 润滑油
位置变 送器
燃机转子 轮齿
杠杆 啮合齿轮
6.润滑油和盘车系统MBV/MBK
6.润滑油和盘车系统MBV/MBK
机械能转换成压力 能
热能转换成机械能
燃气轮机应用
SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍
SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍
旧编号
新编号
V94.3A
环形燃烧室 发展阶段：3=第3代 压气机大小 转速 9 = 50 Hz 8 = 60 Hz 6 = 50 Hz 或 60 Hz 德文：燃气轮机开头字母
10. 进气系统MBL
10.进气系统MBL
环境
防雨罩
热空气 注入处
从/至润滑油系统
7.HCO模块MBA5
7.HCO模块MBA5
HCO的监测和保护 HCO的运行当中有一些情况是可能直接危及燃机和人身安全的，以下情况出现时， 燃机会直接跳机。 主/副推力腔室压力测点3个中的2个故障 2个轴向位置探头均故障（仅在燃机未进入热态运行时有效） 轴承卡死，非进油侧监测到指定油压10s 燃机进入热态之前，转子离开副推位置 副推力侧压力过高
6.润滑油和盘车系统MBV/MBK
燃机运行时必须保证盘车装置处于非啮合位置, 当盘车齿轮 位移探头（3取2逻辑）监测到盘车齿轮离开非啮合位置且燃 机转速不处于盘车转速区或静止状态时,燃机跳机。
7. HCO模块MBA5
7.HCO模块MBA5
透平轴承座
压气机轴承座
HCO供应系统 进油 回油
功能： 提高透平效率
SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍
燃烧室&燃烧器
燃烧室内 腔，空气 与燃料在 这里燃烧、 掺混
SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍
燃烧室&燃烧器
SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍
透平
5、9、13级抽气
SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍
透平—叶片
动叶片 静叶片 燃气透平均为4级 1～2级动叶片为单晶叶片， 外面加两层涂层 第3级动叶片为定向结晶 叶片，加一层涂层 第4级由于温度相对比较
8. 燃气模块MBP
8.燃气模块MBP
功能 -控制进入燃烧室的燃料流量 -特定状况下切断燃料供应。
放散阀 预混控制阀
紧急关断阀
值班控制阀
燃烧器1～24
8.燃气模块MBP
8.燃气模块MBP
燃气模块点火过燃料保护
过燃料保护监测点火过程中的天然气质量流量不超过允许值，直至 检测到火焰。 如果天然气质量流量在点火安全时间内过大，可能会导致不可控的 点火特性。
2.放风系统MBA4
2.放风系统MBA4