LM2500燃气轮机简介

美国LM2500舰用燃气轮机

2009-09-14 17:10:09 来源: 新华网跟贴 516 条手机看新闻

研制背景

美国通用电气公司是美国、也是世界上最大的电子设备制造公司之一，总部位于美国康涅狄格州的费尔菲尔德市。公司由多个多元化的基本业务集团组成，如果单独排名，有1 3个业务集团可名列《财富》杂志500强。除了生产消费电器、工业电器设备外，还是著名的军事装备制造商。

与同样著名的波音公司不同，通用电气公司的名称并非来源于创始人的名字，这在美国的百年老店里是非常罕见的。实际上，它来源于1876年著名的美国发明家托马斯·爱迪生创立的爱迪生电灯公司。1890年，爱迪生将各项业务重组，成立了爱迪生通用电气公司。1892年，在与汤姆森-休斯顿电气公司合并后，成立了通用电气公司（General Electric C ompany，GE)，当时的总部设在纽约。1896年，道琼斯工业指数榜设立，通用电气公司是当时榜上的12家公司之一。时至今日，它还是唯一一个保留在道琼斯30指数榜上的公司。

1960年，应美国海军的要求，通用电气公司开始为海军沿岸炮艇开发新型燃气轮机动力装置。为了提高新型发动机的研制速度，在空、海军战斗机上已经获得大量采用的J79涡轮喷气发动机被选中为改装的原型机。第一台LM1500——这是赋予新发动机的编号，意味着它可以提供15000马力（110325千瓦）等级的功率——从1961年10月开始装艇进行海试，这是美国海军舰艇第一次采用燃气轮机作为动力装置。

根据试验中暴露出来的问题（主要是海水、盐雾对发动机部件的腐蚀问题，以及使用含硫量更高、密度更大、杂质也更多的船用柴油导致的腐蚀和磨损问题），通用电气公司在

1963年获得了进一步的开发合同，小批量试生产LM1500燃气轮机来装备后续建造的炮艇，以扩大试验规模。到1966年，该型燃气轮机已经装备了17艘“阿沙维拉”级炮艇，采用两台柴油机（巡航）加一台燃气轮机（高速）的CODOG驱动方式。经过连续几年的装备试验后，LM1500终于在1969年正式定型，除用于海军舰艇之外，还广泛用作工业发电、油气泵站以及其他专用设备的动力。

鉴于LM1500燃气轮机的研制、试用成功，舰船燃气轮机动力装置得到了美国海军的认可，特别是在进行反潜作战时，装备燃气轮机动力装置的舰船加速性远高于装备蒸汽轮机动力装置的舰船，动力性、自噪音特性又远胜于装备柴油机动力装置的舰船（当时还缺少现代的浮筏减震技术）。这对于当时正困扰于红色狼群威胁的美国海军来说，的确是一种理想的解决方案。于是，美国海军也决定将燃气轮机化作为海军舰船动力发展的方向。不过与英国海军分别采用专门的小功率巡航燃气轮机和大功率加速燃气轮机的COGOG组合不同，美国海军走得更远，直接要求获得一种全工况燃气轮机，采用COGAG的推进组合方式。这样可以在主战舰船上装备同一个型号的燃气轮机，不仅能通过提高采购量来压低采购成本，还简化了对后勤支援的要求。

为了满足新一代大型驱逐舰超过30节的航速要求，其动力装置的总推进功率必须达到约10万马力（73550千瓦）；而为了保障动力装置的生命力，至少应设置两组独立的主机。这样，新舰应该设置4台同样的全工况燃气轮机作为动力，单机功率应该达到约2.5万马力（18387.54千瓦）。与之相比，苏联海军“卡辛”级驱逐舰的动力装置由8台1.1万马力（8090.5千瓦）燃气轮机组成，高下立见。

由于开发LM1500燃气轮机的过程中已积累了足够的研制经验，新型燃气轮机的发展合同毫无悬念地落到了通用电气公司手中。鉴于新型燃气轮机的功率等级比LM1500上了一个台阶，一般班的航空喷气发动机已经难以满足要求。当时美国空军最大、最重的飞机是研制中的C-5“银河”重型运输机，其上将要装备的通用电气TF39涡轮风扇发动机是当时推力最大的发动机，该机当仁不让地成为改装新型燃气轮机的最优选择。

TF39涡轮风扇发动机的源头来自于1959年，当时美国空军提出“轻重量燃气发生器”计划，后改称“先进涡轮燃气发生器计划”。这是一个由美国军方牵头、军工界共同参与的

先进航空技术预研计划。由于燃气发生器属于涡轮发动机的核心部分，其性能高低决定了发动机的总体水平，技术难度也最大。通过开展“先进涡轮燃气发生器计划”，可以对关键技术进行先期研究，同时对燃气发生器（核心机）进行装机环境下的试验验证，从而降低型号研制的技术风险、缩短周期、减少成本。

1963年，在“先进涡轮燃气发生器计划”的支持下，通用电气公司开发出第一台“先进技术核心机”——GEI。GEI核心机由14级轴流式高压压气机、环形燃烧室与2级冷却式高压涡轮组成，主要参数为：空气流量32公斤／秒，压比11，推力2272公斤，压气机前五级静子可调，直径0.61米，长度1.78米。在GEI的基础上，衍生出了三型值得注意的验证机——GEI/6、GE9和GE1/10。

1964年5月，美国空军针对新型远程重型运输机的需求，提出发动机和飞机机体招标，其中要求发动机达到18000公斤级的推力。1965年4月，通用电气公司以GE1/6验证机参与投标，战胜了竞争对手普拉特·惠特尼公司。1965年12月，新型TF39发动机首次试车，1967年6月开始试飞，到了1968年10月，TF39发动机便开始了生产型交付。在获得美国海军的新型燃气轮机开发合同之后，1968年4月（这时TF39还未正式投产），通用电气公司以TF39涡轮风扇发动机的核心机为基础，开始了新型LM25OO燃气轮机的研制。

广泛应用

1969年，通用电气公司生产出第一台LM2500样机，次年，样机被安装到一艘滚装船上进行了海上试验。试验证明，LM2500的输出功率达到了25500只力（18755千瓦），效率达到了35.5%，完全满足海军的要求。随后，通用电气公司开始新型燃气轮机的量产，第一艘装备LM2500燃气轮机的是DDG963“斯普鲁恩斯”号导弹驱逐舰。该舰采用两组燃气轮机、每一组均由2台LM2500组合而成的COGAG推进方案，最大航速达到33节。美国海军共建造了31艘8040吨的“斯普鲁恩斯”级导弹驱逐舰。该级舰现已从美国海军中退役，其中至少19艘已经被作为靶舰击沉。

采用LM2500燃气轮机的第二个大用户是FFG7“佩里”级护卫舰。为了降低设计成本，该级舰直接采用了“斯普鲁恩斯”级驱逐舰的一组2台LM2500燃气轮机动力装置，驱动一具可调距螺旋桨。美国海军共建造了51艘“佩里”级护卫舰，澳大利亚、西班牙也引进和仿制此型舰，该级舰现已有一部分从美国海军中退役。

1970年代后期，伊朗海军订购了6艘对空型“斯普鲁恩斯”级导弹驱逐舰，后来因为资金问题减为4艘。巴列维王朝被推翻后，伊朗最后撤销了这些舰的订货。当时建造工程已经基本完成，为了减小船厂损失，美国海军接过了这4艘舰的合同，即DDG993“基德”级导弹驱逐舰，动力装置同样为两组共4台LM2500燃气轮机。由于战斗力偏低，该级舰已从美国海军中退役。

为了满足美国／北约近海防御的要求，波音公司为美国海军建造了6艘“飞马座”级导弹水冀艇，CODOG方式驱动，排水航行时使用两台柴油机，水翼航行时的动力为1台LM2 500燃气轮机。

1970年代后期，美海军原计划设计—型装备“宙斯盾”系统的核动力巡洋舰，但因为成本问题最终撤销。取而代之的是设计一型“斯普鲁恩斯”级的派生舰，即9466吨的CG47“提康德罗加”级导弹巡洋舰。“提康特罗加”级巡洋舰的建造总数为27艘，也使用了两组共4台LM2500燃气轮机。之后装备MK41多用途导弹垂直发射系统和“宙斯盾”系统的新型驱逐舰的大量服役，该级舰第一批建造的5艘由于装备的是Mk26 Mod5型双臂式导弹发射装置，“宙斯盾”系统的威力难以完全发挥，已经提前退役，其中，CG50“福吉谷”号已经于2006年11月2日作为靶舰被击沉。

为了对抗未来的新威胁以及满足美国海军当时计划拥有60帅雯舰的要求，1981年，美国海军开始投资发展新一代的驱逐舰，即现在的DDG51“阿利·伯克”级导弹驱逐舰。该舰装备“宙斯盾”系统和MK41多用途导弹垂直发射系统，成本较“提康特罗加”巡洋舰要低，用于弥补后者不能大量建造而造成的防空火力空白。“阿利·伯克”级导弹驱逐舰建造数达到了52艘，同样使用4台LM2500燃气轮机。得益于新型材料、工艺的发展，以及长期运行的经验，LM2500的功率提高到了每台30600马力（22506千瓦），效率达到了36.2％。

由于LM2500燃气轮机的优异性能，其他国家海军的舰艇也大量采用LM2500作为推进动力。到上世纪末，LM2500燃气轮机的总装机数已经超过1800台，近30个国家的海军共3 50多艘各类舰艇装备了870多台舰用LM2500，累计海上运行时间超过600万小时，总运行时间超过了1800万小时。

结构与系统

压气机是燃气轮机的主要部件之一，它的作用是提高流经空气的压力，向燃烧室供给符合要求的压缩空气。压气机性能的优劣直接影响燃气轮机的功率、油耗、工作稳定性和可靠性等主要性能。LM2500的压气机为16级、高压比、轴流单转子设计，主要由压气机前承力机匣、压气机转子、压气机静子（中机匣）和压气机后承力机匣等组成。压气机静子的前端由前承力机匣壳体支撑，后部由压气机后承力机匣支撑。而压气机转子的前端由滚柱轴承支撑，后端由滚珠轴承支撑。

前承力机匣形成了压气机进口空气的流通通道，毂部与外壳之间用导流支板联接，支板为空心结构，内有回油池的滑油供油和回油管路。该机匣同时还支承着压气机前轴承、进气管、整流罩、压气机壳体的前端、进气导叶内支承、输入齿轮箱和回油池端盖。在机匣中还有密封压力和通风等的空气通道，以及监测压气机进口空气压力、温度等参数的传感器。

压气机转子是一个高速旋转、对吸入空气做功使其压力上升的部件，核心是一个带有圆周分布的燕尾榫槽的短鼓-轮盘混合结构，压气机叶片通过燕尾榫槽固定在其上。所有的法兰联接都采用过盈配合，以保证零件良好的定心和联接刚性。转子的短鼓-轮盘材料分别为：第1到10级为钦合金，其余部分使用Inconel718合金制造。第l到14级工作叶片的材料为钦合金，第15和16级工作叶片的材料为A286合金钢。由于第1级工作叶片相对比较狭长、刚性较差，为了减少振动，在叶片的中部有减振阻尼凸台，当所有的第1级叶片安装好之后，凸台共同组成了一个阻尼圈。

压气机静子是气流减速扩压的部件，也是燃气轮机的主要承力壳体构件之一，它与前承力机匣和后承力机匣构成了一个整体。各级整流器（静子叶片环）固定在静子机匣内，形成气流通道的静子部分。静子机匣由4部分组成，并用螺栓固定在一起。前两段对分式机匣用钦合金制造，而后两段对分式机匣用Inconel718合金制造。该压气机静子由一级进口导叶和16级静叶组成，进口导叶和第1到6级的静叶为可调叶片。进口导叶和第1、2级静叶的材料为钦合金，第3到16级静叶的材料为A289合金钢。

为了保证压气机工作的效率，要求工作叶片、静叶片与静子、转子之间的间隙尽可能小，以减少气流从叶尖逸漏的损失，但叶片又必须跟壁面保持足够的间隙，以方便安装，并防止工作时叶片受热膨胀与壁面碰撞，造成发动机损伤。为了解决这个矛盾，在工作叶片、静叶片项部相对的静子、转子壁面上喷涂有可磨损的材料，叶片的叶尖也作成可以磨损的形式，这样，当发动机投入正常运行后，通过涂料跟叶尖之间的磨合，就能使间隙维持在一个合适的较小值，从而保证了压气机的高效运行。

压气机后承力机匣用Inconel718合金制造，由外壳体导流支板、毂以及回油池壳体组成，其外壳支撑着燃烧室、燃油总管、燃油喷嘴（30个）、点火器（2个）以及第1级涡轮导向器支承。轴承的轴向和径向负荷以及第1级涡轮导向器负荷的一部分由毅承受，并通过10个径向导流支板穿至机匣外壳。毅与导流支板以及外壳体通过焊接连成一体。机匣外壳既是燃烧室外壳，又是压气机机匣与涡轮中机匣之间结构负荷的传递通路。

燃烧室是保证燃气轮机在各种工况下，顺利将燃料的化学能转换为热能、并用来加热工质的装置。来自压气机的高压空气进入燃烧室后，与喷油嘴喷入的燃料混合燃烧，变成具有较大作功能力的高温高压燃气，然后驱动涡轮作功。燃烧室是燃气轮机的重要部件，燃气轮机的性能和可靠性与其有着密切的关系。例如，燃烧室出口局部温度过高，会引起涡轮叶片的过热和烧毁；烧过程的不稳定会导致意外的熄火甚停机；燃烧组织不好，会使燃烧过程流动损失增加，降低燃烧效率、黔增大燃油消耗等等。因此，一个合适的燃烧室，是燃气轮机工作良好的关键。

LM2500的燃烧室为单环形燃烧室，由燃烧室外套、火焰筒内环、火焰筒外环、火焰筒头部、燃烧室内套、进口导流器、旋流器、双油路压力喷射式喷油嘴（30个）和半导体高能点火电嘴（2个）等零件构成。燃烧室内、外壁均采用气膜冷却，使得壁面温度不至于过高，从而保证燃烧室的工作可靠性和寿命。燃烧室外套通过位于燃烧室进口处的10个肋板，与燃烧室内套在前端联成一体，同时作为承力结构，支承压气机后轴承座。

燃气涡轮是燃气轮机的另一种要部件，其主要作用是将来自燃烧室高温、高压燃气中的部分热能和压力能转换成机械功，用以带动压气机、附件和船舶推进装置。涡轮的工作条件十分恶劣，要承受高温、高转速、频繁的热循环、热冲击、不均匀加热、由于转子不平衡和燃气压力脉动造成的不均衡负荷的作用，是燃气轮机中热负荷和动力负荷最大的部件。舰船燃气轮机多采用轴流式涡轮，其主要特点是功率大、转速高、燃气温度高、效率高，能有效满足船舶推进的动力要求。

在舰船燃气轮机中，用来带动压气机和附件的涡轮称为燃气发生器涡轮，用来带动减速器、螺旋桨等外负荷、进行功率输出的称为动力涡轮，二者在结构上大同小异，都是由转子跟静子两大部分组成。燃气发生器涡轮与动力涡轮间通常只存在气动上的联系，它们通常由中间扩压器（也称为中间机匣）联通起来。一般而言，动力涡轮的直径比燃气发生器涡轮大得多，所以中间机匣具有一定的扩散锥角，以利于将燃气发生器涡轮出口的燃气以最小的流动损失引入动力涡轮作功。

LM2500燃气轮机的燃气发生器涡轮是典型的单转子、2级轴流式涡轮，由涡轮转子、第1和第2级涡轮导向器以及涡轮中间机匣等组成。涡轮导向器负责将从燃烧室出来的高温、高压燃气以要求的角度和速度直接导向涡轮转子的叶片，装在压气机后机匣里，并由后者支承。燃气发生器涡轮与压气机转子是机-械联接的，从燃气中获取能量后可以直接驱动压气机旋转。涡轮转子的前支承在压气机转子后轴上，由径向止推球轴承承力，转子后端由涡轮中间机匣内的径向轴承支承。涡轮中间机匣除了支承燃气发生器涡轮转子之外，也支承动力涡轮转子。中间机匣包括过渡段，燃气流从燃气发生器涡轮经过过渡段进入动力涡轮。

燃气发生器涡轮转子由一个锥形前轴、两个带叶片和护圈的涡轮盘、一个圆锥形转子隔板、一个热屏蔽和一个后轴组成，两级涡轮叶片均为长叶柄、内冷却式结构，叶根为机树形。长叶柄叶片不但为冷却空气提供了通路，而且因为较高的阻尼作用减小了振动，轮盘外缘的温度也降低了。叶片成对地钎焊在一起，材料为Rene80钴基合金，表面渗有抗腐蚀、抗氧化的钴铬铝钇保护层。

涡轮转子和两级涡轮叶片均由压气机排出的空气进行冷却。气流通过第1级导向器支承和涡轮轴前的孔引入。空气首先冷却转子内部和两个盘端，然后经过成对叶樵间的通路进入叶片。第1级涡轮转子叶片由内部对流和外部冷却气膜进行冷却，第2级叶片只使用对流

方式进行冷却，所有冷却空气最后都由叶尖排出。燃气发生器涡轮转子的前轴、隔板、热屏蔽、后轴、轮盘等部件通过短螺栓联接，形成刚性很好的可拆卸转子结构。

LM2500燃气轮机的动力涡轮来自于TF39涡轮风扇发动机带动风扇的低压涡轮，在进行舰用化改装时，动力涡轮的进口温度明显下降，是一种典型的低负荷设计，级数达到了6级，以获得较高的效率（设计工况效率达92.5%）和良好的变工况特性。为适应高效率要求，在结构上使用了带冠工作叶片。静子机匣内壁采用了具有蜂窝结构可容损材料制成的衬里，减小了泄漏。因为级数多，采用了两端支承结构，设置了两个专门的承力支承部件―前支架和后支架。

前支架又称为涡轮中机匣，前安装边与燃气发生器的后安装边联接，后安装边则与动力涡轮的静子机匣相连接。前支架主要由内座圈、外壳体和联接二者的整流支板组成，是一个整体传力元件。涡轮第1级导向器叶片环固定于其内，内座圈处安装前轴承组合体。后支架又称为涡轮后机匣，前安装边与动力涡轮静子机匣相联接，后安装边与排气涡壳联接。后支架也是整体传力元件，主要由内座圈、外壳体和联接二者的整流支板组成，内座圈处安装后轴承组合件。

动力涡轮静子为水平剖分式结构，第2到第6级导向器叶片环固定在静子机匣的环槽中。在各级静子叶片环之前，机匣的内壁面处以及叶片环内环壁面处，均嵌装蜂窝结构可容损材料制成的密封装置，以减少动力涡轮工作叶片与机匣之间的径向减小，以及减小叶片环内环壁面与转子之间的级间密封间隙，从而提高了动力涡轮的效率。

动力涡轮转子为短螺栓联接、盘鼓混合式结构。锥形前鼓轴固定在第3级轮盘之前，锥形后鼓轴固定在第6级轮盘之前，使得转子支点间距大大缩短，结构紧凑，增强了转子的抗弯刚性。这种由短螺栓联接的多级盘鼓式结构的优点是简单、重量轻、联接刚性好，而且布局灵活，拆装、．更换损坏的元件也比较方便。动力涡轮的6级工作叶片全部为带冠结构，抗振性能好，效率高，用耐腐蚀材料Rene77合金制造，前3级工作叶片表面还涂有防腐蚀涂层。导向器叶片的前3级也是用Rene77合金制造，后3级则改为用Rene41合金制造。

附件传动装置在舰船燃气轮机上有许多需要由燃气发生器转子带动的附属系统以及设备的附件，如滑油泵、燃油泵、燃油自动调节器等。而另外一些附属系统以及设备的附件，又用来带动燃气轮机转子转动，如起动机、盘车装置等。为了实现燃气轮机转子和这些附件间的传动，需要设置专门的传动装置，即附件传动装置。

附属系统和设备中的附件一般都装在附件传动机构的机匣上，其中装有若干组齿轮组以及离合器等。只要燃气轮机转动这个附件的传动机构，被带动的附件即可投入运转，燃气轮机的各个附属系统和设备就能进入正常工作。同样，起动机、盘车装置等附件工作时，也可以拖动燃气轮机转子转动。附属系统、设备的工作可靠性直接影响燃气轮机的性能和工作可靠性，因此，一方面要求附属系统和设备具有较高的性能，另一方面也要求附件传动装置结构可靠，能在各种工况下保证所有附件的转速、转向、功率传递等方面的技术要求。同时，还要求附件传动装置尺寸、重量小，使用、维护和更换都要比较方便。

LM2500燃气轮机的附件传动装置位于压气机前机匣处，主要由输入齿轮箱、径向传动轴和传动齿轮箱等部件组成。输入齿轮箱装置由铸铝壳体、轴、一对圆锥齿轮、轴承以及滑油喷嘴等构成。径向传动轴是空心轴，轴的两端用花键分别与输入齿轮箱以及转换齿轮箱内的圆锥齿轮相联接，其作用是将功率由输入齿轮箱传至转换齿轮箱的前部。

转换齿轮箱则由两个铝制壳体、一个油气分离器、齿轮、轴承、密封件、滑油喷嘴以及附件联系器等部分组成。壳体底部有个入口盖，为径向传动轴的安装提供了方便。在后面部分的所有附件联接器和惰轮，均采用“插入式”齿轮的设计思想，这样在进行齿轮、轴承、密封件、联接器组件等进行拆卸或更换时，就不用对齿轮箱进行分解。安装在转换齿轮箱上的附件有：燃气轮机起动机、滑油供油泵和回油泵、燃油泵以及主燃油控制器。油气分离器安装在转换齿轮箱前部，并作为齿轮箱的一部分而存在。

起动系统燃气轮机不能依靠自身投入工作，需要外界能源来帮助起动，经过一个预先设定的起动过程，才能使主机进入稳定的工作状态。通常把提供能量、拖动燃气轮机旋转的辅助机械称为起动机，使燃气轮机从静止状态起动加速到慢车工况的过程称为起动过程，而用于完成燃气轮机起动过程的各个工作部分，如起动机、起动燃油供给系统、点火系统、自动控制装置等在内的一整套装置、系统称为燃气轮机起动系统。在燃气轮机起动系统中，起

动机用于拖动燃气发生器转子转动，使之加速到一定转速，从而使进入燃烧室的空气具有足够压力，保证燃烧室内混合气可靠点火燃烧，使燃气轮机进入自主运行状态，是起动系统中的核心部件。现代燃气轮机常用的起动机有电起动机、燃气涡轮起动机和空气涡轮起动机等三类，不管哪种，都要求有足够的功率来拖动主机转动。

LM2500燃气轮机采用了同时具有液压油马达起动机和空气涡轮起动机的双重动力源起动系统，但由于舰船上的高压空气获取比较方便，一般以空气涡轮起动机为主用起动机。该机由进气装置、涡轮装置、减速齿轮、切断开关、超速离合器以及花键输出轴组成。其中涡轮为单级轴流式涡轮，减速齿轮为带有一个转动齿环的复合式行星齿轮系统，超速离合器为棘爪-棘轮式，在起动期间可以保证可靠接合，而主机起动后，能保证起动机的顺利脱开。

燃油系统这是燃气轮机各系统中最复杂的部分，其功用是保证向燃气轮机的燃烧室可靠地供给一定压力和流量的燃油，依靠燃油系统中自动调节器的调节作用，按照一定规律控制、调节燃气轮机的供油量，使燃气轮机在任何运行工况下，都能够高效、安全可靠地工作。燃油系统可以分为供油和调节两大部分，通常由燃油箱、燃油过滤器、低压燃油泵、燃油加温器（有时兼作滑油冷却器）、高压燃油泵、燃油自动调节器、燃油分配器、燃油总管、燃油喷嘴等组成。在管理中，也经常以高压油泵为界，将燃油系统划分为低压燃油部分和高压燃油部分。

在LM2500燃气轮机的燃油系统中，通过调节和分配喷射到燃烧室中的燃油数量，可以控制燃气发生器的转速。动力涡轮的转速是无法直接控制的，但可以根据燃气发生器产生的燃气流能量大小来确定。为了防止动力涡轮超速，由安装在电子控制箱里的电子超速开关来保护，当动力涡轮转速偏高时，自动减小燃烧室供油量，以保证动力涡轮的安全。

来自舰船油舱的燃油，流经燃气轮机底座处的燃油进口接头，进入主燃油泵增压部分进行初步加压，然后再进入燃油泵的高压部分。高压燃油流经燃油过滤器，然后进入燃油控制器。如果燃油过滤器堵塞，可以使用过滤器旁通阀使燃油绕过过滤器。舰船燃气轮机通常只使用高质量的轻柴油，燃油中细小杂质的含量相对较少，只用过滤器就可以满足燃油清洁的要求。为了保障燃气轮机的正常运行，必须保证供给充足的燃油，所有燃油泵的流量要高于燃气轮机的最大燃油消耗率，燃油在燃油控制器里被分为计量（供油）流量和旁通（回油）流量，超出需要的部分燃油通过旁通阀回流到燃油泵高压部分的进口。

安装在燃油控制器出口处的增压阀可以保持一定的背压，保证有足够的燃油压力，使燃油控制器可以正常工作。串联布置的两个电控燃油停车阀，保证了燃油供应的可靠切断。当停车阀开启时，燃油从燃油控制器流出，经过增压阀、燃油停车阀、燃油总管输送到燃油喷嘴，30个燃油喷嘴经压气机后机匣伸进燃烧室，将燃油雾化喷出，维持正常的燃烧。当停车阀关闭时，燃油停止向燃油总管供应，旁通回流到燃油泵进口。此时，停车阀的残油泄放口开启，将燃油总管、支管和喷嘴中的残油泄出，防止因为刚停机时部件的高温导致残余燃油结焦，堵塞油路。

燃油和转速调节系统可以控制可转叶片（进口导叶和前6级静叶可以转动），以保证在整个运行工况的范围内，使压气机保持良好的工作性能，防止燃气轮机出现喘振。

滑油系统其就是保证燃气轮机各支承和传动元件润滑、冷却的滑油储存、供油和回油系统。其功用是向轴承、齿轮等摩擦部件的工作表面供应滑油，起到液体润滑的作用，减少这些工作表面的磨损和摩擦损失，同时带走摩擦表面的热量，维持轴承、齿轮等工作温度的正常。由此可见，燃气轮机的工作可靠性，很大程度上取决于滑油系统的工作可靠性。

舰船燃气轮机的滑油系统通常设计为两个独立的系统：燃气发生器部分的前滑油系统，以及动力涡轮、推进系统主传动装置部分的后滑油系统。但也可以将前、后滑油系统合并为一个系统，特别是在燃气发生器和动力涡轮都使用滚动轴承支承的情况下，这种统一的滑油系统比较简单、可靠，实用性强。

LM2500燃气轮机的滑油系统，就是燃气发生器和动力涡轮一体化的润滑、冷却系统。该系统包括了滑油供油、滑油回油以及回油池通风等三个分系统。滑油从储油箱里靠重力供给安装在主机上的滑油供油一回油泵，滑油泵的供油部分将流入的滑油加压，输送到要求润滑、冷却的部件和区域。滑油供油的过滤是由安装在箱装体内的双联式滑油过滤器来保证的。供油管路末端的滑油喷嘴直接将滑油喷进轴承、齿轮和花键等部位进行润滑、冷却。经过使用的滑油流到4个回油池和转换齿轮箱底部，分别被回油泵抽出，返回滑油储存、调节油箱，并进行冷却。回油的过滤是由安装在滑油箱上的双联式滑油过滤器来保证的。

滑油系统中的滑油在运行过程中会发生损耗，主要包括了滑油自身的分解、滑油蒸汽经密封装置渗漏到气流中以及经通气管逸出到外界大气中。燃气轮机的滑油消耗量普遍不大，LM2500燃气轮机的最大滑油消耗率约0.9公斤／时，平均滑油消耗率仅有约0.09公斤／时，与柴油机相比要小一个数量级。但由于燃气轮机工作转速高，对滑油的质量要求要远远高于柴油机。

箱装体早期的舰船燃气轮机跟蒸汽轮机、柴油机一样，也是呈“裸机”状态布置于机舱内，虽然便于监测和接近、维护，但是燃气轮机运行时的高温和噪音等问题，对机舱环境影响很大，特别是高频噪音的强度过大，严重影响机舱人员的正常工作。也许是受已经坍塌的“红色帝国”长久以来片面拔高人的主观能动性、忽视人员舒适性的习惯思维影响，乌克兰在上世纪90年代设计的l)A80燃气轮机依然采用“裸机”状态，仅燃烧室及其后部分包裹了隔热、隔音效果很差的简单金属罩。

为了避免这些不利影响，同时利于实现自动化和远距离控制、充分发挥燃气轮机的技术性能，出现了将燃气轮机整体组件化的解决方案，即将燃气发生器、动力涡轮、进气室、排气涡壳以及燃气轮机附件、相关电气设备等组装在一个带有防震底座的箱体里，构成一个完整的箱装体（也称为燃气轮机模件）。燃气轮机模件可以在工厂中装配、调试好，而后装舰使用，这样可以大大减少在舰上的装配工作量、降低装配难度，同时保证模件工作的可靠性。箱装体结构有利于隔热、隔音和防震，内部布置有照明、加热、灭火、通风等设备，极大改善了机舱工作条件。通常，燃气轮机箱装体为钢制的密封罩壳，外观一般为长方体。整

台燃气轮机安装在底座上之后，用箱体罩起，然后和单独装箱的其他设备组成一个有机的整体，方便进行操纵、监测和维护。

LM2500燃气轮机是最早采用箱装体结构的舰船燃气轮机之一，其箱装体长约8米，宽约2.7米，高约3.1米。其中，底座是燃气轮机和箱装体的支承基础，通过32个抗冲击支承安装到舰体机座结构上，底座上设置有燃气轮机支承、涡壳支承、箱体以及间壁。底座上还设置有密封的贯穿孔，用以安装抽气管、燃油管、滑油管、控制电缆、仪表电缆、清洗水管、动力电缆、起动空气管、灭火剂输送管，以及残油、残水的泄放管。此外，还有燃油溢流阀、滑油过滤器及各种接头、插座等附件。

箱装体顶部布置由空气进口、通风冷却空气口以及排气口，各通过一个挠性接头与船体结构相连。在空气进口处有一组永久性的导轨，通过另外一组临时安装的导轨，可以将从底座脱开的燃气轮机移动到进气口的导轨处，此时移动到进气口处的起吊装置将协助把发动机从导轨拉出，从而吊出船外。箱体上有检修门、天窗等开口。箱体本身为带夹层和填料的多层隔音结构，从箱体内传出的气动和机械噪音都很低，当燃气轮机工作时，在箱体外可进行正常交谈。

改进改型

上世纪90年代初，通用电气公司虽然将LM2500燃气轮机的功率提高到3万马力（22065千瓦）级别，但是随着各国海军对于水面舰只主动力装置的功率要求不断提高，已不能满足日益增长的对于大功率舰船燃气轮机的要求。如今，LM2500的功率再次提升到33600马力（24713千瓦，此时效率37.2%)，但一些新研制的舰船燃气轮机已经达到甚至超过4万马力（29420千瓦）的功率级别。为此，通用电气公司决定在LM2500的基础上开发一型功率增强型LM2500，以满足4万马力级别市场的需求。新的LM2500＋型燃气轮机在1998年进行试车，功率达到了40500马力（29788千瓦），效率达到39.1%，成功捍卫了通用电气公司在船舶推进燃气轮机市场中的地位。美国海军的LHD1“黄蜂”级大型两栖攻击舰的动力装置本来采用两台共7万马力（51485千瓦）的蒸汽轮机，从第8艘“马金岛”号（LHDS）起，已经改为使用两台LM25OO＋燃气轮机推进。

为了实现输出功率的大幅度提高，与LM2500燃气轮机相比，新型的LM2500＋主要作了以下的一些改进：

增加零级压气机在原压气机前加上装有新型宽弦叶片的零级压气机，形成新的17级轴流压气机。零级采用不锈钢整体轮盘，结实可靠，由于取消了机树型叶根，消除了一个主要的磨损区域，从而增加了使用寿命。采用了新设计的可调进口导叶，与随后的7级可调静叶相配合，能保证良好的部分负荷性能，并降低了压气机喘振的可能。

修改压气机第1级动叶被重新设计成基于CF6-80C2叶型的更高效、更结实的宽弦叶片，去除了常规LM2500第l级动叶中部的阻尼突肩。第2、3级压气机动叶也采用了

CF6-80C2/LM6000的叶型设计。新设计了零级静叶，从零到第6级静叶都是可调的，零到第11级静叶还采用了CF6-80C2/LM6000的叶型设计。

新增加的零级和修改的压气机设计，使空气流量增加了23%，达到85.8公斤／秒，压比从19.3增加到22.2，效率提高了0.5％。

修改燃气发生器涡轮修改二级涡轮的动叶叶型以适应更大的流量，第1级动叶和静叶都采用单晶叶片。除第2级动叶外，其他叶片都升级为性能更好的的材料。修改了热力密封设计，使用CF6-SOE的密封装置。

修改动力涡轮加强动力涡轮机匣，增加输出传动轴的抗扭能力。进入动力涡轮的流通面积加大约11%，以适应更大的流量；加强了6级动力涡轮，以输出更大的扭矩；修改了第1级动叶和静叶的叶型，以适应流量的增大；修改了第6级叶片的叶型，以便更顺畅地导出废气。

新型LM2500＋燃气轮机的升级策略，是保留并利用原有的先进设计、结构、高性能的材料和涂层，基于可靠性和高利用率，尽可能使用现有技术，采用保守、低风险的设计途径来提高功率。事实证明，通用电气公司用最小的代价达成了目标。之后，通用电气公司并没有满足于在LM2500＋上获得的成功，为了最大限度的榨取LM2500这个“年近四旬老翁”的潜力，在2005年开始对新一代LM2500+G4进行试验，最大功率达到了47370马力（34841千瓦），效率进一步提高到39.3％。LM2500+G4燃气轮机现已正式投放市场，为通用电气公司逐鹿世界燃气轮机市场尽最后一份努力。

发展趋势

从上世纪70年代初正式投入使用以来，LM2500系列燃气轮机已经销售了2000多台（包括工业和舰船），占据了世界舰船燃气轮机的绝大部分份额。目前，用于舰船推进的LM2500和LM2500＋燃气轮机的总运行时数已经超过惊人的5千万小时，这是其他任何一种舰船燃气轮机都难以企及的高度。

这一切都得益于LM2500的高性能、高可靠性和高利用率，也得益于其不断的升级改进。从最初的25500马力(18755千瓦）到G4的47370马力（34841千瓦）,LM2500连续跨越了两个功率等级的台阶，从而充分满足了客户的需求。可以说，LM2500是最优秀、最成功的燃气轮机。从目前世界燃气轮机发展的趋势来看，很再难出现一种可以挑战甚至超越这座丰碑的新型燃气轮机了。而且燃气轮机属于高技术产品，研发必须具备雄厚的工业基础和长期不断的投入，目前世界上真正能设计、制造船用大功率燃气轮机的厂商数量也很少。

由于日益复杂、昂贵的作战系统推动了舰船大型化，从1990年代以来，大功率燃气轮机已经成为各国海军舰船动力需求的主流。新一代大功率燃气轮机的输出功率普遍超过了3万马力（22065千瓦），最大功率已经达到约5万马力（22065千瓦），效率也大大提高了，简单循环效率达到约40%，复杂循环效率达到42%，如果引入废气锅炉组成燃-蒸循环，效率

可以达到50％甚至更高。根据大功率船用燃气轮机的发展趋势可以推断，未来10～15年内，4万到5万马力（29420千瓦～22065千瓦）功率等级的燃气轮机足以满足各国海军对于大中型水面舰艇主动力装置的要求。

燃气轮机简介

我国工业燃气轮机的现状与前景 一、世界工业燃气轮机的发展趋势 1、世界工业燃气轮机的发展途径与现状 自1939年瑞士BBC公司制成世界上第一台工业燃气轮机以来，经过60多年的发展，燃气轮机已在发电、管线动力、舰船动力、坦克和机车动力等领域获得了广泛应用。 由于结构上的分野，工业燃气轮机分为重型燃气轮机和轻型燃气轮机（包括航机改型燃气轮机）。 80年代以后，燃气轮机及其联合循环技术日臻成熟。由于其热效率高、污染低、工程总投资低、建设周期短、占地和用水量少、启停灵活、自动化程度高等优点，逐步成为继汽轮机后的主要动力装置。为此，美国、欧洲、日本等国政府制定了扶持燃气轮机产业的政策和发展计划，投入大量研究资金，使燃气轮机技术得到了更快的发展。80年代末到90年代中期，重型燃气轮机普遍采用了航空发动机的先进技术，发展了一批大功率高效率的燃气轮机，既具有重型燃气轮机的单轴结构、寿命长等特点，又具有航机的高燃气初温、高压比、高效率的特点，透平进口温度达1300℃以上，简单循环发电效率达36%～38%,单机功率达200MW以上。 90年代后期，大型燃气轮机开始应用蒸汽冷却技术，使燃气初温和循环效率进一步提高，单机功率进一步增大。透平进口温度达1400℃以上，简单循环发电效率达37%～39.5%，单机功率达300MW以上。 这些大功率高效率的燃气轮机，主要用来组成高效率的燃气-蒸汽联合循环发电机组，由一台燃气轮机组成的联合循环最大功率等级接近500MW，供电效率已达55%～58%，最高60%，远高于超临界汽轮发电机组的效率（约40%～45%）。而且，其初始投资、占地面积和耗水量等都比同功率等级的汽轮机电厂少得多，已经成为烧天然气和石油制品的电厂的主要选择方案。由于世界天然气供应充足，价格低廉，所以，最近几年世界上新增加的发电机组中，燃气轮机及其联合循环机组在美国和西欧已占大多数，亚洲平均也已达36%，世界市场上已出现了燃气轮机供不应求的局面。 目前，美、英、俄等国的水面舰艇已基本上实现了燃气轮机化，现代化的坦克应用燃气轮机为动力，输气输油管线增压和海上采油平台动力也普遍应用了轻型燃气轮机。先进的轻型燃气轮机简单循环热效率达41.6%。采用间冷—回热循环的燃气轮机在110%～30%工况下，热效率下降很少，可保持在41%。现正在开发功率大于40MW，涡轮前温度为1427℃～1480℃，简单循环热效率达45℃～50℃的轻型燃气轮机。微型燃气轮机作为分布式电源也取得显着进展。 近20余年来，洁净燃煤发电技术已取得重要进展，最有希望的两种解决途径为：整体煤气化联合循环（IGCC）和增压流化床联合循环（PFBC），燃气轮机均是其中的关键设备。至今，全世界已投过了10余座各种功率等级的IGCC电厂，还有一批IGCC电厂正在筹建之中，IGCC电厂已开始进入商业化应用阶段。PFBC电站已投运5座，成功地

燃气轮机产品及技术发展介绍 88分

燃气轮机产品及技术发展介绍 1.以下不属于燃烧技术领域的是： （3.0分） A.低排放 B.燃料适应性 C.热声分析 D.喘振分析 我的答案：D√答对 2.不属于燃气轮机长期服务的工作是：（ 3.0分） A.无损检测 B.叶片修换 C.寿命延长 D.性能试验 我的答案：D√答对 3.以下不属于透平叶片冷却方式的是：（3.0分） A.气膜冷却 B.蒸发冷却 C.冲击冷却 D.对流冷却 我的答案：B√答对

4.以下不属于中心拉杆转子的结构是：（3.0分） A.轮盘 B.中心拉杆 C.周向拉杆 D.赫兹齿 我的答案：C√答对 5.将空气进行压缩的燃气轮机部件是：（3.0分） A.燃烧室 B.透平 C.压气机 D.支撑 我的答案：C√答对 6.AE94.3A燃气轮机的单机功率是：（3.0分） A.943MW B.368MW C.325MW D.78MW 我的答案：C√答对 7.上海电气燃机总装车间投产年份是：（3.0分） A.1983年

B.2003年 C.2015年 D.2005年 我的答案：D√答对 8.用于对燃气轮机入口空气进行过滤的辅助系统是：（3.0分） A.气动模块 B.进气系统 C.排气系统 D.燃料系统 我的答案：B√答对 9.目前上海电气的主要燃气轮机合作伙伴是：（3.0分） A.安萨尔多 B.西门子 C.通用电气 D.西屋 我的答案：A√答对 10.属于二次空气冷却系统的主要功能的是：（3.0分） A.冷却透平叶片 B.冷却压气机叶片 C.提高压气机流量

D.提高燃烧温度 我的答案：A√答对 1.以下属于透平叶片的材料的是：（4.0分）） A.镍基合金 B.球墨铸铁 C.钴基合金 D.不锈钢 我的答案：ABD×答错 2.属于轴系动力学分析的内容有：（4.0分）） A.横振分析 B.扭振分析 C.燃烧调整 D.熔模铸造 我的答案：AB√答对 3.属于联合循环热力优化手段的有：（ 4.0分）） A.进气冷却 B.抽汽配置 C.控制保护 D.余热利用 我的答案：ABCD×答错

燃气轮机热电联产发电案例介绍-焦炉煤气应用1案例背景焦化厂在

燃气轮机热电联产（发电）案例介绍-焦炉煤气应用 1 案例背景 焦化厂在炼焦过程中伴生大量的焦炉煤气，除生产工艺消耗大约一半之外，还富余大量焦炉煤气。随着焦化行业的竞争越来越激烈，企业的利润空间不断被压缩，甚至面临关停和破产的危险，因此焦炉煤气的利用成为企业的关注重点。目前焦炉煤气的利用方式主要有直接卖气，制甲醇，制天然气以及发电等。 焦化厂化产工艺需要蒸汽，利用焦炉煤气作为燃料，采用燃气轮机热电联产（发电）方式，满足企业用电和蒸汽需求，降低企业能耗并改善当地环境，从而提升企业的竞争力。相比其他方式，这种方式受外界的影响最小，技术也非常成熟，同时也可避免企业因限电而影响正常生产。 美国索拉燃机是全球中小型工业燃机的行业领导者，一直致力于应用中低热值燃料燃气轮机的研发，并已成功研制开发出可应用焦炉煤气的燃气轮机，并在中国已销售33台，其中16台已建成投产，最早的一台于2006年4月投产，目前运行良好。 相比其他发电方式，焦炉煤气燃气轮机热电联产（发电）的系统效率更高，简单可靠，应用灵活，节能环保，部分地区可享受国家政策鼓励，以下是以年产110万吨冶金焦的焦化企业应用燃气轮机热电联产（发电）的典型案例介绍。 1.1 现场条件(以河南为例) 海拔高度220m 设计大气温度14℃ 设计大气压力101.3Kpa 设计大气相对湿度60% 1.2 燃料 以焦炉煤气为燃料 燃气热值：4170 KCal/Nm3 燃气压力：0.005Mpa(假设) 1.3 热电负荷及运行时数 最大蒸汽流量：50t/hr 蒸汽压力： 1.0 Mpa 蒸汽温度：185.5℃ 年供热时间：8200小时 年运行时数：8200小时/年 2 方案 燃气轮机热电联产系统一般根据以热定电的原则进行设计和设备选择，该项目选用2台索拉公司大力神130(TITAN 130)燃气轮机，配2台余热锅炉，三台燃气压缩机（2用1备），一台抽凝式汽轮机发电机组，整个系统可布置在简易

军舰动力装置概况——燃气轮机

军舰动力装置概况——燃气轮机美国FT-8舰用燃气轮机 (一)研制背景和研制打算 FT-8燃气轮机由普拉特?惠特尼(P&W)公司的JT8D-219航空涡扇发动机派生。JT8D-219是JT8D系列中的最新型号，1985年开始投入使用。研制时充分利用了FT-4燃气轮机的成功体会，并移植了普拉特?惠特尼公司的PW2037和PW4000航空发动机的先进技术。在设计上突出了机组的高效率、高寿命和高可靠性。JT8D系列是一型成熟的航空发动机，20余年来已生产14000余台，并装在3000多架民航飞机上，如波音727、737、DC-9、MD-82等。累计运行了两亿八千五百万飞行小时，平均单台寿命超过1 8000h。 FT-8是1986年开始设计的。派生时将低压压气机改为8级，前两级用JTSD的风扇改成，第3级至第8级除对第3级压气机叶型作修改外，其他5级不变。进口导流叶片与前2级静子叶片可调。高压压气机共7级，7级高压压气机不变，重新设计了燃烧室和燃料系统。高、低压涡轮叶片加大了冷却，并设计了涡轮间隙操纵结构。动力涡轮4级，涡轮效率93．6％，燃气轮机总效率38．7％，是当代同等功率燃气轮机中最高的。 (二)系统组成和要紧性能 FT-8燃气轮机由进气道、低压压气机、高压压气机、燃烧室、高压涡轮、动力涡轮、排气装置和操纵系统等部套组成。 高压涡轮。单级轴流式。涡轮叶片和导向叶片为气冷，涡轮叶片材料为MAR-M-247，导向叶片为MAR-M-509，轮盘为In718。叶片涂层为N iCoCrAly。 低压涡轮。2级轴流式，第1级气冷。所有叶片材料皆为MAR-M-247，轮盘皆为Was-paloy。除第2级导向叶片涂层为PtAl外，其余叶片涂层皆为NiCoCrAly。 动力涡轮。4级轴流式，叶片材料除第3和第4级导向叶片为In7 18外，皆为In738。轮盘为Ing01。第1和第2级涡轮叶片及导向叶片涂层为PW A73铝硅，轴采纳PW All0铝涂层。

我国燃气轮机发展现状

2015年我国燃气轮机产业发展现状及需求市场前景分析 燃气轮机是一种先进而复杂的成套动力机械装备，主要通过将连续流动的气体作为工质、把热能转换为机械功产生动力。燃气轮机用途广泛，在能源电力、航空航天、舰船车辆等多个领域均有应用。先进燃气轮机具有高效率、低噪音、低排放等特点，是提供清洁、可靠、高质量发电及热电联供的最佳方式。 燃气轮机由于工作原理和航空发动机基本相同，核心技术也与之有相似之处，因此航空发动机改装为燃气轮机的工作一直被人们所重视。由于航空发动机体积小、质量轻，故最初改装后均用于舰艇的推进装臵。自20 世纪60 年代末，英美纷纷做出“舰船以燃气轮机为动力”的决策后，舰船燃气轮机得到了大力发展。 国外典型航空发动机改舰船燃气轮机简介及参数

中国的燃气轮机发电开始于上世纪50 年代末，水电部与1959 年从瑞士引进2套功率为6,200 千瓦的简单循环燃气轮机列车发电站用于大庆油田发电。而航改燃气轮机的工作则是从上世纪70 年代由南方动力公司等单位与民用部门协作开始的。到目前，我国已经具备了自主研发重型燃气轮机的能力。2001 年，我国第一台具有自主知识产权的重型燃气轮机R0110 在黎明公司的主导下开始研制。到2013 年底，R0110 重型燃气轮机已在中海油深圳电力有限公司完成168 小

时联合循环试验运行考核，各项性能均符合要求。R0110 的研制成功标志着我国已成为世界上第五个具备重型燃气轮机研制能力的国家。 中国典型燃气轮机简介及参数

纵观世界燃气轮机市场，高端市场基本被欧、美、日等国家和地区的公司所垄断，通用电气、西门子、三菱重工和阿尔斯通等几家公司占据了燃气轮机的主要市场份额。 我国燃气轮机市场虽然稳步增长，但自主研发产品的缺失导致我国燃气轮机长期受制于人。据中国电器工业年鉴数据，2013 年我国燃气轮机产品进口金额达到3.9 亿美元，同比增长11%，而燃气轮机产品出口金额仅为1 亿美元。 国内燃气轮机厂家众多，但水平差距较大。处于高端市场的国外企业占据了国内主要主机厂配套份额和维修市场的大部分份额。由于使用国外品牌，国内主机厂每年都要向燃气轮机供应商支付高昂的维修费用，大大提升燃气轮机的使用成本。而国内厂家基本是位于低端市场的中小型企业，由于技术水平和质量保证能力都较低，业务主要集中于社会维修市场。

简析燃气轮机发电机组的现状及未来发展

简析燃气轮机发电机组的现状及未来发展 火力发电的历史久远，为世界经济发展提供着充足的能源。但是，随着环境保护观念深入人心，世界资源日益紧缺，火力发电已经成为我国经济转型、产业结构调整的重点对象。作为新型发电模式，燃气轮机发电具备快速启停、高效率以及较小占地规模的有点，污染小。在我国工业实践中，受到制造技术的商业秘密制约，自主创造能力十分薄弱，进口是主要来源，并没有在全国推广开来。本文主要浅析燃气轮发电机组的当前发展情况，并展望未来趋势，希望引起工业领域人员的重视。1.燃气轮机及其发电机组现状浅析1.1.燃气轮机浅析作为旋转式动力机械，气体以连续流动的方式在燃气轮机中通过热能向机械能的转化，进而推动发电机组旋转。从世界范围来看，第一台燃气轮机由瑞士一家企业制造，时间为1939年。经数十年发展，机车与坦克动力、舰船动力、管线动力与发电等都有燃气轮机的身影。从结构上划分，轻型与重型燃气轮机为工业燃气轮机类型。当前，俄、英、美等发达国家已经将燃气轮机完全应用到了水面舰艇上。此外，海上采油、输油输气的管线加压装置也由轻型燃气轮机构成，实现了41.6%的热效率。高度垄断是重型燃气轮机制造领域的特点，重要的核心企业为ABB、西门子/西屋、GE、三菱等。轻型燃气轮机制造领域中主导企业为PW、R.R与GE，其他国家也不甘落后，正在紧锣密鼓的航机改型。上世纪五十年代末，国内开始制造重型燃气轮机。当时的上汽厂、南汽厂、哈汽厂身肩国家工业复兴的大任，在厂校结合形式下，自主研发出的燃气轮机位列世界领先，如3500hp机车用机组，1MW、3MW发电机组。近年来，随着我国工业化的不断升级，重型燃气轮机也在不断的改造升级。为实现利用冶金企业的高炉煤气，美国GE与南汽厂通过技术交流，立足于MS6001B，6B-L型燃气轮机研发成功，实现再利用高炉煤气的环保要求。从科研实力分析，国内研究所或高校储备着大量科研设施与科研人员，如哈尔滨工业大学、清华大学、国家电网热工研究院、中科院工程热物理研究所等，研究出的一批批优秀成果。当然，设备不够集中，先进性尚待提高，完善工作仍需继续。国内航空系统是轻型燃气轮机的集结地，在航空发动机领域，研究设计院、制造厂数量众多，职工数量上万。在上世纪70年代，邮电、石化、油田等企业都应用到了331厂、410厂研发的WZ-6G、

中国引进舰用燃气轮机的失败经历

中國引進艦用燃氣輪機的失敗經歷 2007年，中國艦船燃氣輪機研製帶頭人之一、中國工程院院士聞雪友教授接受了採訪，在訪問中說了這麼一段話：“（WP-8改燃氣輪機）樣機研製成功，準備轉入裝備生產時，有意思的事情發生了。向來受限不能向中國出口艦船燃氣輪機的某海軍大國著名公司主動表示，可賣給中國某型船用燃氣輪機。”其實，這裏面的某海軍大國，就是一度成為全球海上霸主的老牌海軍強國——英國；某著名公司，就是大名鼎鼎的羅爾斯羅伊斯公司；而某型船用燃氣輪機，就是當時英國海軍最主要的艦船動力之一——著名的“奧林普斯”艦船燃氣輪機。 中西方蜜月期的收穫 人民海軍草創之初，裝備多為起義或繳獲之國民黨海軍艦艇，後通過香港等管道陸續購進部分英、美作為二戰剩餘物資出售的老舊艦艇。這些艦艇裏，除其中部分美制登陸艦艇尚屬較為先進、堪用之外，其餘以老、舊、殘、小居多，甚至有用民船加裝火炮充數者。建國以後，由於中國受到以美國為首的西方國家的聯合封鎖，急需壯大海軍力量。在蘇聯的幫助下，我國不但通過購入部分急用艦艇（例如驅逐艦）初步充實了海軍規模，而且通過兩次較大規模的技術引進，在國內建立了較為完善的艦艇研製體系，中、小型艦艇的裝備基本上保證了立足於國內生產。但由於本身基礎薄弱，再加上“大躍進”等活動的不良影響，在兩國關係惡化、無法再從蘇聯獲得進一步的技術交流之後，中國的艦船科研水準便流於停滯了。 1972年，尼克森閃電訪華、確定了北約“聯華抗蘇”的行動基調。隨後，中國跟美、英、法、德等北約主要科技大國開始了頻繁的接觸、交流，意圖引進部分國內暫時無法解決的先進技術、裝備，加速追趕先進發達國家的步伐。而為了在一定程度上加強中國的國防和科技實力，從而增加與蘇聯對抗的籌碼，這些國家也在不威脅北約利益的前提下，大力推動此類交流活動，同時期望能夠在中國的現代化進程中分一杯羹。這一點對於英、法、德等與中國沒有直接的地緣政治聯繫的國家來說，可能是其主要目的之一。僅在動力裝置現代化方面，到了1980年代初，中國就已經從英國引進了中等推力渦輪風扇發動機技術，從法國引進了艦船柴油機技術，從西德引進了艦船、車用柴油機技術，如此等等，不一而足。通過這些技術的引進、吸收，中國的動力裝置技術得到了長足進步，從仿造蘇聯的四五十年代水準一舉躍進到了西歐先進工業國家的六七十年代水準。 西方艦船燃氣輪機的發展 西歐國家是燃氣輪機動力裝置實用化的先行者，最早的實用案例可以追溯到1940年，當時瑞士試製了燃氣輪機動力的鐵道機車。在二戰中的大西洋戰區，德軍潛艇一度嚴重威脅盟軍的海上生命線，盟軍為此付出了高昂的代價；在太平洋戰區，美軍潛艇掐斷了日本的海上生命線，為日本帝國主義的覆滅立下了不可磨滅的功勞。由此，潛艇被當時各國海軍視為最嚴重的海上威脅之一。而戰後蘇聯海軍在獲得了德國先進潛艇技術的基礎上，也開始大量建造

联合循环燃气轮机发电厂简介.doc

联合循环燃气轮机发电厂简介 联合循环发电：燃气轮机及发电机与余热锅炉、蒸汽轮机共同组 成的循环系统，它将燃气轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回 收转换为蒸汽，再将蒸汽注入蒸汽轮机发电。形式有燃气轮机、蒸汽 轮机同轴推动一台发电机的单轴联合循环，也有燃气轮机、蒸汽轮机 各自推动各自发电机的多轴联合循环。胜利油田埕岛电厂采用的是美 国 GE公司的 MS9001E燃气轮机 , 其热效率为 33.79%，余热锅炉为杭 州锅炉厂的立式强制循环余热锅炉。 1．燃气轮机 1.1 简介 燃气轮机是一种以空气及燃气为工质的旋转式热力发动机，它的 结构与飞机喷气式发动机一致，也类似蒸汽轮机。主要结构有三部 分： 1、燃气轮机（透平或动力涡轮）； 2、压气机（空气压缩机）； 3、燃烧室。其工作原理为：叶轮式压缩机从外部吸收空气，压缩后送 入燃烧室，同时燃料（气体或液体燃料）也喷入燃烧室与高温压缩空 气混合，在定压下进行燃烧。生成的高温高压烟气进入燃气轮机膨胀 作工，推动动力叶片高速旋转，乏气排入大气中或再加利用。 燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和 寿命周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。燃气轮机分 为轻型燃气轮机和重型燃气轮机，轻型燃气轮机为航空发动机的转 型，其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高，主要用 于电力调峰、船舶动力。重型燃气轮机为工业型燃机，其优势为运行 可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高，主要用于联合循环发电、 热电联产。埕岛电厂采用的MS9001E燃气轮发电机组是50Hz，3000 转/ 分，直接传动的发电机。该型燃气轮发电机组最早于1987 年投入商

燃气轮机的技术发展趋势

燃气轮机的技术发展趋势

燃气轮机的技术发展趋势 近年来,燃气轮机的技术发展非常迅速,性能日益完善,大型燃气轮机联合循环电厂的功率等级已与汽轮机电厂相当,发电效率普遍超过了50%,最高已达58%,远远超过汽轮机电厂的效率,加之还有初始投资省、占地面积少、耗水少、环境污染少、运行维护方便等优点,使燃气轮机联合循环电厂在世界范围内获得了迅速的推广应用,因而,各主要燃气轮机制造厂都已成套供应燃气一蒸汽联合循环发电机组,安装和使用都很方便。据统计,目前全世界新增发电设备中,燃气轮机及联合循环发电机组约占40%,已与汽轮发电机组平分秋色,而美、日等发达国家,燃气轮机已经超过了汽轮机。据美国电力研究所的专题报告预测,美国1993一2001年内新增发电设备的2/3将是燃气轮机发电机组,到2015年,世界新增发电设备中燃气轮发电机组约占63%。美好的应用前景进一步刺激了燃气轮机的研究和发展,下面将对近期的研究和发展情况分别进行介绍。 由于工业化国家对环境保护的要求越来越严格,促使燃气轮机制造厂将较多的精力放在努力减少排气污染方面,其经费已占燃气轮机研究经费的最大份朽。燃气轮机一般燃用天然气或蒸馏油等清洁燃料,其含硫和含尘量极低,因而,排气中烟尘和502含量极低。所以燃气轮机考虑的排气污染物主要有未燃烧的碳氢化合物(UHC)、一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)3种,由于燃烧技术的成熟和燃烧室结构的完善,目前先进燃气轮机的燃烧效率几近100%,排气中的UHC和CO极其微少,可以满足工业化国家严格的环保要求。但是,由于燃气轮机燃烧室中的火焰温度比较高,在高温下产生了一定数量的NO、,一般可达200又10一6左右,超过了许多工业化国家的环保规定。因此,减少燃气轮机排气污染的努力,近年来主要是集中在减少NO二产生方面。向燃烧室的燃烧区按照一定比例注入水或蒸汽,可以降低最高燃烧温度,有效地抑制Ox的产生量,这是目前一种比较成熟而能有效减少燃气轮机NO、排放的方法,已获得了较广泛的应用。一般注水与燃料之比约为0.95左右。在燃气轮机的排气通道应用选择催化还原S(CR)技术,即布置催化床并注入氨气,使NOx还原成NZ和水蒸气,这也可有效地减少NOx的排放。但上述两种方法成本比较高,而且对环境又会造成另外的有害影响,如氨气泄漏等,所以,目前的研究重点已转向干式低NO、(DLN)燃烧室的研制,即不向燃烧室中注入水或蒸汽,而通过优化燃烧室结构和合理组织燃烧来减少NOx的产生。目前,GE、西屋、ABB、西门子、索拉等主要燃气轮机制造厂都已研制成各自的DLN燃烧室,具体措施大致有以下几种: 1预混稀相燃烧(或称预混贫燃料燃烧) 该方法通过燃料与空气预先混合成稀相,再组织燃烧,使燃烧更为完全,而且可降低燃烧室内的最高燃烧温度。例如,在大多数范围内,可使火焰温度低于1400’C。因而有效地抑制了NO二的产生量。该方法的缺点是运行范围比较窄,低工况时容易熄火。目前,大多数DLN燃烧室都是应用这种方法,但都采取了一些稳定燃烧的措施,如应用值班喷嘴、控制燃料的分配等。例如,爱利松公司的501型燃气轮机采用预混锥使燃料与空气产生稀相预混,再配合旋流器、值班喷嘴和空气掺混系统来控制燃料/空气比和火焰分布,实现了低NOx排放,同时在低负荷时无熄火和不稳定现象。索拉公司1993年以后应用该方法,使其燃气轮机在50%一100%负荷范围内NOx产生量少于42x10一6。西门子公司应用该技术,使其燃气轮机的NOx排放量低达9火10一6CO排放量少于5火106,而成本仅增加不到10%。GE公司应用该技术,计划要使NOx排放量降低至9又10一6。EGT公司在其

简析燃气轮机发电机组的现状及未来发展(正式版)

文件编号：TP-AR-L3687 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 简析燃气轮机发电机组的现状及未来发展(正式 版)

简析燃气轮机发电机组的现状及未 来发展(正式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 火力发电的历史久远，为世界经济发展提供着充 足的能源。但是，随着环境保护观念深入人心，世界 资源日益紧缺，火力发电已经成为我国经济转型、产 业结构调整的重点对象。作为新型发电模式，燃气轮 机发电具备快速启停、高效率以及较小占地规模的有 点，污染小。在我国工业实践中，受到制造技术的商 业秘密制约，自主创造能力十分薄弱，进口是主要来 源，并没有在全国推广开来。本文主要浅析燃气轮发 电机组的当前发展情况，并展望未来趋势，希望引起 工业领域人员的重视。

1.燃气轮机及其发电机组现状浅析 1.1.燃气轮机浅析 作为旋转式动力机械，气体以连续流动的方式在燃气轮机中通过热能向机械能的转化，进而推动发电机组旋转。从世界范围来看，第一台燃气轮机由瑞士一家企业制造，时间为1939年。经数十年发展，机车与坦克动力、舰船动力、管线动力与发电等都有燃气轮机的身影。从结构上划分，轻型与重型燃气轮机为工业燃气轮机类型。当前，俄、英、美等发达国家已经将燃气轮机完全应用到了水面舰艇上。此外，海上采油、输油输气的管线加压装置也由轻型燃气轮机构成，实现了41.6%的热效率（简单循环）。高度垄断是重型燃气轮机制造领域的特点，重要的核心企业为ABB、西门子/西屋、GE、三菱等。轻型燃气轮机制造领域中主导企业为P&W、R.R与GE，其他国家也

燃气轮机发电技术综述

Internal Combustion Engine &Parts 0引言 随着我国天然气资源的大规模开发及越来越严格的环保标准，我国陆续建成投产了多台燃气轮机发电机组，在满足电力需求的同时，创造了良好的社会效益和经济 效益。目前就世界范围而言， 燃气轮机发电已是电力结构中的重要组成部分，对推动经济和社会发展发挥着重要作用。 1燃气轮机装置的工作过程 燃气轮机是以连续流动的燃气为工质、 将燃料的化学能转变为转子机械能的内燃式动力机械， 是一种旋转式热力发动机。燃气轮机装置主要由压气机、 燃烧室、透平三大部件及控制系统、 辅助设备组成。压气机从外界大气环境吸入空气，并逐级压缩；压缩空气被送到燃烧室与喷入的 燃料混合燃烧，产生高温燃气；然后燃气进入透平膨胀做 功；透平排气可直接排到大气，对外界环境放热，也可通过换热设备放热以回收利用部分余热。工质顺序经过吸气压缩、燃烧加热、膨胀做功以及排气放热四个工作过程完成一个热力循环，进行能量转换。通常在燃气轮机中，压气机 是由燃气透平来带动的，它是透平的负载， 在简单循环中，透平的机械能有1/2到2/3左右用来带动压气机，其余的1/3左右的机械能用来驱动发电机。 2燃气轮机发电机组 用燃气轮机驱动发电机构成了燃气轮机发电机组。目前，应用最广泛、获得最高实用热效率的是燃气与蒸汽的联合循环。燃气轮机循环中，工质的平均吸热温度很高，燃气初温达到了1300℃-1500℃（表1），平均放热温度也较高，通常燃气轮机排气温度在500℃-600℃左右，因此单独 的燃气轮机发电机组的热效率难以达到较高值（表1）。蒸 汽轮机循环中，工质的平均放热温度达到了较低值，但工质的平均吸热温度不高，因此单独的蒸汽轮机发电机组的热效率也难以达到较高值。这两种单独的循环的热效率最 高40%多。若将燃气循环和蒸汽循环联合起来， 就成为了平均吸热温度很高而平均放热温度很低的热机， 其循环效率必定较高，最高热效率已达到60%以上（表2）。 如GE 公司基于空气冷却透平技术的9H 级燃气轮机联合循环效率约61%，西门子公司全内空冷H 级燃机联合循环效率也在60%以上。 燃气-蒸汽联合循环的方案有多种，本文介绍典型的联合循环发电型式。 2.1纯余热锅炉型联合循环发电机组这种联合循环中，燃气侧和蒸汽侧两循环的结合点是余热锅炉。燃气轮机的排气送入余热锅炉中去加热给水、 产生蒸汽，驱动汽轮机做功，这是以燃气轮机为主的联合循环方案。 余热锅炉内不加入燃料燃烧，因此，蒸汽参数及蒸汽轮机的容量取决于燃气透平的排气参数和流量，在通常燃气轮机排气参数下，得到的是中温中压的蒸汽， 通常汽轮机的容量约为燃气轮机容量的30%-50%。 这种联合循环效率高、技术成熟、 系统简单、造价低、启停速度快，应用最广。若在燃气透平的排气段设置旁通 烟囱， 汽轮机停机时燃气轮机可以单独运行；但燃气轮机停机时汽轮机不能单独工作。 2.2排汽补燃型联合循环发电机组排汽补燃型联合循环有两种方案：在余热锅炉前增加 烟道补燃器以及往余热锅炉中加入一定的燃料， 利用燃气中剩余的氧进行燃烧。由于补燃，锅炉蒸发量增加， 蒸汽参数提高，蒸汽轮机循环的出力和效率得到提高； 负荷变化时，可在较大的输出功率变化范围内， 燃气轮机工况不变，只改变补燃燃料，以改变汽轮机功率来改变联合循环的出力，机组的变工况性能得到改善，部分负荷下的效率较高； —————————————————————— —作者简介:杨巧云（1966-），女，湖南湘潭人， 武汉电力职业技术学院教授，硕士。 燃气轮机发电技术综述 杨巧云 （武汉电力职业技术学院， 武汉430079）摘要:介绍燃气轮机发电装置的的工作过程及典型型式，对几种主要的燃气-蒸汽联合循环发电装置进行分析比较，并将燃气轮 机发电机组与常规燃煤发电机组进行比较。 关键词:燃气轮机；燃气-蒸汽联合循环；发电 机组型号ISO 基本功率 （MW ）燃气初温℃ 供电效率（%） PG9351FA MS9001G LM6000-PD M701G GT13E2V94.3A 255.628241.1334165.1265.9 132714301160142711001310 36.0 39.540.739.535.738.6 表1某些燃气轮机发电机组的主要技术参数(教材,清华) 表2某些联合循环发电机组的主要技术参数(教材,清华) 机组型号ISO 基本功率（MW ） 供电效率（%） S209FA KA13E2-2KA26-1S109H GUDIS.94.3MPCP2（M701F ） 786.9 480392.5480392.2799.6 57.1 52.956.360.057.457.3

微型燃气轮机介绍

微型燃汽轮机 1 引言 功率为数百kW及以下的燃气轮机在20世纪40~60年代就已存在，但由于其发电效率低，长期以来，几十至几百kW的小型发电机组市场一直由内燃发电机组占领。随着高效回热器由军用转入民用，微型燃气轮机的发电效率显著提高。20世纪90年代初出现了无齿轮箱的燃气轮机，有些机组采用了不需要润滑系统的空气轴承，使得微型燃气轮机的结构更为紧凑，几乎不用维护。微型燃气轮机体积小、重量轻、适用燃料范围广，可靠近用户安装，显著提高了对用户供电的可靠性。这些优点使得微型燃气轮机在分散式供电、热电联供和车辆混合动力方面的应用得到了迅猛发展[1]。1998年末美国Capstone公司推出了第1台商业化的微型燃气轮机装置，现已有多家公司研制和生产这种微型燃气轮机，主要集中在北美、瑞典和英国。美国AlliedSignal公司估计，到2010年微型燃气轮机发电机组的销售额将达到100~150亿USD[2]。 微型燃气轮机在生产电力的同时回收利用了燃烧后的废热，可同时提供供暖服务和空调制冷服务，这种热电联产的发电形式越来越受欢迎[3]。我国也在医院、机场、楼宇等领域有应用的实例，并取得了较好的效果[4]。 在充满竞争的电力零售市场上，微型燃气轮机凭藉其综合发电成本低的优势必将在未来的电力系统中占据越来越重要的位置[5]。2003年冬季，英国Powergen公司将开展微型电站装入居民家庭厨房的试点工程。这种燃气电站可取暖、供热水、发电，试验表明一年可节约能源费用249.6USD。微型燃气轮机在未来的电力系统中必将同大型集中式电站一起为用户提供清洁便宜的能源服务。 2 微型燃气轮机的结构 微型燃气轮机是热电联产发电机组，美国Capstone公司生产的微型燃气轮机的工作原理如图1所示，内部结构剖面如图2所示。 Capstone公司生产的微型燃气轮机的主要组成部分包括：发电机、离心式压缩机、透平、回热器、燃烧室、空气轴承、数字式电能控制器（将高频电能转换为并联电网频率50/60Hz，提供控制、保护和通讯）。这种微型燃气轮机的独特设计之处在于它的压缩机和发电机安装在一根转动轴上，该轴由空气轴承支撑，在一层很薄的空气膜上以96000 r/min转速旋转。这是整个装置中唯一的转动部分，它完全不需要齿轮箱、油泵、散热器和其他附属设备。这种微型燃气轮机已在全球销售了2000台，累计运行3×106h。这种微型燃气轮机采用的几项关键技术如下： （1）空气轴承。空气轴承支撑着系统中唯一的转动轴。它不需要任何润滑，从而节约了维修成本，避免了由润滑不当产生的过热问题，提高了系统可靠性。它可使微型燃气轮机以最大输出功率每天24h全年连续运行。 （2）燃烧系统技术。已取得专利的燃烧系统设计使其成为最清洁的化石燃料燃烧系统，不需进行燃烧后的污染控制。 （3）数字式电能控制器。将电力电子技术与高级数字控制相结合实现了多种功能，如调节发电机发电功率、实现多个燃气轮机成组控制、调节不同相之间的功率平衡、允许远程调试和调度、快速削减出力、切换并网运行模式和独立运行模式。数字式电能控制监视器可监视多达200个变量，它可控制发电机转速、燃烧温度、燃料流动速度等变量，所有操作可在一套界面友好的软件系统上进行。

索拉燃气轮机

燃气轮机发电案例介绍-天然气应用 1 案例背景 燃气轮机热电（冷）联产系统可同时提供电能和热（冷）能，相比传统能源解决方式，系统效率高，简单可靠，应用灵活，节能环保，且受国家政策鼓励，可广泛应用于各种场合，为用户降低能耗并改善当地环境，以下是以天然气为燃料，应用于工业用户的典型案例介绍。 1.1 现场条件(以上海为例) 海拔高度5m 设计大气温度14℃ 设计大气压力101.3Kpa 设计大气相对湿度60% 1.2 燃料 以天然气为燃料 燃气热值：8400 KCal/Nm3 燃气压力：0.3Mpa(假设) 1.3 热电负荷及运行时数 最大蒸汽流量：29t/hr 蒸汽压力： 1.0 Mpa 蒸汽温度：185℃ 年供热时间：7000小时 年运行小时数：7000小时 2 方案 燃气轮机热电联产系统一般根据以热定电的原则进行设计和设备选择，该项目选用1台索拉公司大力神130(TITAN 130)燃气轮机，配1台余热锅炉，两台燃气压缩机（1用1备），整个系统可布置在简易厂房内，总占地面积约3200平方米。 2.1 燃气轮机 每台大力神130机组在项目现场主要参数如下： 铭牌功率：15000KW 发电机出力：14556 KW 燃烧空气进口温度：14℃ 燃机工况点：满负荷运行 燃料流量：4339Nm3/hr 涡轮排气温度：500 ℃ 尾气流量：177882 Kg/hr

2.2 余热锅炉 每台余热锅炉在项目现场主要参数如下： 蒸汽温度：185.5℃ 蒸汽压力： 1.03 Mpa 蒸汽流量：29245 kg/hr 2.4 系统总容量及实际出力 总装机铭牌功率：15000 KW 现场实际净输出功率：14556 KW 总蒸汽流量：29245 Kg/hr 总燃气消耗量: 4339 Nm3/hr 3 索拉中国业绩 索拉公司进入中国已经超过30年，在国内已经有超过260台机组，其中金牛60机组超过70台，大力神130超过70台。在项目执行过程中和国内的许多设计院建立了良好的合作关系，他们也对索拉机组有充分的了解，可以非常快速地和可靠地完成设计任务。 此外，上海力顺燃机科技有限公司作为索拉在中国工业发电行业的代理，已在国内完成了多个燃气轮机热电联产项目，可以为项目的规划、建设提供技术服务。 在国内已经建设成功、投入使用的索拉燃气轮机天然气热电联产项目有：浦东国际机场能源中心热电联产项目和成都国际会展中心热电联产项目，其中浦东机场项目运行已经超过十年，目前运行情况良好。 ●浦东国际机场能源中心（1×4000KW）1999年建成并投入使用。 ●成都国际会展中心（1×10690KW，1×5670KW）分别于2005年11月 和2009年4月建成并投入使用。 此外，针对中低热值燃气应用，索拉燃气轮机热电联产项目清单： 1)山东金能煤气化有限公司一期项目（1×5670KW 热电联产），2006 年4 月 投产，目前运行情况良好。 2)内蒙古太西煤集团乌斯太项目（2×5670KW 热电联产），2008 年10 月投产， 目前运行情况良好。 3)山东金能煤气化有限公司二期项目（3×5670KW 联合循环），2008 年4 月 投产，目前运行情况良好。 4)河南顺成集团煤焦有限公司一、二项目（2×15000KW 热电联产），分别于

(建筑电气工程)联合循环燃气轮机发电厂简介精编

（建筑电气工程）联合循环燃气轮机发电厂简介

联合循环燃气轮机发电厂简介 [摘要]以埕岛电厂为例，简要介绍联合循环发电厂几种主要设备及其各自的特点。 [关键词]联合循环燃气轮机余热锅妒简介 1引言 联合循环发电：燃气轮机及发电机和余热锅炉、蒸汽轮机共同组成的循环系统，它将燃气轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回收转换为蒸汽，再将蒸汽注入蒸汽轮机发电。形式有燃气轮机、蒸汽轮机同轴推动壹台发电机的单轴联合循环，也有燃气轮机、蒸汽轮机各自推动各自发电机的多轴联合循环。胜利油田埕岛电厂采用的是美国GEX公司的MS9001E燃气轮机,其热效率为33.79%，余热锅炉为杭州锅炉厂的立式强制循环余热锅炉。 1．燃气轮机 1.1简介 燃气轮机是壹种以空气及燃气为工质的旋转式热力发动机，它的结构和飞机喷气式发动机壹致，也类似蒸汽轮机。主要结构有三部分：1、燃气轮机（透平或动力涡轮）；2、压气机（空气压缩机）；3、燃烧室。其工作原理为：叶轮式压缩机从外部吸收空气，压缩后送入燃烧室，同时燃料（气体或液体燃料）也喷入燃烧室和高温压缩空气混合，在定压下进行燃烧。生成的高温高压烟气进入燃气轮机膨胀作工，推动动力叶片高速旋转，乏气排入大气中或再加利用。 燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和寿命周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。燃气轮机分为轻型燃气轮机和重型燃气轮机，轻型燃气轮机为航空发动机的转型，其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高，主要用于电力调峰、船舶动力。重型燃气轮机为工业型燃机，其优势为运行可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高，主要用于联合循环发电、

燃气轮机发展现状

燃气轮机发展现状 燃气轮机是重要的军民两用动力装备，以其效率高、污染低、结构紧凑、质量轻、体积小、启动快、可靠性高、不用或少用水、投资低等一系列优点，迅速发展成为热机中的一支劲旅，大量用于发电、舰船动力、机械驱动等领域。我国未来能源市场需求巨大、舰船装备需求紧迫。 国内燃气轮机发展现状： 我国燃气轮机产业发展开始于上世纪50年代末，起步还是比较早的。产业分散在航空、航天、机械、兵器、舰船、石化、煤炭等多个工业系统，这些燃气轮机设计、制造、运行单位分属不同体系，力量分散，未能集中力量共同攻坚克难，发展自主知识产权的燃气轮机。我国水电部于1959年从瑞士BBC公司引进2套功率为6200kw的简单循环燃气轮机列车发电站用于大庆油田发电，从此开始了燃气轮机的发展研究之路。我国燃气轮机也按照航改燃机和单独设计燃机两条道路发展，但一直成效不大。 航机改型工作是从1974的wJ6GL燃气轮机开始，由南方航空动力机械公司与民用部门协作以航空发动机wJ6原型机改型完成的。这个改型燃机性能还是不错的，至1990年生产了74台，主要应用于石油行业发电用。同时代还有由哈尔滨东安发动机制造公司改型的WJ5G1和wJ5AIG1燃气轮机分别是由运七飞机的动力装置wJ5和wJ5I改型设计的。20世纪70年代末，沈阳黎明发动机公司也着手进行航空涡喷发动机改型为燃气轮机的研究工作，他们以wP6发动机为核心机改型设计的wP6G系列燃气轮机，应用于发电。20世纪80年代，常州兰翔机械总厂在Wz6涡轴发动机的基础上改型设计了wz6G燃气轮机，以燃用煤油、轻柴油以及天然气等作燃料，第1台wZ6G燃气轮机于1985年在中原油田注水泵站安装使用，1990年开始小批量生产。1982年，以西安航空发动机公司为主，将60年代后期英国研制的spey MK202涡扇发动机改型为舰船用燃气轮机Marine 410A。1986年，成都发动机公司与美国联合技术公司动力分部(TPM)及联合技术公司普惠集团签订了联合开发F1燃气轮机的合同。FT8燃气轮机以Pw公司的JT8D 一219航空涡扇发动机为基础。首台FT8燃气轮机在1991年应用于深圳福田电站。沈阳606所和沈阳黎明合作研制的“昆仑”航空涡喷发动机和某型航空涡扇发动机是国产最先进的航空发动机，以这2型发动机为母型机可以开发出不同功率、具有世界先进水平的燃气轮机，具备与国外同类机组竞争的技术实力。在某型发动机核心机的基础上改型的工业燃气轮机QD70是功率在7000kw左右的发电用轻型燃气轮机，在QD70燃气轮机的基础上改型舰船用燃气轮机的工作也已经开始。QD128燃气轮机是在保持“昆仑”航空涡喷发动机基本结构的基础上改装的。2003年7月，中国拥有完全自主知识产权的QD128和QD70航改燃气轮机机组在中原油田相继点火成功，并网发电。至此，我国的航改燃气轮机事业已有30年的历史，但主要以wJ5，wJ6，wz6，wP6等比较落后的航空发动机为母型机。

联合循环燃气轮机发电厂简介(最新版)

联合循环燃气轮机发电厂简介 (最新版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0727

联合循环燃气轮机发电厂简介(最新版) 联合循环发电：燃气轮机及发电机与余热锅炉、蒸汽轮机共同组成的循环系统，它将燃气轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回收转换为蒸汽，再将蒸汽注入蒸汽轮机发电。形式有燃气轮机、蒸汽轮机同轴推动一台发电机的单轴联合循环，也有燃气轮机、蒸汽轮机各自推动各自发电机的多轴联合循环。胜利油田埕岛电厂采用的是美国GE公司的MS9001E燃气轮机,其热效率为33.79%，余热锅炉为杭州锅炉厂的立式强制循环余热锅炉。 1．燃气轮机 1.1简介 燃气轮机是一种以空气及燃气为工质的旋转式热力发动机，它的结构与飞机喷气式发动机一致，也类似蒸汽轮机。主要结构有三

部分：1、燃气轮机（透平或动力涡轮）；2、压气机（空气压缩机）； 3、燃烧室。其工作原理为：叶轮式压缩机从外部吸收空气，压缩后送入燃烧室，同时燃料（气体或液体燃料）也喷入燃烧室与高温压缩空气混合，在定压下进行燃烧。生成的高温高压烟气进入燃气轮机膨胀作工，推动动力叶片高速旋转，乏气排入大气中或再加利用。 燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和寿命周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。燃气轮机分为轻型燃气轮机和重型燃气轮机，轻型燃气轮机为航空发动机的转型，其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高，主要用于电力调峰、船舶动力。重型燃气轮机为工业型燃机，其优势为运行可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高，主要用于联合循环发电、热电联产。 埕岛电厂采用的MS9001E燃气轮发电机组是50Hz，3000转/分，直接传动的发电机。该型燃气轮发电机组最早于1987年投入商业运行，基本负荷燃用天然气时的功率为123.4MW，热效率为33.79%，排气温度539℃，排气量1476×103公斤/小时，压比为12.3，燃气

联合循环燃气轮机发电厂简介

联合循环燃气轮机发电 厂简介 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

联合循环燃气轮机发电厂简介联合循环发电：燃气轮机及发电机与余热锅炉、蒸汽轮机共同组成的循环系统，它将燃气轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回收转换为蒸汽，再将蒸汽注入蒸汽轮机发电。形式有燃气轮机、蒸汽轮机同轴推动一台发电机的单轴联合循环，也有燃气轮机、蒸汽轮机各自推动各自发电机的多轴联合循环。胜利油田埕岛电厂采用的是美国GE公司的 MS9001E燃气轮机,其热效率为33.79%，余热锅炉为杭州锅炉厂的立式强制循环余热锅炉。 1．燃气轮机 1.1简介 燃气轮机是一种以空气及燃气为工质的旋转式热力发动机，它的结构与飞机喷气式发动机一致，也类似蒸汽轮机。主要结构有三部分：1、燃气轮机（透平或动力涡轮）；2、压气机（空气压缩机）；3、燃烧室。其工作原理为：叶轮式压缩机从外部吸收空气，压缩后送入燃烧室，同时燃料（气体或液体燃料）也喷入燃烧室与高温压缩空气混合，在定压下进行燃烧。生成的高温高压烟气进入燃气轮机膨胀作工，推动动力叶片高速旋转，乏气排入大气中或再加利用。 燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和寿命周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。燃气轮机分为轻型燃气轮机和重型燃气轮机，轻型燃气轮机为航空发动机的转型，其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高，主要用于电力调峰、船

舶动力。重型燃气轮机为工业型燃机，其优势为运行可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高，主要用于联合循环发电、热电联产。 埕岛电厂采用的MS9001E燃气轮发电机组是50Hz，3000转/分，直接传动的发电机。该型燃气轮发电机组最早于1987年投入商业运行，基本负荷燃用天然气时的功率为123.4MW，热效率为33.79%，排气温度539℃，排气量1476×103公斤/小时，压比为12.3，燃气初温为1124℃，机组为全自动化及遥控，从启动到满载正常时间为约20分钟，机组使用MARKⅤ控制和保护系统. MS9001E型机组为户外快装机组，因此不需要专用的厂房建筑，而是用多块吸声板构成的长方形箱体，机组即放置在其内，箱体既起隔声作用，又能代替厂房使机组在各种气候条件下都能正常工作，每台机组连同发电机及控制室等均分别放置在长方体状的箱体内，在其周围还有空气进气系统，燃料供应单元和机组的冲洗装置等附属设备，组成整套燃气轮机动力装置。1.2辅机部分 主要有主润滑油泵,辅助润滑油泵,事故油泵.,油雾抽取装置 燃气轮机在正常运行时，透平功率的三分之二用来拖动压气机，其余三分之一功率为输出功率。显然，在燃机起动过程中，必须由外部动力来