西门子燃气轮机技术介绍 ppt课件
合集下载
燃气轮机工作原理课件 PPT
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
1. 燃机本体MBA/MBD
2.燃机本体MBA/MBD
1.燃机本体MBA/MBD
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
1.燃机本体MBA/MBD
2.燃机本体MBA/MBD
2.燃机本体MBA/MBD
2.燃机本体MBA/MBD
2.燃机本体MBA/MBD
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
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
西门子燃机介绍PPT学习课件
3
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。
4
燃气轮机工作原理
燃气轮机简单热力循环
等压燃烧
2
3
绝热压缩
绝热膨胀
16
SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍
燃烧室&燃烧器
17
SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍
透平
5、9、13级抽气
18
SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍
透平—叶片
动叶片
静叶片
透平动叶片内部冷却通道
19
➢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 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
20
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
燃气轮机工作原理
1
➢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
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。
4
燃气轮机工作原理
燃气轮机简单热力循环
等压燃烧
2
3
绝热压缩
绝热膨胀
16
SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍
燃烧室&燃烧器
17
SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍
透平
5、9、13级抽气
18
SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍
透平—叶片
动叶片
静叶片
透平动叶片内部冷却通道
19
➢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 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
20
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
燃气轮机工作原理
1
➢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
燃气轮机的分类及发展 ppt课件
32
补充说明：外方坚持不转让燃气轮机任何设计技术、热端部件制 造技术，更不可能转让先进级（G/H级）燃气轮机的任何技术。
22
1、航空发动机发展史
▪ 仿制生产 涡喷5（苏联BK-1φ）,1956年量产，用于歼5； 涡喷6（苏联PⅡ-9B）,1961年量产，用于歼6； 涡喷7（苏联P-Ⅱ-300）,1966年量产，用于歼7； 涡喷8（苏联РД-3М）,1967年定型，用于轰6；
24
25
26
技术落后的原因
▪ 我国的问题在于，专利引进或测绘仿制的发动机型号 过多，延续时间过长；在仿制过程中，又没有安排足 够的经费和精力认真抓好消化吸收，虽然搞了一轮又 一轮的引进和仿制，但许多关键技术并没有吃透，往 往是“知其然而不知其所以然”，因而对促进自主研 发的作用较为有限。而且许多引进项目往往挤掉或者 削弱了国内的自主研制工作，占用了大量的人力、物 力和资金。长期的测绘仿制思维，在某种程度上阻碍 和束缚了自主发展。
31
据统计，目前中国几乎所有已建、在建的天然气发电机组均 来自国外巨头，美国GE、德国西门子及日本三菱公司凭借先进 的技术和设备已垄断中国市场。更为严重的是，垄断将长期持 续，甚至十多年都无法解决。
上海临港燃机的修理费全年平均为1.2亿元，其中备品备件一 般占合同总额的50%~60%，燃烧热通道部件返修费用约占 20%~30%，人工费用约占10%~20%。
30
3、电站燃气轮机
▪ 1995年，开始研制“昆仑”涡喷发动机改型电站燃气 轮机QD128，2002年投入使用。
▪ 1996年，开始研制“太行”涡扇发动机改型电站燃气 轮机QD70，2002年投入使用。
▪ 2002年，开始立项研制R0110重型燃气轮机，2012年 完成试验运行考核。
补充说明：外方坚持不转让燃气轮机任何设计技术、热端部件制 造技术，更不可能转让先进级（G/H级）燃气轮机的任何技术。
22
1、航空发动机发展史
▪ 仿制生产 涡喷5（苏联BK-1φ）,1956年量产，用于歼5； 涡喷6（苏联PⅡ-9B）,1961年量产，用于歼6； 涡喷7（苏联P-Ⅱ-300）,1966年量产，用于歼7； 涡喷8（苏联РД-3М）,1967年定型，用于轰6；
24
25
26
技术落后的原因
▪ 我国的问题在于，专利引进或测绘仿制的发动机型号 过多，延续时间过长；在仿制过程中，又没有安排足 够的经费和精力认真抓好消化吸收，虽然搞了一轮又 一轮的引进和仿制，但许多关键技术并没有吃透，往 往是“知其然而不知其所以然”，因而对促进自主研 发的作用较为有限。而且许多引进项目往往挤掉或者 削弱了国内的自主研制工作，占用了大量的人力、物 力和资金。长期的测绘仿制思维，在某种程度上阻碍 和束缚了自主发展。
31
据统计，目前中国几乎所有已建、在建的天然气发电机组均 来自国外巨头，美国GE、德国西门子及日本三菱公司凭借先进 的技术和设备已垄断中国市场。更为严重的是，垄断将长期持 续，甚至十多年都无法解决。
上海临港燃机的修理费全年平均为1.2亿元，其中备品备件一 般占合同总额的50%~60%，燃烧热通道部件返修费用约占 20%~30%，人工费用约占10%~20%。
30
3、电站燃气轮机
▪ 1995年，开始研制“昆仑”涡喷发动机改型电站燃气 轮机QD128，2002年投入使用。
▪ 1996年，开始研制“太行”涡扇发动机改型电站燃气 轮机QD70，2002年投入使用。
▪ 2002年，开始立项研制R0110重型燃气轮机，2012年 完成试验运行考核。
西门子燃气轮机技术介绍开
1.西门子燃气轮机概述 西门子燃气轮机编号方法
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
SGT5-4000F
燃气轮机等级 F ＝ F级燃气轮机
E ＝ E级燃气轮机
压气机大小 转速 5 ＝50 Hz 6 ＝60 Hz 西门子燃气轮机英文缩写
2、V94.2燃气轮机技术
圆筒型燃烧室
• 具有圆筒形的外壳和火焰管； • 多采用逆流式结构（紧凑）；可按1-2个； • 可直立或横卧于燃机上方，或直立于燃机侧面。 • 优点：结构简单、便于维修、使用寿命 • 缺点：空间利用率差、容积热强度较低；调试时所需风源较大。 • 应用：广泛应用于小功率燃机及部分中等功率燃机。
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）
3、V94.2联合循环介绍
燃气－蒸汽联合循环
优点：
• １、显著降低机组气耗率20%~30% • ２、显著提高机组功率
缺点：增加了蒸汽回路，使机组大为复杂。
应用：只适用于地面动力装置。
3、V94.2联合循环介绍
SGT5-4000F联合循环
SGT5-4000F联合循环
3、V94.2联合循环介绍
3、V94.2联合循环介绍
余热锅炉型燃气－蒸汽联合循环的热力过程
燃汽轮机分系统介绍ppt课件
灭火方式：自动灭火、应急电动灭火、应急手动灭火。 灭火装置包括：灭火装置箱体、二氧化碳贮液瓶及瓶头阀、
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。
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。
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
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
西门子燃机介绍
燃气轮机工作原理
1
➢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
2
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）
29
2.燃机本体MBA/MBD
30
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。
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
58.16
11
21
1. 燃机本体MBA/MBD
22
2.燃机本体MBA/MBD
23
1.燃机本体MBA/MBD
24
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
25
1.燃机本体MBA/MBD
1
➢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
2
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）
29
2.燃机本体MBA/MBD
30
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。
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
58.16
11
21
1. 燃机本体MBA/MBD
22
2.燃机本体MBA/MBD
23
1.燃机本体MBA/MBD
24
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
25
1.燃机本体MBA/MBD
上汽西门子MW汽轮机简介课件
上汽西门子汽轮机简介
汽轮机型式
*机组型号：NJK660-27/600/610 型
N-凝汽式 、JK-间接空冷、660-机组额定功率（ MW）、27-额定进汽压力（主汽门前压力，MPa) 、600/610-额定主/再热蒸汽温度（主汽门前/中压 联合汽门前温度，℃）
*汽轮机型式：超超临界、一次中间再热、三缸两排 汽、单轴、单背压、凝汽式、八级回热抽汽、3号 高加设置外置式冷却器、表面式间接空冷。
高加全停工况
汽轮机在满足额定的主蒸汽参数、再热蒸汽参数及所规定的汽水品质、额定背 压 11kPa、汽动给水泵正常投运，给水泵汽轮机背压 12.5kPa，补给水率为 0% ，
发电机效率不低于 99%时，三级高加及外置式蒸汽冷却器全部切除，发电机仍
基本设计参数
单流高压缸通流为20级反动式，包括1级低反 动度级和19级扭转叶片级
技术特点简介
技术特点简介
技术特点简介
1 液压盘车装置 2 #1 轴承座 3 高压缸轴承 4 高压转子 5 高压外缸 6 高压内缸 7 ＃2 轴承座 8 径向推力联 合轴承 9 中压转子 10 中压外缸 11 中压内缸 12 中低压连通管 13 #3 轴承座 14 中压缸轴承 15 低压 转子 16 低压外缸 17 低压内缸 18 ＃4 轴承座 19 低压缸轴承
高压缸外观
高压缸三维剖视图
高压缸
高压缸剖视图
中压缸
中压缸及转子
中压缸局部剖视图
汽轮机中压缸结构
1、汽轮机中压缸转子 2、外缸上半部 3、外缸下半部 4、内缸上
半部 5、内缸下半部
6、四级抽汽口 7、中压进汽口 8、五级
抽汽口
中压缸蒸汽流通部分
低压缸
低压缸结构
汽轮机型式
*机组型号：NJK660-27/600/610 型
N-凝汽式 、JK-间接空冷、660-机组额定功率（ MW）、27-额定进汽压力（主汽门前压力，MPa) 、600/610-额定主/再热蒸汽温度（主汽门前/中压 联合汽门前温度，℃）
*汽轮机型式：超超临界、一次中间再热、三缸两排 汽、单轴、单背压、凝汽式、八级回热抽汽、3号 高加设置外置式冷却器、表面式间接空冷。
高加全停工况
汽轮机在满足额定的主蒸汽参数、再热蒸汽参数及所规定的汽水品质、额定背 压 11kPa、汽动给水泵正常投运，给水泵汽轮机背压 12.5kPa，补给水率为 0% ，
发电机效率不低于 99%时，三级高加及外置式蒸汽冷却器全部切除，发电机仍
基本设计参数
单流高压缸通流为20级反动式，包括1级低反 动度级和19级扭转叶片级
技术特点简介
技术特点简介
技术特点简介
1 液压盘车装置 2 #1 轴承座 3 高压缸轴承 4 高压转子 5 高压外缸 6 高压内缸 7 ＃2 轴承座 8 径向推力联 合轴承 9 中压转子 10 中压外缸 11 中压内缸 12 中低压连通管 13 #3 轴承座 14 中压缸轴承 15 低压 转子 16 低压外缸 17 低压内缸 18 ＃4 轴承座 19 低压缸轴承
高压缸外观
高压缸三维剖视图
高压缸
高压缸剖视图
中压缸
中压缸及转子
中压缸局部剖视图
汽轮机中压缸结构
1、汽轮机中压缸转子 2、外缸上半部 3、外缸下半部 4、内缸上
半部 5、内缸下半部
6、四级抽汽口 7、中压进汽口 8、五级
抽汽口
中压缸蒸汽流通部分
低压缸
低压缸结构
西门子燃气轮机技术介绍开PPT幻灯片课件
SGT-1000F V64.3A
50/60 1996 1190 16.2 192 583
68 35.1 101 52.6
SGT5-2000E V94.2
50 1981 1075 11.1 531 536 168 34.7 251 52.2
SGT5-3000E V94.2A
50 1997 1161 14.0 512 575 191 36.8 290 56.5
6
1.西门子燃气轮机概述 西门子燃气轮机技术发展
燃 机 输 出 功 率
[MW]
50Hz/60Hz
年份
7
1.西门子燃气轮机概述
8
1.西门子燃气轮机概述 西门子燃气轮机产品目录
已投运机组>80套 已投运机组>200套
9
1.西门子燃气轮机概述
西门子燃气轮机产品技术参数
燃气轮机型号
电网频率，Hz 推出时间，年 透平进气温度，℃ 压比 排气流量，kg/s 排气温度，℃ 燃气轮机毛功率，MW 燃气轮机毛效率， % 联合循环毛功率，MW 联合循环毛效率，%
29
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。
28
2、V94.2燃气轮机技术
圆筒型燃烧室
• 具有圆筒形的外壳和火焰管； • 多采用逆流式结构（紧凑）；可按1-2个； • 可直立或横卧于燃机上方，或直立于燃机侧面。 • 优点：结构简单、便于维修、使用寿命 • 缺点：空间利用率差、容积热强度较低；调试时所需风源较大。 • 应用：广泛应用于小功率燃机及部分中等功率燃机。
《燃气轮机》 (2)幻灯片
工作动叶片的通道一般是收敛的.
3、反动度T
在反动式涡轮中，静叶栅〔喷嘴〕内的燃气只是局部地 膨胀到某一中间压力，其余地继续在动叶栅中膨胀。
定义：燃气在动叶栅中的理论焓降与在整个涡轮级内的 理论焓降之比，又称为热力学反动度
T = H2s / Hs
一般 T =0.3~0.5
T =0时，冲动式涡轮；
最有效流通截面不在喉部。 那么喉部的实际最大相对密流q( )<1，但
相差很小，一般不超过0.1%。 故粘性影响很小。
3-2 轮周功、轮周效率、速度比 及多级涡轮
一、轮周功Lu
1.定义 ——气体在涡轮级的动叶中，把本身具
有的能量经过转换后变成轴上的机械功 。即气体对动叶作的功。
意义 ——代表了整个涡轮级的能量转换过程
气体总焓不变；那么气体动能增加时， 其静焓降低，即静压能转换为动能。
理想情况：
i1s 12c12s i0*
喷嘴中的理论焓降
c1 s2 (i0 *i1 s)2H 1s
喷嘴中的膨胀比
或 c1 s2 cp(T T 0 * T 1 s)2kT kT 1R g T0 *[1-(p p 1 0 *)-k k T T -1]
1
1sv1 1sR g p T 11s R p gT * 00 * p p* 0 1 kT
G TAR p g 0 * T 0 * 2kT kT 1 p p 1 0 * -k 2 T p p 1 0 * -kk T T 1
G TAR p g * 0 T 0 *
动叶中的 理想焓降
涡轮级的 理想焓降
动叶的速度 系 0.9数 3~0.95
反 ρ T 动 H 2/s H s 度 0 .0 ~ 0 5 .5
《燃气轮机》课件
的互补和优化利用。
燃气轮机行业的环保政策与法规
排放限制
各国政府对燃气轮机的排放制定了严格的限制标准， 要求企业采取有效措施降低排放，促进清洁能源的使 用。
能效标准
政府制定能效标准，鼓励企业采用高效低排放的燃气 轮机技术，推动行业的技术进步和绿色发展。
06
燃气轮机与其他动力设备的比较
与蒸汽轮机的比较
涡轮机通常采用轴流式或离心 式设计统
01
控制系统是燃气轮机的重要组成部分，负责监控燃气轮机的运行状态 、控制燃气轮机的启动、停机、运行等操作。
02
控制系统的设计应确保安全、可靠、高效地控制燃气轮机的运行，同 时具备故障诊断和保护功能。
03
控制系统通常采用自动化和数字化技术，以实现远程监控和智能控制 。
先进的材料和制造工艺
采用耐高温、耐腐蚀的新型材料，以及先进 的制造工艺，提高燃气轮机的可靠性和寿命 。
燃气轮机在新能源领域的应用
分布式能源系统
燃气轮机在分布式能源系统中扮演重要角色 ，能够提供稳定、可靠的电力和热力供应， 同时具有较高的能源利用效率和较低的环境 影响。
混合能源系统
燃气轮机可以与太阳能、风能等可再生能源 相结合，形成混合能源系统，实现多种能源
燃烧室的设计还需考虑启动、停机、正常运行等不同工 况下的性能表现，以满足燃气轮机的整体需求。
涡轮机
涡轮机是燃气轮机的动力输出 部分，通过涡轮叶片将高温、
高压的燃气转换为机械能。
涡轮机的设计应确保高效、稳 定地将燃气能量转换为机械能 ，同时承受高温、高压、腐蚀
等恶劣环境。
涡轮机的结构和材料需经过精 密的设计和制造，以确保其长 寿命和可靠性。
燃气轮机的热效率
总结词
燃气轮机行业的环保政策与法规
排放限制
各国政府对燃气轮机的排放制定了严格的限制标准， 要求企业采取有效措施降低排放，促进清洁能源的使 用。
能效标准
政府制定能效标准，鼓励企业采用高效低排放的燃气 轮机技术，推动行业的技术进步和绿色发展。
06
燃气轮机与其他动力设备的比较
与蒸汽轮机的比较
涡轮机通常采用轴流式或离心 式设计统
01
控制系统是燃气轮机的重要组成部分，负责监控燃气轮机的运行状态 、控制燃气轮机的启动、停机、运行等操作。
02
控制系统的设计应确保安全、可靠、高效地控制燃气轮机的运行，同 时具备故障诊断和保护功能。
03
控制系统通常采用自动化和数字化技术，以实现远程监控和智能控制 。
先进的材料和制造工艺
采用耐高温、耐腐蚀的新型材料，以及先进 的制造工艺，提高燃气轮机的可靠性和寿命 。
燃气轮机在新能源领域的应用
分布式能源系统
燃气轮机在分布式能源系统中扮演重要角色 ，能够提供稳定、可靠的电力和热力供应， 同时具有较高的能源利用效率和较低的环境 影响。
混合能源系统
燃气轮机可以与太阳能、风能等可再生能源 相结合，形成混合能源系统，实现多种能源
燃烧室的设计还需考虑启动、停机、正常运行等不同工 况下的性能表现，以满足燃气轮机的整体需求。
涡轮机
涡轮机是燃气轮机的动力输出 部分，通过涡轮叶片将高温、
高压的燃气转换为机械能。
涡轮机的设计应确保高效、稳 定地将燃气能量转换为机械能 ，同时承受高温、高压、腐蚀
等恶劣环境。
涡轮机的结构和材料需经过精 密的设计和制造，以确保其长 寿命和可靠性。
燃气轮机的热效率
总结词
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
上汽西门子660MW汽轮机简介.PPT
阻塞背压工况
汽轮机在满足额定的主蒸汽参数、再热蒸汽参数及所规定的汽水品质、全部回 热系统及汽动给水泵正常投运但不带厂用辅助蒸汽，进汽量等于铭牌进汽量， 补给水率为 0%，发电机效率不低于 99%时，机组能连续运行，当外界气温下 降，引起机组背压下降到某一个数值时，再降低背压也不能增加机组出力时的 工况，称为铭牌进汽量下的阻塞背压工况， 此工况时汽轮机的背压称作铭牌进 汽量下的阻塞背压。
2021/3/29
2
汽轮机三维立体图
2021/3/29
3
汽轮机纵剖面
2021/3/29
4
额定功率工况（TMCR）下参数
（1)额定功率 MW
660
（2)额定主汽门前压力 MPa（a）
27
（3)额定主汽门前温度 ℃
600
（4)额定再热汽阀前温度 ℃
610
（5)设计平均背压：
11kPa(a)
（6)最终给水温度：
299.2℃
（7)额定转速:
3000r/min
（8) 旋转方向（从汽轮机端向发电机端看） 顺时针
（9)允许系统周波摆动
47.5～51.5 Hz
（10)循环冷却水温 （设计水温）
34.5 ℃
（11) 补水率
1.5%
2021/3/29
5
各种工况简介（一）
铭牌（额定）功率工况（TMCR ）
10
技术特点简介
2021/3/29
11
技术特点简介
2021/3/29
12
补汽阀技术
2021/3/29
13
补汽阀管道布置
2021/3/29
14
技术特点简介
2021/3/29
15
V94.3A型燃机介绍
V94.3A型燃气轮机检修计划
维修修工作内容1)
小修: 从人孔进入检查燃烧室内部和燃烧器，透平第1级和末级动叶片及静叶片，压气机进口 段. 用潜望镜检查其它部件
热部件检修: 揭开透平上缸和静叶持环进行检查，根据要求修复和更换热燃气通道部件（加上小修 工作）
大修: 打开整个机器进行检修，另,部件修复和大修（除热部件检修工作外）
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
燃机透平本体开缸
透平外缸完全打开
VX4.3A 压气机叶片设计
先进的可控扩散度叶型 边界修正 (3维叶片) 级数少/ 级压比大
压气机叶片
第6级静叶片
燃气轮机空心转子轮盘结构
压气机叶轮
中空轴
透平叶轮
中心拉杆
Hirth齿啮配
压气机轮盘拆卸方法
设计特点 - 在所有转子部件之间有沿径向的
啮配齿(Hirth齿) - 中心拉杆
维修计划表3)4) 小修
准备会议 小修 热燃气通道检修 小修
准备会议
小修
大修
小修
当量运行小时数
0
8,000
16,000
25,000
50,000
1) 检修工作内容在检修大纲中有详细规定，并根据发现的问 题作相应改变 2) EOH- 当量运行小时数
3) 燃烧天然气，连续运行 4) 在 100,000 EOH时，做延长寿命计划
燃气轮机课件(正式版本)
驱逐舰采用4台 机机组的发电量约 由一台1500kw燃
GT25000燃气轮机, 占3%。
气轮机驱动。
单台功率28670kw。
1.4 燃气轮机的优点
功率 密度 • 功大率 密度 是内 燃机 的三 倍， 汽轮
启动 速度 • 工快业
水电 消耗 • 燃少气
自动 化程 •度控高制
清洁 •环使保用
燃气 轮机 系统 最新
• 清洗压气机 • 通风冷却 • 清洁进气
17
3.2燃气轮机的控制系统
控制系统
触摸屏
3.3燃气轮机的润滑系统
19
3.3燃气轮机的润滑系统
20
3.3燃气轮机的润滑系统
油过滤器
轴承供油
3.4燃气轮机的启动系统 启动电机
3.5燃气轮机的燃料系统 启动电机
目录
01
燃气轮机概述
02
燃气轮机的结构
轮机指的
烧后产生的
轮高机温一高般压称连为 透续平流机动，的是气将 流体介体质中蕴
是设备 有的能量与机
械能相互转换
的转动机器。 1
1.1燃气轮机的定义
透平的动静叶
透平的动叶片 配合
1.2燃气轮机的用途
发电
舰船
燃机的用途
车辆
飞机
泵与风机
3
1.3燃气轮机的用途
国产最先进的055 2018年中国燃气轮 美国主战坦克M1
1.5 燃气轮机的工作原理：布雷登循环
1.5 燃气轮机的工作原理：布雷登循环
➢ 燃气初温和压气机的压缩比，是影响燃气轮机效率的两个主要因 素。提高燃气初温，并相应提高压缩比，可使燃气轮机效率显著 提高。
➢ 压气机(即压缩机)连续地从大气中吸入空气并将其压缩。 ➢ 压缩后的空气进入燃烧室，与喷入的燃料混合后燃烧，成为高温
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
SGT5-4000F V94.3A
50 1995 1260 17.9 689 577 287 39.5 . V94.2燃气轮机技术
2、V94.2燃气轮机技术
2、V94.2燃气轮机技术
V94.2设计特点
2、V94.2燃气轮机技术 西门子燃气轮机转子
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
西门子燃气轮机技术介绍
西门子燃气轮机技术介绍
内容提要
1. 西门子燃气轮机概述 2. V94.2燃气轮机技术 3. V94.2联合循环介绍
西门子燃气轮机技术介绍
1. 西门子燃气轮机概述
1.西门子燃气轮机概述
V94.3 & V84.3 & V94.2
V94.3A & V84.3A & V94.2A
1.西门子燃气轮机概述 西门子燃气轮机编号方法
旧编号
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
新编号
SGT5-4000F
燃气轮机等级 F ＝ F级燃气轮机 E ＝ E级燃气轮机 压气机大小 转速 5 ＝50 Hz 6 ＝60 Hz 西门子燃气轮机英文缩写
2、V94.2燃气轮机技术
SGT5-4000F燃烧室结构特点
2、V94.2燃气轮机技术
西门子组合式燃烧器
可使用天然气、柴油、石脑油、 凝析油多种燃料 在60～80％负荷时天然气到燃料 油的相互切换，仅需5分钟 在大于40％负荷运行时能保持低 NOx、CO排放
2、V94.2燃气轮机技术
扩散和预混燃烧
SGT-1000F V64.3A
50/60 1996 1190 16.2 192 583
68 35.1 101 52.6
SGT5-2000E V94.2
50 1981 1075 11.1 531 536 168 34.7 251 52.2
SGT5-3000E V94.2A
50 1997 1161 14.0 512 575 191 36.8 290 56.5
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。
2、V94.2燃气轮机技术
2、V94.2燃气轮机技术
2、V94.2燃气轮机技术
透平叶片的冷却方法
2、V94.2燃气轮机技术
隔热涂层（TBC）性能
1060℃
790℃
2、V94.2燃气轮机技术
SGT5-2000E 第1、2级静叶片冷却
2、V94.2燃气轮机技术
透平动叶片内部冷却通道
2、V94.2燃气轮机技术
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
转子现场可以拆装，而不需要再做动平衡 轮盘式结构重量轻，热惯性好，允许快速启 动 转子部件刚度大，临界转速高
2、V94.2燃气轮机技术
热再启动和快速变负荷能力
2、V94.2燃气轮机技术
2、V94.2燃气轮机技术
2、V94.2燃气轮机技术
缺点：
◆调试时耗气量大； ◆油气匹配难、组织燃烧难； ◆出口温度场的稳定性差； ◆高温下火焰管易变形；难拆卸。
2、V94.2燃气轮机技术
筒型燃烧室设计的优点
2、V94.2燃气轮机技术
筒型燃烧室
SGT5-4000F
SGT5-4000F
2、V94.2燃气轮机技术
SGT5-4000F燃烧室结构特点
2、V94.2燃气轮机技术
圆筒型燃烧室
• 具有圆筒形的外壳和火焰管； • 多采用逆流式结构（紧凑）；可按1-2个； • 可直立或横卧于燃机上方，或直立于燃机侧面。 • 优点：结构简单、便于维修、使用寿命 • 缺点：空间利用率差、容积热强度较低；调试时所需风源较大。 • 应用：广泛应用于小功率燃机及部分中等功率燃机。
西门子燃机转子结构
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
1.西门子燃气轮机概述 西门子燃气轮机联合循环编号方法
旧编号
n GUD 2.V94.3A
新编号
SCC5-4000F n
燃气轮机型号 每套联合循环中的燃气轮机数量
2 = 多轴布置 1S = 单轴布置 德文：燃气-蒸汽联合循环缩写 联合循环装置数量
联合循环形式 1×1：一拖一；2×1：二拖一 Single shaft：单轴 F 级燃气轮机 50赫兹 联合循环装置数量
1.西门子燃气轮机概述 西门子燃气轮机技术发展
燃 机 输 出 功 率
[MW]
50Hz/60Hz
年份
1.西门子燃气轮机概述
1.西门子燃气轮机概述 西门子燃气轮机产品目录
已投运机组>80套
已投运机组>200套
1.西门子燃气轮机概述
西门子燃气轮机产品技术参数
燃气轮机型号
电网频率，Hz 推出时间，年 透平进气温度，℃ 压比 排气流量，kg/s 排气温度，℃ 燃气轮机毛功率，MW 燃气轮机毛效率， % 联合循环毛功率，MW 联合循环毛效率，%