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燃气轮机发电机组

燃气轮机发电机组
燃气轮机发电机组

燃气轮机发电机组

由燃气轮机和发电机组成的发电动力装置。与汽轮机发电机组相比,这种机组结构比较简单,辅助设备较少,因而投资、占地、发电成本都较前者低。加上燃气轮机体积小,重量轻,起动快,不需要大量用水,所以,70年代以来这种机组在电力工业中的应用发展较快,每年的增长率达14~21%。燃气轮机发电机组的局限性是原则上燃用油和气。80年代中期以来正在研究开发燃用煤等固体燃料的技术。

燃气轮机发电机组的技术特点是:①燃气初参数高,初温可达850~1100℃,压比为8~11。

②机组起动快,机动性好。小型机组通常可在15秒到2分钟内冷态起动到满负荷运行;5万千瓦机组也只需要5~8分钟。③运行可靠并且经济性好。机组可靠系数达95.5%以上,热效率为24~30%(简单循环)。基于以上这些特点,燃气轮机发电机组在电力系统中承担调峰和紧急备用。如其容量占系统总容量的15~20%,则基本上能满足系统中尖峰负荷的调峰需要,从而可使系统中承担基荷的机组长期处于经济工况运行。同时,也降低电站的投资、安装、维护和管理等费用。近来还开发了压缩空气蓄能机组。

分类与组成燃气轮机发电机组常用类型有两种:单轴机组和分轴机组。单轴机组由压气机、透平、燃烧室和发电机4部分组成;分轴机组由压气机、燃烧室、高压透平、低压透平和发电机组成。分轴机组的压气机、燃烧室及高压透平的安排与单轴机组相同,即高压透平与压气机联在同一根轴上。压气机、燃烧室及高压透平叫做燃气发生器。低压透平称为动力透平,它发出的功率拖动发电机组工作。分轴机组与单轴机组最大的差别是压气机轴与负载轴分开,高、低压透平之间只有气路连接,没有机械联系。

工作原理大气中的空气被吸入到压气机中压缩到某一压力(一般不低于0.3MPa),压缩后的空气被送入燃烧室,与喷入的燃料(油或天然气)在一定压力下混合燃烧,产生高温燃气(温度通常高于600℃),高温燃气被送入燃气轮机的透平膨胀做功,直接带动发电机组发电,最后废气被排入大气。机组中,压气机由燃气轮机直接驱动。燃气轮机的总功率减去压气机消耗的功率才是机组的发电功率。随着装置效率的不同,发电机的功率通常为燃气轮机功率的1/3~1/5。

燃气轮机发电机组的热力循环方式有3种:①开放式。这种方式简单、可靠、制作方便,燃气轮机发电机组多采用这种方式。但它的热效率低。②封闭式。特点是工质与大气隔离,工作参数不受大气条件影响。但设备较复杂,一般不适于承担尖峰负荷。③联合循环。即将蒸汽循环和燃气循环予以组合,采用一台增压锅炉代替燃气循环中的燃烧室。增压锅炉产生的燃气到燃气轮机做功,产生的蒸汽到汽轮机做功。由于燃烧是在高压下进行,故燃烧和传热效果都比较好,锅炉体积可以缩小到1/5~1/6,节省大量金属材料。

燃气轮机发电机组的热力循环基本上采用3种热交换方式:①回热式,即将燃气轮机的排气引入回热器,利用它对进入燃烧室之前的压缩空气进行预热。采用回热的机组一般可节省燃料25~40%。②再热式,即将一台高压燃气轮机的排气引入一台低压燃烧室内重新加热到高温,然后进入另一台低压燃气轮机中膨胀作功。这提高了工质加热的平均温度,增加工质的可用热焓降,同时为燃气轮机装置的分缸和分轴制造提供了有利条件。③中间冷却式,即将一台低压压气机出口的空气引入冷却器冷却到较低温度后,再进入一台高压压气机内继续压缩。在分段压缩过程中采用中间冷却可减少空气在压缩过程中所消耗的功率,因而相应地提高了燃气轮机的输出功率。

再热循环和中间冷却循环通常和回热循环同时采用。这样可有效地提高机组的热效率。

提高热效率的有效途径是:①提高燃气初温,一般每增高10℃,机组的热效率大约提高1.5%。②适当地增大压缩比。③采用多段回热、再热和中间冷却的热力循环方式。④提高设备的内效率。燃气轮机的内效率每变化1%(相对值),整个机组的热效率将变化3~4%(相对值);压气机的内效率每变化1%,整个机组的热效率将变化2~3%。⑤降低管道的压力损失。在机

组结构和其他参数不变时,管道压力损失每增加1%将使整个机组的热效率降低约1.5%,同时还会使机组的有效功率降低约2%。

运行机组的运行问题包括定速运行要求、变工况运行的稳定性和部分负荷运行时的经济性。

①定速运行要求:为保证发出电能的频率和电压稳定,要求发电设备尽可能维持定速运行。这就要求机组的动力轴在任何情况下都能维持恒定速度。机组的速度调整率通常为4~5%,调速系统迟缓率一般不大于0.05%,即使从满负荷突然减少到空载时,转速的变化率也不得超过5~7%。

②变工况运行稳定性:由于电力负荷经常变动,发电燃气轮机不可能经常在一个工况下运行,特别是一些承担尖峰负荷的机组,大多数在非额定工况和部分负荷情况下需调整运行,因此要求发电燃气轮机具有变工况下的运行稳定性。为此,首先需要解决压气机的喘振现象(即负荷变化引起压气机流量变化的幅度超过了稳定运行范围时,机器产生强烈振动);其次要解决燃烧室的灭火问题(即负荷变化引起燃烧室燃烧强度的变化而导致灭火)。前者需扩大轴流式压气机的调整幅度;后者需减少燃烧室内一次空气量的比例,或采用具回流方式的燃烧室。

③部分负荷运行时的经济性:燃气轮机的热效率随负荷减小而急剧下降。为了改善这种情况,通常采用多轴结构的方法来提高部分负荷运行时的热效率。一般采用双轴式结构,将发电机配置在一个轴上定速运行,而另一个轴的转速可以随负荷调整。这样基本上可以做到以四分之三额定负荷运行时其热效率接近满负荷时的热效率;带半负荷时仅比满负荷时降低4%左右(绝对值)。设计良好的燃气轮机,其空载时的燃料消耗量约为满负荷的20%。

运行中存在的问题有:①燃用重油引起燃气轮机叶片结垢和腐蚀,以及堵塞流道。②燃气初温的波动导致金属机件内部热应力加大。③开式循环中排气直通大气,其噪声高达120分贝,经过消声仍超过90分贝。④需加装起动电源。

发展动向燃气轮机发电机组的发展主要围绕提高机组的经济性、可靠性和机动性三方面展开。具体作法有以下几点。

①燃用多种燃料:有些国家大部分机组都能同时使用气体燃料和液体燃料,并且能在带负荷时自动切换,以提高机组的经济性和机动性。除了积极研究解决重油燃烧上存在的技术性问题外,还正在重点研究发展燃用固体燃料的燃气轮机组的可能性。

②提高初参数:提高燃气轮机装置热效率的最有效的方法是提高燃气的初参数。现已设计制造的10万千瓦机组,燃气轮机进口的燃气初温为1100~1200℃,压比为12~14。它一方面要求研究发展新的耐热金属材料、高温陶瓷材料如氮化硅(Si3N4)和碳化硅(Sic),在高温条件下,应具有足够的机械强度和抗氧化性能;另一方面还要研究发展叶片的冷却技术,以降低高温部件的局部温度,例如采用空气或其他液体冷却叶片的方式。

③采用新型调节系统:60年代以来,普遍采用新型的电液调节,并与程序自动起动、停机,以及超温、熄火、振动、喘振等保护回路组成完善的控制系统。例如有采用起动、转速、温度3个主回路的最小量控制系统;有采用起动、转速、温度、压缩机出口压力等4回路的最小量控制系统;有采用类似汽轮机的功率-频率控制系统。控制系统的功能是把机器的工况控制在安全允许的范围内,以满足负荷方面的要求和机器本身的经济性和使用寿命方面的要求。各类调节控制系统中,电子液压式系统功能强,能完成综合运算、逻辑判断等任务,可以组成高度自动化的复杂系统,并能利用计算机和实现遥控。现代的DEH控制系统及MEH控制系统将广泛用于燃气轮机控制系统。采用最小量控制系统,能保证最小燃料量以避免切断时熄火。还可采用两套回路,其中一套故障时报警,但不影响运行。在起动过程中,普遍采用自动检测方式。

④采用快装式组装机组:除中小容量机组采用快装式外,大容量的快装式燃气轮机电站也有了很快发展。70年代初即已出现了单机容量为5万千瓦以上的组装式机组。这种机组在制

造厂组装,以整台或几个大件的形式提供给用户,可以大大缩短机组的安装时间,降低电站造价,并提高机组的运行可靠性。一座5.8万千瓦的燃气轮机电站,其全套设备共分成6大件,即燃气轮机、辅机设备、控制组件、发电机组、起动组件及进排气部分,以组件形式运输到达现场,从而保证了安装迅速和可靠性高的特点。

⑤发展蒸汽-燃气联合循环装置:经多年研究,基本上分为余热锅炉型、一般锅炉型和增压锅炉型3种。增压锅炉型的联合循环装置中,增压燃烧锅炉既生产蒸汽,又产生燃气,它们分别在蒸汽循环和燃气循环中作为工质做功。这种联合循环装置被认为是近代动力装置的重要发展方向之一。蒸汽-燃气联合循环装置的热效率一般可达34~45%左右,是电力工业中很有发展前途的新型动力装置。

目前还有一种自由活塞-燃气轮机联合装置,是把燃气轮机的旋转式机械的优点和往复式内燃机的高效率结合起来。自由活塞燃气轮机已在电力工业中得到广泛应用,例如用作650~6500千瓦的固定电站、650~6000千瓦的船舶电站、650~1500千瓦的卡车电站和3000~6000千瓦的列车电站。这种机组的热效率可达32~36%;能使用廉价的重柴油、燃料油等多种燃料;制造简便、造价低廉。

货车式燃机移动电站技术方案

1.概述

1.1 机组设计的主要原则

在满足用户对性能要求的条件下,尽可能符合国家军用电源标准的要求;

充分利用燃气轮机发电机组的成熟技术,部分配套件选用国外的先进产品;

采用数字式控制和保护系统,使机组的全工作过程实现自动化;

机组设计紧凑,作到体积小、重量轻。尽量采用单元化、标准化、规范化设计;机组操作简单,易于维修;

自动化程度高,具有无人值守功能;

起动可靠,加载时间快;

具有无外电源起动(电瓶起动)功能。

机动性能强、可靠性高;

适用性好,外型美观大方。

1.2 机组工作条件

机组在下述条件下应能发出规定功率并可靠地工作:

环境温度:-35℃~+40℃

环境湿度:≤90%

海拔高度:0~1000m

负荷特性: 线性与非线性

纵向水平倾斜度: 不大于15°

⒉机组主要技术指标

在标准大气(P0=101.325kPa,T0=15℃)条件下的机组主要技术指标见表1。

⒊机组的总体设计方案

货车式燃机发电机组的总体布局方案设计,既要确保燃机发电机组的工作性能,又要满足汽车整车的基本动力性能要求,特别是汽车的行驶安全性。因此在确定机组总体布局方案时,在进行各种技术方案的对比、计算与分析的基础上,制定出如下总体设计方案(见附图)。

货车式燃气轮机发电机组主要由燃气轮机、发电机、联轴器、底盘、燃油系统、滑油系统、进气系统、排气系统、机舱通风系统、隔声箱体、交流电气系统、直流电气系统、调节监控系统和货车车体等组成。

机组底盘采用大、小底盘的分体式结构,大底盘作为整个机组的承力构件固定于货车大梁上,小底盘安装固定在大底盘上,发电机和燃机安装在小底盘上组成一个可拆卸的整体单元。长7.60米、宽2.40米、高1.70米的隔声箱体与大底盘采用螺栓连接。采用大、小底盘的方式,优点是便于燃机和发电机在小底盘上的安装和调心,作为整体与大底盘固定,也利于燃机与发电机在更换和大修时能方便的从机组后部进出。

在车体底盘下面设置机组支撑装置、动力电缆输出接口、汽车备用轮胎以及汽车和机组共用的燃油箱;燃机排气消音装置和机舱通风排风装置安装在集装箱体的上部;机组其他所有设备均设置在集装箱体内部和壁面上,设备重量通过大底盘传至车体上。将主要设备集中放置在具有隔音功能的密闭集装箱体内,既确保了机组周围的低噪声指标,同时也满足了机组在各种恶劣环境下的正常工作。

隔声箱体后面安装有机舱通风进气消声器,机舱通风通道上安装两个感温式火警探测器,发现火警信号时进行人工灭火,同时机组立即切断燃机的燃油供给,实行连锁保护性停机,通风排气消音器后安装有滑油系统的风冷散热器。

燃机的进气系统在隔声箱体的顶部,采用前面进气、两级消音的方式,燃机所需空气经过一级进气消音器、消音弯头和二级进气消音器进入进气集气箱,进气集气箱与燃气轮机的进气道相连通。

在燃气轮机的排气口和隔声箱体顶棚之间设有波纹管。在隔声箱体顶部安装了排气弯头、金属膨胀节、排气消声器、收缩段和排气段。

在货车驾驶室内设置机组数据存储和显示用手提式计算机。

在主机舱后部小间装有机组辅助控制箱;主机舱内部两端设有照明装置。

4、机组各组成部分的设计方案

4.1 动力装置

货车式燃机发电机组的动力装置采用法国TURBOMECA公司生产的MAKILA TI-1F2B(见图2)型燃气轮机。该燃气轮机改自于直升机“超级美洲豹”的动力装置----MAKILA涡轮轴发动机,为混合增压、分轴、后输出高效率轻型燃机。主要由附件齿轮箱、燃气发生器、两级动力涡轮、两级减速器、排气段以及燃油系统、滑油系统、和电气系统等组成,其中燃气发生器由三级轴流式压气机、一级离心式压气机、环形燃烧室和两级轴流式高压涡轮组成。

图2 MAKILA 1F2B燃气轮机结构简图

1进气道;2 附件传动机匣;3 离心式压气机;4 燃气发生器涡轮;

5自由涡轮;6排气段;7 Ⅱ级减速器;8 输出轴;

9 Ⅱ级减速器滑油泵驱动轴;10 I级减速器;11燃烧室;12 轴流式压气机

燃机主要技术数据:

在标准大气(Pa=101.325kPa,T0=15℃)条件下

最大输出轴功率…………………………………………1310 kW

压气机增压比……………………………………………………9.6

空气流量…………………………………………………5.45 kg/s

排气流量…………………………………………………5.7 kg/s

排气温度………………………………………………………525℃

燃料品种………………………………0#、-10#、或-35#柴油

燃料消耗量……………………………………………319 g/kWh

滑油消耗量………………………………………………≤0.02 l/h

输出轴转速………………………………………… 1 500 r/min

燃气发生器最大转速………………………………32 000 r/min

自由涡轮名义转速(100%)………………………22 850 r/min

自由涡轮低速(80%)……………………………18 280 r/min

自由涡轮超速(120%)……………………………27 420 r/min

外廓尺寸…………………2 332 mm×850 mm×1 110 mm

重量(包含两级减速器) ……………………………………950 kg

4.2 交流发电机

货车式燃气轮机发电机组的发电机选用法国LEROYSOMER公司生产的LSA50.1VL10型三相交流同步发电机。该发电机具有无刷励磁、体积小、重量轻、效率高、采用双支点滚动轴承、油脂润滑和操作方便等优点。

LSA50.1VL10型发电机的主要技术参数如下:

额定功率:1 264 kW

额定容量:1 580 kVA

额定电压:AC 400 V

效率:95.7 %(满载)

稳态电压调整率:<± 0.5%

瞬态电压调整率:<± 12%

电压恢复时间:<0.5 s

线电压正旋性畸变率:<3.0%

电压波动率:<0.5%

转速:1500 r/min

频率:50 Hz

功率因数:0.8(滞后)

冷却风量:1.6 m3/s

电话干扰:THF≤2%(符合BS4999)

总长:2 005 mm(采用带PMG时长度增加110mm)

总宽:1 083 mm

总高:1 270 mm

总重:3 251 kg

4.3 机组底盘

机组底盘采用大、小底盘方案,燃气轮机、联轴器和发电机连成一体固定在小底盘上组成一个可拆装的单元体,便于机组的调心和安装。

4.3.1 小底盘

小底盘主梁高度250毫米,材料16Mn,结构形式为相对内扣槽型钢,中间断续横梁连接,小底盘为刚性。小底盘上安装有编号的电线插拔接头和编号的的快速油管接口,并采用相对应的管路和线路编号的方法,以适用于小底盘滑动时快速方便装卸管路和电线,减少箱内操作的复杂性。小底盘滑动是采用滑轮滑道结构,滑道考虑到燃气轮机进入工作位置的因素,采取了局部可升降形式。小底盘与大底盘之间用减振连接形式,用以缓解固体噪声的传播。

4.3.2 大底盘

大底盘(见下图)采用16Mn材料,为焊接式一体性底盘,横梁型面采用工字钢型面或钢板冷轧的槽钢一体式型面,中间两主梁高150mm,跨度形式与车体大梁相同,与车大梁连接时作缓冲梁使用。缓冲梁与车底盘大梁之间加10mm厚橡胶减振垫,大底盘的中间梁对于四周梁来说,最大变形可小于2mm,即对箱体产生的冲击变形不大,大底盘下方采用双层钢板夹层式隔声结构。

4.4 车的改装

对车体作如附图所示的改装:底盘上增加两个油箱,每个油箱的有效容积400升,外廓尺寸与原车的油箱相同,原车油箱需要改变位置,排气管口应远离油箱。底盘下方安装4个支腿,

支腿为手动升降,供机组运行和停放时使用。车轮安装车轮溅污和飞石防护装置,加设车厢外部照明及信号装置。加设厢式车体的栓系装置,使车能够由公路、水路以及铁路运输。设置上下车厢的梯子,梯子踏板应能防滑,并能承受1.8kN的负载。

4.5 隔声箱体和主机舱通风系统

隔声箱体,外廓尺寸为7600×2400×1450 mm,主要由框架、隔声门和隔声舱板等组成。为便于机组的检修和维护,箱体一侧和发电机端设有活动舱门;箱体的顶盖和舱门均采取消声和隔声措施,箱体的隔声量为≥45 dB(A)。为将机组工作过程中主机舱内的温度控制在一定的范围内,设置了由进风消音器、一台轴流风机和排风消音器组成的机舱通风系统。

货车式燃气轮机发电机组的通风系统主要是由进气百叶窗、进风消音器、通风机、排风消音器、排风消音弯头等组件组成。机舱通风系统的主要作用是利用通风机强迫机舱进风,带走燃机和发电机工作时产生的热量,以保证机组内各元件的正常工作。

为保证机舱内电器元件和滑油散热器正常工作的需要,在设计时,按照机舱40℃进风,55℃排风的要求进行设计。计算出机组的通风量约在12000m3/h,总流阻损失约80mmH2o,据此选择体积小、重量轻的通风机。

排风消音弯头是通风系统的排风通道,考虑到流阻损失和气流出口再生噪声,外面的弯头框架采用外壁锐圆,内壁加圆的形式,以有效的降低弯头的流阻,内部安装穿孔板加上玻璃纤维棉制成的吸声层,以进一步降低噪音。

4.6 燃油系统

货车式机组的燃油系统由主燃油系统和辅助燃油系统组成。主燃油系统由细油滤、溢流阀、压力传感器、排气测压接头、防火阀、连接管路等组成;辅助燃油系统由燃油供油泵、油箱进油泵、手摇计量加油泵、液位液温计、液位元控制继电器、燃油粗油滤、进油网式过滤器、燃油箱、单向阀及连接管路等组成。

4.6.1 原理

辅助燃油系统的原理图如图所示:

主燃油系统的原理图如图所示:

图中“1”是燃机进油入口的接口,“4”、“5”、“7”是燃机余油出口的接口。

4.6.2 工作过程:

4.6.2.1 主燃油系统:

燃油从辅助燃油系统的粗油滤流出,经过细油滤、溢流阀、压力传感器(压力表)、排气测压接头、防火阀接入燃机入口“1”,从燃机出口“4”、“5”、“7”流出的余油直接流回汽车本身自带的油箱内。

4.6.2.2 辅助燃油系统:

由油箱进油泵从外界抽油注入燃油箱,当液位达到规定要求时,液位元控制继电器发出信号,由电器系统控制油箱进油泵停止注油,进油网式过滤器安放在油箱进油口处,用以滤去燃油中较大杂质颗粒。单向阀安装在油箱进油泵出口处,用以防止注完油后,管路中的残留油液倒流出来。整个机组工作时,燃油经过燃油粗油滤,由燃油供油泵从油箱中抽油供给机组使用,燃油粗油滤布置在燃油供油泵前部。手摇计量加油泵的作用是在油箱进油泵发生故障时,用此泵手动向燃油箱注油。为此,油箱进油泵出口处使用一段软管进行连接,用堠箍固定,当需要用手摇泵注油时,将此段软管远离泵的一端拔下来,将手摇泵上的软管接头安上去,即可向燃油箱注油。

4.7 滑油系统

货车式机组滑油系统采用的是开式循环,即:燃机—油箱—散热器—油箱—燃机。主要包括:燃机及一级减速器滑油系统、二级减速器滑油系统、滑油箱和冷却系统。滑油系统原理如下图所示

燃机及一级减速器滑油系统由供油管、回油管、旁通回油管、两个排气管、油滤、回油温度传感器、压力传感器、金属屑探测器组成。循环路线为:油箱—供油泵—油滤—燃机—回油泵—油箱。供油泵和回油泵由燃机自带。滤芯材料为金属丝网,过滤精度为10μm。带压差发讯器和旁通阀,压差发讯器发讯值为0.1MPa,旁通阀开启压力为0.15MPa。压力传感器安装在小底盘的侧面。金属屑探测器安装在回油管和油箱的连接处。两个排气管直接接到滑油箱上,将燃机的油气排到滑油箱中,再由滑油箱的排气管排到大气中去。这样可使油气中的一部分油滴回收到滑油箱中。

二级减速器滑油系统由供油管、回油管、溢流阀回油管、溢流阀、油滤、压力传感器组成。循环路线为:油箱—供油泵—油滤—二级减速器—回油泵—油箱。供油泵和回油泵由燃机自带。油滤技术参数同上,安装在小底盘的侧面,压力传感器安装在油滤的出口。溢流阀开启压力设定在0.35 MPa,安装在油滤的入口。

两个系统共用一个滑油箱和冷却系统。滑油箱总容积150L,(850mm×450mm×400mm)装油115L。滑油箱装有液位计、液位控制继电器、温度传感器、空气滤清器、排污阀、通气管。三个供油管入口都装有60目的粗滤网,以保护油泵。通气管直接接到机组箱体外部,将油气直接排到大气中去。温度传感器用来测量燃机和二级减速器的滑油入口温度。液位计作用是目示观察滑油液位高度。当滑油液位降低到65 L时液位控制继电器自动发出报警信号,这时应立即向滑油箱加油。空气滤清器既可过滤进入油箱的空气又可作为加油口。当需更换滑油时,可通过排污阀先将旧滑油放出。滑油箱安装在小底盘的侧面。

冷却系统由冷却循环泵、溢流阀、温控阀、换热器及连接管路组成。冷却循环泵将滑油箱中的热油送往散热器进行冷却,冷却后的滑油直接回到滑油箱,由温控阀控制滑油温度稳定在60℃~70℃。溢流阀可防止管路堵塞时压力过高破坏元件。冷却循环泵放在滑油箱的箱盖上,立式安装,由380V交流电机驱动。溢流阀和温控阀也安放在滑油箱的箱盖上以减化管路。换热器放在机舱通风的排气通道中,利用机舱排气冷却滑油。冷却循环泵流量为70L/min,驱动功率750W。换热器选用烟台冰轮换热器有限公司生产的板翅换热器,在环境温度为55℃时,散热功率为30kW。这种换热器用铝合金制成,具有体积小、重量轻、传热能力强的优点。

4.8 燃机进气系统

燃机进气系统的作用为向燃机提供流场均匀的空气,同时降低燃机进口向外部辐射的噪声。QD12B燃气轮机发电机组进气系统的进气量约为5.45kg/s。主要由进气百叶窗、第一、二级进气消音器、消音弯头、软连接、进气箱等组成。

4.8 .1进气百叶窗

进气百叶窗为外界大气进入进气系统的入口,为了控制进气系统的总流阻损失,在设计时,将百叶窗的进气速度控制在5m/s以下。百叶窗采用单面进气的形式,全部为钢结构。具有强度高、外型美观的特点。百叶窗采用活动的形式,并且具有手动控制和电动控制的功能,以保证机组工作时的可靠性及防雨、防尘的要求。

4.8.2 进气消音器

为保证机组进气口处的噪音小于75dBA,燃机整个进气系统设计有两级消音器,分别放置在百叶窗和消音弯头的后面,采用阻性消音器,具有体积小、重量轻、消音频谱宽、消音量大及流阻损失小等特点。内部结构主要由吹塑成型的穿孔塑料管,塑料管周围覆以吸音材料,外部框架由优质钢板机加成型。为防止机组在工作时吸入较大的灰尘颗粒,在进气百叶窗和第一级消音器之间设有钢丝网。

4.8.3消音弯头

消音弯头是气流进入燃机的通道,考虑到其消音要求,主要框架均由钢板焊接而成。内部安装穿孔板加上玻璃纤维棉制成的吸声层,以进一步降低噪音,其连接法兰盘由钢板机加成型。

气流在弯头进口的流速约为5.5m/s左右。

4.8.4 软连接

由于进气箱固定于机组底盘,机组箱体也固定在机组底盘上,为解决尺寸连接及变形影响,在箱体内顶部安装面及进气箱之间设置了软连接。软连接在三自由度上均有一定的活动余量,使上述问题得到圆满解决。而且,软连接的设置也避免了燃机振动由进气箱传递到箱体。软连接主要结构由角钢及铝塑薄膜组成。角钢焊接构成联接于箱体顶部及进气进气箱的法兰,同时,它又做为安装铝塑薄膜的支架。铝塑薄膜加工后形成方筒状套接在支架上,用压板及螺栓固定。为防止在燃机工作时螺栓振动脱落,采用双重螺母紧固。软连接在垂直方向和水平方向的设计活动余量为15mm。

4.8.5进气箱

进气箱的设计要求流阻损失小、气流均匀、畸变小。参照法国机组的尺寸要求,将进气箱设计为由5mm厚的钢板焊接而成的方形箱体,箱体上部的法兰盘与软连接相连,为保证燃机工作时气流均匀和防止异物,在进气箱燃机进气的一侧,安装有钢丝网防护罩。为降低燃机振动对进气箱体的影响,燃机与箱体之间采用软连接,软连接由橡胶制成,其厚度足以隔住向外辐射的噪声,安装时,由压板将其固定于配套部件上。进气箱固定在机组的大底盘上,用螺栓在箱体内部固定。由于箱体较大,为防止燃机产生的噪音在箱体内共振,在箱体内的壁面上设计有共振腔结构,由钢板骨架和微穿孔板构成。

进气系统的综合流阻损失(百叶窗、进气消音器、转接弯头、集气箱)约为25mmH2O。4.9燃机排气系统

4.9.1 概述

排气系统是将燃机排气排入外界大气的通道。主要由波纹补偿器、转接段、扩压弯头、矩形波纹补偿器、排气出口段、排气门等组成。扩压弯头至排气出口段之间的管道,采取了隔声和隔热措施,出口噪声值<75dB(A)。

4.9.2 构造说明

排气系统如图示:

扩压弯头、矩形波纹补偿器、排气出口段、排气门座落在箱体上,波纹补偿器放在箱体内。波纹补偿器进口端

通过卡箍与燃机排气出口端相联接。波纹补偿器出口端与转接段通过螺钉联接到箱体上,其上面焊有两个圆筒,圆筒与箱体之间装有隔热棉,箱体上安装一薄板来固定隔热棉。扩压弯头及薄板通过螺钉固定联接在箱体上面,扩压弯头出口端与矩形波纹补偿器及放在矩形波纹补偿器中的导流段通过内六角螺钉联接,在矩形波纹补偿器出口端装有扩压导流段,并使用螺钉与消音器相联接。消音器后联接排气出口段,排气出口段上安装有能手动和电动的排气门。在消音器出口端处采用固定支撑。在消音器进口端处、扩压弯头出口处、及排气出口段

均设有如图所时的辅助支撑,使排气系统的扩压弯头、矩形波纹补偿器、消音器、排气出口段受热膨胀时能在沿车体长度和宽度方向上自由滑动。

4.10燃机支承

燃机支承不仅作为承力件支承燃机,还具有调节燃机与发电机同心的功能。主支承采用刚性支承,为整体式,如下图:

辅助支承采用连杆式,考虑到燃机机匣受热膨胀,向进气边预摆1.5mm。如下图:

调心方式采用推拉螺杆调燃机径向、轴向位置,用调整垫配合调高螺钉来调整主、辅支点的高度。

4.11 联轴器

货车式燃气轮机发电机组采用叠片式联轴器来传递扭矩。叠片式联轴器具有结构简单、维护简便、位移补偿量大、吸振、隔振等特点。货车式机组联轴器传递的功率及转速为:1200kW,1500rpm,其连接形式为两端采用法兰盘的形式,利用精密螺栓连接,以进一步减小轴向尺寸。

4.12 调节与监控系统

控制、测量及显示系统(原理图如下)由可编程控制器(PLC)、数字电子控制单元(DECU)、机旁操作盘、遥控箱(置于驾驶室内)、各种传感器、变送器、互感器、信号器、各执行元件等组成。

控制系统的核心部件是数字电子控制单元(DECU)和可编程控制器(PLC),DECU和PLC通过机组内各传感器、变送器等采集温度、压力、转速、振动、电流、电压等模拟量,通过信号器采集液位、油滤压差、金属屑等开关量,并结合两个操作盘上按钮或旋钮的操作,来判断机组所处的状态,并据此通过执行元件发出各种动作指令,并在各种参数越限时及时报警或保护停机,达到冷转、起动、运行、停机等全过程控制,并通过显示器显示、记录所有数据(类似飞机设置的黑匣子功能)。通过驾驶室内遥控箱也可实现起动、停机、紧急停机等遥控动作,通过两个显示盘显示主要参数和工作状态。

4.12.1 控制方案

4.12.1.1 待起动状态

接通电源,没有任何报警信号和保护停机信号,非起动过程,非停机过程定义为起动准备状态4.12.1.2 允许起动条件

接通电源,没有任何报警信号和保护停机信号,允许起动。

4.12.1.3 起动过程

燃机处在允许起动状态,自接到起动信号到n=100%定义为起动过程,冷转时起动10-20秒后

停机(由DECU决定)。

4.12.1.4 运行状态

n=100%RPM,非起动过程,非停机过程定义为运行状态。在此状态下,满足下列任何一项条件时,运行状态结束,燃机转到停机过程,停机原因如下:

正常停机(手动);

紧急停机(手动);

火警信号;

转速超出范围n>120%;

排气温度高;

机舱温度高(T1>79oC);

燃机及一级减速器滑油压力低(P≤0.15MPa);

二级减速器滑油压力低(P≤0.10MPa);

滑油箱滑油温度高;

三相电压超出范围(V≥440V,V≤340V持续2秒);

过载(有功功率≥1344kW 112%P);

过电流(I≥2500A 1.732UICOSF=P);

4.12.1.5 停机过程

停机过程分为正常停机过程和紧急停机过程。

正常停机过程:接到正常停机信号,PLC发出停机指令,执行正常停机程序。

紧急停机过程:在起动过程或在运行状态满足停机保护条件,或在上述两个过程中,接到紧急停机信号,或由正常停机转为紧急停机时,PLC发出紧急停机指令,关断防火阀和燃料截止阀、切断励磁。紧急停机指令如下:

PLC发出的紧急停机指令包括:

·分断励磁开关;

·切断防火阀、截止阀;

·10分钟后停机舱通风机

·如在起动期间,切断所有与起动有关的接点。

4.12.2 显示

PLC通过串行口将机组所有数据传送给上位机,其显示器显示所有输入模拟量、输出模拟量数据,所有输入、输出开关量信息、所有停机原因、报警原因、不允许起动原因,以及机组运行时间、起动次数等数据。

4.12.2.1 机侧控制箱

机侧控制箱显示下列数据:

三相输出电压、三相输出电流、频率、输出有功功率、起动、控制电池电压、燃机转速、排气温度、滑油压力、滑油温度、供油压力、环境温度等等。

通过指示灯显示下列信息:

电源指示、起动准备指示、冷转运行指示、系统运行指示、报警指示、报警原因指示、保护停机指示、保护停机原因指示。

4.12.2.2 遥控箱(RCP)

遥控箱适当位置配备RS-232C串行口,可连接笔记本电脑,以便随时查看有关设备状态信息。通过指示灯显示下列信息:

电源指示、运行指示、报警指示。

4.12.3 报警原因

运行时,燃机排气温度高;

转速超出范围n>120%,n<80%(由DECU控制);

金属屑;

燃油箱液位高、低;

燃油箱油滤堵塞(压差信号器);

燃机滑油滤堵塞(压差信号器1/2);

滑油箱液位低;

燃机机舱燃油滤堵塞;

(燃机水平、垂直振动大(V≥2g));

输出有功功率大(P≥1300kW);

机舱温度高(≥70℃);

频率高(≥50Hz+6%);

发电机绕组温度高(≥165℃);

火警;

其它。

4.12.4 各状态下燃机供油方案

在系统运行的全过程中,由DECU根据各状态特性自动调节燃油调节阀的开度,在正常运行状态下,DECU根据负载变化,实现恒转速闭环控制。

冷转时,供油量为零。

4.13 电气系统

货车式燃气轮机发电机组电气系统分为交流供电系统和直流供电系统,方案图见下图。

4.13.1.交流供电系统

交流供电系统分两部分:即市电供电和机组供电。

机组运行前,由市电供电,将50Hz、三相380V交流电源通过20A断路器引入机组。在机组运行前的准备过程,交流供电分三路,分别为700VA起动电源充电器,400VA控制电源充电器和500W电阻加热器供电。

机组运行时,市电已断开。当机组发出50Hz三相400V交流电后,20A接触器kM得电吸合,机组供电回路有电,风机、滑油泵以及两组充电回路均可工作。5.5kW风机采用16A断路器、接触器和热继电器送电,1.0kW滑油泵采用4A断路器、接触器和热继电器送电,两路充电器采用4A断路器送电,550W燃油泵用变压整流电源通过KA继电器送电。

机组的接地地线从底盘引出,与用户用电器地线连接。

4.13.2.直流供电系统

直流供电系统主要由起动电源和控制电源两部分组成。

起动电源由200AH24V蓄电池组组成,由600A直流接触器MZJ—600B通过0.01Ω起动限流电阻为起动机供电。在机舱箱体顶棚前后各安装一只机舱照明灯,也由起动电源供电。控制电源由65AH24V蓄电池组组成,分别为控保系统、油箱供油燃油泵(180W、24V)和机组供油燃油泵(550W、24V)供电。机组供油泵在起动过程中,由蓄电池通过可控硅供电,其触

发电路通过继电器kA的常闭触点和电调控制,电调发出信号使可控硅导通,油泵工作;起动几秒后,电调使触发电路断开,机组发电后kA也使触发电路断开,变压整流器输出24V 直流脉动电压,其峰值远超过蓄电池电压,可控硅断开,油泵由变压整流器供电。

4.14整车动力特性

4.14.1机组重心的计算

根据GJB235-87《工、中频移动电站通用技术条件》的要求,移动电站(即车载机组)的重心位置应满足下式,不发生倾复:

L/H>θ,B/2H>θ

式中:θ----附着系数,取θ=0.5~0.6;

H----重心高度,mm;

b----轮距,mm;

L----重心到后轴中心线的水平距离,mm。

4.14.1.1机组轴向的重心计算

以汽车后轴中心线为原点建立坐标系,各个质点分别对原点在轴线方向上取转矩,其矢量和(逆时针为正,顺时针为负)为∑M,各部分(汽车除外)的质量和为∑m=11.5吨,则X=∑M/∑m=786.5,即机组轴向的重心应在汽车后轴轴线向前786.5mm。

与汽车重心合成后整个机组轴向重心位置L=1363.9~1208.9

L/H=0.88~0.78

4.14.1.2机组高度方向的重心计算

设沿机组底盘长度方向为x轴,沿底盘的高度方向为y轴。对于机组来说,机组的各部件对于原点的力矩之和应等于机组的总重量在重心处对于原点的力矩。设机组高度方向的重心到原点的距离为y。M1为各部件对于原点的力矩之和,M2为机组总重量在重心处对于原点的力矩。求得机组高度方向的重心位置在机组底盘底部向上824mm处。与汽车重心合成后整个机组重心高度H=1547.2

B/2H=0.582

4.14.1.3机组左右方向的重心计算

以汽车的对称中线为轴线,不对称质量分别对轴线取转矩,转矩的矢量和(逆时针为正,顺时针为负)为∑M,各部分(汽车除外)的质量和为∑m,重心距轴线的距离为Z,求得Z=-1.7,即重心向左(从车头方向看)偏移1.7mm.。

4.14.2机组拐弯特性的计算

在临界状态对汽车进行受力分析如图。

F------离心力G--------重力N--------支撑力f-------摩擦力

所谓临界状态就是指汽车在一侧车轮受地面的支撑力为零时的状态。计算如下(力分解如图):(车的最小拐弯半径为10.9m,最高时速为40km/h)

F=mv2/r G=mg

FHcosα+(Fbsinα)/2+GHsinα=(Gbcosα)/2,即(v2 Hcosα)/r +( v2b sinα)/2r +gHsinα=(gbcosα)/2

当α=0,rmin=10.9m时,即在平地以车的最小拐弯半径拐弯时,

当α=0,v=40km/h时,即在平地以车的最大速度40km/h拐弯时,

5.2MW舱式移动电站

产品简述:

采用Solar Taurus 60 机组

移动舱式

标准额定5.2MW(ISO条件)

电压:3,300-13,800伏

频率:50或60Hz

工业型,单轴

轴向压缩机:12级,可变进口叶片,压缩比:12:1,进口空气流21.7kg/sec,最高速度14,944 rpm(50Hz),14,951 rmp(60Hz),垂直可分离外壳

燃烧室:环型

透平:3级,反动式

涂层:压缩机为无机铝,透平和喷嘴叶片为精密金属渗铝合金

行星齿轮型

1500或1800rpm

发电机型式:凸级,3相,6线,Y连接,同步,无刷励磁

电压调节为带永磁发电机的固态调节

产地:美国

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 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然气轮机,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539C,排气量1476X103公斤/小时,压比为12.3,燃气初

简析燃气轮机发电机组的现状及未来发展正式版

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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

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微型燃气轮机的应用和发展前景 摘要 微型燃气轮机是一类新型热机,近年来随着全球范围内的能源与动力需求,特别是电力系统的放松控制以及环境保护等要求的变化,得到了高度关注和迅速发展。先进的微型燃气轮机具有清洁、可靠、高质量、多用途等特点,为小型分布式发电和热电联供提供了最佳方式。另外高效的微型燃气轮发电机组可用于航空、航天等领域,还可用于军用车辆、辅助动力装置、车用混合动力装置等。本文通过介绍国外微型燃气轮机的发展过程及应用情况,综述了先进微型燃气轮机的技术进展,探讨了微型燃气轮机在我国的应用前景。 关键词:微型燃气轮机分布式发电热电联供径流式叶轮机械混合动力汽车

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2.2设备安装中采用了座浆法进行施工,改变了传统的垫铁安装找正,节省了时间,减少了施工工序。提高了安装速度和精度。 2.3减少了多次高空和大口径管道内作业的危害程度,保证安全。以先进的施工技术使安全技术措施得到了大幅度提高,同时节省了人力和物力,确保了施工安全,也加快了施工进度并保证了施工质量。 2.4该机组系统复杂,工艺介质管道较多,焊接要求高,且国内与国产管道材质牌号认真核对无误后才进行施焊,保证了焊接质量。 2.5经济效益显著。同传统的发电机组施工工艺相比,大大减少了人工投入,降低了物料消耗,缩短了施工周期,从而提高了安装工程经济效益。从另一方面讲,提前交付生产所产生的经济效益也就更可观了,间接的经济效益和社会效益是不言而喻的。 3 适用范围 本工法适用于25~60MW整套联合循环燃气轮机发电机组的安装工程,也可以作为其他大型燃气轮机组安装的施工指导。 4 工艺原理 该工艺采用“座浆法”、“设备整体”进行找平找正,代替了过去单靠垫铁组调整机组,用可调楔形铁进行找正。且设备机组不进行研瓦、揭盖,单体找平找正。并且在安装过程中采用专用吊具和专利施工工艺,节省安装措施费、安装人工机械费及缩短安装工期。即该工艺一方面保证了土建专业与安装专业的施工无直接交叉作业,另一方面也使两个专业的施工均具有连续性,施工周期也大大缩短。 5 工艺流程及操作要点 机组主要包括燃气轮机、主齿轮箱、发电机、煤气压缩机、启动装置的安装。辅助设备有煤气混合器、煤气冷却器、静电除尘器、空气过滤器、冷却器、油箱、冷油器等安装。 5.1安装工艺流程图 安装工艺流程见图5.1-1。

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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.

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燃机电厂概念及基本流程 1.燃机电厂概念 燃机电厂燃气轮机发电厂的简称,它是洁净发电技术的一种体现。燃机发电厂的燃料为天然气、燃料油或工业伴生气等,由于燃烧完全其燃烧生成排放物对环境影响少,噪音污染小;又因燃机电厂具有装机快、体积小、投资省、效率高、运行成本低和寿命周期长等优点,目前市场应用非常广泛。 在国内,由于国家“西气东输”工程的政策实施,引进液化天然气和管道气项目也在全面开展,因此我国的燃机电厂项目也进入了一个新的发展时期。 燃机电厂的电气部分具有与燃煤机组不同的特征,本文将重点分析其中某些特征,探讨针对性的设计观点。另外,鉴于我国目前燃机机组多数承担调峰任务,所以本文讨论也针对具有调峰功能的联合循环燃机机组进行分析探讨。 2.燃机电厂基本流程 燃机电厂有简单循环和联合循环两种类型。简单循环的通流部分由进排气管道和燃气轮机的三大件即压气机、燃烧室、透平组成。压 气机从大气吸入空气,并把它压缩到一定压力,然后进入燃烧室与喷入的燃料混合、燃烧,形成高温燃气,具有做功能力的高温燃气进入透平膨胀做功,推动透平转子带着压气机一起旋转,带动发电机做功

输出电能,从而把燃料中的化学能,部分地转变为机械功,燃气在透平中膨胀做功,而其压力和温度都逐渐下降,最后排向大气。 为了实现高效率低能耗,燃气轮机又可组成联合循环。联合循环的基本流程是在上述简单循环的基础上进行的。将简单循环中燃气轮机的高温排气(9E为538C, 9F为609C左右),经过烟道排入余热锅炉(HRSG,应用热交换器原理加热锅炉中的给水,产生高温高压的蒸汽,进入蒸汽轮机做功,并带动蒸汽轮发电机发电。 在燃机的联合循环中,又有单轴布置和多轴布置之分: 单轴布置:一台燃气轮机与一台容量匹配的汽轮机共同带动一台发电机,而且它们组装在一根主轴上的布置。 多轴布置:每台燃气轮机和每台汽轮机驱动各自发电机的汽轮机和燃气轮机的一种布置。这种布置允许一套以上的燃气轮机/余热锅炉装置与一台汽轮机相连接。 燃机电厂中还有以下两个重要概念: ISO条件:温度15C,海拔零米,相对湿度60%, 1标准大气压,带基本负荷。 2拖1、3拖1或4拖1:用于燃机联合循环中,用数字表示为 2+2+1、3+3+1、4+4+1,第一个数字表示燃气轮机发电机组的数量,第2个数字表示余热锅炉的数量,第3个数字表示汽轮发电机组数量。

燃气轮机和内燃机发电机组性能及经济性分析

燃气轮机和内燃机发电机组性能及经济性分析 摘要:介绍燃气分布式能源系统配置。对燃气轮机、燃气内燃机发电机组性能(性能参数、变工况特性、余热特性、燃气进气压力)、经济性等进行比较。 关键词:分布式能源系统;燃气轮机发电机组;燃气内燃机发电机组;经济性 Analysis on Performance and Economy of Gas Turbine and Gas Engine Generator Units Abstract:The configuration of gas distributed energy system is introduced.The performance of gas turbine generator unit including performance parameters,variable conditions characteristics,waste heat characteristics and gas inlet pressure as well as the economy are compared with gas engine generator unit. Keywords:distributed energy system:gas turbine generator unit;gas engine generator unit;eeonomy 1概述 燃气分布式能源系统(以下简称分布系统)是指布置在用户附近,以天然气为主要一次能源,采用发电机组发电,并利用发电余热进行供冷、供热的能源系统[1-11]。主要设备包括发电机组、余热利用装置等,作为动力设备的发电机组是分布系统的关键。 分布系统通常采用的发电机组为燃气轮机发电机组(以下简称燃气轮机组)、燃气内燃机发电机组(以下简称内燃机组)。燃气轮机组是以连续流动气体为工质,将热能转化为机械能的旋转式动力设备,包括压气机、燃烧室、透平、辅助设备等,具有结构紧凑、操作简便、稳定性好等优点。在分布系统中应用的主要是发电功率范围为25~20000kW的微型、小型燃气轮机组。 内燃机组是将液体或气体燃料与空气混合后,直接输入气缸内部燃烧并产生动力的设备,是一种将热能转化为机械能的热机,具有体积小、热效率高、启动性能好等优点,发电功率范围为5~18000kW。美国不同规模分布系统的发电机组发电功率见表1[12]。

M701F型燃气轮机安装工艺

M701F型燃气轮机安装工艺 1 概述 本期工程机岛设备采用引进技术国产化9F级燃气—蒸汽联合循环机组,由日本三菱公司成套供货,机组型号为M701F型,一拖一单轴布置,机组配置型式为1+1+1+1(1台燃机、1台汽机、1台发电机和1台余热锅炉),燃料采用液化天然气;燃气轮机型号:M701F型,制造厂家为日本三菱重工/东方汽轮机厂,燃气轮机型式:单轴、重型(工业型),燃机设备主要参数如下: 额定转速:3000r/min 燃气压缩机:叶片级数:17级,型式:轴流式,压比:17,叶片可调级数:1级燃机燃烧室:环形布置,干式、低NO X燃烧器,燃烧器数量:20个,点火器数量:2个,火焰监测器数量:4个 燃机透平:级数:4级,型式:轴流式 第一级喷嘴入口温度:1400℃ 燃气轮机排气流量:2240.9t/h 燃气轮机排气温度:599℃ 燃气轮机排气背压:3.3kPa(g) 2 主要工作量 燃机为模块式供货,快装式燃机,主要安装工作量包括: 1) 燃气轮机本体安装 2) 燃机后排气室拼装 3) 膨胀节安装 4) EB01扩压段拼装 5) 燃机进气室(指混凝土进气道后,进入压气机前)拼装 6) 燃机A管架和B管架安装 7) 燃机水洗模块的安装(包括模块本体的安装及其相关管路和管道支吊架的安装) 8) 燃机轴承的安装 9) 联轴节和联轴节盖安装 10) 放气、疏水和排空管道的安装 11) 相关管路和管道支吊架的安装 12) 燃气轮机罩壳的安装(包括:罩壳钢结构框架、罩壳壁、罩壳保温、罩壳内部 照明、罩壳风机、通风风道等) 13) 润滑油系统(燃机、汽机、发电机共用)安装 润滑油箱模块(包含主润滑油泵、应急润滑油泵、润滑油过滤器和润滑油加热器等)安装 润滑油系统其余设备的安装(包括:润滑油蓄能器、润滑油冷却器、润滑油湿气分离器、润滑油排油烟风机、油处理设施等)

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、

GE9HA.01燃气轮机构成及安装工艺浅析

GE9HA.01燃气轮机构成及安装工艺浅析 摘要:巴基斯坦必凯1180MW联合循环电站9HA.01型双燃料1号燃机为世界首台,本文通过分析巴基斯坦必凯电厂9HA.01型燃机安装要求及特点,总结安装 过程中发现的主要问题及解决方案,积累9HA.01型燃机安装经验,为今后同类 型的燃机安装工作提供借鉴及参考。 关键词:9HA.01;燃气轮机;构成;安装 1 9HA.01型燃机特性参数及结构简介 1.1 巴基斯坦必凯项目9HA01型燃机为世界大型、高效的重型燃气轮机,具 有先进的空气冷却技术,可承担基本负荷和调峰负荷,单循环净出力可达到 429MW,效率超过42%,快速升负荷率每分钟65MW;燃机正常启动时间为 23min,12分钟从启动到满负荷的热态快速启动能力;额定负荷下,N0x排放量 为25ppmvd、CO排放量为9ppm。在联合循环工况下,9HA01燃机的效率达到62.7%,大大降低了电力成本,使得9HA燃机成为最经济有效的发电设备。总结 9HA01型燃机的特点就是:功率大、启动快、效率高、尾气净。 1.2 9HA01型燃机本体结构由压气缸及透平缸组成,其中压气缸14级,透平 缸4级。燃机圆周分布16个燃烧器;燃机转子与发电机转子配备中间轴。燃机 采用压气机侧及透平缸侧4点支撑,底板采用可调fixator支撑,压气机侧支撑为 死点支撑,透平支撑上配分别配有一个旋转轴承,底部配备中心导向键,这样有 效的保证了燃机启动后热膨胀。 GE9HA01燃机模型图片 2 9HA.01型燃机安装重点工序及质量控制要求 2.1 燃机就位前固定器安装 9HA.01型燃机基础部分安装采用GE通用的固定器布置方式,根据GE燃机台板安装图燃机,选用RKⅤ型固定器,共12个,平均分布在燃机基架四角。在安 装固定器时,应注意对固定器圆盘滑动面的保护。在固定器定位后,将固定器高 度调整到可调范围的中间位置,并进行标记。固定器安装前进行固定器检查,确 认机械传动部位无卡涩,且固定器调整部件活动自由,检查固定器机械调整机构 内部填充润滑脂是否饱满,安装过程中要注意防水,做好保护措施。另外,应充 分考虑机组扬度要求,以避免机组轴系最终找中时固定器的可调范围满足不了燃 机中心的调整要求。燃机设备就位后调整固定器,使燃机处于水平。检查不同型 号固定器可调高度尺寸对照GE厂供固定器说明书确认燃机侧固定器(RKⅤ)最 大可调高度约为8.1mm。固定器安装位置公差为±3mm,标高公差为±0.5mm。用水平调平固定器,用高精度水准仪测量固定器安装标高。燃机就位前复查固定器 标高,保证燃机固定器标高一致。标高水平调整完毕后,对固定器进行一次浇灌,浇灌高度与固定器的底部平齐即可。待燃机最终定位,联轴器最终找中以及燃机 滑销安装结束后,方可对固定器进行最终灌浆,灌浆高度应达到燃机底板厚度的 2/3。 2.2 燃机就位 燃机就位前需要完成燃机下部管道支架、下部管道的预存及燃机下半进气室 的预存。受燃机运输临时支撑的影响,就位前燃机下部管道不能凸出燃机基础的 平面。注意燃机就位前不能将燃机透平及压气端支撑底座上的临时支撑梁拆除, 需在燃机落差试验完毕后拆除。燃机就位选用液压提升装置,在燃机左右侧铺设

微型燃气轮机

微型燃气轮机 1.微型燃气轮机的结构: 微型燃气轮机是热电联产发电机组,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。 2. 微型燃气轮机的优点: (1)环保。微型燃气轮机的废气排放少,使用天然气或丙烷燃料满负荷运行时,排放的体积分数NOx小于9×10-6;使用柴油或煤油燃料满负荷运行时,排放的体积分数NOx小于35×10-6;采用油井气做测试,排放的体积分数NOx小于1×10-6。其他采用天然气作为燃料的往复式发电机产生的NOx比微型燃气轮机多10~100倍,柴油发电机产生的NOx是微型燃气轮机的数百倍。 (2)维护少。微型燃气轮机采用独特的空气轴承技术,系统内部不需要任何润滑,节省了日常维护。每年的计划检修仅是在全年满负荷连续运行后更换空气过滤网。 (3)效率高。微型燃气轮机发电效率可达30%,联合发电和供热后整个系统能源利用率超过70%。 (4)运行灵活。微型燃气轮机可并联在电网上运行,也可独立运行,并可在两种模式间自动切换运行。由软件系统控制两种运行模式之间的自动切换。 (5)适用于多种燃料。微型燃气轮机适用于多种气体燃料和多种液体燃料,包括天然气、丙烷、油井气、煤层气、沼气、汽油、柴油、煤油、酒精等。 (6)系统配置灵活。可根据实际需要灵活配置微型燃气轮机的数量,并能够进行多单元成组控制,其中一台检修时不影响整个系统的运行。 (7)安全可靠。微型燃气轮机是同类型产品中符合美国保险商实验所严格标准UL2000的唯一产品,它同时符合IEEE519、NFPA规范、ANSI C84.1和其他规范,保证了与电网互联的安全性。 3. 微型燃气轮机的技术指标 目前,我国许多地区高峰时段商业用电价接近1元/kWh,虽然微型燃气轮机单位kW造价较高,但由于其安装和维护费用极低,发电成本又远低于高峰时段电价,因此对小型工商业用户具有极大的吸引力。风力发电和太阳能发电受地理位置和天然条件的限制,不能在居民居住区建设;太阳能光伏电池发电的能源转换效率还很低;蓄电池储能和燃料电池的成本还很高。微型燃气轮机是目前唯一已商业化运行的分散式发电装置,它可在居民居住区安装运行,靠近用户发电或与电网并联运行,这将会极大提高对用户的供电可靠性。可以预计,在电力市场蓬勃发展的今天,微型燃气轮机将会获得迅速发展。

燃气轮机安装技术总结

燃气轮机组的安装 (东电一公司) 苏善政 深圳前湾燃机电厂,一期设计安装3台390MW燃气轮发电机组,燃机为日本三菱重工(MHI)/东方汽轮机厂生产的M701F型270MW级重型燃气轮机。燃机总重量为394吨,外形尺寸为总长13.73米,最大部分直径5.3米。燃气轮机是一种以空气及燃气为工质,靠连续燃烧燃料做功的旋转式热力发动机,主要结构有三部分:1.压气机(空气压缩机);2.燃烧室;3.透平(动力涡轮)。其工作原理为:轴流式压气机从外部吸收空气,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,在受控方式下进行定压燃烧。生成的高温高压烟气进入透平膨胀做功,推动动力叶片高速旋转,从而使得转子旋转做功,转子做功的大部分(现时情况下约2/3左右)用于驱动压气机,另约1/3的功被输出用来驱动机械设备,如发电机、泵、压缩机等等。透平出来的烟气温度很高,通常被排入大气中或再加利用(如利用余热锅炉进行联合循环)。 三菱M701F型燃机的压气机、燃烧室和透平外缸连同进排气缸都是刚性连接成一个整体,由处于中分面下方的前者后两个支撑立在底架上,在工厂组装后,不用拆卸,就可以连同底盘一起直接运到工地安装。转子采用2支点轴承支撑,使轴承避免了高温的环境;滑动轴承为2块可倾瓦式,推力轴承为通常的双面作用,多块可倾瓦结构,位于压气机进气侧;后轴承与排气缸沿圆周向采用切向连接支撑,在排气缸受热后可以保持机组的良好对中;

排气管轴向布置,减少排气的压力损失,并使余热锅炉可以布置在与燃气轮机处于同一条轴线上。 1、燃气轮机本体安装特点 1)垫铁布置及安装 燃气轮机垫铁安装:燃机的垫铁为平垫铁,安装后进行灌浆,燃机垫铁的受力主要是灌浆后的混凝土垫块。由于燃机垫铁安装后直接灌浆,所以对垫铁水平及标高要求严格(标高偏差:-0.5~0mm,水平偏差不大于0.25mm/m),安装时必须使用精密的水准仪和框式水平进行测量。铲去基础表面25-30mm 厚的疏松层露出基础坚实部分。用吸尘器及吹风机等将基础表面清理干净。按照垫铁安装位置划出垫铁中心线便于垫铁的安装。按照已划好的垫铁位置安装垫铁。利用垫铁上的三个顶丝调整垫铁的标高。按照台板顶丝位置在基础上预先埋设垫板。垫铁安装位置、水平及标高确认无误后安装灌浆模盒,模盒应比垫铁周边宽30-40mm。模盒安装时应注意模盒底部与基础接触面的密封防止漏浆,模盒顶面应略低于垫铁顶面。便于在灌浆过程中检查垫铁的水平变化。灌浆之前保持基础湿润24小时以上,灌浆采用MF-870G无收缩灌浆料,灌浆料在搅拌过程中保持温度在10-30℃之间。灌浆料禁止手工搅拌,应制作专用的搅拌工具用手持电钻搅拌,灰水比例为4.0-4.6L/25kg,搅拌时应注意搅拌速度防止灌浆水泥产生大量气泡。灌浆料从搅拌到浇灌时间不得超过30分钟。燃机台板调整顶丝预埋小垫铁的安装要求同正式平垫铁。燃机垫铁灌浆后用塑料薄膜覆盖进行养生,保持基础和灌浆层湿润5天以上,直至达到设计强度。

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

燃气轮机及工艺空气压缩机组施工工艺标准

燃气轮机及工艺空气压缩机组施工工艺标准 1 适用范围 1.1 本标准适用于石油、化工行业离心式压缩机机组用燃气轮机驱动的燃气轮机组安装工程施工工艺。 1.2 若本标准依据45万吨/年合成氨燃气轮机压缩机组为案例编写的,若本标准与燃气轮机组随机图样不符,应按燃气轮机随机图样施工。 1.3 燃气轮机--离心式压缩机机组单体试车,因为,该机组运行操作自动化程度很高,不同型号的机组的控制系统“DCS”软件设置不同,故而本标准不便阐述;其他要求参照《离心式压缩机机组施工工艺标准》中“4、汽轮机及压缩机组的单体试车”相关规定执行。 1.4 与机组有关的土建、管道、电气、仪表、防腐、绝热、酸洗、脱脂等工程,除必须按本标准的有关施工工艺要求外,还应按技术文件及相关的国家或行业现行标准、规范进行施工及验收。 2 施工准备 2.1技术准备 2.1.1 燃气轮机及离心式压缩机机组的结构型式(以45万吨/年合成氨的燃气轮机驱动离心式压缩机机组为例)。 2.1.1.1 燃气轮机及离心式压缩机机组的结构型式 工艺空气压缩机组由意大利Nuovo Pignone公司制造,整个压缩机分为低压机(一段、二段)、高压机(三段、四段)及中间连接齿轮箱,其驱动装置为燃气轮机,燃气轮机是一种低消耗、高节能的驱动系统,它是利用天然气与增压空气燃烧后的能量转化为机械能,并且燃烧后生成的乏气进入装置中的一段炉系统,作为一段炉的原料气,这样大大节省了能源。主机部分还包括辅助装置,辅助装置由提供整个机组所需的润滑油箱、燃气轮机的启动装置及位于润滑油箱上的润滑油油泵和密封所需的液压油泵。空气压缩机、燃气轮机及辅助装置均整体到货,其他附件如工艺空气压缩机及燃气轮机空气进口过滤器组件及随机润滑油管需现场进行组装。 2.1.1.2 空气压缩机及燃气轮机主要部件:

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

微型燃气轮机的结构优点以及前景

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

燃气轮机及工艺空气压缩机组的施工工艺标准模板

燃气轮机及工艺空气压缩机组的施工 工艺标准

燃气轮机及工艺空气压缩机组施工工艺标准 ( QB -CNCEC J20502-) 1 适用范围 1.1 本标准适用于石油、化工行业离心式压缩机机组用燃气轮机驱动的燃气轮机组安装工程施工工艺。 1.2 若本标准依据45 万吨/年合成氨燃气轮机压缩机组为案例编写的, 若本 标准与燃气轮机组随机图样不符, 应按燃气轮机随机图样施工。 1.3 燃气轮机-- 离心式压缩机机组单体试车, 因为, 该机组运行操作自动化程度很高,不同型号的机组的控制系统”DCS ”软件设置不同,故而本标准不 便阐述; 其它要求参照《离心式压缩机机组施工工艺标准》中”4、汽轮 机及压缩机组的单体试车”相关规定执行。 1.4 与机组有关的土建、管道、电气、仪表、防腐、绝热、酸洗、脱脂等工程, 除必须按本标准的有关施工工艺要求外, 还应按技术文件及相关的国家或行业现行标准、规范进行施工及验收。 2 施工准备 2.1 技术准备 2.1.1 燃气轮机及离心式压缩机机组的结构型式(以45 万吨/年合成氨的燃气轮机驱动离心式压缩机机组为例)。 2.1.1.1 燃气轮机及离心式压缩机机组的结构型式 工艺空气压缩机组由意大利Nuovo Pignone 公司制造, 整个压缩机分为低压

机(一段、二段)、高压机(三段、四段)及中间连接齿轮箱, 其驱动 装置为燃气轮机,燃气轮机是一种低消耗、高节能的驱动系统,它是利用天然气与增压空气燃烧后的能量转化为机械能,而且燃烧后生成的乏气进入装置中的一段炉系统,作为一段炉的原料气,这样大大节省了能源。主机部分还包括辅助装置,辅助装置由提供整个机组所需的润滑油箱、燃气轮机的启动装置及位于润滑油箱上的润滑油油泵和密封所需的液压油泵。空气压缩机、燃气轮机及辅助装置均整体到货,其它附件如工艺空气压缩机及燃气轮机空气进口过滤器组件及随机润滑油管需现场进行组装。 2.1.1.2空气压缩机及燃气轮机主要部件: 2.1.1.3随机管道:

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