燃气轮机结构

而不需要把转子吊出来。可变进口导叶也可 以在压气机进气缸上半吊起后按径向滑出。 从2010年开始，GE的9FA燃气轮机使用的 是增强型的压气机，国内现有的31台9FA燃机 都已经升级改造完成，改造后压气机对转子0 级动叶、0-5级静叶、14-16级静叶、IGV叶片 进行叶形的重新设计，对压气机通流间隙进 行调整，使压气机运行更为安全，压比从最 初的15.4提高到现在的16.5。
孔，流到透平前半轴与压气机转子后联轴器相应的15个轴向
孔，以从转子内部冷却透平转子的第一级和第二级动叶。
压气机转子
1.3 燃烧室 燃烧室位于压气机与透平之间，整个部件依托在压气机排 气缸上，里侧连着透平一级喷嘴，外部用螺栓固定在压气机 排气缸上，部件全部是高温合金材料制造。 主要有三项基本功能： （1）使燃气与压气机送来的一部分压缩空气，在其中进 行有效的燃烧。 （2）使由压气机送来的另一部分压缩空气与燃烧后形成 的燃烧产物均匀地掺混，将其温度降低到燃气透平进口的初 温水平，以便送到燃气透平中做功。 （3）控制氮氧化合物的生成，使透平的排气符合环保标 准的要求。 燃烧室通常有单管圆筒形、分管形、环管形和环形。GE公 司的重型燃气轮机采用的是分管形结构。
1号轴承有润滑油系统供应润滑油进行压力润滑。因为挡油 环和转子轴颈之间总的间隙大概在0.015英寸左右，间隙很 小，再有机组的润滑油油箱有较高的负压，有较大的抽吸作 用，所以只用油封，不再使用气封。
1号径向轴承是自整位可倾瓦轴承，有四个可倾瓦块，瓦块表面材料为巴 氏合金，在下半的两个瓦块，每个瓦块上都有一个顶轴油孔和一根测瓦 块金属温度的热电偶（BT-J1-1A、1B、BT-J1-2A、2B）
进气缸和压气机缸找中心工具（蝶形规）
进气缸、压气机缸找中
支撑（支腿） 9FA机组与 底座之间的支撑有2种形式， 机组选用哪种支撑形式和联 合循环机组的布置方式有关， 单轴联合循环机组燃机和汽 轮机采用的是刚性联轴器连 接，汽轮机高压缸前机箱， 在3号轴承的中心线位置用轴 向和横向键锚接到基础板上， 并用地脚螺栓压紧，构成本 机组热膨胀的绝对死点。这 种布置方式的燃机的前支撑 可微量移动，并在压气机进 气缸下部增加了复

GE公司燃机的发展
9FA燃气轮机
三 性能参数
9FA 压气机动叶级数 压气机静叶级数 压比 额定转速 简单循环出力（MW） 简单循环净效率 联合循环出力（MW） 联合循环净效率 排气流量（Kg/S） 排气温度（℃） 燃烧室数量 18 18 16.5 3000 261 37.30% 395 56.70% 657.2Kg/S 602.2 18 9FB 18 18 18.3 3000 297 38.60% 455 59.30% 665.64Kg/S 643.4 18
抽气位置
压气机转子是分布拉杆式转子，是一个由16个叶轮、2个
端轴和叶轮组件、拉杆螺栓及转子动叶组成的组件。前端装
有零级动叶片，后端装有第17级动叶片，16个叶轮各自装有 第1-16级动叶片。压气机转子和透平转子用螺栓连接。在第 16级动叶和第17级动叶之间有间隙，透平转子的内部冷却空 气从这里抽取，空气引向压气机转子后联轴器上的15个轴向
支腿类型
合导向键。在燃机进气缸和汽轮机的前机箱之间左右装有两 根可调整的、自对中的轴向连接杆，将燃机和汽轮机高压汽 缸连接成一个整体。
连杆位置
全机组只有燃机一个推力轴承，布置在燃机进气缸推力轴承 座中，推力轴承的推力面构成了该机组整个轴系的“相对死 点 ”。
对于“二拖一”或者“一拖一”多轴布置的机组，燃气轮 机和蒸汽轮机独立布置，且有独立的确保自由膨胀的滑销系 统。燃气轮机和燃机发电机直接相连，燃机机组有自己的死 点。因为没有连接杆固定，燃气轮机如果还用单轴机组形式 的前支撑，燃机和底座容易形成平行四边形，做相对的前后 移动，所以燃机的前支撑有所改变，前支撑是一块和燃机
2、联合循环设备的介绍 联合循环发电设备的配套可采用一台燃气轮机和一 台余热锅炉及一台汽轮机“一拖一”单轴的方式，也可以 采用二台燃气轮机和二台余热锅炉及一台汽轮机“二拖一” 的方式，也可以采用多托一的方式。 咱们电厂采用的是一台燃气轮机、一台余热锅炉及一台 汽轮机“一拖一”双轴的方式。 咱们电厂是常年带工业基本热负荷，同时还作为调峰机 组运行。因为需要常年供热，所以总有一台机组在运行， 如果一台机组事故停机、检修，另一台机组能够及时的满 足供热需求,所以采用一拖一双轴的方式能更好的安全运行。
內缸
EGV2、 EGV1
抽气口
进气加热 抽气口
压气机静叶在气缸上有两种固定方式 第一种是直接装配的静叶，压气机5-16级静叶为单独个体 叶片，为长方形基面的T型叶根。气缸上加工有叶根槽，静 叶一片一片地装入叶根槽中。 第二种是带有静叶持环的静叶，0-4级静叶，17级、EGV1、 EGV2一共7级静叶都是装在静叶持环内，封口用锁键固定， 通常分为数个扇形段，一个个装入气缸内。
底座连在一起的板，安装在进气缸的下部，且不可移动，它 是用螺栓和直销直接固定在压气机进气缸的下部。此位置称 为机组的死点。转子相对于静子膨胀的固定点为机组的“相 对死点”，也是位于推力轴承的推力面上。 对于咱们电厂来说，如果使用9FB燃气轮机，因为是双轴 布置，前支撑也将 会采用这种形式。
1#轴承 1#轴承位于进气缸内，轴承是支撑转子并允许转子高速转 动的承力部件，机组运行时，轴承受到转子的径向及轴向作 用力，再经过轴承座传至气缸上或者直接传至底盘上。9FA 燃气轮机有两只径向轴承用来支撑燃气轮机转子，有两只推 力轴承用来保持转子与静子的轴向位置，在单轴联合循环机 组中，燃气轮机、蒸汽轮机 和发电机共用一个推力轴承。 1号径向轴承和推力轴承两侧有挡 油环和轴承座组成迷宫式密封， 在轴承的两侧也有铝合金材质的油 封，它和轴承座的也组成迷宫式密 封。
进油口
出油口
1号轴承座的上半是一个独立的铸件用螺栓和直销固定在 轴承座的下半。
在1号轴承盖上共有4个探针和一个震动指示器，分别是检测 轴振的2个轴振探针（39VS-11、39VS-12），2个轴向位移 探针（96VC-11、96VC-12），检测瓦振的震动指示器（39V1A/1B）。
瓦振
轴振探针位置
轴向位移
1.2 压气机缸和压气机排气缸 压气机缸是压缩空气的部位，材料为球墨铸铁。压气机排 气缸材料为CrMoV或NiCrMo。压气机气缸内壁装有0-12级静 叶，压气机排气缸内壁装有13-17级静叶和两级出口导向叶 片（EGV1、EGV2），它们共同组成压气机的静子。压气机 缸有两级抽气，共8个抽气孔，允许抽出第9级和第13级前的 空气。抽出的空气除了用于冷却第二级和第三级透平喷嘴外， 还在机组启动和停机时将抽气放掉，防止压气机发生喘振。 压气机排气缸除了能容纳压气机静子的后七级外，还构成 压气机排气通道的内、外壁，同时为第一级喷嘴组件提供支 撑，与透平缸连接，并支撑燃烧室外壳。压气机排气缸内有 排气室，从排气室抽出的空气为燃料系统提供吹扫气源，为 进气加热系统提供气源，压气机防喘放气阀的控制气源也来 自排气室抽气。有一点需要注意，压气机抽气的抽气口并不 在压气机排气缸，而是在透平缸。
1.1 1#轴承及进气缸
压气机进气缸为机组的前端， 呈喇叭口状，材料为球墨铸铁。 1号轴承座和进气缸铸造在一起， 是进气缸的一部分，也是燃机
中心的第一个基准点。在线清
洗喷嘴和离线清洗喷嘴安装在 进气缸前端，进口导叶（IGV）
安装在进气缸末端。机组的2个
前支撑安装在进气缸下半。
因为支撑轴承和前支腿在进气缸上，转子和所有的缸体重量 都压在了压气机进气缸和透平排气缸上，为补偿机组水寸。
为扭叶片，动叶全部为燕尾型叶根；静叶0到4级为燕
尾型叶根并带有齿环，5到16级为T形叶根，压气机出
口有2级整流导叶。
9FA燃气轮机
压气机 进气缸
压气机缸
压气机排 气缸
透平缸
透平排 气缸
1 压气机
压气机是燃气轮机的主要部件之一，负责 从进气系统吸入空气，并将空气压缩增压， 然后连续不断地向燃烧室提供高压空气。燃 气轮机使用的压气机主要有轴流式和离心式 两种类型。轴流式压气机的气体在压气机内 沿轴向流动，优点是流量大，效率高（目前 为80%-92%）；缺点是每级的增压能力低 （级压比一般为1.15-1.35）。离心式压气机 的气体在压气机内沿叶轮的径向流动，离心 式压
气机的优点是级的增压能力高（级压比可达44.5）；缺点是流量小，效率低（75%-85%）。 目前世界上中小功率的燃气轮机主要是采用离心 式压气机；而大功率燃气轮机则采用轴流式压气 机。
9FA采用的是轴流式压气机，相邻的动叶和静 叶称为一级压气机，共有18级，末尾有两级导 向叶片（EGV1、EGV2）。压气机包括三段缸体， 分别是压气机进气缸、压气机缸、压气机排气缸。 它的气缸、外壳和框架都有水平中分面。当压气 机上半缸吊开时，所有静叶能按圆周方向滑出来， 以便进行检查、更换
四 9FA燃气轮机的结构
9FA燃机整体尺寸：10.5*5*5（m），重约290吨。
本体包括：进气缸、压气机缸、压气机排气缸、透平
缸、透平排气缸。轴承及轴承座包括在进气缸和透平
排气缸里，共有2个轴承，机组底座通过4个支撑和机 组相连。压气机18级，燃气透平3级，转子为分布拉 杆式转子，其首级叶顶圆周方向线速度为390m/s， 压气机最大叶顶直径为2480mm；压气机动静叶片均
万众吉利热电的燃气轮机
目前，咱们公司燃机机组有意向的是美国GE公司生产 的PG9371FB03型和上海电气生产的STG-4000F(4)型燃气
轮机。9FB型燃气轮机在结构、体积上和9FA型燃气轮机
极为相似，是在9FA型燃气轮机基础上的改进型。所以我
就9FA的一些特点和大家一起学习一下。
二 燃气轮机型号的命名方式
热电偶
顶轴油孔
径向轴承和推力轴承都可在 不吊出转子的情况下更换。
从盘车开始前，润滑油和顶 轴油就已经运行，当转子升 速到1500转时，顶轴油自动 退出。停机时，当转子转速 到1500转时，顶轴油自动启 动。