俄罗斯GTE-180型燃气轮机的技术特点

俄罗斯"#$%&’(型燃气轮机的技术特点

徐士民

)发电设备国家工程研究中心*哈尔滨+,--.-/

摘要0介绍了俄罗斯1234+5-燃气轮机的结构及性能特点6

关键词0燃气轮机7技术特点7俄罗斯

中图分类号028.9:文献标识码0;文章编号0+--<=>55<)>-->/-:=-->:=-:

&1234&’(燃气轮机的发展背景我们知道*俄罗斯早期的发电用燃气轮机发展具有很好的基础*曾于+<9-年制造出功率为

>,?@和当时世界上最大功率的+--?@燃气轮机用于发电*文献A+B对俄罗斯的燃气轮机发展状况作了详细介绍6后由于苏联的解体和经济体制的变化*使发电用燃气轮机的发展也大受影响6但在最近几年*随着俄罗斯经济体制逐步走入正轨和经济发展速度的加快*企业开发投入增加*使新技术发展加快*燃气轮机及其联合循环的发展也是如此6为了使燃气轮机技术逐步赶上世界水平*俄罗斯正在开展不同行业间的技术合作6航空)国防/部门燃气轮机技术发展很快*而竞争也很激烈*因此一些航空部门希望到动力部门发展并开发动力设备6而动力部门也希望借助于航空技术发展动力产品*同时可以缩短研制周期61234+5-燃气轮机就是由著名的列宁格勒金属工厂同彼尔姆航空发动机厂联合开发的*文献A+B对此作了简单介绍6作者通过对俄罗斯的访问和对1234+5-燃气轮机的详细考察*对该机组有了更深入的了解*在此予以介绍*以供国内关心燃气轮机事业的人士了解*同时也算是文献A+B的续篇6

C列宁格勒金属工厂开发的大型燃气轮机

列宁格勒金属工厂建于+5,9年*是俄罗斯和独联体内最大的汽轮机制造厂*也是世界上著名的汽轮机制造厂6主要产品有火电和核电汽轮机D水轮机及燃气轮机*设计制造了世界上单机容量最大的单轴+>--?@超临界汽轮机6我国安装了多套该厂提供的:--D,--和5--?@超临界汽轮机6核电+---?@汽轮机也生产很多*我国连云港田湾核电厂正在安装该厂提供的+---?@汽轮机6水电机组的生产能力也很强*可以提供9--?@机组6燃气轮机从功率E?@开始开发*到9-年生产容量为>,?@和当时世界上最大容量的+--?@机组*后来又生产了两台容量为+,-?@机组*目前仍在运行6该厂在现代新型燃气轮机的开发方面也作了很多工作*但都没有产品6

+<<>年该厂部分与西门子合资*购买了F<.G>生产许可证进行生产6截止到>--+年末已生产+E 套*并获得在俄罗斯和白俄罗斯的独立销售权6近几年来该厂同贝尔姆航空发动机厂合作联合开发高性能D大功率燃气轮机*得到了国家能源委员会的积极支持6工厂在原有产品的基础上*采用成熟的本体结构设计*由贝尔姆航空发动机厂利用成熟的发动机技术设计压气机D燃烧室和透平部分*从而开发了1234+5-型燃气轮机6

H1234&’(型燃气轮机的性能和特点

:G+1234+5-型燃气轮机的性能

1234+5-型燃气轮机功率+95G E?@*压比+,*透平进口温度+:+-I*排气温度,.9I*单循环效率:E G9J*K L

M

不大于,-N O P K N:)L

>Q+,J/6设计寿命+-万R*大修间隔期>G,万R*启动次数,---次*机组总重:--S6该机组设计和主要试验已完成*从>-->年开始试制*>--,年投入运行6燃气

第+,卷第:期>-->年<月

T燃气轮机技术U

"V W#X Y Z[\$#$]^\_‘_"a

F b c G+,K b d:

e

e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e

f g h d*>-->

!收稿日期0>-->4->4-,

作者简介0徐士民)+

轮机的性能曲线见图!"

图!#$%

&!’(型燃气轮机性能曲线图)#$%

&!’(型燃气轮机纵剖面图*+)燃气轮机的设计特点

#$%

&!’(型燃气轮机剖面结构见图)"采用单轴双支承,具有中分面结构"可以整体运输,转子和机匣也可拆开分开运输,机组整体组装在基架上"机组的主要设计分工为-彼尔姆发动机厂负责热力循环计算及压气机和透平通流计算.

叶片气动和强度振动及冷却设计计算.燃烧室和燃烧器的设计计算/列宁格勒金属工厂负责总体和本体设计,如气缸.转子.轴承系统和其它辅助系统/控制系统由0123245公司与热工院合资的控制公司提供/机组的部件试验在航空发动机研究所和热工研究院进行,有燃烧器试验.透平冷却叶片试验.压气机和透平叶片的型线优化试验等/彼尔姆厂负责机组的高温冷却叶片.燃烧室和燃烧器的制造,透平叶片厂负责压气机叶片和部分透平叶片的制造,其它都由金属工厂完成"压气机的叶片及通流部分由67&8(9航空发动机的高压压气机气动模型按比例放大而来,共!*级,压比为!:"第一级为跨音速级;

根部截面为亚音速<,

前*级为可转导叶,前=级是钛合金,其经济性.振动可靠性.喘振稳定性等都在试验台上经过试验,并经过夏季运行及同发电用燃气轮机装置联合运行试验,其可调整范围为>(?@!((?"压气机在

=.8级后设有两级防喘振放气阀,每级两个放气阀分别装在机组两侧"压气机气缸为高强度铸铁结构,转子为叶轮装配结构,由中心拉杆将压气机和透平叶轮拉紧"叶轮两侧端面设计有一圈的径向齿槽,使叶轮间配合紧密并传递扭矩,齿槽由精密专用磨床磨出"转子在组装时采用立式组装方法,在立式装配台上进行"用!!((吨的油压机拉伸拉杆,

用螺母拧紧后保持拉杆的预拉长,使轮盘间形成预紧力"燃烧室为环管式,有!A 个火焰筒"每个火焰筒头部有:个燃烧器,中间有!个点火器,采用多头喷嘴预混燃烧"其特点是空气与燃料在燃烧器喷嘴内部预先混合,在第一燃烧区内空气过量系数约为!+’,属低浓度燃烧,以降低燃烧温度和B C D 的排放

E :(3

F

G B 3*

,其后部为第二燃烧区,7C 排放E

A

)燃气轮机技术第!:H

H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H 卷