1、,西門子燃氣輪機技術(shù)介紹,1. 西門子燃氣輪機概述,2. V94.2燃氣輪機技術(shù),3. V94.2聯(lián)合循環(huán)介紹,西門子燃氣輪機技術(shù)介紹,內(nèi) 容 提 要,1. 西門子燃氣輪機概述,西門子燃氣輪機技術(shù)介紹,V94.3 & V84.3 & V94.2,V94.3A & V84.3A & V94.2A,1.西門子燃氣輪機概述,環(huán)形燃燒室 發(fā)展階段：3=第3代 壓氣機大小 轉(zhuǎn)速 9 = 50 Hz 8 = 60 Hz 6 = 50 Hz 或 60 Hz 德文：燃氣輪機開頭字母,舊編號 V94.3A,新編號 SGT5-4000F,燃氣輪機等級 F F級燃氣輪機 E E級燃氣輪機 壓氣機大小 轉(zhuǎn)速 5 50

2、 Hz 6 60 Hz 西門子燃氣輪機英文縮寫,1.西門子燃氣輪機概述 西門子燃氣輪機編號方法,每套聯(lián)合循環(huán)中的燃氣輪機數(shù)量,2,= 多軸布置,1S = 單軸布置 德文：燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)縮寫 聯(lián)合循環(huán)裝置數(shù)量,聯(lián)合循環(huán)形式,11：一拖一；21：二拖一,Single shaft：單軸,F 級燃氣輪機 50赫茲 聯(lián)合循環(huán)裝置數(shù)量,舊編號 n GUD 2.V94.3A 燃氣輪機型號,新編號 SCC5-4000F n,1.西門子燃氣輪機概述 西門子燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)編號方法,MW,50Hz/60Hz,年份,燃 機 輸 出 功 率,1.西門子燃氣輪機概述 西門子燃氣輪機技術(shù)發(fā)展,1.西門子燃氣輪機概述,

3、1.西門子燃氣輪機概述 西門子燃氣輪機產(chǎn)品目錄,已投運機組200套,已投運機組80套,西門子燃氣輪機產(chǎn)品技術(shù)參數(shù),1.西門子燃氣輪機概述,2. V94.2燃氣輪機技術(shù),西門子燃氣輪機技術(shù)介紹,2、V94.2燃氣輪機技術(shù),V94.2設(shè)計特點,2、V94.2燃氣輪機技術(shù),2、V94.2燃氣輪機技術(shù) 西門子燃氣輪機轉(zhuǎn)子,2、V94.2燃氣輪機技術(shù),Hirth齒輪盤結(jié)構(gòu),2、V94.2燃氣輪機技術(shù),帶有Hirth齒的透平葉輪,2、V94.2燃氣輪機技術(shù),2、V94.2燃氣輪機技術(shù),中心拉桿轉(zhuǎn)子設(shè)計優(yōu)點 ：,Hirth齒傳遞扭矩可靠,采用Hirth端面齒對中，所有轉(zhuǎn)子部件精確定 中心，即使這些部件徑向

4、膨脹量不同時也可保 證所有輪盤的同心度,若中心拉桿的固緊力由于溫度發(fā)生了變化，,轉(zhuǎn)子的軸對稱性不受影響,轉(zhuǎn)子現(xiàn)場可以拆裝，而不需要再做動平衡 輪盤式結(jié)構(gòu)重量輕，熱慣性好，允許快速啟,動,轉(zhuǎn)子部件剛度大，臨界轉(zhuǎn)速高,2、V94.2燃氣輪機技術(shù),2、V94.2燃氣輪機技術(shù),熱再啟動和快速變負荷能力,2、V94.2燃氣輪機技術(shù),2、V94.2燃氣輪機技術(shù),2、V94.2燃氣輪機技術(shù),西門子燃機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),第6級靜葉片,V94.2壓氣機葉片,2、V94.2燃氣輪機技術(shù) 西門子壓氣機葉片設(shè)計 先進的可控擴散度葉型 三維葉片邊界修正 級數(shù)少/壓比大,2、V94.2燃氣輪機技術(shù),按氣流流過燃燒室的流程分 1.

5、順流式 2.逆流式 按燃燒室布置方式分 1.圓筒型燃燒室(Simens公司V94.2雙立式、V94.3雙臥室和ABB公司GT-13E2) 2.分管型燃燒室（GE公司9E 、9FA ） 3.環(huán)型燃燒室(Simens公司V94.3A和Alstom公司GT13E2) 4.管環(huán)型燃燒室（ 三菱重工M701F）,燃燒室的結(jié)構(gòu)形式,2、V94.2燃氣輪機技術(shù),圓筒型燃燒室,具有圓筒形的外殼和火焰管； 多采用逆流式結(jié)構(gòu)（緊湊）；可按1-2個； 可直立或橫臥于燃機上方，或直立于燃機側(cè)面。 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、便于維修、使用壽命 缺點：空間利用率差、容積熱強度較低；調(diào)試時所需風(fēng)源較大。 應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于小功率燃機及

6、部分中等功率燃機。,2、V94.2燃氣輪機技術(shù),環(huán)型燃燒室(SGT5-4000F),在燃燒室內(nèi)殼、外殼體所形成的環(huán)形空腔內(nèi)，安裝一個由內(nèi)、外環(huán)構(gòu)成的火焰管。在環(huán)形火焰管頭部沿周向均勻布置若干噴嘴和旋流器（24個）。 優(yōu)點： 空間利用率高，尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊； 需冷卻保護的火焰管面積較少，比容積熱強度高； 可獲最佳的流路配合，壓力損失??； 啟動點火性能好。 缺點： 調(diào)試時耗氣量大； 油氣匹配難、組織燃燒難； 出口溫度場的穩(wěn)定性差； 高溫下火焰管易變形；難拆卸。,2、V94.2燃氣輪機技術(shù),筒型燃燒室設(shè)計的優(yōu)點,2、V94.2燃氣輪機技術(shù),筒型燃燒室,SGT5-4000F,SGT5-4000F,SG

7、T5-4000F燃燒室結(jié)構(gòu)特點,2、V94.2燃氣輪機技術(shù),SGT5-4000F燃燒室結(jié)構(gòu)特點,2、V94.2燃氣輪機技術(shù),西門子組合式燃燒器,可使用天然氣、柴油、石腦油、,凝析油多種燃料,在6080負荷時天然氣到燃料,油的相互切換，僅需5分鐘,在大于40負荷運行時能保持低,NOx、CO排放,2、V94.2燃氣輪機技術(shù),2、V94.2燃氣輪機技術(shù),擴散和預(yù)混燃燒,2、V94.2燃氣輪機技術(shù),2、V94.2燃氣輪機技術(shù),2、V94.2燃氣輪機技術(shù),透平葉片的冷卻方法,2、V94.2燃氣輪機技術(shù),隔熱涂層（TBC）性能,1060,790,SGT5-2000E 第1、2級靜葉片冷卻,2、V94.2燃

8、氣輪機技術(shù),透平動葉片內(nèi)部冷卻通道,2、V94.2燃氣輪機技術(shù),2、V94.2燃氣輪機技術(shù),使用陶瓷瓦塊,2、V94.2燃氣輪機技術(shù),V94.2運行靈活性,2、V94.2燃氣輪機技術(shù),燃燒筒,2、V94.2燃氣輪機技術(shù) V94.2燃機易于維護和檢修,氣缸體 透平動、靜葉片 優(yōu)勢： 通過人孔可進入燃燒室， 檢查所有的熱通道部件，而 不需要揭開氣缸 人可進入燃燒室，單個 拆換遮熱瓦塊，無需拆除燃 燒室,每一片壓氣機和透平葉片都可 以單獨更換（例如：返修 等），無需拆卸轉(zhuǎn)子。,2、V94.2燃氣輪機技術(shù),轉(zhuǎn)子葉片拆卸,2、V94.2燃氣輪機技術(shù) 優(yōu)秀的運行維護設(shè)計,陶瓷瓦塊檢修,SGT5-4000F

9、,2、V94.2燃氣輪機技術(shù),大 修 現(xiàn) 場 轉(zhuǎn) 子 起 吊,2、V94.2燃氣輪機技術(shù),V94.2NOX和CO排放,3.V94.2聯(lián)合循環(huán)介紹,西門子燃氣輪機技術(shù)介紹,利用燃氣輪機排氣余熱在余熱鍋爐中將水加熱變?yōu)橹袦刂袎旱倪^熱蒸汽，將此蒸汽引入汽輪機膨脹作功，這就相當(dāng)于一臺在T3很高而T4很低熱源之間工作的熱機，其循環(huán)效率必定較高。 燃氣和蒸汽的組合方式不同,聯(lián)合循環(huán)可分為: 余熱鍋爐型、排氣補燃型、增壓燃燒鍋爐型和加熱鍋爐給水型, 燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)原理,3、V94.2聯(lián)合循環(huán)介紹,思路：利用燃機循環(huán)平均吸熱溫度高和蒸汽動力循環(huán)平均放熱溫度低的特點。 例如燃氣輪機的燃氣初溫高達1200150

10、0 ，排氣溫度高達300500 。先進的蒸汽輪機，排汽溫度只有幾十度，鍋爐的排煙溫度一般只有160200 。 組成：燃氣輪機及發(fā)電機與余熱鍋爐、蒸汽輪機共同組成的循環(huán)系統(tǒng)，它利用余熱鍋爐回收燃機排氣的部分熱能，產(chǎn)生蒸汽以推動蒸汽輪機發(fā)電，或?qū)⒉糠职l(fā)電作功后的乏氣再用于供熱。 形式：單軸聯(lián)合循環(huán)；多軸聯(lián)合循環(huán)。 用途：發(fā)電或熱電聯(lián)產(chǎn)。,余熱鍋爐型燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)的熱力過程,3、V94.2聯(lián)合循環(huán)介紹,余熱鍋爐型燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)的熱力過程,余熱鍋爐型聯(lián)合循環(huán)將燃氣輪機布萊敦（Braylon）循環(huán)和汽輪機朗肯（Rankine）循環(huán)組合在一起，燃氣輪機循環(huán)稱為頂部循環(huán)或前置循環(huán)，把朗肯循環(huán)稱為底部循環(huán)

11、或后置循環(huán)。 燃氣輪機排放給大氣的熱量可用面積14sS4S1表示。當(dāng)采用燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)后，燃氣輪機排放給大氣的熱量就減少了相當(dāng)于汽輪機熱力過程所包圍的那一塊面積abcdea所表示的熱量。毫無疑問，聯(lián)合循環(huán)的效率將顯著提高。聯(lián)合循環(huán)中汽輪機輸出功率約為燃氣輪機功率 的3050；聯(lián)合循環(huán)的效率要比 其中的燃氣輪機效率高3050。 朗肯循環(huán)的最高溫度即蒸汽初溫TS （圖中d點）取決于燃氣輪機的排氣 溫度，兩者的溫差為TS。圖中是余 熱鍋爐排煙的溫度。,燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán),優(yōu)點： 、顯著降低機組氣耗率20%30% 、顯著提高機組功率 缺點：增加了蒸汽回路，使機組大為復(fù)雜。 應(yīng)用：只適用于地面動力裝置。,3、V94.2聯(lián)合循環(huán)介紹,3、V94.