1、第二章 9E型燃機結(jié)構(gòu),燃氣輪機是以氣體為工質(zhì)、內(nèi)燃連續(xù)旋轉(zhuǎn)、葉輪式旋轉(zhuǎn)機械。主要有壓氣機、燃燒室和燃氣透平三大主要部件組成，還包括進氣過濾系統(tǒng)、附件齒輪箱等輔助設(shè)備。,1,燃氣輪機的結(jié)構(gòu),壓氣機,空氣進氣,燃氣透平,燃燒室,排氣室,2,燃氣輪機包括壓氣機、透平、燃燒室、排氣擴壓器、進氣機匣組合成為一整體，安裝在公用底盤上。,9E型燃機結(jié)構(gòu)特點,3,燃氣輪機現(xiàn)場圖片,發(fā)電機,排氣室,出線母線,空氣進氣濾網(wǎng),輔機間,輪機間,余熱鍋爐,燃油濾網(wǎng),88BT,88VG,88TK,CO2瓶,4,1、壓氣機,壓氣機由轉(zhuǎn)子和氣缸構(gòu)成，17-18級葉片鑲嵌在輪轂型轉(zhuǎn)子上，大容量的燃氣輪機壓氣機轉(zhuǎn)子18級，小容

2、量的燃氣輪機壓氣機轉(zhuǎn)子17級。氣缸分為上氣缸和下氣缸。 從空氣的流向可以把壓氣機分為進氣缸、壓氣缸和排氣缸，進氣缸和進氣過濾裝置連接（大氣端），排氣缸和燃燒室相連（透平端），為燃氣的燃燒提供充足的空氣量。 空氣過濾裝置采用特殊材質(zhì)制造，對空氣進行凈化，空氣較臟，需要定期對過濾裝置清洗。 壓氣機入口導葉調(diào)整壓氣機的進氣量,5,6,7,壓氣機,壓氣機,8,壓氣機轉(zhuǎn)子,9,壓氣機轉(zhuǎn)子和透平轉(zhuǎn)子,壓氣機轉(zhuǎn)子 透平轉(zhuǎn)子,10,11,壓氣機,12,壓氣機入口導葉調(diào)節(jié)閥,13,14,壓氣機氣葉片組安裝在氣缸內(nèi)部缸及靜葉組,15,16,透平長葉根葉片，樅樹型葉根，軸向拆裝，便于檢修。壓氣機燕尾型葉根，鉚釘鎖緊

3、，拆裝須將轉(zhuǎn)子解體。,17,2、燃燒室,燃燒室是燃氣輪機能量轉(zhuǎn)化的部件，燃料的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮苓M入透平空間膨脹做功，最終熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。燃燒室和透平承擔著1000以上的高溫。機組容量不同，燃燒器的數(shù)量也不同。PG6581B機組容量42MW，10個燃燒室，PG9171E機組容量125MW，14個燃燒室。不同的機組燃燒室的結(jié)構(gòu)也不同。基本包括火焰筒、聯(lián)焰管過渡段、燃料噴嘴。,18,19,9E燃燒室火焰筒,20,GE公司E級燃機燃燒室,火焰探測器,21,GE機組燃燒室的過渡段,22,GE燃燒室的燃料噴嘴,23,14個逆流式燃燒室分管布置，可縮短軸向長度，結(jié)構(gòu)緊湊,過渡段,24,2

4、5,3、透平,透平是將壓氣機和燃燒器產(chǎn)生的高溫高壓燃氣熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的設(shè)備。透平由轉(zhuǎn)子和氣缸組成。透平轉(zhuǎn)子一般是3-5級，容量越大的機組轉(zhuǎn)子的級數(shù)越多。氣缸分為上氣缸和下氣缸，氣缸的內(nèi)部圓周上安裝靜止葉片，氣缸上的靜葉片組分別和轉(zhuǎn)子的動葉組構(gòu)成一級。,26,燃氣透平是燃氣輪機的主要部件，它的功能是把高溫、高壓燃氣中的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械功，約3/52/3用以帶動壓氣機壓縮空氣，其余的則作為燃氣輪機的輸出功率以帶動負載。 目前，大量應用的是軸流式透平，其特點是功率大、流量大、效率高。,27,燃氣透平的工作原理,當高溫高壓的燃氣流過透平靜葉（噴嘴）時，由于靜葉流道是收斂型的，在亞音速流動的情況下，就可

5、以使氣流加速，相應地燃氣的壓力和溫度卻會逐漸下降。 當這股具有相當速度的燃氣以一定的方向噴射到工作輪上的動葉流道中去時，就會在動葉片上產(chǎn)生切向分力Fu，從而推動工作葉輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)，并使燃氣速度下降，在這個過程中，燃氣就把部分能量轉(zhuǎn)交給了工作葉輪，使葉輪在高速旋轉(zhuǎn)中對外界作出機械功。,28,轉(zhuǎn)子壓氣機轉(zhuǎn)子和透平轉(zhuǎn)子鑄成一體,29,壓氣機氣缸和透平氣缸都具有水平縱橫面，壓氣機和透平的雙氣缸可分別起吊。,30,燃氣透平的結(jié)構(gòu),圖為GE公司透平的外圍拉桿轉(zhuǎn)子，透平轉(zhuǎn)子由下列部件組成：兩根透平軸，一、二、三級透平葉輪和兩個透平定距環(huán)塊，葉輪上的動葉等。,31,拉桿螺栓連接的盤鼓式轉(zhuǎn)子,各級葉輪以凸緣定位；

6、 14根拉管連接，由螺母鎖緊，保證轉(zhuǎn)子鋼性。,32,33,三軸承動承保證轉(zhuǎn)子剛性 裝配要求更高的同心度，可使壓氣機動靜葉片間隙更小，以提高效率,34,靜葉,靜葉持環(huán),35,36,37,動葉,葉輪上的動葉,38,樅樹形葉根和齒形槽,39,40,41,42,燃氣透平的結(jié)構(gòu),43,44,透平排氣缸包括框架和排氣擴壓器兩部分。,透平排氣缸,45,46,47,第三章燃氣輪機的系統(tǒng),附件傳動系統(tǒng) 啟動和盤車系統(tǒng) 潤滑油系統(tǒng) 液壓油系統(tǒng) 控制油系統(tǒng) 燃料系統(tǒng) 危險氣體檢測系統(tǒng) 冷卻和密封系統(tǒng) 閉式循環(huán)水系統(tǒng) 消防系統(tǒng) 通風加熱系統(tǒng) 壓氣機清洗系統(tǒng) 油氣分離系統(tǒng),48,1、附件傳動系統(tǒng),附件傳動系統(tǒng)主要有由附

7、件齒輪箱及其驅(qū)動的設(shè)備組成 。起動時，附件齒輪箱將起動設(shè)備及變扭器組件輸出的扭矩傳遞給燃氣輪機軸。起動完成以后，又可逆向?qū)⑷細廨啓C軸輸出扭矩經(jīng)過相應的齒輪驅(qū)動下列各泵： 主潤滑油泵：為主機提供潤滑油； 主液壓泵：提供液壓油；,49,2、啟動和盤車系統(tǒng),啟動系統(tǒng)是區(qū)別于火電機組的重要特征之一，為燃氣輪機機組啟動提供動力。一般都采用起動機啟動的方式：電動機啟動、壓縮空氣或者柴油機啟動、發(fā)電機變頻啟動。在燃機點火達到自持轉(zhuǎn)速時，啟動系統(tǒng)自動脫開。此外，起動裝置還可以“冷拖”機組，對機組進行高速盤車。 盤車裝置是機組在啟動前或停機后使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，防止轉(zhuǎn)子的彎曲變形。,50,3、潤滑油系統(tǒng),滑系統(tǒng)是任何一

8、臺燃氣輪機中必備的一個重要的工作系統(tǒng)。它的作用是：在機組的啟動、正常運行以及停機過程中，向正在運行中的燃氣輪發(fā)電機組的各個軸承、傳動裝置及其附屬設(shè)備，供應數(shù)量充足的、溫度和壓力合適的干凈的潤滑油，以確保機組安全可靠地運行，防止發(fā)生軸承燒毀，轉(zhuǎn)子軸頸過熱彎曲，高速齒輪法蘭變形等事故。 潤滑油系統(tǒng)的主要設(shè)備： 油箱及油箱加熱器等附件 主潤滑油泵（附件齒輪箱驅(qū)動)：機組正常運行過程中使用,51,潤滑油系統(tǒng),輔助潤滑油泵（交流電機驅(qū)動）：啟動和停機過程中使用 應急油泵(直流電機驅(qū)動）：廠用電消失情況下使用 冷油器：為系統(tǒng)提供溫度適合的潤滑油 濾油器：過濾油系統(tǒng)中小顆粒雜質(zhì)，為油系統(tǒng)提供質(zhì)量合格的潤滑油

9、 油系統(tǒng)閥門管道及熱工等,52,4、液壓油系統(tǒng),液壓油系統(tǒng)為燃料系統(tǒng)和進口可轉(zhuǎn)導葉系統(tǒng)的控制執(zhí)行元件提供所需要的高壓油。液壓油取自于機組的潤滑油系統(tǒng)。 液壓油系統(tǒng)的主要部件有 一只主液壓泵：主軸驅(qū)動，機組正常運行時投運。 一只輔助液壓泵：電機驅(qū)動，機組啟動或停機級 盤車過程中投運。 兩個液壓油濾油器及其間的一個切換閥：為系統(tǒng)提供合格的液壓油 兩套液壓油岐管組合：分別連接在兩個液壓油泵上。,53,5、控制油系統(tǒng),控制油系統(tǒng)亦稱遮斷油系統(tǒng)，它是燃氣輪機基本的控制和保護系統(tǒng)，它連接于燃氣輪機控制盤和燃氣輪機部件之間，用來控制供給和切斷機組的燃料。來自機組潤滑油系統(tǒng)的遮斷油起著遮斷的作用（燃機非正常停

10、機和危急停機），同時使液壓信號傳遞給燃料截止閥，實行正常的起動和停機。當遮斷油管路里的油被切斷（泄油）時，液體燃料截止閥或氣體燃料速比截止閥通過彈簧的返回力關(guān)閥。,54,6、燃料系統(tǒng),氣體燃料：由用戶提供的氣體燃料進入機組氣體燃料系統(tǒng)時，首先經(jīng)過氣體燃料濾清器。其作用是用來濾除氣體燃料中夾帶的大塊的雜質(zhì)。濾清器可以水平安裝，也可垂直安裝，但排污口必須向下。濾清器必須定期排污，并取出濾芯進行清洗。氣體燃料組合閥是氣體燃料系統(tǒng)中最關(guān)鍵的一個部件。組合閥系由兩個獨立的閥（速比閥和控制閥）組成。氣體燃料首先經(jīng)過速比閥SRV，然后再經(jīng)過控制閥GCV去燃燒室。,55,燃料系統(tǒng)控制畫面流程,56,燃機控制畫

11、面,57,7、危險氣體檢測系統(tǒng),為防止氣體燃料小室和輪機間出現(xiàn)過量的氣體燃料泄漏，設(shè)置了危險氣體檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)分探頭和檢測儀兩部分。其中探頭共安裝在輪機間和氣體燃料小室內(nèi)。檢測儀安裝在控制室內(nèi)。當輪機間或氣體燃料小室的危險氣體的濃度達到規(guī)定的設(shè)定值時，檢測儀的報警繼電器觸發(fā) MK VI控制盤，MK VI發(fā)出報警信息，提醒操作人員采取措施。,58,8、冷卻和密封系統(tǒng),燃氣輪機組有許多高溫部件，這些零件在高溫下長期工作，必然會對其壽命有著很大的不利影響。為延長使用壽命，改善工作條件，減少熱應力、熱變形，使燃氣輪機組能長期穩(wěn)定工作，對機組采取冷卻措施是非常必要的。機組的冷卻密封便是對主要的高溫零部

12、件進行空氣冷卻，對軸承采取空氣密封 。 冷卻：為保證高溫部件溫度連續(xù)的工作，從壓氣機某級抽氣對透平噴嘴和其它高溫部件進行冷卻。 密封：在機組正常運行時，從壓氣機某級級抽氣槽道中抽出的空氣，經(jīng)管道引至機組的1號軸承和2號軸承的油封處，用以封住滑油而不致外漏，空氣可通過排油管道隨排油進入油箱，最后可從排氣管排入大氣。,59,9、閉式循環(huán)水系統(tǒng),冷卻水系統(tǒng)是向透平支撐、潤滑油冷油器（雙冷油器）。提供冷卻水，使透平支撐、潤滑油分別保持在規(guī)定范圍之內(nèi)，保證機組正常運行。 閉式循環(huán)冷卻水站有兩套水泵裝置，一套用于運行，另一套處于備用狀態(tài)。 機組的所有冷卻水，包括進入透平支撐、冷油器以及從旁路流出的冷卻水，

13、都從排水總管流出機組，最后進入閉式循環(huán)冷卻水站。冷卻水在冷卻水站中被外循環(huán)冷卻水系統(tǒng)冷卻后，再進入機組，于此循環(huán)不斷完成冷卻任務。,60,10、消防系統(tǒng),任務：消防系統(tǒng)是燃氣輪機機組的一個重要保護裝置。一旦機倉室內(nèi)發(fā)生火災，該裝置立即自動滅火，我們以GE公司9E機組的消防系統(tǒng)加以說明。一旦機倉室內(nèi)發(fā)生火災，該裝置立即釋放二氧化碳氣體，同時關(guān)閉倉室的通風口。在初放系統(tǒng)釋放后30s內(nèi)使倉室內(nèi)二氧化碳容積濃度達到34%（即為滅火濃度）。為防止暴露在高溫金屬中的可燃性物質(zhì)在火災撲滅后再次復燃，補放系統(tǒng)可保持滅火濃度的時間不少于40min。 滅火方式：自動滅火、應急電動滅火、應急手動滅火。 滅火裝置包括

14、：滅火裝置箱體、二氧化碳貯液瓶及瓶頭閥、啟動裝置、啟動管道、集流管、安全泄氣閥、液流單向閥、壓力開關(guān)、滅火劑管道、噴嘴、火災探測器、報警滅火控制器、聲光報警器、手動控制盒等。,61,11、通風和加熱系統(tǒng),通風（9E）：在輪機間罩頂上裝有罩殼通風機88BT，機組啟動點火后，此風機自動投入，將輪機間的熱空氣抽到罩殼外使輪機間形成負壓，這樣外界的新鮮空氣通過輔機間和輪機間的通風窗進入輪機間，加速輪機間內(nèi)空氣對流，從而降低輪機間正常運行時的空間溫度，并使可燃性氣體混合物不易形成。 氣體燃料小室采用88VL強制通風，外部空氣由罩殼門的底部百葉窗吸入，然后由頂部抽風機排出小室，這樣可盡量降低小室內(nèi)可燃氣體的濃度。 對于負荷齒輪箱裝有罩殼的機組，齒輪箱罩殼頂部裝有兩臺88VG通風機，將室內(nèi)的熱空氣抽出，達到通風散熱的目的。 加熱：輔機間、負荷齒輪箱間及發(fā)電機間均裝有加熱器，用開保持設(shè)備的溫度。,62,12、壓氣機清洗系統(tǒng),壓氣機清洗系統(tǒng)的作用：清洗系統(tǒng)能有效地去除壓氣機透平葉片上的各種水溶性物質(zhì)以及各種油、煙沉積物，從而恢復壓氣機的壓比和流量，提高機組的出力。 壓氣機清洗系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成：壓氣機水清洗系統(tǒng)包括裝于壓氣機進氣口處固定