大机组汽轮机培训讲议

1、 之蒸汽透平及燃气透平 讲课者：讲课者：2006-09-11化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训2讲课内容讲课内容蒸汽透平蒸汽透平燃气透平燃气透平蒸汽透平的工作原理蒸汽透平的工作原理蒸汽透平的主要部件的蒸汽透平的主要部件的结构和功能结构和功能 蒸汽透平的冷态启动蒸汽透平的冷态启动燃气轮机的概述燃气轮机的概述MS5002C燃气透平的主燃气透平的主要部件的结构和功能要部件的结构和功能 燃气透平的启动燃气透平的启动化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训3一、蒸汽透平的工作原理一、蒸汽透平的工作原理1.蒸汽透平的工作原理蒸汽透平的工作原理 具有一定压力和温度的蒸汽、在特殊形状的喷嘴中把蒸汽的热能转化

2、具有一定压力和温度的蒸汽、在特殊形状的喷嘴中把蒸汽的热能转化为动能（表现为速度的提高），将获得很高速度的蒸汽作用在转子的为动能（表现为速度的提高），将获得很高速度的蒸汽作用在转子的叶片上带动转子转动，使蒸汽的动能转化为机械能。叶片上带动转子转动，使蒸汽的动能转化为机械能。2.蒸汽透平的分类蒸汽透平的分类按照热力特性分类按照热力特性分类1）背压式蒸汽透平背压式蒸汽透平以高于大气压力的背压驱动。以高于大气压力的背压驱动。2）冷凝蒸汽透平冷凝蒸汽透平排放蒸汽流到蒸汽冷凝器中并且排放压力低于大气压排放蒸汽流到蒸汽冷凝器中并且排放压力低于大气压力。力。3）抽气式蒸汽透平抽气式蒸汽透平由高压部分和低压部分

3、组成。高压部分蒸汽透平的由高压部分和低压部分组成。高压部分蒸汽透平的排放蒸汽的一部分通过蒸汽透平外壳的抽气喷嘴流到中间蒸汽集管。排放蒸汽的一部分通过蒸汽透平外壳的抽气喷嘴流到中间蒸汽集管。4）混合蒸汽透平混合蒸汽透平同样由高压和低压部分组成，混合蒸汽通过蒸汽透平同样由高压和低压部分组成，混合蒸汽通过蒸汽透平外壳的混合管流到低压部分。外壳的混合管流到低压部分。5）抽气混合式蒸汽透平抽气混合式蒸汽透平是抽气蒸汽透平和混合蒸汽透平的结合体。是抽气蒸汽透平和混合蒸汽透平的结合体。化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训42.蒸汽透平的分类蒸汽透平的分类分类如下：分类如下：蒸汽透平的分类蒸汽透平的分类背背

4、压压式式蒸蒸汽汽透透平平冷冷凝凝式式蒸蒸汽汽透透平平 抽抽气气式式冷冷凝凝蒸蒸汽汽透透平平 抽抽气气式式背背压压蒸蒸汽汽透透平平 混合式蒸汽透平混合式蒸汽透平 抽气式蒸汽透平抽气式蒸汽透平 混混合合冷冷凝凝蒸蒸汽汽透透平平 混混合合背背压压蒸蒸汽汽透透平平 抽抽气气混混合合式式蒸蒸汽汽透透平平 化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训5背压式蒸汽透平背压式蒸汽透平化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训61）从主蒸汽管流出的蒸汽通过截止阀、脱扣节流阀（）从主蒸汽管流出的蒸汽通过截止阀、脱扣节流阀（T.T.V.）和调节阀流入）和调节阀流入到背压式蒸汽透平，并且在蒸汽透平中将热能转换成动能。到背压式蒸

5、汽透平，并且在蒸汽透平中将热能转换成动能。2）当必须进行紧急脱扣时脱扣节流阀关闭。在正常运转时，脱扣节流阀全开）当必须进行紧急脱扣时脱扣节流阀关闭。在正常运转时，脱扣节流阀全开调节阀通过调节输入蒸汽流量控制需要的转速和蒸汽透平的动力。调节阀通过调节输入蒸汽流量控制需要的转速和蒸汽透平的动力。3）在背压式蒸汽透平上，排放蒸汽流到中压或低压蒸汽管道。排放的蒸汽可）在背压式蒸汽透平上，排放蒸汽流到中压或低压蒸汽管道。排放的蒸汽可以有效地用于工厂中的其他机器或设备。以有效地用于工厂中的其他机器或设备。化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训7凝汽式蒸汽透平凝汽式蒸汽透平化肥二部化肥二部 大机组培训大机组

6、培训81）在冷凝式蒸汽透平上，通过脱扣节流阀和调节阀进入蒸汽透平的）在冷凝式蒸汽透平上，通过脱扣节流阀和调节阀进入蒸汽透平的蒸汽排放在冷凝器中转换成冷凝水。所排放蒸汽中的潜热在冷凝蒸汽排放在冷凝器中转换成冷凝水。所排放蒸汽中的潜热在冷凝器中去除。器中去除。2）所排放的蒸汽的压力低于大气压力。）所排放的蒸汽的压力低于大气压力。 通常，当需要的动力应通过最小蒸汽流量能获得或生产并不需要通常，当需要的动力应通过最小蒸汽流量能获得或生产并不需要中压和低压蒸汽时，使用这种蒸汽透平。中压和低压蒸汽时，使用这种蒸汽透平。化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训9抽气式蒸汽透平抽气式蒸汽透平化肥二部化肥二部 大

7、机组培训大机组培训101）蒸汽通过脱扣节流阀、）蒸汽通过脱扣节流阀、GV阀进入高压部分，部分通过抽汽调节阀进入高压部分，部分通过抽汽调节阀抽到后级叶轮继续做功，另外大部分都从中间级抽到中压或阀抽到后级叶轮继续做功，另外大部分都从中间级抽到中压或者低压总管。者低压总管。2）高压部分排汽装置中剩下的蒸汽通过排放控制阀排放到低压部）高压部分排汽装置中剩下的蒸汽通过排放控制阀排放到低压部分。排放的蒸汽可以用于工厂中的其他机器或设备。分。排放的蒸汽可以用于工厂中的其他机器或设备。3）在蒸汽排放线路中装有止回阀，防止当蒸汽透平紧急脱扣的时）在蒸汽排放线路中装有止回阀，防止当蒸汽透平紧急脱扣的时候蒸汽从蒸汽

8、总管流回到蒸汽透平。候蒸汽从蒸汽总管流回到蒸汽透平。化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训11混合压力蒸汽透平混合压力蒸汽透平化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训121) 生产中产生的中压或低压蒸汽进入蒸汽透平的中间喷嘴并与来生产中产生的中压或低压蒸汽进入蒸汽透平的中间喷嘴并与来自高压部分的蒸汽混合。自高压部分的蒸汽混合。2) 在混合蒸汽的管线中安装混合流控制阀，当蒸汽透平紧急脱扣在混合蒸汽的管线中安装混合流控制阀，当蒸汽透平紧急脱扣的时候切断从中压或低压蒸汽总管到蒸汽透平的蒸汽。的时候切断从中压或低压蒸汽总管到蒸汽透平的蒸汽。化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训13三菱蒸汽透平的型号表示

9、三菱蒸汽透平的型号表示 特殊类型特殊类型BD：两端驱动：两端驱动DF：末级双流：末级双流级编号（总的轮叶级）级编号（总的轮叶级） 工作压力和温度工作压力和温度H：高压型（高于：高压型（高于80kgf/cm2480） （高于（高于120kgf/cm2530）L：常规压力：常规压力蒸汽透平类型蒸汽透平类型 B：背压式蒸汽透平：背压式蒸汽透平 EB：抽气式背压蒸汽透平：抽气式背压蒸汽透平 C：冷凝蒸汽透平：冷凝蒸汽透平 E ：抽气式冷凝蒸汽透平：抽气式冷凝蒸汽透平 MX：混合冷凝蒸汽透平：混合冷凝蒸汽透平外壳型号（最初控制级平均直径）外壳型号（最初控制级平均直径） 105JT:5BH-3302JT:

10、5EL-4DF 化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训14二、蒸汽透平的主要部件的结构和功能蒸汽透平的主要部件的结构和功能 1.脱扣节流阀脱扣节流阀 （TTV) 下面是两个标准的脱扣节流阀（T.T.V.），垂直类型的用于高压和高负载量运转，水平类型的用于常规运转。垂直类型垂直类型通常，高压蒸汽在大容量的蒸汽透平中运行，所以阀门和管道都是大型的并且有厚的壁。右图显示的是一个垂直类型脱扣节流阀的例子。这种类型的脱扣节流阀与蒸汽透平外壳分开安装，并且与通到两个调节阀输入的管道连接。化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训151.脱扣节流阀脱扣节流阀 水平类型水平类型右图显示的是水平类型的脱扣节流阀。这

11、种类型的脱扣节流阀直接安装在调节阀上。脱扣节流阀由蒸汽透平的底座以弹簧架系统支撑，以允许蒸汽透平外壳发生温度变化。制动盘制动环导向套轴上部止动销槽齿轮螺杆导向螺杆下部（1）导阀打开（2）脱扣节流阀打开（3）脱扣节流阀关闭化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训16脱扣节流阀脱扣节流阀脱扣节流阀的功能脱扣节流阀的功能1）当透平脱扣时，该阀可提供可靠的瞬间关闭。）当透平脱扣时，该阀可提供可靠的瞬间关闭。2）当透平不在自动转速控制下时，可将该阀手动调到任何需要的位置。通）当透平不在自动转速控制下时，可将该阀手动调到任何需要的位置。通常我们利用该阀进行透平的低速暖机。常我们利用该阀进行透平的低速暖机。化

12、肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训17302JT化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训18302JT化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训19302JT化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训20105JT化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训21105JT化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训22105JT化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训232.调节阀调节阀调节阀调节阀 有两种标准类型的调节阀，一种高压型的，一种常规型的。当压力高于120kgf/（厘米2）表压时，使用高压类型的调节阀。1）下图显示了高压型调节阀。高压型调节阀有两个独立的阀室，每个阀室中各有两个阀门。2）调节阀是多个阀门

13、的集合。调节阀顺序打开，以使额定负载和分载运转时的节流损失降低到最小。3）调节阀的位置通过带简单操纵杆机件的液压伺服电动机系统控制。 化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训24控制杆蒸汽流速（吨/小时）内杆油缸阀室阀门内杆心轴阀门升程（毫米）化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训25103JT GV执行机构执行机构化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训26102JT GV执行机构执行机构化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训273.透平缸体内件透平缸体内件1）机壳机壳：蒸汽透平机壳是水平分开的，由上机壳和下机壳组成。上机壳：蒸汽透平机壳是水平分开的，由上机壳和下机壳组成。上机壳只是在水平分开方

14、向通过轴承座支撑，下机壳悬挂在上机壳上。只是在水平分开方向通过轴承座支撑，下机壳悬挂在上机壳上。2）蒸汽透平转子蒸汽透平转子：装配有机械轴、叶片、推力盘、联轴节等的转子安装：装配有机械轴、叶片、推力盘、联轴节等的转子安装在机壳的中心，由轴颈轴承和轴向的止推轴承支撑。在机壳的中心，由轴颈轴承和轴向的止推轴承支撑。3）隔板隔板：隔板有垂直裂缝，由机壳中的隔板支撑片支撑，容许径向的热：隔板有垂直裂缝，由机壳中的隔板支撑片支撑，容许径向的热量增长。隔板有喷嘴使蒸汽的热能转换成动能，有迷宫封圈以防止蒸汽量增长。隔板有喷嘴使蒸汽的热能转换成动能，有迷宫封圈以防止蒸汽泄漏。隔板使每个级分开。泄漏。隔板使每个

15、级分开。4）密封填料密封填料：在蒸汽透平外壳的两端安装迷宫封圈的密封填料，以防止：在蒸汽透平外壳的两端安装迷宫封圈的密封填料，以防止蒸汽从蒸汽透平外壳和转子的间隔泄漏。蒸汽从蒸汽透平外壳和转子的间隔泄漏。5）排气罩排气罩： 密封填料的两端都安装了排气罩，排气罩内部保持真空压密封填料的两端都安装了排气罩，排气罩内部保持真空压力状态，从而从大气中吸入空气，从密封填料中吸入蒸汽。力状态，从而从大气中吸入空气，从密封填料中吸入蒸汽。化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训28隔板支撑片喷嘴阀室喷嘴箱隔板密封填料隔板喷嘴上机壳叶片迷宫封圈蒸汽透平转子下机壳密封填料迷宫封圈排气罩化肥二部化肥二部 大机组培训

16、大机组培训29103JT上盖上盖化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训304.转子转子 转子转子所有蒸汽透平转子都是使用锻件整体构造的。所有蒸汽透平转子都是使用锻件整体构造的。每个转子元件都包括了装配的转动叶片、一个整体的止推套环、每个转子元件都包括了装配的转动叶片、一个整体的止推套环、一个冷缩配合旋转齿轮、一个半联轴节等。整体的锻造转子可防一个冷缩配合旋转齿轮、一个半联轴节等。整体的锻造转子可防止冷缩配合松开和微振磨损。止冷缩配合松开和微振磨损。所有的转子都设计成有效临界速度远远超出实际运转的速度范围。所有的转子都设计成有效临界速度远远超出实际运转的速度范围。转子在各自的叶片安装级都是完全动

17、态平衡的。转子在各自的叶片安装级都是完全动态平衡的。在转子最后装配之后，检查在速度相当于最大连续速度的在转子最后装配之后，检查在速度相当于最大连续速度的110时转子的旋转性能。时转子的旋转性能。化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训31旋转齿轮低压控制级高压控制级推力盘调速器齿轮抽气空间密封填料槽挡油圈部件轴承轴颈联轴器孔化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训325.叶片叶片套子的凸榫减振器侧面插入型单T型双T型化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训33叶片叶片图片显示了不同类型的叶片。上图显示的是用于氨厂合成压缩机的5EH-6的叶片，下图显示的是用于乙烯厂的9EH-12的叶片。我们的标准叶片

18、是冲力式的，低压端用长叶片。在叶片顶端的护罩防止了蒸汽的泄漏，同时也有效增加了耐振性。长扭叶片使用缓冲器来增加耐振性。通过由于在缓冲器部件中的扭回运动造成的摩擦，叶片相互连接到同一个主体。叶片根一共有三种标准的结构。单T型双T型侧面插入型（圣诞树型）化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训34化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训355.喷嘴和隔板喷嘴和隔板 机加工的喷嘴片铸造的隔板完成的隔板组件装配型隔板销密封填料精密铸造的喷嘴径向密封散热片围带焊接的围带围带型隔板焊接型隔板化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训36 喷嘴和隔板喷嘴和隔板所有高度低于80毫米的标准喷嘴都是机械装配型的，所有高度

19、超过100毫米的标准喷嘴都是焊接型的。上面的图显示的是使用机械加工的喷嘴片并插入隔板的机械加工槽的装配型隔板。下面的图显示的是焊接型隔板，一共有两种类型，一种是围带型，另外一种是直接焊接型。围带型通常用于高度低于160毫米左右的喷嘴。外环、加工成栅型的喷嘴片和内环都是通过焊接装配的，并且装配的围带焊接到内、外隔板上。直接焊接型用于比围带型高的喷嘴。精确铸造的喷嘴直接焊接到内、外隔板上。化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训37102JT喷嘴喷嘴化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训38103JTECV喷嘴喷嘴化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训396.轴颈和止推轴承轴颈和止推轴承转子垫子油直

20、接润滑轴颈轴承直接润滑轴颈轴承直接润滑止推轴承直接润滑止推轴承直接润滑轴承直接润滑轴承油油油垫子垫子化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训40标准轴颈轴承是属于直接润滑的倾斜垫类型的。止推轴承是属于直接润滑的Kingsbery类型的。化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训41103JT止推轴承瓦块止推轴承瓦块化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训427.汽封汽封化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训43轴密封流程图轴密封流程图压盖密封蒸汽透平转子大气泄漏蒸汽密封蒸汽蒸汽排出器压盖密封冷凝器冲洗室U形管冷却水压盖密封大气化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训44这个图显示的是在冷凝器蒸汽透平起动

21、时期的蒸汽流动和密封原理。这个图显示的是在冷凝器蒸汽透平起动时期的蒸汽流动和密封原理。在起动时期，蒸汽透平外壳的内部是真空的，因此应供应密封蒸汽到在起动时期，蒸汽透平外壳的内部是真空的，因此应供应密封蒸汽到压盖密封。这些密封蒸汽防止空气泄漏到冷凝器。压盖密封。这些密封蒸汽防止空气泄漏到冷凝器。两端的绝大部分外部空腔都连接到汽封冷凝器，汽封冷凝器的压力保两端的绝大部分外部空腔都连接到汽封冷凝器，汽封冷凝器的压力保持略低于空气压力。由于压力略低，蒸汽不会泄漏出去，空气从两端持略低于空气压力。由于压力略低，蒸汽不会泄漏出去，空气从两端吸入。在泄漏冷凝器中，蒸汽凝结，空气通过排放器除去。吸入。在泄漏冷

22、凝器中，蒸汽凝结，空气通过排放器除去。化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训45压盖密封压盖密封蒸汽透平转子大气泄漏蒸汽密封蒸汽蒸汽排出器压盖密封冷凝器冲洗室U形管冷却水压盖密封大气化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训46这个图显示的是正常运转期间的蒸汽流动。在正常运转期间，蒸汽透这个图显示的是正常运转期间的蒸汽流动。在正常运转期间，蒸汽透平内部压力增加，蒸汽从高压端的绝大部分空腔内泄漏到低压蒸汽管平内部压力增加，蒸汽从高压端的绝大部分空腔内泄漏到低压蒸汽管线或蒸汽透平的中间级。密封蒸汽从高压端的第二个空腔供应到冷凝线或蒸汽透平的中间级。密封蒸汽从高压端的第二个空腔供应到冷凝器以保持冷凝器真

23、空。密封管线的压力通过压力控制阀控制。如果泄器以保持冷凝器真空。密封管线的压力通过压力控制阀控制。如果泄漏到密封蒸汽管线中的蒸汽压力高于设定，额外的蒸汽通过压力控制漏到密封蒸汽管线中的蒸汽压力高于设定，额外的蒸汽通过压力控制阀排放到冷凝器的冲洗室。阀排放到冷凝器的冲洗室。化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训47三、蒸汽透平的冷态启动三、蒸汽透平的冷态启动一、冷态启动一、冷态启动1.启动前的准备工作启动前的准备工作1）启动前的准备工作是机组安全、正常运行的重要保证。机组运行人员应在机组启动前对全部设备进行详细检查，认真周密的做好准备工作。2）启动前准备工作的内容。3）装置大修后，为了消除真空系

24、统泄漏，必要时可进行严密性检查。2.油系统的建立及试验油系统的建立及试验2.1油路检查2.2启动油泵2.3建立润滑油系统2.4建立控制油系统2.5油系统试验试验内容为：主油泵出口压力低报警及辅助油泵自启动试验润滑油压力低报警及辅助油泵自启动试验润滑油压力低低机组联锁主汽阀关闭试验电磁阀带电动作，主汽阀关闭试验现场手动打闸停车试验主控打闸停车试验化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训483.暖管和疏水暖管和疏水暖管可分三个阶段进行：1）一般透平TTV阀前均安装有切断大阀，蒸汽管网至切断阀之间的蒸汽管道，在启动之前的准备工作后即可以进行暖管。2）切断阀至TTV阀之间的蒸汽管道，应在透平油系统，调速

25、和保安系统连锁试验检查合格、盘车装置正常运行的条件下暖管。3）TTV阀至调节阀之间的管道和透平的进汽室暖管与升温可在透平暖机时同时进行。暖管注意事项：暖管注意事项：. 疏水暖管要充分，防止蒸汽管道产生较大热应力和蒸汽冷凝液进入透平造成水击。暖管过程要严格控制升温升压速度。低压暖管时，对于中压蒸汽管道逐渐提高压力到23bar暖管；对于高压蒸汽管道逐渐提高压力到56bar暖管，30分钟后进行升压暖管。升压暖管时，对于中压蒸汽升压速度以每分钟提升12bar，对于高压蒸汽升压速度以每分钟提升35bar。暖管过程中检查蒸汽管道和阀门有无漏汽漏水现象；检查管道热膨胀和管道附件、支架、吊架和弹簧等有无不正常

26、情况；发现问题及时解决。透平缸体等疏水阀全部打开，以排除蒸汽和蒸汽冷凝液。暖管合格的标志是暖管的温度和压力达到规定的要求。一般要求比该蒸汽压力下的饱和温度至少高50。化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训494.建立汽封轴封建立汽封轴封5.建立真空建立真空注意103JT与103JTC联通时排汽管线大气安全阀密封水的建立。6.冲动转子冲动转子 停盘车 用TTV阀冲转（小开度) 大修后首次启动时，转子冲转后应立即关闭TTV阀，仔细倾听汽轮机内部声音。发现异常立即报告，正常时在转子未静止之前缓慢打开TTV阀，维持低速暖机。 冲动后应监视透平一级后的压力7.暖机和升速暖机和升速低速暖机期间应注意： 检

27、查机组运行声音是否正常 检查机组各轴承的振动、转子位移是否正常 检查凝汽器真空是否正常 检查润滑油油温在3545 之间，检查各轴承的回由情况是否正常。 检查凝汽器、油箱等设备液位是否正常 检查透平热膨胀是否正常。 暖机过程中排汽缸温度不大于120 ，正常运转时不大于60 。化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训50升速应注意：1.升速要平稳、缓慢2.升速过程中严密注意机组的振动、位移8.过临界转速过临界转速过临界应注意：过临界应注意： 联系主控，保证蒸汽量；压控和现场应检查蒸汽参数是否正常。 过临界时机组的振动会增加，密切注视。9.加负荷加负荷随着压缩机的提压和送气，透平的蒸汽流量增加，转速增

28、加，机组的振动、位移也随之变化。因此，在加负荷的过程中，应对机组的振动、位移、热膨胀、轴承温度、油温等进行确认并记录，发现异常及时汇报。在加负荷的过程中严格防止压缩机喘振。化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训5110.运行检查和维护运行检查和维护 蒸汽温度的监视禁止透平在超过设计极限温度下运行。 蒸汽压力的监视蒸汽压力的降低或超过允许值对机组的安全、经济运行不利。 凝汽器真空的监视真空下降时应立即查明原因设法消除。 透平第一级后压力的监视 根据汽轮机第一级后压力与蒸汽流量近似成正比的原理，在汽轮机正常运行时应监视第一级后压力的变化，判断蒸汽流量、负荷及透平是否结垢，以保证机组正常运行。 转子

29、轴位移的监视轴位移逐渐增大并出现报警时，应加强检查：u 及时检查转子止推轴承温度、润滑油温和油压u 检查透平蒸汽参数、排汽压力、压缩机气体成分和进出口压力u 检查压缩机是否喘振u 监视透平及压缩机的振动情况，注意倾听机组密封处是否有无不正常声音 振动的监视化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训52化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训53化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训54讲课内容讲课内容蒸汽透平蒸汽透平燃气透平燃气透平蒸汽透平的工作原理蒸汽透平的工作原理蒸汽透平的主要部件的蒸汽透平的主要部件的结构和功能结构和功能 蒸汽透平的冷态启动蒸汽透平的冷态启动燃气轮机的概述燃气轮机的概述MS50

30、02C燃气透平的主燃气透平的主要部件的结构和功能要部件的结构和功能 燃气透平的启动燃气透平的启动化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训55一、燃气轮机的概述一、燃气轮机的概述1.燃气轮机的组成及特点燃气轮机的组成及特点1）燃气轮机的概念 燃气轮机是一种新型动力机械，它是以连续流动的气体为工质的内燃式旋转热力机械。它是由压气机、燃烧室和透平三大部分以及相应的辅助设备组成的整套动力装置。2）燃气轮机的特点 以燃气为工质将燃料的化学能转化为机械功的回转式动力机械 具有三大件压气机、燃烧室、透平 连续流动的回转式机械气体工质在燃气轮机内部为连续流动，连续做功。 内燃式动力机械燃料的燃烧是在燃气轮机装置

31、的内部进行。3）燃气轮机的热力循环过程 燃气轮机与其它热力机械一样，为完成工质做功必须通过热力循环。燃气轮机的理想循环过程由四个过程组成：等熵压缩（压气机）、等压燃烧（燃烧室）、等熵膨胀（透平）、等压放热（排向大气）。燃气轮机的理想循环可以用P-V (Pressure-Volume)图和T-S (Temp-Entropy)图表示。化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训56化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训57如下图，1点为压气机入口，即环境大气；2点为压气机出口，亦即燃烧室入口；3点为燃烧室出口，亦即透平入口；4点为透平出口。理想简单循环的具体过程如下：12：压气机内等熵压缩。气体压力增加

32、，比容减小，温度增加；压气吸收的压缩功转化为气体的势能。23：燃烧室内等压燃烧。燃料的化学能转化为工质的热能，温度升高，比容增大，燃料经喷嘴、雾化与压气机来的空气混合，经点燃后进行连续燃烧，产生的燃气送入透平中膨胀做功。34：透平内等熵膨胀。气体压力、温度降低，速度增加，气体的热能、势能转化为机械能。透平输出的功用于驱动压气机和负荷空气压缩机。透平输出功率的2/3左右用于驱动压气机，剩余的功率通过低压轴驱动负荷空气压缩机。41：等压放热过程。气体从透平出口排向大气（二期排放到一段炉作为燃料气）。 化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训582.燃气轮机的主要优缺点燃气轮机的主要优缺点燃气轮机与其

33、它动力机械，如汽轮机、内燃机相比，有如下优点：1）结构简单2）重量轻 燃气轮机电站的金属消耗量约为同功率汽轮机电站的1/41/6；3）单机功率大 单机功率指标燃气轮机在动力机械中占第二位，仅次于蒸汽轮机。4）水、润滑油和用电量少 燃气轮机很少用水，润滑油用量很少比内燃机节省2540倍；用电极省。5）结构简单 由于结构简单、紧凑，因此运行管理人员很少，加上节省水、电和润滑油，因此运行成本大大降低。6)燃料适应性强、能量综合利用少 能运行多种燃料和廉价燃料，如重油、原油、煤气、工艺中可燃气体和燃料等，与工艺系统结合做到能量综合利用。此外，排气比较干净，对空气污染少。7）启动快、自动化程度高 航空燃

34、气轮机只需30秒，可实现全盘自动化，减少运行维护人员。缺点：1)热效率低2）运行工况窄3）制造成本高4）运行维护水平要求较高化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训593.燃气轮机的应用燃气轮机的应用1.航空2.舰船3.机动车动力4.发电5.原油和天然气的开采和运输6.工业流程和能量回收中的应用化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训60化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训61 二、二、 MS5002C燃气透平的主要部件的结构和功能燃气透平的主要部件的结构和功能 1.燃气透平的入口过滤系统燃气透平的入口过滤系统 空气经安装在透平基座前端的入口过滤系统过滤后，进入燃气轮机的轴流压缩机。入口过滤系统

35、包括空气入口部件、消音器和一个空气入口分离器，它带有自身清洁功能，在过滤器压差高时可以自动进行反吹。过滤系统的作用是在空气进入轴流压缩机前去除其杂物。化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训62压气机压气机2.压气机（轴流式压缩机）压气机（轴流式压缩机） 轴流压缩机的转子与高压叶轮共轴，叶轮带动轴流压缩机转子旋转。轴流压缩机的转子共有16级。轴流式压缩机从整体上来看，可以看成是由压气机的转子和气缸组成。压气机部分包括气缸、转子、动叶、静叶、进口导叶、出口导叶、以及抽气管道。化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训63压气机转子压气机转子压气机转子压气机转子常用的轴流式压缩机转子结构型式有： 鼓式转

36、子：由鼓筒和半轴组成。转子刚性好，强度较差。 盘式转子：强度好，刚性较差。 盘鼓式转子：将各个轮盘用焊接或拉杆等方法组成鼓筒。刚度及强度都很好。GE公司广泛采用这种转子。MS5002C压气机转子由16级叶轮、轴、拉杆螺栓及叶片组成。另外包括1、2轴承轴颈。2轴颈后端加工有连接法兰用来固定高压透平的叶轮。化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训64Compressor rotorThe rotor has 16 stages化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训65压气机气缸压气机气缸压气机气缸由三个部分组成：进气气缸、压缩机气缸、排气气缸组成。工业燃气轮机压缩机汽缸结构多为水平部分的圆筒体或者沿

37、轴向也分段，组合成圆筒体。压缩机气缸是燃气轮机主要承力部件，要承受其它静子部件的重量、气体的压差以及转子的重量。一般采用铸造结构。进气缸呈烟斗形状。进气缸位于燃机的前端，将来自进气室的空气均匀导入压气机，其前端连接着进气涡壳，后段装有可调导叶，此外，还支撑#1 轴瓦组件。压缩机气缸分前缸和后缸，前缸包含压气机第一级到第四级，在压气机底部的基础上，前挠性支板的一端通过螺栓和定位销与压气机前缸的前垂直法兰连接,支板的另一端通过螺栓和定位销与燃机基础相连。此外，前缸还装有用于燃机与其基础分离的两个整体大起重吊耳。压气机后缸包含压气机第五级到第十级，在该段气缸上，开有第十级抽气口，用于冷却和密封功能，

38、第十一级抽气用于起机和停机过程中的防喘。排气缸包含压气机第1116 级、出口导叶，它连接着压气机和透平缸体,并为#2 轴瓦组件提供了内支撑。化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训66压气机气缸压气机气缸化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训67Inlet casingBearing n1 housingRadial strutsAxial tiebars化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训68Compressor discharge casingIt supports the last 6 statoric stages化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训69Inlet Guide Van

39、esThey provide a variable inlet air passage, in order to avoid surge phenomenon during transient phases.入口导叶（入口导叶（IGV）化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训70Exit guide vanesDischarge compressor diffuser出口导叶（出口导叶（EGV）化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训71Aft stub shaft. It provides the surface for bearing n 2 (journal bearing)Forward

40、stub shaft. It provides the surface for bearing n1 (journal and thrust bearings)1#、2#轴承轴颈轴承轴颈化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训72压缩机动叶压缩机动叶动叶：动叶又称工作叶片，是高速旋转地叶片，它把透平的机械功传给空气，是压缩空气的关键部件。为了达到良好的气动性能，避免同一叶片不同半径方向上的冲角有过大的差异，压气机的前几级动叶均采用弯扭叶片的形式。化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训73压气机静叶压气机静叶静叶的作用是将气体在动叶中获得的速度能转化为压力能，同时使气流以一定方向流入下一级动叶片。

41、静叶只承受气动力作用，通常静叶设计成直叶片。静叶的安装方式有两类，一种是直接安装在汽缸中，将静叶逐片插入气缸相应槽中。另一种是将静叶组装成静叶环装入汽缸中固定。化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训74Compressor bladesFrom 1th through 4th stage, the stator blades fit into semi-circular rings that fit into grooves in the casing wall. 化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训75IGVIGV作用：1）防止喘振2）进行IGV 温控，通过关闭IGV 的角度，减少进入压气

42、机的空气量，从而提高燃机排气温度。化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训76Inlet Guide Vanes IGV actuation systemIGV blade化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训77化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训78EGV出口导叶（EGV）：相对于进口可调静叶，压气机出口布置有出口导叶EGV，其作用是将旋转的压气机排气气流导向为径向的排气，保持燃烧的稳定。Exit guide vanesDischarge compressor diffuser化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训793.燃烧室燃烧室燃烧室通常由下列部件组成：燃烧罩壳、燃烧室外缸、火焰筒、

43、导流衬套、过渡段、 联焰管、火焰探测器、点火器（火花塞）、燃料喷嘴。 燃烧部分包括燃烧筒外壳、12个外部燃烧筒、12个燃烧盖和管束、12个燃料气喷嘴、12个燃烧室、2个点火枪、4个火焰检测器、12个联焰管及密封垫。燃烧筒外壳是焊接而成的，环绕着轴流压缩机后部出口的壳体。空气经轴流式压缩机压缩后进入燃烧筒。燃料气通过燃料气喷嘴进入每一个燃烧筒。燃料气与空气的混合物是由点火枪来引燃的。当两个燃烧筒的任何一个点燃后，高温燃气流经联焰管进入其它燃烧筒内点燃燃/空混合气。在燃气轮机运行期间，空气从轴流压缩机排出后，进入燃烧筒外壳，并进入燃烧筒外壳与燃烧筒之间的环状空间。进入燃烧筒内的高压空气与燃料气混合

44、、燃烧。高温气流经过管束进入过渡段，此处处于一段喷嘴处。火焰监测器安装在4个燃烧筒内，当点火发生时，产生火焰强度信号去控制系统指示。燃料气和空气混合物是由点火枪点燃的。两个点火枪分别安装在两个燃烧筒（9号和10号）上，由点火变压器提供所需的电压。其它无点火器的燃烧筒可由已点燃的燃烧筒通过联焰管来点燃。每个燃烧筒都装有一个燃料喷嘴，通过它供应一定量的燃料进入燃烧筒。气态燃料通过安装在燃料喷嘴顶部边缘的小孔直接进入每一个燃烧筒。空气喷嘴为涡流式，这样可以使燃烧空气产生一个涡流，使空气和燃料充分混合。不仅可以使燃烧更完全，更重要的是让系统内达到无烟操作。12个燃烧筒由12个联焰管相连的。这些导管可将

45、装有点火器的燃烧筒内的火焰传送到无火焰的燃烧筒内。化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训80Combustion wrapperIt surrounds the compressor discharge casing and supports the twelve combustion chambers化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训81化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训82燃烧筒外壳燃烧筒外壳化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训83The twelve combustion casing are bolted to the wrapper化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训84

46、燃烧筒燃烧筒化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训85过渡件过渡件It connects liner and first stage nozzle化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训86联烟管联烟管化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训87点火器点火器化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训88燃料喷嘴燃料喷嘴化肥二部化肥二部 大机组培训大机组培训894.透平透平透平部分是将从燃烧筒来的高温高压气体转化为叶轮动能的地方。由以下几部分组成：气缸、 一段喷嘴、一段透平叶轮（高压透平）、二段可变叶片喷嘴、二段透平叶轮（低压透平）。另外，还包括隔膜部件、空气密封和内部气体路径。1透平定子透平定子 透平气缸是燃气轮机部件中一个主要的部分，它的前端与轴流压缩机出口气缸相连接，后部与排气气缸相连。在透平气缸内，从燃烧筒经透平叶轮到排气气缸建立气体通道的设备如下：一段喷嘴部分和隔板，内外壁换流器（气体通道内），二段隔板和空气密封，二段喷嘴部分和隔板。2一级喷嘴一级喷嘴 一级喷嘴部件包括安装在一个固定环上的喷嘴