第一讲：燃气轮机基本原理及9E燃机性能型号参数
9E燃机系统说明
MS9001E燃气轮机的管道系统第一节滑油系统一、概述润滑油系统为燃机和发电机的轴承提供冷却的、洁净的润滑油。
燃机、发电机、变扭器和辅助齿轮箱所需的滑油都来自共同的滑油系统。
该系统包括一个主滑油泵、一个与主滑油泵相同容量的由交流马达驱动的辅助滑油泵、一个直流应急油泵、一个有冷油器的油箱、轴承前端压力调节器和一个压力释放阀。
在燃机正常运行时，滑油是由连接在辅助齿轮箱上的主滑油泵来提供的，在启动、停机和冷却过程中由交流滑油泵提供，或者在某些情况下交流泵退出备用时，由应急滑油泵来提供滑油。
这些泵安装在滑油箱的上部。
温度和压力开关和压力表用于控制、显示和保护滑油系统。
二、系统设备88QA-1：辅助滑油泵电机90KW/2960RPM/400V88QE-1：紧急滑油泵电机7.5KW/1750RPM/125V DC23QA-1：88QA电机加热器润滑油箱: 容量: 3300GAL(12491升)71QH-1：滑油油位高报警报警：10IN/返回：12IN71QL-1：滑油油位低报警报警：17IN/返回：16INLT_0T-1A：滑油箱内低油温电阻式测点LT_0T-2A：滑油箱内正常油温电阻式测点23QT-1，2：滑油箱内部加热器VR1：主滑油泵出口减压阀100+2/-0PSIG（6.9BARG）63QQ-8：变扭器调节滤网压差大报警报警：21.75PSIG(1.5BAR)63QA-2：滑油压力低启动88QA动作：40.6±1PSIG(2.8BAR) /返回：45±2PSIG(3.1BAR) 96QA-2：VPR2阀出口滑油压力变送器VPR2-1：轴承进油压力调节阀设定：25±2PSIG(1.73BAR)63QQ-1：主滑油滤压差大报警动作：15±1PSIG(1.035BAR)/返回：12.7±3PSIG(0.88BAR) LT_TH-1A，1B，2A，2B，3A，3B：轴承滑油母管热电偶式测点LT_BT1D-1A，1B：推力瓦回油温度LT_B1D-1A，1B：#1瓦回油温度LT_B2D-1A，1B：#2瓦回油温度LT_B3D-1A，1B：#3瓦回油温度LT_G1D-1A，1B：#4瓦回油温度（发电机#1瓦）LT_G2D-1A，1B：#5瓦回油温度（发电机#2瓦）63QT-2A：发电机侧滑油压力低测点动作：8±3PSIG(0.552BAR)/返回：9±0.5PSIG(0.621BAR) 96QT-2A：发电机侧滑油压力变送器三、马达的投入和退出1.88QA的投入与退出1.1自动控制电源开关在工作位,电源指示灯亮,操作选择把手应在“AUTO”位.1.2启停情况开机过程中：透平转速≥95% 退出停机过程中：透平转速≤94% 投入保护启：以下任一条件满足时，88QA保护启动。
燃气轮机基本原理和计算
温度：T1(t1) 比容：v1 压强：p1 燃气轮机结构示意图
气流在此处的状态参数平均值：
温度：T *(t*) 比容：v* 压强：p*
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附加知识点：
燃气轮机四个截面的气体状态参数符号
2、）2截面（压气机出口截面， 燃烧室进口截面）
气流在此处的理想状况的 状态参数符号：
温度：T2s (t2s ) 比容：v2s 压强：p2s 气流在此处的实际状况的
第二章 燃气轮机基本原理和计算
第一节 燃气轮机循环的过程方程 第二节 等压燃气轮机理想简单循环 第三节 轴流式压气机原理和计算 第四节 燃料燃烧理论 第五节 透平原理
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提问：
为什么现代燃气轮机，尤其是三代以后的 燃气轮机，在热力参数上面要提倡压气机 高压比，高涡轮前燃气温度？压气机压比 和涡轮前燃气温度的关系？
例1、今有一台压气机，把空气由起始状态 p1s 9.807104 Pa ， t1s 15 ℃压缩到 p2s 8.8263105 Pa 。假设这是一个理想压缩过程， 试问压缩终了时，空气的比容 v2s 和温度 t2s 各为多少？
已知空气的绝热指数： k 1.4
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第一节 燃气轮机循环的过程方程
TS 常数 k 1
ps k
T1S TiS T2S
k 1
k 1
k 1
p1sk
pisk
p2
k s
p和T关系
（2-3）
TS
v
k s
1
常数
T1s
v k 1 1s
Tis
v k 1 is
T2
s
v k 1 2s
T和v关系
燃气轮机工作原理
燃气轮机工作原理燃气轮机是一种利用高速旋转的气流来驱动涡轮机转子工作的热力机械设备。
它是一种将燃气能转化为机械能的动力装置，广泛应用于航空、发电、船舶等领域。
燃气轮机工作原理的了解对于工程师和操作人员来说至关重要，下面我们将详细介绍燃气轮机的工作原理。
首先，燃气轮机的工作原理可以分为三个基本过程，压缩、燃烧和膨胀。
在压缩过程中，空气被压缩并送入燃烧室，然后与燃料混合并燃烧，释放出高温高压的燃气。
最后，这些高温高压的燃气通过涡轮机转子膨胀，驱动涡轮机转子旋转，产生机械能。
其次，燃气轮机的压缩过程是通过压气机完成的。
压气机是由若干个叶片组成的转子，当转子旋转时，叶片将空气压缩并送入燃烧室。
在燃烧室中，燃料被喷入，并在高温高压的环境中燃烧，产生燃气。
这些燃气将通过高速喷射进入涡轮机转子，推动转子旋转。
最后，燃气轮机的膨胀过程是通过涡轮机完成的。
涡轮机转子被燃气推动旋转，产生机械能，驱动发电机或其他设备工作。
最后，燃气轮机的工作原理可以简单概括为“压缩、燃烧、膨胀”。
在实际应用中，燃气轮机通常与发电机相连，利用旋转的涡轮机转子产生的机械能驱动发电机发电。
燃气轮机具有结构简单、启动快速、响应灵活等优点，因此在发电厂、航空、船舶等领域得到广泛应用。
总之，燃气轮机是一种重要的动力装置，其工作原理的了解对于工程师和操作人员来说至关重要。
通过对燃气轮机的压缩、燃烧、膨胀过程的详细介绍，相信读者对燃气轮机的工作原理有了更深入的了解。
希望本文能够帮助读者更好地理解燃气轮机的工作原理，为相关领域的工程实践提供帮助。
9E型燃机原理
9E型燃气轮机原理燃气轮机是一种以气体作为工质、内燃、连续回转的、叶轮式热能动力机械。
通常，燃气透平发出的机械功约2/3左右用来驱动压气机，其余1/3左右的机械功驱动负荷（发电机等）。
9E机组--PG9171E，即为箱装式发电机组MS9001系列E型，简单循环单轴机组，出力约位17万马力。
压气机进气系统相当重要，燃气轮机的性能和运行可靠性与进入机组的空气质量和清洁程度有密切的关系。
工作环境越清洁，进入压气机空气流量就越大，从而提高燃气轮机出力。
同时，大气参数即温度（Ta）、压力、湿度等变化对燃气轮机性能的影响很大。
其中大气温度对燃机出力影响最大，即Ta上升效率下降。
在压气机进气道上加装空气冷却系统，在夏季能够经济的增加基本负荷间的发电出力。
但是要进行综合后才能采用（如投资、技术、设备）。
GE公司MS9001E燃气轮机上采用分管型燃烧室。
由压气机送约20%压气机流量。
燃烧室有2个点火器（火花塞），有四个超声波火焰探测器，装有14个分管型燃烧室，以联焰管相连。
压送到燃烧室的空气与燃料混合燃烧成为高温、高压燃气，经过过渡段后进入透平第一级喷嘴，去透平中膨胀作功，从透平中将空气转向90°，至大气自然放热。
透平静子和转子冷却空气自压气机不同级处引采，正因为如此，使燃气轮机在燃气初温高达1124℃的情况，能够长期安全的运行。
对运行人员来讲，通过监视轮间温度参数可以判别泄漏的高温燃气。
通常，在燃气轮机的进气道装有过滤系统（进气滤网），空气的状况（即所含有害杂质的情况）对燃气轮机的安全可靠工作有很大的影响。
由于空气中湿度大等原因造成滤网差压高，所以定期要进行一次清洗。
进口滤网自清洗的脉冲气源来自空气预处理单元。
反冲洗从最顶端层开始清吹，每次一层，由上而下，灰从上层落到下层，最后落到集灰处。
调换滤网应在停机状态下进行，在线不调换。
并在调换过程中应清除积在进气内壳上的灰层，这样可延长滤网使用寿命。
滑油系统是任何一台燃机所必要的一个重要的辅助系统。
9E燃机电厂燃烧模式分析与管理
9E燃机电厂燃烧模式分析与管理摘要：燃气轮机是燃气电厂运行系统的重要构成之一，其运行稳定性会直接影响电厂运行的稳定性，甚至影响电厂运行可靠性与安全性。
本文对9E燃机的电厂燃烧模式进行研究，主要目的是探索9E燃机在电厂内的燃烧原理，分析其燃烧模式的变化切换过程，提出切实可行的燃烧模式管理方法，以此预防9E燃机燃烧模式切换的失败。
本文简要分析了9E燃机的技术特征、9E燃机电厂燃烧模式，之后对9E燃机的电厂燃烧模式切换与防控管理方法进行深入探究。
关键词：9E燃机；电厂；燃烧模式；分析；管理随着现代社会建设水平的不断提升，我国政府对各地区电厂的排放要求不断提高，如何降低氮氧化合物的排放量，是电厂都在探索的问题。
基于此种背景，各电厂纷纷引入新型号的燃气轮机，比如：9E燃机。
利用9E燃机辅助电厂系统运行，通过DLN1.0低NO x燃烧器进一步加强对电厂燃烧气体的排放控制，满足国家排放要求。
为了更大程度上发挥9E燃机使用价值，电厂对9E燃机的燃烧模式进行研究，发现其可以根据燃烧进程自动切换燃烧模式，但是在发展到一定程度之后仍然存在燃烧模式切换失败的风险。
这就需要加强对9E燃机燃烧模式运行的管理，以此提升9E燃机的燃烧运行有效性，起到良好的预防与控制作用[1]。
一、9E燃机的技术特征及燃烧模式（一）9E燃机的技术特征9E燃机是GE公司研发的E级汽轮机产品，其在原本的9E.03机组原理基础上，增加了F级的燃机技术，进一步提升了燃气轮机产品的整体性能。
根据9E 燃机产品结构分析，9E燃机保留了现阶段大部分9E.03产品的机型结构，采用17级叶片，设计压力为13.1，大幅度降低了研发成本的同时提升了机器结构的流通性，有效避免机组调整对机器的热原力系统造成影响。
根据9E燃机运行原理分析，该公司技术人员将原本的燃烧器检修口并入到了热通道检修口中，同时对原本的燃烧器进行升级，采用DLN1.0+燃烧器；之后对稀释孔、加粗联焰管进行调整，对过渡段后端固定部分结构进行调整。
9E PG9171E燃气轮机压气机讲义
PG9171E燃气轮机压气机一概述压气机是燃气轮机装置中的重要组成部份。
它的作用是在透平的拖动下高速旋转，连续不断地压缩空气，并将升压和升温后的空气送入燃烧室参与燃烧和冷却。
燃气轮机装置中的压气机有轴流式和离心式两种。
离心式压气机一般应用在中、小流量和高压头的场合，轴流式压气机应用于大流量、低压头的场合。
除了小功率的燃气轮机装置外，其他的燃气轮机装置大都采用轴流式压气机，而且是多级的。
轴流式压气机由压气机转子和静子气缸组成，在气缸上安装17级静叶、进气导叶(IGV)和排气导叶(EGV)。
压气机内的空气，由动叶(转子)和静叶(静子)一级一级地压缩。
压气机抽气用于透平喷嘴和动叶的冷却、轴瓦的密封和燃机起动时压气机的控制。
箱体外的马达驱动风机用于透平缸体和排气框架的冷却。
可调导叶(IGV)限制起机过程中的空气流量和提高联合循环时部分负荷的效率压气机转子。
前短轴-安装着压气机第一级动叶，#1轴瓦轴颈。
15级动叶和轮盘组件(包括2-16级转子)。
后短轴-压气机的第17级动叶，#2轴瓦轴颈。
压气机每级均是带有叶片的轮盘，各级轮盘通过沿圆周均布的16根拉杆螺栓连接，各级轮盘通过位于轮盘中心附近榫槽直口径向定位且轮缘互不接触。
扭距的传递是通过螺栓连接法兰的表面摩擦力完成的。
各级轮盘和前、后短轴轮盘的外圆周，都具有拉削的榫槽，动叶插入这些榫槽内且在榫槽的末端样冲固定。
压气机缸体压气机进气缸压气机前缸压气机后缸压气机排气缸(包括排气内缸)二压气机进气缸位于燃机的前端，将来自进气室的空气均匀导入压气机。
进气缸分别支撑#1推力轴瓦/轴瓦组件，IGV位于进气缸的后端。
三压气机前缸(前机匣）包含压气机第一级到第四级。
前挠性支板的一端通过螺栓和定位销与压气机前机匣的前垂直法兰连接，支板的另一端通过螺栓和定位销与燃机基础相连。
燃机前机匣装有用于燃机与其基础分离的两个整体大起重吊耳。
四压气机后缸(后机匣）包含压气机第五级到第十级，气缸上配置第五级和第十一级压气机抽气口，第五级抽气用于冷却和密封功能，第十一级抽气用于起机和停机过程中的防喘。
9F和9E燃机的对比
9F和9E燃机的对比E级燃机与F级燃机的比较由于E级燃气轮机的燃气初温较低，自身效率要比F级燃气轮机低约4个百分点。
E级燃气轮机的排气温度仅540℃，蒸汽循环不能再热，只能采用双压循环；而F级燃气轮机排烟温度高达600℃，蒸汽循环可采用高参数的三压再热循环。
因而E级联合循环的效率要比F级低约6个百分点。
以GE公司生产的典型机型为例，对比如下。
表1.GE公司单台E级和F级机组技术性能比较表燃机型号PG9171E（E级）GE9351FA（F级）机组容量（MW）180 350燃机功率（MW）120 260转速（r/pm）3000 3000燃气初温（℃）一级动叶进口1124 一级动叶进口1327单循环效率（％）33.6 37.6排气温度（℃）538 606蒸汽系统双压无再热三压有再热100 1751.6MPa额定抽汽量（t/h）120 2111.6MPa最大抽汽量（t/h）发电气耗量（t/h）23.20 36.01供热气耗量（t/h）6.80 10.49联合循环效率约51 约56.7（％）热电联供总能量利67.79 72.99用效率（％）另外由于E级机组容量较小，需要2+1（两台燃机带一台汽机）组成的联合循环，容量才能达到1台F级机组的容量。
因而设备增多（2台燃机、1台汽机、3台发电机、3台主变压器、3条电气出线、3套润滑油系统、3套辅机）、系统复杂（汽水系统需要母管制）、厂房和占地较大。
E级联合循环机组单位容量的投资比F级联合循环机组的大。
F级燃机及联合循环的性能比较哈尔滨动力集团-GE公司（美国通用电器）、上海电气集团-SIEMENS 公司（西门子）、和东方电气集团-三菱公司（MITSUBISHI ）为目前国内三家大型燃气轮机制造集团。
表中所列左侧的产品是在中国已生产投运的产品，右侧的产品为改进型产品。
表2. F 级燃气轮机的技术性能对比表公司哈动力-GE上海电气-SIEMENS 东方电气-三菱 燃机型号 9FA 9FBV94.3A SGT5-4000F （2） V94.3A SGT5-4000F （4）M701F3M701F4 净功率（MW ） 256282.3 271 287 270 312净热耗（Kj/Kwh ）9757 9620 93029424 8198.5 净效率（％） 36.937.4 38.9 39.5 38.2 39.3 压气机级数 18181515 1717压比 15.4 18.5 16.9 16.9 17 18燃烧室型式环管型环管型 环形环形分管环状 分管环状燃烧器型式/数量 DLN2.0+/18 DLN2.6+ 混合型DLN/24 混合型DLN/24干式低NOx(DLN)/20干式低NOx(DLN)/20透平进口温度（℃ ） 1327 1371 1320 1378 1340 1400 透平级数 3 3 4 4 4 4 排气温度（℃ ） 602 644.2 580 577 586606NOx 排放（ppm ）25 25 25 25 25 25最低稳定负荷（%）30 满足排放标准的最低负荷为38% 最低稳定负荷为30%，满足排放标准的最低负荷为40% 最低稳定负荷为30%，满足排放标准的最低负荷为40%30 30联合循环型号 S109FA S109FBGUD1S.94.3A GUD1S.94.3AMPCP1 -701F3 MPCP1-701F4净功率（MW ）391 442 392 416 397465净效率56.7 58.9 57.4 58.2 57.0 59.5公司 哈动力-GE 上海电气-SIEMENS 东方电气-三菱 （％）系统配置 1+1，三压再热 1+1，三压再热 1+1，三压再热 燃机功率（MW ） 249 257.5 263 配汽轮机功率(MW)142 132.5132燃料预热 有无机内预热 有单轴设备配置 燃机+下排汽 汽机+发电机 燃机+下排汽汽机+发电机 燃机+发电机+离合器+轴向排汽汽轮机 燃机+发电机+离合器+轴向排汽汽轮机燃机+下排汽汽机+发电机燃机+下排汽汽机+发电机汽机566/566°C ，末级叶片40.5英寸国内用户 半山3、镇海2、张家港2、戚墅堰2、望亭 国内无 石洞口3、萧山2、郑州2、中原2、厦门2），上海临港4国内无，上海电气-西门子推荐此机型 深圳东部3、前湾3、惠州3、莆田4高碑店（2+1联合循环供热）引进技术情况 已引进技术 未引进技术 此机型已停产引进技术已更新 已引进技术 未引进技术，中、日合作生产在中国已生产投运的产品的性能分析这三家燃气轮机制造集团在中国已生产投运的产品具备以下共同特点：① 单机容量大，为256-271MW ，“1+1”（一台燃机带一台汽机）的联合循环功率即已达到391-397MW 。
MS9E&9F燃机本体结构及主要系统介绍
一、概述
公司的工业型燃气轮机是于40年代后期， TG180飞机发动机的基 40年代后期 GE公司的工业型燃气轮机是于40年代后期，在TG180飞机发动机的基 础上发展起来的。第一台型号称为MS3002、功率为4800hp的工业型燃气 础上发展起来的。第一台型号称为MS3002、功率为4800hp的工业型燃气 MS3002 4800hp 轮机于1984年制成，用作机车的牵引动力，此后，功率增至5000hp 1984年制成 5000hp， 轮机于1984年制成，用作机车的牵引动力，此后，功率增至5000hp，被 用于天然气管线的增压。1955年为了满足市场的需要 年为了满足市场的需要， 用于天然气管线的增压。1955年为了满足市场的需要，设计了新的压气 发展了MS5001 MS5002机组 其功率为2万多千瓦。1970年左右 MS5001和 机组， 年左右， 机，发展了MS5001和MS5002机组，其功率为2万多千瓦。1970年左右， MS5001机组的基础上 发展成功率为47260kw 频率60hz MS7001A型 机组的基础上， 47260kw、 60hz的 在MS5001机组的基础上，发展成功率为47260kw、频率60hz的MS7001A型 机组。在该机组的基础上于1975年发展成功率为85200kw 50hz的 1975年发展成功率为85200kw、 机组。在该机组的基础上于1975年发展成功率为85200kw、50hz的 MS9001B型机组 并于1978年发展了功率为75000kw 60hz的MS7001E型 型机组， 1978年发展了功率为75000kw、 MS9001B型机组，并于1978年发展了功率为75000kw、60hz的MS7001E型 机组，进而于1979年发展成功率为31050kw 50hz的MS6001A型机组 1979年发展成功率为31050kw、 型机组； 机组，进而于1979年发展成功率为31050kw、50hz的MS6001A型机组；于 1980年发展成功率为36730kw、50hz的MS6001B型和功率为105600kw、 年发展成功率为36730kw 型和功率为105600kw 1980年发展成功率为36730kw、50hz的MS6001B型和功率为105600kw、 50hz的MS9001E型机组 1985年则由MS7001E型机组发展成功率为 型机组。 年则由MS7001E 50hz的MS9001E型机组。1985年则由MS7001E型机组发展成功率为 80080kw、60hz的MS7001EA型机组 并由MS7001E 型机组， MS7001E演化成为功率达 80080kw、60hz的MS7001EA型机组，并由MS7001E演化成为功率达 147210kw、60hz的MS7001F型机组 此后，在该机组的基础上于1992 型机组。 1992年 147210kw、60hz的MS7001F型机组。此后，在该机组的基础上于1992年 发展成功率为211070kw 50hz的MS9001F型机组和功率为158090kw、 211070kw、 型机组和功率为158090kw 发展成功率为211070kw、50hz的MS9001F型机组和功率为158090kw、 60hz的MS7001FA型机组 并于1994年派生成功率为222000kw 50hz的 型机组。 1994年派生成功率为222000kw、 60hz的MS7001FA型机组。并于1994年派生成功率为222000kw、50hz的 MS9001FA型机组 型机组， 1995年派生出功率为70140kw的MS6001FA型机组 年派生出功率为70140kw 型机组。 MS9001FA型机组，于1995年派生出功率为70140kw的MS6001FA型机组。 其发展过程见下图所示。 其发展过程见下图所示。
9E燃机系统培训
第三章 9E燃机的运行
在停机后的一种正常冷机方式，燃机的正常冷 机可防止燃机大轴的弯曲，搁止及不平衡。燃 机在冷机的任何时候皆可以启动及带负荷。
根据GE规定，燃机停机后（正常或紧急），未 进行正常冷机时间在15分钟（最大）内，燃机 可按正常方式启动而不需进行冷机。若未进行 正常冷机在15分钟以上，48小时以内，燃机的 再次启动需再进行1至2小时的低速冷机后方可。 如果燃机停机后，完全未进行冷机，则应保持 燃机在静置转态保持48小时以上，方可再次启 动燃机而不会度燃机造成损坏，燃机在较长时 间的静置下，燃机大
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，
第一章 燃气轮机原理
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。
EGV的作用：用于将旋转的压气机排气气流导 向为径向的排气，保持燃烧的稳定。气流流速 （动能）的增加主要在动叶中完成，气流压力 的增加（增压）主要在静叶中完成。另外，从 压气机的第10级后抽气（4路）作为防喘放气 支路，从第4级后抽气（2路）一部分作为燃机 轴承密封空气；一小部分作为透平第三级护
第四章 9E燃机结构
压气机的每级均是一个带有叶片的独立轮 盘，各级轮盘通过沿圆周均匀分布的16根拉杆 螺栓轴向连接在一起，各级轮盘通过位于轮盘 中心附近凹凸槽径向定位，但轮缘处互不接触， 留有气隙，冷却轮盘；扭距的传递是通过螺栓 连接法兰的表面摩擦力完成的。各级轮盘和带 短轴的轮盘部分的外圆周，都具有拉削的槽隙， 动叶插入这些槽内并在槽的末端通过冲铆使动 叶轴向固定。在组装压气机转子时，应精选轮 盘的位置以减小转子的不平衡量，组装完成后， 进行压气机转子的动平衡。
第一讲：燃气轮机基本原理及9E燃机性能型号参数
第一讲：燃气轮机基本原理及9E燃机性能型号参数授课内容：第一章：绪论1）：燃气轮机发电装置的组成2）：燃气轮机发展史3）：我国燃气轮机工业慨况4）：GE公司燃气轮机产品系列及其编号第二章：燃气轮机热力学基础知识1）：工质的状态参数2）：理想气体状态方程3）：功和热量第三章：燃气轮机热力循环1）：燃气轮机热力循环的主要技术指标2）：燃气轮机理想简单循环3）：燃气—蒸汽联合循环第四章：9E燃机性能型号参数1）：PG9171E型燃机型号简介2）：PG9171E型燃机性能参数简介第一章绪论第一节燃气轮机发电装置的组成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。
(幻灯)第二节 燃气轮机发展史燃气轮机是继汽轮机和内燃机问世以后，吸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，因此，发展燃气轮机并使之实用化，人们为之奋斗了很长时间。
如果从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。
同时Heinkel工厂的第一台涡轮喷气式发动机试飞成功，这标志着燃气轮机发展成熟而进入了实用阶段·在此以后，燃气轮机的发展是很迅速的。
由于燃气轮机本身固有的优点和其技术经济性能的不断提高，它的应用很快地扩展到了国民经济的很多部门·首先在石油工业中，由于油田的开发和建设，用电量急剧增加·建造大功率烧煤电站不具备条件(没有煤炭，交通不便，水源紧张，施工困难等)，周期也不能满足要求·而燃气轮机电厂功率不受限制，建造速度抉，对现场条件要求不高，油田有充足的可供燃用的气体和液体燃料·不少油田还利用开发过程中一时难以利用的伴生气作燃气轮机燃料，价格便宜，发电成本低，增加了燃气轮机的竞争力，所以在油田地区，燃气轮机装置被广泛应用，除用于发电外，还在多种生产作业申用燃气轮机带动压缩机(例如天然气管道输送，天然气回注，气田采油等)和泵(例如原油管道输送和注水等)。
9E燃机燃烧系统简介
9E燃机燃烧系统简介燃机燃烧系统简介一、概述压气机出口的高压空气流入过渡段的周围，然后进入包围14个火焰筒的环形空间，空气通过小孔、火焰筒上的冷却空气槽和其他控制燃烧过程的小孔进入燃烧室供给每个燃烧室的燃料通过喷嘴与燃烧室内一定量的燃烧空气混合，燃烧室内燃烧产生的气体用于驱动涡轮机。
二、基本构成14个火焰筒过渡段导流衬套联焰管燃料喷嘴2个可回缩式火花塞4个紫外线火焰探测器结构型式为分管回流三火焰筒在导套的引导下，压缩机的排气从前端沿火焰筒的外侧流入，部分空气从前端经过火焰筒的壳孔和旋风板，进入火焰筒的反应区。
反应区的高温燃气通过热掺混区，然后进入掺混区与其他的空气混合。
掺混区的计量孔允许适量空气进入，将燃气冷却到所希望的温度。
沿火焰筒长度方向分布的环形槽，其作用是为冷却火焰筒壁提供空气膜，而火焰筒的罩壳是由其上的鱼鳞片冷却的。
1火焰筒空气的划分：燃烧空气（一次空气）混合空气（二次空气）冷却空气2火焰筒的工作特性：高温高速高燃烧强度高过量空气系数（4-5左右）四过渡段：过渡段直接将火焰筒中的高温气体引入涡轮喷嘴过渡段的侧密封，以及过渡段的浮动密封五燃料喷嘴（双燃料）：每一火焰筒内都配置有燃油喷嘴，燃油喷嘴将等量的燃料喷入火焰筒；液体燃料通过高压空气雾化后进入燃烧区；气体燃料通过位于旋风分离器内侧的计量孔直接进入每个火焰筒。
天然气和液体燃料可以在双燃料设计的燃气轮机中同时燃烧，每种燃料的百分比由操作员和控制系统确定。
1双燃料喷嘴组成（从外到内）：气体燃料在旋风雾化空气锥雾化空气环过渡壳2中的燃烧：气体燃料燃烧空气雾化空气（少量）3燃料喷嘴检查与试验：燃油喷嘴过渡件壁厚检查燃油喷嘴雾化空气锥壁厚检查燃油喷嘴测试流量检查流量分布均匀度检查雾化角度检查泄露检查六火花塞燃气轮机的点火是通过两个15000V可伸缩电极的火花塞放电实现的。
点火时，一个或两个火花塞的火花使燃烧室点燃，余下的火焰筒通过联焰管点燃。
随着燃机转子转速和空气流量增加，火焰筒内的压力也随之提高，导致火花塞回缩离开反应区。
燃气轮机技术讲座
第五节 启动系统
• 燃机的启动必须借助外力才能进行,而停机过程中为了 转子得到均匀冷却,也必须借助外部的盘车装置,我们把 在燃机启动和停机后缓慢转动的冷态盘车的外部动力 设备及其系统统称为启动系统.
• 液力变扭器能使电动机的扭转特性满足燃机在启动瞬 间要求最大的启动扭矩,而当燃机转速上升时要求的启 动扭矩逐渐减少的特性.
此压力开关打开,MKV发滑油压力低报警,启动交流滑油泵,使滑 油压力恢复正常;当滑油压力继续下降至0.42bar时启动直流滑油 泵. (2)63QT-2A和96QT-2A:滑油压力低跳闸开关,装在发电机轴承滑油 母管上,当进入发电机滑油母管上的压力降到0.55bar时,MKV发 滑油压力低跳闸报警.MKV接到63QA-2、63QT-2A和96QT-2A 三个开关中的指令后,经2/3表决后发出遮断指令. (3)LTTH-1A、1B,LTTH-2A、2B,LTTH-3A、3B:滑油温度开关,装 在轴承母管上,当滑油温度上升到73℃,开关动作MKV发滑油温 度高报警;若滑油温度上升到80 ℃,MKV发滑油温度高跳闸报警, MKV接到这三个温度开关的跳闸报警后,经过2/3表决后发出停 机指令. (4)63QQ-1:滑油滤网压差高开关,整定值15PSI 63QQ-8:液力变扭器油滤压差高开关,整定值1.5bar
(4)给顶轴油系统供油
• 主油泵由辅助齿轮箱驱动,出口压力经减压阀VR-1整定后稳定在 7bar左右.
• 由立式交流电机驱动的辅助滑油泵88QA-1为浸入式离心泵,出口压 力约为7.4bar;由立式直流电机驱动的应急滑油泵88QE-1也是浸入 式离心泵,出口压力约为1.4bar.
• 滑油系统配有两只冷油器,并联布置,运行时一台工作一台备用.冷油 器中的冷却水量由温度控制阀VTR-1来调节,它的控制信号来自冷 油器下游的滑油母管内的传感温包.
燃气轮机原理结构及运行维护
60.75
NOx排放（mg/Nm3）
开启时间（点火到FSNL ）
带负荷时间
25ppm 10-15min30-50（ 25ppm）
从230MW到460MW仅 热态开启满负
需11.5min
荷不不小于
6min
原则25分到375MW 迅速 10分钟到
25
2.1 整体构造-总体构造
压气机
燃烧室
透平
26
2.1 整体构造-构造对比
为了使机组旳 热效率和比功 到达最大值， 还必须合理选 择最佳压比。
提升燃气轮机 机组热效率旳 措施还有采用 回热循环和燃 气-蒸汽联合循 环旳方案。
提升燃气轮机 机组比功旳种 措施还有采用 间冷循环和再 热循环。
13
1.1 基本原理-影响原因
环境温度旳影响
14
1.2 叶轮机械原理-引言
15
1.2 叶轮机械原理-对比简介
rpm 约2023
rpm
3330
t
440
t
93
m 17.3×5.8×5.8
级
17
轴流式
水平
18
拉杆轮盘
1
S109FB
~420 ~2400 3300 309.642
84 10.5×5×5
18 轴流式
水平 18.3 拉杆轮盘
1
SGT5-4000F(4)
396 1560 3240 312 130 10.8x5.2x4.9
绝热膨胀过程3→4s ：面积34sp1*p2*3就是透平膨胀做功
lts
cp (T3*
T4*)
c
pT3*
(1
1
m
)
等压放热过程 4s → 1：面积4s1s1s34s则是燃气排气耗能 q2 cp (T4* T1*)
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第一讲：燃气轮机基本原理及9E燃机性能型号参数授课内容：第一章：绪论1）：燃气轮机发电装置的组成2）：燃气轮机发展史3）：我国燃气轮机工业慨况4）：GE公司燃气轮机产品系列及其编号第二章：燃气轮机热力学基础知识1）：工质的状态参数2）：理想气体状态方程3）：功和热量第三章：燃气轮机热力循环1）：燃气轮机热力循环的主要技术指标2）：燃气轮机理想简单循环3）：燃气—蒸汽联合循环第四章：9E燃机性能型号参数1）：PG9171E型燃机型号简介2）：PG9171E型燃机性能参数简介第一章绪论第一节燃气轮机发电装置的组成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。
(幻灯)第二节燃气轮机发展史燃气轮机是继汽轮机和内燃机问世以后，吸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，因此，发展燃气轮机并使之实用化，人们为之奋斗了很长时间。
如果从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。
同时Heinkel工厂的第一台涡轮喷气式发动机试飞成功，这标志着燃气轮机发展成熟而进入了实用阶段·在此以后，燃气轮机的发展是很迅速的。
由于燃气轮机本身固有的优点和其技术经济性能的不断提高，它的应用很快地扩展到了国民经济的很多部门·首先在石油工业中，由于油田的开发和建设，用电量急剧增加·建造大功率烧煤电站不具备条件(没有煤炭，交通不便，水源紧张，施工困难等)，周期也不能满足要求·而燃气轮机电厂功率不受限制，建造速度抉，对现场条件要求不高，油田有充足的可供燃用的气体和液体燃料·不少油田还利用开发过程中一时难以利用的伴生气作燃气轮机燃料，价格便宜，发电成本低，增加了燃气轮机的竞争力，所以在油田地区，燃气轮机装置被广泛应用，除用于发电外，还在多种生产作业申用燃气轮机带动压缩机(例如天然气管道输送，天然气回注，气田采油等)和泵(例如原油管道输送和注水等)。
其他工业部门，如炼油厂、石油化工厂、化工厂、造纸厂等等;它们不仅需要机械动力，而且需要大量热(例如蒸汽)。
这时用燃气轮机来功热联供，在满足这两方面需要的同时，还能有效地节能，故应用发展较快。
实践证明，燃气轮机作为舰船推进动力，其优点显著，特别是排水量为数千吨的军舰，近一、二十年来所建造的大多是用燃气轮机作为推进动力的，飞机上应用涡轮喷气发动机等航空燃气轮机时，不仅重量轻，功率大，且迎风面积小，效率高，适宜于高速飞行，故早在50年代就基本上取代了活塞式航空发动机。
近十多年来，燃气轮机在电站中得到了迅速的发展，这是要引起我们足够重视的·由于燃气轮机起动迅速，且能在无外界电源的情况下起动，机动性好，用它带尖峰负荷和作为紧急备用机组，可保证电网的安全运行，因而被广泛地应用。
在进入八十年代以后，燃气轮机技术获得了迅速的发展，技术性能大幅度提高。
单机功率已240MW(GT26)，简单循环燃气轮机的效率达43.86％(STIG-IM5O00)，已超过了大功率、高参数的汽轮机电站的效率，而燃气-蒸汽联合循环电站的效率更高达55％，并正在向60％迈进。
先进的燃气轮机已普遍应用模块化结构·运输、安装、维修和更换都比较方便，而且广泛地应用了孔探仪，振动和温度监控，焰火保护等措施，其可靠性和可用率大为提高，指标已超过了蒸汽轮机电站的相应指标。
此外，在环保方面，出于燃气轮机的燃烧效率很离，排气千净，未燃烧的碳氢化合物，CO、S0X，等排放物一般的都能够达到严格的环保标准，再结合应用注水或注蒸汽抑制燃烧、干式低NOX燃烧室，或者在排气管路中安装选择性催化还原装置(SCR)等技术措施，可施使NOX的排放低至9ppm,满足最严格的环保要求。
因此，燃气轮机发电机组，特别是燃气-蒸汽联合循环机组已作基本负荷机组或备用机组得到了迅速的应用。
1987年，英国燃气轮机的产量首次超过了汽轮机的产量，据统计，从1968年初到1992年5月，世界范圈内出售的燃气轮机发电机组有了9801台，总装机容量达2.38亿KW,而92年的订货达635台，3174万KW，目前全世界的装机容量正以约20000MW的速度增长。
燃气轮机的发展重要还是圈绕着增加单机功率，提高效率和经济性，燃用多种燃料和廉价燃料，减少对环境的有害影响来进行的。
诸如加强高温材料的开发，提高冷却技术，发展闭回路蒸汽冷却燃气轮机，发展新型航空改型燃气轮机·开发先进的燃气轮机循环·进一步发展清洁煤技术等等。
燃煤的然气-蒸汽联合循环是“煤的清洁燃绕"技术中最为令人瞩目的项目，是九十年代到下世纪之初最有发展前途的方式。
到目前为止最具竞争力的方案有三个，即（1）增压流化床方案(PFBC)；（2）增压流伙床加炭化炉加顶置燃烧室方案(简称CPFBC燃气·蒸汽联合循环)；（3）整体煤气化联合循环(IGCC)。
PFBC燃气－蒸气联合循环从八十年代开始开发，到1991年世界上已有三个示范性的PF-BC电厂投运或调试;91年9月15日ABB Carbon公司建立在瑞典首都斯德哥尔摩市区的凡登电站的PFBC热电联供电厂己进入商业性运行。
该电厂是由二套P20O型PF配模块组成·其电功率达到137MW，供热当量功率为22OMW，全厂的利用率为88.7%，该厂调试运行情况况良好，达到了预期效果，令人鼓舞。
·由千增压流化床锅炉的排气温度一般不超过90O℃，因此电厂效率很难超过42％。
为进一步提高效率，改善经济性，正在开发第二代PFBC联合循环，即由碳化妒十增压流化床锅炉十顶置燃烧室构成。
该系统可将燃气轮机的透平进气温度提高到115O℃以上，如与目前的1260℃进口温度的燃气轮机配合应用，可获得47％～48％的热效率。
随着PFBC蒸汽系统和碳化炉的改进，再配合高温高压比的航改型燃气轮机，近期内该系统的热效率还可能突破50％。
自1984年美国Coolwater电厂建成和投运以来，整体煤气化联合循环(IGCC)发电设备的优越性及其发展前景己为世人所共识。
据不完全统计，正在兴建和规划中的ICCC电站项目共有27项，电站总功率8613MW·预期在近期内它们的供电效率有望达到43％～46％，其比投资费甩亦将大幅度地降低。
据美国某些部门的乐观估计，认为到2015年时，美国烧媒电厂装机容量中大约有35.8％～50％的机组将为IGCC和PFBC类型的燃煤的燃气-蒸汽联合循环机组所取代·燃气轮机的应用发展现已提高到总能系统的高度，它是当前世界节能技术的主要发展方向之一。
能量的分级利用与综合利用的全能量系统工程的概念被普遍重视，以热电联产及热动联供为核心的总能系统同样有广阔的前景，今后在能量转换过程的系统中，燃气轮机将占更重要的位置，并将大量采用燃气轮机总能系统。
现在世界上已有廿多个国家，一百多个企业生产近千种型号的燃气轮机，国外在六十～八十年代的生产竞争申，燃气轮机的制造企业通过兼并和协作，以GE，SIMS,GEC-RR,ABB,KWU，PW,WH六家大公司为中心形成若千跨国生产集团，有些工厂同时和两个以上集团挂钩，上述六个最大集团的产量占世界大中型燃气轮机的绝大部分。
第三节我国燃气轮机工业概况我国解放前没有燃气轮机工业，解放后，从无到有，全国各地试制过数十种型号的陆海空用途的燃气轮机。
1956年我国自制的第一批喷气式飞机试飞，1958起年全国各地又有不少工厂单位设计试制过各种燃气轮机，下面作一概略的介绍(不包括航空发动机):上海汽轮机厂1962年试制船用燃气轮机，1964年与上海船厂合作制成750hp(550kW)自由活塞燃气轮机，1965年制成600OkW列车电站燃气轮机，1971年制成自行设计的300OkW卡车电站燃气轮机，另外同703所合作制造了400Ohp(3295kW)、600Ohp(441OkW)、改装喷气发动机成250OOhp(18380kW)等几种船用燃气轮机组。
哈尔滨汽轮机厂1969年制成自行设计的300Ohp(2.24MW)机车燃气轮机，制成lMW的自由活塞燃气轮机，另外，改装航空发动机成100OOhp(7.35NlW)及220OOhp(16.18MW)燃气轮机，1973年与703所合作设计制造成6000hp(4.4lMW)船用机组，与长春机车车辆厂合作设计制成400Ohp(3.295MW)机车燃气轮机。
80年代又试验重油燃烧和匹配紧凑式回热器以改善其技术经济性指标。
南京汽轮电机厂1964年制成15OOkW电站燃气轮机；1970年试造了5Ohp(37kW)泵用燃气轮机，1972年制成自行设计的1OOQkW电站燃气轮机，1977年制成2OMW快装电站燃气轮机，80年代，同GE公司技术协作，生产出PG6541B 型36.6MW燃气轮机，其申已有三垂在深圳地区作为调峰电站投运发电，现正在开发以PG6541B型机组组成的S106和S206型式的两种联合循环发电站，并拟改造PG6541B型机组以适应IGCC发电技术的需要，开发1OOMW级的IGCC发电技术，其中煤气化技术由煤炭部负责完成，通过分工合作，促进这一新的发电技术在我国尽快进入商业化阶段。
除此之外，还可以提到的是东方汽轮机厂1978年试制成6MW发电用燃气轮机·杭州汽轮机厂和青岛汽轮机厂1972年制成2OOkW燃气轮机;青岛汽轮机厂还制造了1·5MW自由活塞卡车电站;北京重型电机厂1979年改装涡轮螺桨发动机成2MW机组，在中原、克拉玛依等油田运行;成都发动机公司与PW公司和TPM公司于1986年签订了一起研制、生产并推销PW公司JT8D涡扇发动机的工业变型FT8型燃气轮机的合同，功率为24.8MW，效率为38.7%.由以上叙述可以看出，解放以来国内不少工厂和单位为燃气轮机制造业作了不少的努力，也取得过一些成绩，但发展是缓慢的·满足不了国民经济发展对它提出的要求。