透平机组原理和系统介绍ppt课件

1、透平机组原理和系统介绍,1,目录,燃气轮机的历史发展 燃气轮机的基本结构和工作原理 燃气轮机主要系统简述 燃气轮机驱动（发电机和压缩机）简述,2,燃气轮机的历史发展,公元1150年 - 公元1150年，中国已有可算是燃气轮机雏型的走马灯出现。 走马灯，又名马骑灯，是中国传统玩具之一，灯笼的一种，常见于元夕、元宵、中秋等节日。灯内点上蜡烛，烛产生的热力造成气流，令轮轴转动。轮轴上有剪纸，烛光将剪纸的影投射在屏上，图象便不断走动。,燃气轮机鼻祖,3,世界上，第一台发电用燃气轮机于1939年秋在瑞士诞生，功率为4000KW； 1965年6 月 - 国别美国名称AGT-1500燃气轮机AGT-1500

2、 Gas Turbine Engine 研制单位阿夫柯-莱卡明公司AVCO-Lycoming CO.,US 生产单位达信莱卡明公司Textron Lycoming,US 现状生产装备情况美国M1主战坦克及其抢救车概述1965年6月美国陆军提出坦克和重型车辆用1103kW(1500 马力)燃气轮机。,燃气轮机的历史发展,4,燃气轮机的基本结构和工作原理,透平机组内部结构,5,透平机组的基本结构和工作原理,终端透平机组,透平端 我来给发电机提供动力!,发电机,6,透平机组的基本结构和工作原理,结构布局简图,我们是它的三个老大!,7,透平机组的基本结构和工作原理,空气被压气机压成高压高温气体和从喷嘴

3、进入的燃料(燃气/燃油),在燃烧室内产生高温高压的气体,气体膨胀驱动透平转动.而发电机(也可以为其它设备)可以通过透平的同一轴的转动,来实现运转.,8,透平机组的基本结构和工作原理,压气机,燃烧室,透平,驱动设备,9,透平机组的基本结构和工作原理,透平机组三大核心部件： 压气机 燃烧室 透平,10,透平机组的基本结构压气机,11,透平机组的基本结构压气机,我压缩的越大,参与燃烧的空气越多,压气机,转子,静子,机壳,12,透平机组的基本结构压气机,压气机,转子,定子,我和轴一起转的!,我很静的,就坐那不动!,13,转子,透平机组的基本结构压气机,14,透平机组的基本结构压气机,转子示意图,15,

4、透平机组的基本结构压气机,压 气 机 分 解 图,16,透平机组的基本结构压气机,压缩特性,17,透平机组的基本结构压气机,压缩比定义,18,双轴透平,两个压气机和透平,轴式中空穿过去的,透平机组的基本结构压气机,19,透平机组的基本结构压气机,双轴透平,东方终端透平发电机以及东方平台使用的透平压缩机就是双轴的,20,透平机组的基本结构燃烧室,21,透平机组的基本结构燃烧室,燃烧室,燃料,点火头,内壳,外壳,燃料,压缩空气进入,空气和燃料混合气,是否所有的空气都参与燃烧?,22,点火头用于初次点火,环形火焰筒,透平机组的基本结构燃烧室,23,机组实物!,透平机组的基本结构燃烧室,24,透平机组

5、的基本结构透平,25,透平机组的基本结构透平,透平,定子,转子,我把高温混合气体用力推你,看你转不转?,26,透平机组的基本结构透平,高温气体通过透平可以： 改变气流方向 提高气体速度 减少气体压力和温度,27,透平机组的基本结构透平,多级透平示意图,28,实物图,透平机组的基本结构透平,29,透平机组的工作原理,牛顿第一定律告诉： 对于静止的物体除非施加外在作用力再可能运动！ 同样适用于透平，要使透平转子转动起来必须施加作用力，这就是之前提到的空气和燃料燃烧后膨胀气体作用。,30,透平机组的工作原理,牛顿第二定律告诉： F=MA,作用力大小和质量，加速度成正比。 这就是为什么透平压缩机需要压

6、缩进入燃烧的空气，因为压缩比越大，则空气密度越大，那么单位时间内空气质量就越大。,思考：对于透平机组冬天和夏天比那个出力大？,31,透平机组的工作原理,牛顿第三定律告诉： 作用力大小和反作用力大小相等，反向相反。 燃烧室出来高温膨胀气体推动透平叶片转动，对于叶片产生反作用力推动转子转动。,32,压缩,燃烧,膨胀,透平机组的工作原理,33,透平机组的工作原理,34,燃气轮机主要系统简述,燃料系统 润滑系统 空气系统 启动系统 火灾消防系统 控制系统,35,燃料系统,目前，湛江分公司使用的燃气轮机燃料系统设计采用： 双燃料（燃料气+燃料油），大多透平发电机。 单燃料（燃料气），例如SOLAR透平压

7、缩机，乌克兰 透平发电机都是采用单燃料。 由于厂家不同对燃料要求也不一样，但是，同样的一点就是透平机组对于燃料要求较高，由于其运行在极高转速，而且高温，极易造成高温腐蚀，故对燃料和空气过滤系统要求都较高。,36,WC116打坏透平叶片,燃料系统,极小颗粒面对高速透平都有可能导致如图情况,37,燃料系统,38,燃料系统,39,典型燃料气系统,40,西门子机组燃料流程,41,典型燃料油系统,42,西门子燃油系统,43,润滑系统,直流泵,交流泵,主润滑油泵,我自己来驱动!,主要是为机组的轴承各处(包括发电机)的冷却和保护的作用 机组在启动之前,必须有交直流泵的一个预前润滑 机组在停机或故障停机,在没

8、有低于一定值时,直流泵会自动运转来实现 润滑,44,润滑系统,典型的透平润滑图,45,润滑系统,滑油的作用,1,减少直接摩擦 2,起一个软垫的作用 建立的油膜托起轴 3,冷却 4,清洁 5,密封,46,空气系统,空气进入压气机参与做功(干净的)!,我只是给发电机冷却,我给机撬冷却,47,空气系统,防虫网,过滤空气,防止大的杂物掉入到压气机,一般都有消声层,我有压差开关来保护你,48,空气系统,西门子空气进口过滤器,49,启动系统,目前湛江分公司透平机组启动系统有： 变频启动（新机组都采用此设计） 液压启动（WZIT,W121,W114） 气动启动（Y13-1 SOLAR MarS100） 为机

9、组启动初始阶段提供动力支持。,50,液压启动系统,我给机组最初提供动力,51,液压启动系统,液压泵 将机械能转化为液压能,液压马达 将液压能 转化为机械能,52,液压启动系统,液压泵,液压马达,!当我在转的时候大家离远点呀,53,变频启动,变频马达启动,54,变频启动,和液压启动系统相比优势： 简单，只需变频驱动 液压系统流程复杂，造成空间大 控制简单，直接由变频控制输出 风险低，高液压油会伤害操作人员 正是由于上述优点，目前燃气轮机启动方式大多选用变频启动模式。,55,气动启动,56,气动启动,57,启动系统,机组启动开始,58,模型图,火灾消防系统,59,火灾消防系统,CO2瓶,燃气探头(2个),热探头(2个),火焰探头(3个),60,火灾消防系统,当机组发生火灾,机组会有一个延时来触发系统动作,机组关停,喷CO2.,打到旁通!,注意一,在机组打开舱前,旁通CO2释放模块!,61,火焰探头(3个),火灾消防系统,火焰探头会因为雷电,弧光等产生误动作,而释放CO2,注意二,严禁在雷电,电焊作业等可能产生误动作的时候,打开舱门!,62,控制系统,主控制系统结构图,63,控制系统,在主控室,现场驱动控制,PLC-5,完成数据的收集,运算,输出,实现对机组运行