燃气轮机培训课件

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、燃气轮机的分类 燃气轮机和火电机组相比具有结构简单、重量轻、污染小、效 老高及安装建设周期短等特点，近些年大批呈的燃机电厂陆续投产发 1.掳气轮机的分类：匸业型和航机改装型 ,■工业麟气轮机是地而I••广泛使用的机组，使用寿命长，可以 作为电厂调篠使用。 机相比澀勰型13勰「泛用于船舶痂空业'和工业型燃气轮 转子点驾隣翩■麴1嗨藍分为简单循环和联合循环'按燃机 机. 2.联介循环设备的介绍 联合循环发电设备的配克可采用一台燃气轮机和一台余热保 GE9FA联合循环示意图 STAG 109FA联合循环单轴布逊 Single-

二、燃汽轮机的设备结构 燃气轮机是以气体为工质、内燃连续旋转、 叶轮式旋转机械。主要有压气机、燃烧室 和燃气透平三大主要部件组成，还包括进 气过滤系统、附件齿轮箱等辅助设备。 基本流程: ______________________________

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燃汽轮机整体结构

1 压气机 ■压气机由转子和气缸构成，17-18级叶片镶嵌在 轮毂型转子匕 大容量的燃气轮机压气机转子18 级,小容最的燃气轮机压气机转了 17级。气缸分 为上气缸和下气缸。 ■从空气的流向可以把压气机分为进气缸、压气缸 和排气缸，进气盛和进气过瘫装置连接（大气 端），排气缸和燃烧室相连（透平端）,为燃气 的燃烧提供充足的空气量。 •秽戮蠶鷲蠶躋體嚨羸进行净 ■压气机入口导叶调整压气机的进气量 1.1压气机转子和透平转子

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1.2压气机图片

1.3压气机入口导叶调节阀

1.4压气机气缸及静叶组 3 / 14

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1.5空气过滤装置示意图 片 / A J 1 Z 发电汕 平 任气＜1透r 2、燃烧室 燃烧室是燃气轮机能量转化的部件， 燃料的化学能转变为热能进入透平空间膨 胀做功，最终热能转变为机械能带动发电 机转子旋转。燃烧室和透平承担着1000°C 以上的高温。机组容量不同，燃烧器的数 量也不同。PG6581B机组容量42MW, 10个燃烧室，PG9171E机组容量125MW, 14个燃烧室。不同的机组燃烧室的结构也 不同。基本包括火焰筒、联焰管过渡段、 燃料喷嘴。 2.1 9FA燃烧室火焰筒图片

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2.2 SIEMENSV94.2燃烧器燃烧室 内部结构

2.3 GE公司E级燃机燃烧室 *火焰探测器 2.4GE机组燃烧室的过渡段 5 / 14

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2.5 GE燃烧室的燃料喷嘴 3、透平

透平是将压气机和燃烧器产生的高温高压燃气热能转变为机械能的设备。透平由转 子和气缸组成。透平转子一般是3-5级，容量越大的机组转子的级数越多。气缸分 为上下气缸，气缸的内部圆周上安装静止叶片，气缸上的静叶片，气缸上的静叶片 组分别和转子的动叶片组构成一级。

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燃气轮机培训课件 3.2动叶 叶轮上的动叶

3.3 转了 压气机转子和透平转子铸成一体

三、燃气轮机的系统 1、附件传动系统

附件传动系统由附件齿轮箱及其驱动的设备组成。启动时，附件齿轮箱将启动设备 及变扭器组件输出的扭矩传递给燃气轮机轴。启动完成后，又可逆向将燃气轮机轴 输出扭矩经过相应的齿轮驱动下列各泵：

燃油泵：燃料为油的系统中存在此设备，主要向燃烧器提供高压的、连续不断的燃 料

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油。 主润滑油泵：为主机提供润滑油； 主液压泵：提供液压油；

主雾化空气压缩机：为燃料油提供雾化动力，燃料是油和液化天然气Ing的机组存 在此设备。

2、 启动和盘车系统

启动系统是区别于火电机组的重要特征之一，为燃气轮机组启动提供动力。一般都 采用起动机启动的方式：电动机启动、压缩空气或者柴油机启动、发电机变频启动。 在燃机点火达到自持转速时，启动系统白动脱开。此外，启动装置还可以“冷拖” 机组，对机组进行高速盘车。

盘车装置是机组在启动前或停机后使转子转动，防止转子的弯曲变形。 3、 润滑油系统

是任何一台燃气轮机中必备的系统，作用：在机组启动、正常运行以及停机过程中, 向正在运行中的燃气轮发电机组的各个轴承、传动装置及其附属设备，供应数量充 足、温度和压力合适的干净的润滑油，确保机组安全运行，防止发生轴承损坏，转 子轴颈热弯曲，高速齿轮法兰变形等事故。

润滑油主要设备：油箱及油箱加热器等附件；主润滑油泵（附件齿轮箱驱动）：机组 正常运行中使用；辅助润滑油泵（交流电机驱动）：启动和停机过程中使用；应急油 泵（直流电机驱动）：厂用电消失情况下使用；冷油器：为系统提供温度适合的润滑 油；滤油器：过滤油系统中小颗粒杂质，为油系统提供质量合格的润滑油；油系统 阀门管道及热工等。 4、 液压油系统

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液压油系统为燃料系统和进口可转导叶系统的控制执行元件提供所需要的高压油。 液压油取H机组的润滑油系统 主要部件：

一只主液压泵：主轴驱动，机组正常运行时投运。

一只辅助液压泵：电机驱动，机组启动或停机及盘车过程中投运。 两个液压油滤油器及其间的一个切换阀：为系统提供合格的液压油。 两套液压油歧管组合：分别连接在两个液压油泵上。 5、 控制油系统

也称为遮断油系统，是燃气轮机基本的控制盒保护系统，它连接于燃气轮机控制盘 和燃气轮机部件之间，用来控制供给和切断机组的燃料。来自机组润滑油系统的遮 断油起着遮断的作用（燃机非正常停机和危急停机），同时使液压信号传递给燃料截 止阀，实行正常的启动和停机。当遮断油管路里的油被切断时，液体燃料截止阀或 气体燃料速比截止阀通过弹费的返回力关阀。 6、 燃料系统

燃气轮机即可以使用气体做燃料，也可以使用液体做燃料。不同的机组有不同飞要 求。 本机组具备使用双燃料的功能。既可以燃用气体燃料，也可以燃用液体燃料，但液 体燃料既可以使用轻柴油，也可用重油。在运行工程中可以根据情况的需要进行燃 料切换。气体燃料进入机组气体燃料系统时，首先经过气体燃料滤清器。其作用是 用来滤除气体燃料中夹带的大块的杂质。滤清器必须可以水平安装，也可垂直安装, 但排污口必须向下。滤清器必须定期排污，并取出滤芯进行清洗。气体燃料组合阀 是气体燃料系统中关键的部件。组合阀是由两个独立的阀（速比阀和控制阀）组成。 气体燃料首

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先经过速比阀sRv,然后再经过控制阀gcv去燃烧室。

燃料系统控制画面流程

7、 危险气体检测系统

为防止气体燃料小室和轮机间出现过量的气体燃料泄漏，设置了危险气体检测系统。 该系统分探头和检测仪两部分。其中探头共安装在轮机间和气体燃料小室内，检测 仪安装在控制室内。当轮机间或气体燃料小室的危险气体的浓度达到规定的设定值 时，检测仪的报警继电器mkv控制盘，发出报警，提醒运行人员注意，采取措施。 8、 雾化空气系统

雾化空气主要用于燃烧液体燃料时将燃料雾化。在机组燃用液体燃料时，为使燃烧 完全，需使燃料雾化得更好。为此，通入一股高压旋转的空气，进一步打碎液体的 微小颗粒，使其充分雾化。

从压气机排气引来的空气，首先进入雾化空气前冷器，将雾化空气压缩机前的空气 降温，达到适合雾化空气压缩机的入口所要求的温度，从前冷器出来的空气进入雾 化空气压缩机，使空气得以压缩。然后由雾化空气总管至各支管，最终进入燃料喷 嘴。

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9、冷却和密封系统

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燃气轮机组有许多高温部件，这些零件在高温下长期工作，必然会对其寿命有着很 大的不利影响。为延长使用寿命，改善工作条件，减少热应力、热变形、使燃气轮 机组能长期稳定工作，对机组采取冷却措施时非常必要的。机组的冷却密封便是对 主要的高温零部件进行空气冷却，对轴承采取空气密封。

冷却：为保证高温部件温度连续的工作，从压气机某级抽出的空气对透平喷嘴和其 它高温部件进行冷却。

密封：在机组正常运行中，从压气机某级抽气槽道中抽出的空气，经管道引至机组 的1号轴承和2号轴承的油封处，用以封住滑油而不致外漏，空气可通过排油管道 随排油进入油箱，最后可从排气管排入大气。 10、 闭式循环水系统

冷却水系统是向透平支撑、润滑油冷油器及雾化空气冷却器。提供冷却水，使透平 支撑、润滑油及雾化空气温度分别保持在规定范围内，保证机组正常运行。 闭式循环冷却水站有两套水泵装置，一套用于运行，另一套备用。

机组的所有冷却水，包括进入透平支撑、冷油器、雾化空气冷却器以及从旁路流出 的冷却水，都从排水总管流出机组，最后进入闭式冷却水站。冷却水在冷却水站中 被外循环冷却水系统冷却后，再进入机组，于此循环不断完成冷却任务。 11、 消防系统

任务：消防系统是燃气轮机组的一个重要保护装置。一旦机仓室内发生火灾，该装 置立即自动灭火，一旦机仓室内发生火灾，该装置立即释放二氧化碳气体，同时关 闭仓室的通风口。在初放系统释放后30s内使仓室内二氧化碳容积浓度达到34%。为 防止暴露在高温金属中的可燃物质在火灾扑灭后再次复燃，补放系统可保持灭火浓 度的时间不少于40min

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灭火方式：自动、应急电动、应急手动灭火。

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灭火装置包括：灭火装置箱体、二氧化碳储液瓶及瓶头阀、启动装置、启动管道、 集流管、安全泄气阀、液流单向阀、压力开关、灭火剂管道、喷嘴、火灾探测器、 报警灭火控制器、声光报警器、手动控制盒等。 12、 通风和照明系统

通风：在轮机间罩顶上装有罩壳通风机，机组启动点火后，此风机白动投入，将轮 机间的热空气抽到罩壳外使轮机间形成负压，这样外界的新鲜空气通过辅机间和轮 机间的通风窗进入轮机间，加速轮机间内空气对流，从而降低轮机间正常运行时的 空间温度，并使可燃性气体混合物不易形成。

气体燃料小室采用强制通风，外部空气由罩壳门的底部百叶窗吸入，然后由顶部抽 风机排出小室，这样可尽量降低小室内可燃气体的浓度。

对于负荷齿轮箱装有罩壳的机组，齿轮箱罩壳顶部装有一台通风机，将室内的热空 气抽出，达到通风散热的目的。

照明：辅机间、负荷齿轮箱间及发电机间均装有交流220v及直流120v照明灯。正 常运行或维修时交流照明灯工作，直流照明灯备用。当机组用交流电源发生故障时, 直流照明灯自动投入。 13、 压气机清洗系统

压气机清洗系统的作用：清洗系统能有效地去除压气机透平叶片上的各种水溶物质 以及各种油、烟沉积物，从而恢复压气机的压比和流量，提高机组的出力管道。 压气机清洗系统设备构成：压气机水清洗系统包括装于压气机进气口处固定式水洗 喷嘴、水洗站及相应的联接水洗站包括以下主要设备：离心式水泵、洗涤泵、电加 热器、水箱、洗涤箱电控盘、整体罩壳、公用底盘。

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透平清洗系统的作用：烧重油类劣质燃料时，由于燃料中所含灰分、微量金属等各 类杂质较多，粘度较大，会在透平叶片上形成污垢沉积物，产生高温腐蚀，影响机

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组性能，降低机组寿命，在这种情况下，对透平的清洗就尤为重要。 透平清洗装置同压气机清洗装置。

机组的清洗可在线清洗也可离线清洗，离线清洗过程中转子保持冷托状态，一般采 用离线清洗。

14、 压气机抽气处理系统

压气机抽气处理系统是一个带有独立底盘的空气处理站，用于将抽自燃气轮机压气 机排气的高压高温气体做降温、降压、除湿处理后，供进气过滤器反吹系统。 工作原理：从燃气轮机抽取压缩气体作为进气过滤器的吹扫主气源，是为了方便地 获取经过过滤器处理的洁净气体，并可靠地保证吹扫气体的压力，同时提高系统的 可靠性。但由于压气机排气为高温、高压气体，故需要降压、降温，使气体的参数 满足进气过滤器扫吹控制系统的要求。在降温过程中，气体会产生冷凝现象，有凝 结水析出，这是进气过滤元件所不许可的，故需进行干燥除湿处理。为此，空气处 理站中采用翘片管，通过及大气的对流换热使气体降温，釆用压力调节阀对压力进 行调整，并配有一套双联可自动切换的空气干燥器进行干燥除湿处理。

空气处理站有一就地控制箱，将由马达控制中心来的220v电源分为两路，一路直接 送至空气干燥器的控制器，一路控制排放电磁阀，空气干燥器自身配有控制器，可 完成双联干燥元件的自动切换及其它功能，排放电磁阀的控制由装在就地控制箱内 的一只时间继电器控制开断时间，该时间断电器可调，用户可根据排放阀的实际排 放情况对开、断时间进行调整。 15、 油气分离系统

任务：该系统主要作用是将发电机、负荷齿轮箱及机组滑油箱冒出的含油气体分离。 分

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离出的油排入邮箱。

系统构成：该系统主要由油气分离器、油气分离器支架、管路及阀等组成。

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16、 注水系统

注水系统作用：控制氮氧化物的生成，使透平的排气符合环保要求。增加燃机出力, 以满足燃机调峰要求。一般根据不同的水油比，机组出力可增加3-5% 设备：注水泵、阀门、管理及一些辅助设备。

水质要求：必须经过处理，严格控制钾，钠标准，否则会导致燃机热通道部件的腐 蚀。

17、 抑锐剂系统

作用：抑锐剂对燃机设备的腐蚀。

原理：燃机采用重油燃烧时，燃油中加入适量的镁的化合物抑制燃料中的锐，通过 形成硫酸镁、氧化镁和锐酸镁等高熔点灰来抑制锐的腐蚀特性。 设备：抑锐剂泵、抑锐剂储罐、管道阀门及一些辅助设备。

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