PG6581B型燃机解析Word文档格式.docx
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3.17重油冲洗系统
2燃气轮机
2.1概述
2.2进气室及进气分流器
2.3压气机气缸
2.4透平气缸
2.5透平排气缸
2.6排气室
2.7压气机叶片
2.8透平叶片及通流部分
2.9转子组件
2.10轴承
2.11燃烧系统
2.12燃气轮机支承
1.2机组的主要技术性能指标
1.3机组对燃料,冷却水及电源的要求
1.4机组结构简要说明
1总则
1.1机组概述
4发电机总成
4.1发电机
4.2电气设备
R040.01/02
-2-
8机组的安装和找中心
11机组的维修和检查
10机组的事故停机及故障处理
10.1事故停机
10.2故障处理
9机组的运行
9.1机组的运行规范
9.2首次运行前的检查和准备
9.3运行人员职责
9.4总的运行注意事项
9.5正常带负荷运行的准备
9.6运行程序
9.7报警显示系统
7进气装置
7.1概述
7.2进气过滤室
7.3进气消音器
6控制系统总成
6.1概述
6.2SPEEDTRONIC轮机控制盘
6.3发电机控制盘
6.4发电机保护盘
6.5马达控制中心柜
6.6其它电气设备
5负荷齿轮箱
5.1齿轮箱的主要结构
5.2主要技术性能参数
-3-
PG6581B快装式电站是紧凑的箱装燃气轮发电机组。
它的主体部分由控制室、燃气轮机、发电机三大部分组成。
其中燃气轮机及控制室分别装设于大型焊接底盘上。
为了户外安装及隔音、隔热的需要,在底盘上装有全天候罩壳。
发电机不设置底盘,直接安装在使用现场的基础上。
为了传动上的需要,在燃气轮机与发电机之间装有负荷齿轮箱。
负荷齿轮箱装在独立的底盘上。
根据户外安装的要求,在齿轮箱及发电机上加装了罩壳。
机组可以单独运行,作基本负荷或尖峰负荷发电之用,也可以和余热锅炉及汽轮机等设备一起,组成联合循环电站。
机组体积紧凑,占地面积小,辅助设备少。
电站设备的程序控制、检测保护全部采用电子电路,操作运行的自动化程度较高,需要的运行人员较少。
1.2.1ISO状态下机组的额定功率
ISO状态(大气温度15℃,大气压力1.013×
105Pa,相对湿度60%)。
燃机转速5163r/min,进气压力损失101.6mm水柱,排气压力损失63.5mm水柱,并且使用的气体燃料符合规范GEI-41040F,液体燃料符合GEI-41047H,机组单循环运行时的参数:
运行方式:
基本负荷
燃料:
轻柴油重油输出:
41160KW36788KW
热耗率:
11320kJ/kWh12144kJ/kWh
进气压力损失100mm水柱,排气压力损失350mm水柱,液体燃料符合GEI-41047H,联合循环时
基本负荷
燃料:
重油
输出:
36269KW
热耗率;
12315kJ/kWh
排气温度:
523℃
排气流量:
523.45t/h
机组出力与热耗率测量允差按GEK-107551A《现场性能试验规范》选取。
1.2.2非ISO状态下机组性能的修正
当机组不在环境温度15℃,大气压力1.013x105Pa的条件下运行时,其性能参数按下列曲线修正:
大气温度修正:
544HA875-2Rev1(天然气、标准燃烧室)
544HA876-2Rev1(轻柴油、标准燃烧室)
大气压力修正:
416HA662RevB(天然气、轻柴油)
可转导叶(流量)曲线:
544HA875-3Rev1(天然气、标准燃烧室)
544HA876-3Rev1(轻柴油、标准燃烧室)
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-5-
-6-
-7-
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1.3.2冷却水当供水系统采用开式循环时,供给机组使用的冷却水应符合美国通用电气公司规范GEK—28170的要求。
当供水系统采用闭式循环时,供机组使用的冷却水应符合美国通用电气公司GEI—41004的要求。
1.3.1.2重油、轻柴油
供给机组使用的轻柴油及重油应符合规范GEI-41047H的要求.送到机组轻柴油及重油入口法兰处的参数如下:
压力:
0.21~0.59MPa(表压)
流量:
6~300L/min
重油温度:
小于135℃,以粘度不大于15m2/s为准轻柴油温度4.4~32.2℃
过滤精度:
轻柴油5μm;
重油10μm
1.3机组对燃料,冷却水及电源的要求
1.2.3进排气压力损失对机组性能的影响
机组的进排气压力损失按996Pa及622Pa设计,当进气排气压力损失增加时,产生的影响如下:
每增加996Pa
(4″水柱)压力损失
对输出功率影响
%
对热耗率的影响
对排气温度影响
℃
进气-1.55+0.55+1.2
排气-0.55+0.55+1.2
1.3.1燃料
1.3.1.1天然气供给机组使用的天然气应符合美国通用电气公司规范GEI—41040F之要求。
机组的供气系统由用户自备,送至机组燃料入口法兰处的天然气参数如下:
压力:
额定值:
2.035MPa(表压)
最小值:
1.86MPa(表压)
最大值:
2.21MPa(表压)压力波动:
±
1%(波动速率±
0.25%/S)温度:
最小:
高于使用压力下天然气露点温度28℃
最大:
≤125℃流量:
3200Nm3/h(20℃、101.325Kpa压力条件下)
最大:
14000Nm3/h(20℃、101.325Kpa压力条件下)
-10-
1.3.3.2机组要求用户提供四路交流电源。
第一路马达控制中心交流工作电源:
电压380/220V±
10%,三相四线50Hz,容量200kW。
送至马达控制中心A端子列。
第二路马达控制中心交流备用电源:
10%,50Hz三相四线,容量200kW。
第三路水清洗装置交流电源:
电压380/220V±
10%,50Hz三相四线,容量120kW。
送至水洗站控制盘。
第四路起动电机交流电源:
电压3000V±
10%,50Hz三相,容量540kW。
送至机组辅机间内起动电机接线箱。
PG6581B快装式燃气轮机电站的主体由控制室、燃气轮机间和负载设备三大部分组成。
燃气轮机间(以下简称燃机间)装有燃气轮机及其辅机。
所有这些设备均装在一个大型的工字钢焊接底盘上,底盘上装有防风雨、隔音、隔热罩壳。
罩壳上有门、通风窗及可拆除的罩顶,便于设备的检查和维修。
室内设有消防系统。
燃气轮机由17级的轴流压气机、三级透平和10个分管式燃烧室组成。
燃机间的前端也称辅机间,其作用是容纳燃气轮机运行所需要的各种辅助设备,主要的有润滑油系统、油箱(辅机间底盘内腔)、冷油器、起动及盘车系统、附件齿轮箱、燃料系统、就地仪表盘、液压油系统等。
控制室为一个装有空调的独立隔间,位于辅机间前方并与辅机间成一直线。
控制室内容纳具有控制、指示和保护功能的设备,主要有轮机控制盘、发电机控制盘、发电机保护盘及马达控制中心。
负载设备包括负荷齿轮箱和闭式空气冷却同步发电机及有关设备。
为适应户外安装的需要,这些设备加装有防风雨的罩壳。
除上述的主体部分外,机组还包括:
1.3.3.1机组要求用户提供二路直流电源第一路机组的直流动力电源。
电压120V±
10%,负荷100A,1h。
送至马达控制中心E端子列。
第二路机组的直流控制电源。
2%,纹波系数≤2%,负荷40A,送至马达控制中心E端子列。
当用户在合同中要求随机组配套供直流系统时,则不要求用户再提供上述二路直流电源。
送至机组冷却水进口法兰处的冷却水参数如下:
燃气轮机发电机
流量t/h145150
允许最大工作压力(表压)MPa0.460.4
温度℃≤33≤33
1.3.3直流和交流电源
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a.架设于机组上方或侧向的进气装置,主要设备有进气过滤室,进气消音器及进气管道。
b.架设于机组顶上或侧向的排气装置,主要设备有排气消音器、排气管道及作热补偿使用的膨胀节。
c.设置于机组外侧的自动消防装置。
d.设置于机组外侧的压气机抽气处理装置(进气过滤器自清洁吹扫用气)。
e.设置于进气过滤室下的备用空气压缩机装置(进气过滤器自清洁吹扫用气)。
f.设置于机组外侧的压气机水洗站。
g.设置于机组外侧的两台透平气缸冷却风机。
h.设置于机组外侧的润滑油油气分离系统。
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2.燃气轮机
2.1概述这一部分主要介绍发电机组中的燃机部分,即燃气轮机的主体及其有关的部件,包括轴流式压气机、燃烧室、燃气透平等各部套,从压气机的进口法兰开始至燃气透平排气室的出口法兰为止及一号轴承、二号轴承等。
上述部件全部安装于燃机间内公用底盘之上。
2.3.2压气机气缸在压气机进气缸的后面,与之相连接的是压气机气缸,为便于安装和维修,缸体设有水平中分面,把气缸分为上下两半。
在缸体上加工有T型沟槽,用以装配压气机第一级至第十级静叶。
压气机静叶的安装,从水平中分面开始,沿圆周方向进行。
为防止叶片滑落,在中分面处加工有小槽,用以安装压板,将静叶叶根压住。
空气流通过这些叶片被压缩。
在第五级和第十一级,均设有抽气口,从这两处抽出分别起密封和冷却作用的压缩空气。
在各自的抽气口处,有法兰和相应的管道连接,使抽出的空气流向所需要的地方。
压气机气缸的前后两端,均有垂直中分面,分别用螺栓将进气缸和排气缸连接,使整个压气机的缸体成一刚性整体。
为防止压气机在起动和停机过程中以及低周波运行下出现喘振现象,在压气机第十一级的抽气口后安装了防喘放气阀VA2-1和
2.3.1压气机进气缸及一号轴承座空气流经过进气分流器后,便进入压气机进气缸的收敛段,使得空气流均匀进入压气机的通流部分。
结构上,在其收敛段的前端外侧安装了进气室的挡板,其后部分,安装进口可转导向叶片。
在缸体上加工出均匀分布供装配可转导叶片用、且精度较高的孔,在缸体的内外侧分别装配着可转导叶内气封环和驱动可转导叶的齿环、齿条。
在进气缸的前端空腔中,为一号轴承座部分,其上安装有一号支持轴承和推力轴承,用以支持燃气轮机的转子低压端轴颈和承担燃气轮机组的全部轴向推力。
进气缸设有水平中分面及与压气机气缸相连接用的垂直法兰。
2.2进气室及进气分流器燃气轮机的空气经过进气过滤室、消音器、过渡管之后,便通过进气室和进气分流器进入压气机的进气缸。
进气室为一钢板焊接组件,由箱体和法兰焊成。
其进口通过法兰与机组的进气管道相连接,而出口则通过法兰与机组进气缸的垂直法兰轴向连接。
气流在分流器处被均匀地分成两部分,然后沿轴向进入压气机进气缸内。
2.3压气机气缸压气机气缸共分三段,分别为压气机进气缸及一号轴承座、压气机气缸和压气机排气缸。
三部分缸体均为大型铸铁件。
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2.4透平气缸透平气缸是燃气轮机中继压气机气缸之后的又一大的铸造缸体,
透平气缸肩负着透平通流部分的各动、静零部件支承与对中,确保各零部件的轴向和径向的定位尺寸及各种间隙尺寸。
由于高温的燃气要从透平气缸中的通流部分通过,因此,合理地组织好热膨胀是很重要的,这一点不仅影响机组的安全运行,也影响着机组的性能。
在透平气缸上,安装着第一、二、三级喷嘴和第一、二、三级复环。
为加工和安装检修的方便,各级喷嘴均设有水平中分面,分为上、下两半。
在气缸的内圆壁面上,加工有T形凸肩,用以安装复环。
二
2.3.3压气机排气缸压气机的排气缸系压气机缸体的高压部分。
为安装加工方便,也设有前后垂直法兰和水平中分面。
前垂直法兰用以同压气机气缸相连接,后垂直法兰用以同透平气缸相连。
在排气缸的内壁,加工有用以安装第十一级至第十七级静叶片及两排出口导向叶片的倒T型叶根槽。
由排气缸后半部分的内壁和压气机内排气缸的外壁构成排气缸的扩压器,用以回收一部分压力。
内排气缸呈悬臂状态安装在排气缸内环的垂直法兰上(参见纵剖面图)。
在内排气缸的前端内圆部分加工有气封齿,与转子外圆上的凸台构成迷宫式气封,另外还设有一道刷式密封。
在十三级处,设有抽气口,上半缸二个,下半缸二个,抽气用以冷却透平二级喷嘴。
在排气缸后垂直法兰的前侧面上,加工出用以安装燃烧室外壳的十个均匀分布的法兰安装平面及相应的十个均匀分布的孔,并保证每个燃烧室的轴心线与机组的中心线呈13°
角。
在排气缸的后部,有十个刚性很好的筋,支承着排气缸的一个内环和安装在内环上的内排气缸,通过与之相连接的一级喷嘴支承环使空气和燃气隔开,并与转子定距轴形成一冷却通道。
在排气缸的内腔扩压器外环上设有安装凸台,用以支承、固定燃烧室的过渡段。
VA2-2,它们放置在燃机罩壳顶部。
要求在起动前VA2-1及VA2-2必须处于全开位置,否则不允许起动,这个条件是否满足是由两个位置开关33CB-1,2来探查,在起动过程中,压气机防喘放气阀将气体放掉一部分,两放气阀后各有一孔板法兰,用来精确限制放气的流量。
防喘放气阀是靠弹簧和压气机的排气压力来控制其关闭的,由压气机排气接头AD-1引出的空气经隔离阀,过滤器和电磁阀20CB-1送入放气阀活塞缸的下端,弹簧作用在活塞缸的上端,如果弹簧的力量大于压气机排气压力(没有压气机排气送入放气阀或压气机排气压力很低的情况)则放气阀打开允许放气,如果压气机排气压力能克服弹簧的力量则放气阀关闭停止放气。
当机组达到了额定转速,压气机出口压力达到设计值,由此加压空气经电磁阀20CB-1进入两只放气阀,
将放气阀关闭,停止放气。
在整个运行期间,放气阀应保持在关闭不放气状态。
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2.6排气室排气室位于透平排气缸的外部。
从排气缸通过导流片流出的高温
燃气流入排气室并充满排气室的整个空间,燃气从这个空间排向排气系统。
排气室为一焊接框架结构件,主要由钢板焊接而成。
整个排气室直接安装在底盘上。
排气室的前端是通过弹性密封板与排气缸前法兰连接起来的,而后端侧面,则是一密封的挡板。
有一内环,内环的前端有垂直法兰与排气缸的内环相接,并用螺栓拧紧。
两半内环构成一环形空间,为二号轴承和转子联轴节提供了一个工作和安装、检修的空间。
在排气室的后端壁板上,安装十八只可测量燃气排气温度的热电
2.5透平排气缸透平排气缸通过其垂直中分面安装在透平气缸的后垂直中分面
上,用螺栓拧紧。
透平排气缸由内环、外环、排气扩压器、支承筋等组成,为钢板
焊接结构。
内、外环间组成高温燃气通道。
从透平气缸的通流部分出来的燃气,先流进排气扩压器,使气流压力有所提高,最后经导流片排入排气室。
透平排气缸的内环,通过十根翼形支承筋同外环连接成一个刚体,在内环的内圈,焊有起支承作用的筋,机组的二号轴承就安装在这些支承筋上,因此,排气缸不仅使高温燃气排入排气室,也起着支承轴承,从而支承转子的作用。
为使机组的静子、转子间有良好对中,并延长内、外环间的支承筋的使用寿命,在支承筋的外部蒙有一隔热套,使支承筋不与高温燃气直接接触,并在筋与套之间留有一定的间隙,冷却空气流从这个间隙中通过,把筋和套隔开,直接起冷却作用。
为延长排气缸钢板等焊接件的使用寿命,在零件的内表面敷置了耐热材料,用以隔热。
级和三级喷嘴则由自身的凸肩安装在各复环间的环形槽上,这就确保了上述零部件的轴向和径向的位置。
同时,为降低透平气缸的工作温度,在其中间部位的外壁斜面部分上、下开有冷却空气进口法兰孔,由两台电机驱动的鼓风机通过管道从这里吹入冷却空气。
在透平缸上,相应于第二级喷嘴的位置上,上下半缸各有二个进气口,用以引入压气机第十三级抽气,来冷却第二级喷嘴。
在透平下半气缸的最底部,加工有一可确定燃机中心位置的导向键。
而在透平气缸下半的两侧加工有一对用于安装支承的盲孔。
在透平气缸的两端,有垂直法兰面分别同压气机排气缸和透平排气缸垂直法兰相接,并通过螺栓将各段缸体连接在一起。
在透平气缸的壁面上,加工有一些测量用孔,通过这些孔,可安装必要的如孔探仪等仪表,用以观察或检查叶片的工作情况和测量气流的部分参数。
在透平气缸的上下半,均有供起吊用的吊耳。
当机组安装于底盘上或检修时,通过吊耳,将缸体吊起。
-15-
2.8.1透平一级喷嘴
2.7.3压气机动叶片压气机动叶片共十七级,空气经过十七级的压缩后流到燃烧室中。
每只动叶片都有燕尾形叶根,这些叶片轴向地装入压气机各叶轮榫槽内,然后经冲铆固定在叶轮上。
2.7.2压气机静叶片
压气机静叶片共有19级。
其中最后的两级为出口导叶片。
前面的17级静叶分别与压气机动叶构成十七个级。
空气经过各级压缩后提高了压力。
前面的17级静叶中,第1~4级的静叶为静叶环组件,每只静叶片事先轴向装入静叶环的燕尾槽中。
每级静叶环共有六块,上下缸各装入三块,安装时,从水平中分面处,沿圆周方向将静叶环推入压气机缸中,静叶环的倒T形凸肩,刚好配装于事先已加工好了的气缸倒T形槽内。
调整好间隙后(按图纸要求)在气缸水平中分面处用压条将静叶环压牢固定好。
从第五级静叶至第二级出口导叶,静叶片为单只地装入气缸的倒T形槽中,每只静叶片则均有倒T形的叶根。
同样,这种单只叶片也需在气缸的水平中分面处用锁紧片压住,以防叶片从这里滑出。
2.7.1进口可转导向叶片及其驱动机构
64只进口可转导向叶片位于压气机通流部分的最前端。
空气流入进气缸之后,首先流经进口可转导叶。
改变了方向的空气流,进入级中被压缩。
可转导叶的根部与顶部,均有用于固定并可围绕其转动的圆柱形的柄,顶部的短,根部的长,在根部长柄的末端,装配有小齿轮,小齿轮与一环形端面齿条相配合。
当环形齿条转动时,便带动与之相啮合的小齿轮转动,小齿轮通过紧定螺钉使进口导叶片转动。
环形齿条安装在一个驱动环上,该环为一油动机所驱动,当油动机的活塞做往复运动时,驱动环就带动环形齿条做圆周旋转动作,最终使可转导叶转至需要的角度。
2.7压气机叶片压气机的静叶片安装于压气机各段缸体上,可把它们分为进口可转导叶,压气机静叶和出口导叶三种。
压气机的动叶片安装于压气机转子上。
偶。
同时,为延长排气室的工作寿命,在内壁面上,敷设了耐热材料。
在排气室的侧面,(指相对于整个机组而言,即侧向排气),设有一垂直法兰,通过该法兰安装有排气过渡管道。
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2.8.3透平三级喷嘴及其气封从透平第二级动叶流出的燃气直接进入第三级喷嘴槽道内膨胀。
透平第三级喷嘴由十六只喷嘴扇形块构成,每只扇形块有四只静叶片。
由静叶片和内外环铸成一体,构成喷嘴静叶环组件。
在每一块喷嘴扇形块的外环上,都加工有两道带有钩槽的凸肩,用以装在透平第二级复环的排气侧和第三级复环的进气侧的环形槽内。
安装或拆卸时,只要将喷嘴扇形块从水平中分面处滑出即可。
这种结构保证喷嘴与缸体有着良好的对中,既保证机组可靠运行,又使机组在所要求的通流间隙内工作,从而保证了机组的热力性能可以达到。
透平第三级喷嘴组件的静叶片为实心结构,在与静叶片精铸为一体的内环上加工有两道环槽,用以安装透平第三级喷嘴气封扇形块。
为减少由于各喷嘴扇形块之间的间隙而产生的漏气,在各喷嘴扇形块的相邻接合面上安装有气封片,既保证有一定的间隙,又可减少
2.8.2透平二级喷嘴及气封经透平第一级动叶膨胀做功后的燃气流入透平第二级喷嘴槽道
内,继续膨胀做功。
透平第二级喷嘴由十六只喷嘴扇形块构成。
每只扇形块内有三只静叶片。
静叶片与喷嘴扇形块的内外环铸为一个整体,在其外环处,加工有供安装用的止口凸肩。
喷嘴扇形块通过该凸肩装在透平的第一级复环和第二级复环的环形槽内。
为延长二级喷嘴的使用寿命,喷嘴静叶片设计成空心结构,用压气机抽气予以冷却。
为使通流部分的高温燃气能充分在流道内膨胀做功,在
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