RR压缩机组简介

1、中亚天然气管道UCS3压气站第一章 压缩机组的组成第二章 燃气发生器RB211-24G第三章 动力涡轮RT62第四章 压缩机RF3BB36第五章 辅助系统第六章 控制系统第七章 关键参数表第八章 维护保养第九章 故障处理目目 录录第一章第一章 压缩机组的组成压缩机组的组成总体布局图总体布局图进气系统排气系统液压启动电机箱体通风系统消音系统总体布局图总体布局图燃料气撬水洗小车CO2灭火柜矿物油撬矿物油冷却器干气密封撬第二章第二章 燃气发生器燃气发生器RB211-24GRB211-24GRB211RB211系列发展史系列发展史Aero thrust lbs 30,000 1975 1980 198

2、5 1990 1995 2000Industrial power MW25-22BIndustrial RB211-22 -524B-524C-524D4-524G-524HIndustrial RB211-24A Industrial RB211-24C Industrial RB211-24G Industrial TrentIndustrial RB211-24GUpgrade Trent 900Trent 800Trent 700 100,00050 50,000 70,000 90,000 RB211-24G由航空发动机RB211-524G改型而来。RB211-524G是带有内涵道的

3、三轴发动机。 RB211-24GRB211-24GRB211-24G的改型的改型工业型工业型TrentAERO RB211-524RB211-24G去掉了原有的风扇和涵道以及低压涡轮，在叫法上仍然沿用了原来的叫法，同时也沿袭了其单元模块化结构。RB211-24GRB211-24G单元分解单元分解Air intakeModule 01 IP CompressorModule 02 Intermediate CasingModule 03 HP systemModule 04 IP turbine Module 05504 Kg(1110lb)366 Kg(740lb)800 Kg(1765lb)

4、320 Kg(705lb)418 Kg(922lb)RB211-24GRB211-24G的结构的结构HP Rotor 9500 rpmHP StatorIP Rotor 6650 rpmCombustor 18 Fuel BurnersStarter System 4500 rpmIP StatorIP compression ProcessAir Drawn into Gas GeneratorHP CompressionCombustionExhaust进气进气压缩压缩燃烧燃烧做功做功RB211-24GRB211-24G主要数据主要数据转动方向：顺时针（面对进气端）燃料类型：双燃料 （UC

5、S3为天然气，单燃料系统）润滑油：合成油压气机剖分线：水平/垂直慢车转速：N1 3250rpm正常运行转速：N1 6643rpm，N2 9445rpm最大持续转速：N1 6720rpm，N2 9550rpmGGGG仪表系统仪表系统第三章第三章 动力涡轮动力涡轮RT62RT62RT62RT62的结构的结构1、转子 一级动叶 二级动叶 涡轮盘等2、静子 一级喷嘴 二级喷嘴 隔板等3、2个径向轴承 1个止推轴承4、轴承温度探头5、转速和振动探头6、涡轮盘轮缘温度探头7、 进气扩压器 排气扩压器RT62RT62主要数据主要数据类型：冲击，反力式转动方向：顺时针旋转（面向输出轴端）额定功率：28337k

6、W转速 额定转速：4800 rpm 最大持续转速：5040 rpm 控制范围：3390 5292 rpmISO额定工况下 进气温度：757 进气压力： 395 kPa 排气温度：485 PTPT仪表系统仪表系统第四章第四章 压缩机压缩机RF3BB36RF3BB36RF3BB36RF3BB36的含义的含义R：Rotating Compressor旋转式压缩机F：F级,达到45000Bhp3：3级叶轮BB：Side Inlet,Beam Style, 侧面进气，横梁式36：进出口法兰公称直径36”非驱动端非驱动端驱动端驱动端1、壳体 2、一级叶轮 3、二级叶轮4、三级叶轮 5、止推轴承 6、径向轴

7、承7、干气密封 8、干气密封 9、径向轴承RF3BB36RF3BB36的结构组成的结构组成RF3BB36RF3BB36主要数据主要数据类型：离心式，封闭式结构叶轮级数：3级最大持续转速：5040rpm最小运行转速：3390rpm正常运行转速：4800rpm最大工作压力：126.44kg/cm2进气压力：63.981kg/cm2进气温度：29.2进气流量：6.2351acms排气压力：100.49kg/cm2排气温度：66.82排气流量：4.5768acmsCCCC仪表系统仪表系统CCCC仪表系统仪表系统第五章第五章 辅助系统辅助系统干气密封系统主润滑油系统GG润滑油和液压油系统液压启动系统燃料

8、气系统空气系统 (辅助空气/进排气/通风/消音/冷却&密封等)火气系统1 1、干气密封系统、干气密封系统PrimaryVent一次放空Secondary Vent二次放空干气密封的发展干气密封的发展 自20世纪60年代晚期，干气体封严技术已经开始有所发展。70 年代中期出现了较为实用的设计，后来发展成为现在使用的密封设计。 干气体封严取代了需要封严油系统的传统滑油封严。原来的封严滑油系统占用空间较大，需要很多与之相关的安全开关，并且要花费大量时间和资金进行维护。干气体封严系统更加简单，并且与传统的封严技术相比需要更少的维护。干气体封严在转动封严件上采用了螺旋槽图案，静子封严件使用了高精

9、度车铣加工的石墨表面。封严使用了流体静力学和流体动力学原理使工作过程中保持最小的泄漏量。DGSDGS仪表系统仪表系统2 2、主润滑油系统、主润滑油系统主润滑油系统主润滑油系统 RF3BB36压缩机和RT62动力涡轮采用同一套矿物油润滑系统。该系统主要包括主滑油箱，2台滑油泵， 油冷器，温度控制阀，双联过滤器，自力式压力控制阀，高位油箱，以及一些安全阀和控制仪表。 主润滑油撬体位于机罩外部,油箱注油量6834升,高位油箱容积1400升。工作时，当油箱温度26QMT高于35，允许起泵。主泵供油压力63QMP2低于40PSI时，将启动备用油泵。泵出口汇管压力通过自力式压力控制阀PCV0202（图中未

10、画出，该阀门调压范围为2030PSI）将输出压力调整为20PSI，引压点取自26QM后的去往高位油箱的管路。经过油冷器的滑油和没有经过油冷器的滑油通过温度控制阀TCV0201混合后，通过双联油滤。油冷器风机的起停，通过26QMCO来控制。当其温度高于49时，1#风机启动；当温度高于58时，2#风机启动；当温度低于40时，两台风机停止。温控阀TCV0201为机械阀门，通过热胀冷缩原理实现输出温度控制，输出温度为544。过滤器两端压差报警值为69kPag。矿物油供油温度26QM设定值为H65 ，HH68 。所有的滑油都先经过高位油箱，然后才供往压缩机和动力涡轮。主滑油供油压力63QM设定值为L17

11、PSI，LL12PSI，正常的供油压力为20PSI。完成润滑后，滑油靠重力作用返回油箱。3 3、GGGG润滑油和液压油系统润滑油和液压油系统GGGG润滑油和液压油系统润滑油和液压油系统 合成油系统是一个多功能系统，不仅为燃气发生器GG提供润滑和冷却，而且还为燃气发生器的进口可调静子叶片操纵提供高压液压油。 该系统主要包括滑油箱，2套滑油泵， 换热器，温度控制阀，双联过滤器，2个电磁选择阀，高压过滤器，以及一些安全阀和控制仪表。 每个马达驱动的油泵由5个叠在一起的泵组成，每个泵的尺寸都是按其专门用途而设定的，每个泵之间靠安装边连在一起。低压油 低压滑油用来润滑燃气发生器，油泵从油箱吸进滑油，在泵

12、的出口有一内置安全阀，其把油泵的输出压力限制为350PSI。在滑油控制模块中，输出压力进一步降低到240PSI的系统工作压力。高压油 高压滑油用来操纵燃气发生器的进口导向叶片，高压泵从低压泵的出口吸入滑油并给滑油增压。高压泵的出口有一内置安全阀，其把高压泵的输出压力限制到1000PSI。在滑油控制模块中，输出压力进一步降到 750 PSI的系统工作压力。回油 回油系统包括3个油泵，它们从燃气发生器的三个轴承处把油抽回。由于送到燃气发生器的滑油并不是在前、中、后轴承腔间平均分配的，所以每个回油泵的尺寸都是按其回油量的多少来确定的。GGGG润滑油和液压油系统润滑油和液压油系统 合成油油箱位于燃机箱

13、体内，注油量为800升。油箱温度26QGT高于15 时，允许起泵。 自低压泵打出后，经过换热器的滑油和没有经过换热器的滑油通过温度控制阀TCV0715混合后，温度控制在604。该换热器位于燃料气撬上，通过合成油与燃料气的换热实现滑油降温和燃料气预加热的目的。混合后的滑油通过双联油滤，该压差报警点为100kPad。之后，一部分滑油送往高压泵增压后，用于VIGV控制，一部分送往GG润滑油控制模块。在GG转动之前，选择阀20QGSV1打到BYPASS位置，滑油被送回到油箱。当液压启动马达开始转动前，选择阀20QGSV1和20QGSV2打到PRE-WET位置，滑油通过节流孔板，并以1.5L/min的流

14、量对GG轴承进行润滑。当N1低速轴转速达到2200rpm时，选择阀打到SHEDULE位置，由GG LUBE OIL Control Valve根据不同的N1转速并按照一定的曲线，向前、中、后三组轴承供应滑油。GG的回油是通过与三组轴承分别对应的3个回油泵来实现的。 被送往高压泵的那部分滑油被加压后，经过1个单油滤，然后同样经过滑油控制模块，在此其压力被调整为750PSI，之后高压油被输出到GG的液压作动筒，以实现VIGV的控制。另外，在系统管路中设有蓄能罐，其压力设定为515PSI，从而可以实现高压油泵的在线切换。GGGG润滑油的供给润滑油的供给4 4、液压启动系统、液压启动系统液压启动系统液

15、压启动系统 液压启动系统主要包括：启动电机、液压泵、注油泵、控制泵、过滤器和液压马达，以及传动机构。 注油泵的作用是给液压泵的进口和出口注油，以在泵的进口和出口建立起300PSI的工作压力。 液压泵运转时，注油泵继续工作，向液压泵的进口供油，以补充经调节器返回油箱的滑油。但注油泵不再向液压泵的出口供油，这是因为注油泵克服不了作用于单向阀另一侧的4500PSI的压力。 控制泵的输出为控制液压泵输出流量的变化提供所需的油，控制泵的输出压力调节为1200PSI，此压力就是比例控制阀所需的工作压力，比例控制阀定位液压泵斜盘的角度，从而实现油量输出的控制，进而控制液压启动马达的转速。启动曲线启动曲线NH

16、NLN35 5、燃料气系统、燃料气系统燃料气系统的组成燃料气系统的组成 燃料气系统可大致分为3部分：调节撬、机罩内阀门&管路和GG本体部分。调节撬的主要作用是对燃料气进行过滤和加热。主要包括：过滤器、隔离阀20FGCI、安全阀、放空阀20FGCV、换热器、加热器和流量计，以及相关温度和压力仪表等。 机罩内部分的主要作用为隔离、放空和流量控制供给。主要包括：隔离阀20FGI、放空阀20FGV和计量阀20FMV。 GG本体部分包括：燃料气母管、18个双燃料喷嘴和2个火花塞。 燃料计量阀燃料计量阀 燃料计量阀20FMV控制着送往燃气发生器的燃料流量。计量阀包括阀体、驱动机构和解算器。 解算器

17、就像一个线性可变差分传感器（LVDT），监控阀的位置，并把这一数据传给PLC，PLC把此阀位信号作为驱动器PID的输入信号。PID的输出信号增加或者减小阀的开度，知道解算器的反馈信号与所希望的设置点相匹配为止。 阀门的开度由一个3相144V直流步进电机来驱动。流量修正曲线确保控制系统能准确地把阀定位在任何想要的燃料流量位，由内部解算器来验证该阀门已获得所希望的流量。 该阀门由厂家做校验和流量测试，且不允许拆开，精度只有在实际流动情况下才可做校验。6 6、空气系统、空气系统空气系统可分为6个子系统：进气系统排气系统箱体通风系统辅助空气系统 GG冷却和密封气系统 GG防喘放气系统 空气系统仪表空气

18、系统仪表辅助空气系统辅助空气系统紧急停车冷却空气 紧急停车后，在发动机控制系统ECS控制下20QGBA将 开启，辅助空气自动供入到涡轮轴承区域，以最大程度的减小热浴作用的影响和轴承区域余油的碳化。从外部提供的冷却介质经装在燃气发生器上的Davis阀门供入涡轮轴承。动力涡轮封严空气 动力涡轮的排气压力可能要比轴承座内的压力低，封严空气被引入到位于二级叶片和轴承罩之间的迷宫密封上中央，以阻止滑油进入排气系统。如果封严空气压力过低，可能会导致轴承中的滑油进入排气系统；如果压力过高，则会造成空气和油雾的混合物从轴承通风系统中排出。 因此，在启动和停车过程中，N3转速低于1500rpm时，20QMBA将

19、开启，采用辅助空气来进行封严；当机组正常运行时，采用IP7抽气进行封严。GGGG冷却和密封气系统冷却和密封气系统GGGG防喘放气系统防喘放气系统VIGVVIGV的控制的控制第六章第六章 控制系统控制系统FT-125（ControlLogix PLC）系统 软、硬件的应用本特利3500振动监测系统 (BN3500 Vibration System)；喘振控制（Surge Control）机组火气系统1、FT-125（ControlLogix PLC)系统软、硬件的应用及编程控制系统基本结构：控制器I/O(输入/输出)系统通讯网络可视硬件编程系统ControlLogx系统网络类型: EtherNe

20、t ControlNet （一个控制网最大可以连接99个节点） DeviceNet （一个设备网最多可以连接64个现场设备） DH+/RIO DH485/串口 第三方通讯1、FT-125（ControlLogix PLC)系统软、硬件的应用及编程ControlLogix 系统编程环境 ControlLogix 系统允许在Windows NT / Windows 2000/ Windows XP 操作系统下安装运行。相关应用软件如下：RSLogix5000 PLC编程软件RSLinx 通讯连接软件RSNetWorx for ControlNet 控制网网络组态软件RSNetWorx for De

21、viceNet 设备网网络组态软件 RSNetWorx for EtherNet 以太网网络组态软件1、FT-125（ControlLogix PLC)系统软、硬件的应用及编程ControlLogix 控制器特性: 该控制器允许多个控制器位于同一机架中；每个控制器允许最多250个通讯连接；可寻址最多128000个离散点或4000个模拟量点；支持NetLink 网络，如：DeviceNet 、ControlNet、 EtherNet/IP 。1、FT-125（ControlLogix PLC)系统软、硬件的应用及编程 3500监测系统能够通过多种传感器采集数据，它可以为我们提供机器的信息。比如：

22、压缩机的振动、轴向位移、键相位等等。其从现场传感器采集的数据通过3500监视器框架内的监视器和健相位通道传送给交换机，再由交换机传送到站控机的。3500监测系统的硬件组成： 1、传感器； 2、3500监视器框架； 3、软件； 4、一台主计算机。2 2、BENTLY 3500BENTLY 3500振动监测系统振动监测系统BENTLY 3500系统有多种显示方式： 1、机组图； 2、棒状图； 3、当前值； 4、实时和历史趋势图； 5、报警、系统、计算机列表。该系统包括有三个软件包，分别为: 1、框架配置软件； 2、数据采集； 3、DDE服务器软件； 4、操作员显示软件。2 2、BENTLY 350

23、0BENTLY 3500振动监测系统振动监测系统3500监测系统的监视器框架之间的通讯方式有： 1、本特利主机和框架间的通讯：lRS232通讯、lRS232Digboard安装、lRS422通讯、l调制解调器通讯； 2、框架间进行的通讯； 3、DDM2/TDM2通讯。2 2、BENTLY 3500BENTLY 3500振动监测系统振动监测系统GG喘振控制 燃气发生器的压气机，主要保证压气机在发动机正常工作的高转速范围能稳定工作和有最佳的效率。这样燃气发生器在低转速区运转时，由于压气机中的气流很不稳定而发生喘振，燃气发生器难以起动和通过低转速区。为此需要有控制地从压气机中放出一部分空气，使燃气发

24、生器易于起动和顺利达到工作转速。 3 3、喘振控制、喘振控制GG喘振控制 压气机气流控制系统的主部件包括：l一套低压压气机进口可调进气导向叶片（VIGV）机构，通过（MOOG）伺服阀门控制液压油进行操作，伺服阀门由控制系统通过采用NL/TL 信号来控制。l一套放气机构包括2 个低压操纵放气阀门，1 个高压3 级（HP3）操纵放气阀门，2 个起动排气阀门，和一个电磁阀门。 在较低的燃气发生器转速下，气流的稳定性由VIGV 机构的调节、1 个HP3和2 个低压操纵阀门的放气来保证。HP3 和低压操纵阀门由电磁阀控制的HP3 空气控制，该电磁阀由控制系统操纵。当电磁阀门关闭时，其断开操纵排气阀门的H

25、P3 和1P 空气压力，使放气阀门关闭。当电磁阀打开时，使得HP3 空气压力从旁路到排气阀门并且打开HP3 和低压操纵放气阀门。 3 3、喘振控制、喘振控制GG喘振控制 在满载紧急停车过程中，使用电磁阀打开排气阀门来保证气流稳定。在这种情况下，控制系统关闭HSSOC 并打开电磁阀，使HP3 空气压力旁通到排气阀，并打开HP3 和低压操纵放气阀门。在起动过程中，空气流的稳定性通过起动放气阀来维持。起动放气阀用内部弹簧维持成打开状态，通过HP3 空气压力产生的作用力克服放气阀内部弹簧力而关闭。直接作用在起动放气阀上的HP3 空气压力被传送到放气阀活塞的顶部。起动期过程结束时, 增大了的 HP3 空

26、气压力克服使起动放气阀保持打开的弹簧力，使起动放气阀关闭。 3 3、喘振控制、喘振控制压缩机喘振控制 对于任何给出的转速，一台离心压缩机都有一个Pd/P，或压头与流量的临界比，该临界比或喘振线被定义为对于一给定转速，进入该压缩机的最小实际容积流量，低于它，喘振就出现。当这个比超过临界值时，则有一不稳定的脉动气流。所以不允许在喘振区或靠近喘振区运行压缩机。严重的喘振会引起推力轴承失效，不对中，过热、和其他损伤。使装备有喘振控制系统的压缩机不靠近喘振线运行。在正常情况下观测后，确定最小流量控制的整定植。 RR压缩机组采用如下图所示的防喘震的方法。当喘震情况即将发生时，PID调节器就会给防喘阀发出一

27、个开阀命令，将压缩机出口的部分压力导流到其入口，以缓解压缩机出口流体的截流情况，从而达到防喘的效果。 3 3、喘振控制、喘振控制3 3、喘振控制、喘振控制压缩机喘振曲线压缩机喘振控制lThe Control Lines:lControl Fault Line (Actual Surge Line): at which the Compressor theoretically goes into surge.lii. Compressor Surge Line (Surge Trip Line): at which surge is imminent and generates “Surge F

28、ailure”. Typically, this is set at 0.5% of point on Control Fault Line.liii. Safety Line (Safety Valve Open Line): at which surge control safety function overrides any other control and instantaneously opens the valve. Typically, this is set at 1% of point on Control Fault Line.liv. P/I Control Line

29、 (Surge PI-Control Line): at which surge is controlled according to PI Control action if opening has not already been initiated through surge anticipation. Typically, this is set at 6% of point on Control Fault Line. 3 3、喘振控制、喘振控制压缩机喘振控制lv. Approaching Surge and Recycle Control Line (Approaching Sur

30、ge Alarm Line): at which a pre-alarm for approaching surge is initiated. This is adjusted to the customers preference.lvi. Derivative Line (Surge Anticipating Line): is the earliest point at which the system can anticipate surge, depending upon fluid dynamic characteristics. Typically, this is set a

31、t 15% of point on Control Fault Line.liv. P/I Control Line (Surge PI-Control Line): at which surge is controlled according to PI Control action if opening has not already been initiated through surge anticipation. Typically, this is set at 6% of point on Control Fault Line. 3 3、喘振控制、喘振控制机组消防控制系统(S3

32、system) 该系统探测泄漏的燃气和防火。系统可以人工启动或自动启动。消防控制系统为火焰，过热，烟雾（滑油雾）和泄漏的可燃气体提供保护。UV，温度，和燃气探测器安装在封闭空间和通风管道中。 通过连接到专用的,装在UCP上的消防和燃气控制和监视面板，这些传感器自动报警，关闭并释放CO2灭火器。消防和燃气控制面板也监测这些传感器和它们的电路是否有故障。 消防控制系统包括4个主CO2气瓶，4个后备CO2气瓶，3个UV 火焰探测器， 2个温度探测器。在GG/动力涡轮封闭空间内，CO2 气瓶包括一排4个主气瓶和一排4个备用气瓶。在消防或CO2泄漏时闪光灯和警报笛被激活以警告周围的工作人员。CO2延迟1

33、0 秒释放，允许人员撤出封闭室。在GG/动力涡轮封闭空间内只要有一个探测器发生报警，CO2气瓶将会动作释放，从而对机组进行保护。 4 4、机组火气系统、机组火气系统第七章第七章 关键参数表关键参数表序号序号项目或测试点项目或测试点单位单位参数参数1 1压缩机型号压缩机型号- -RF3BB36RF3BB362 2发动机型号发动机型号- -RB211-G62RB211-G623 3燃烧空气进气过滤器压差燃烧空气进气过滤器压差最大压差最大压差KpaKpa0.50.54 4燃料气压力燃料气压力最低值最低值- -最高值最高值MpagMpag3.6-5.23.6-5.25 5燃料气温度燃料气温度最低值最低

34、值26.826.86 6仪表气压力仪表气压力最低值最低值KpaKpa550550最高值最高值KpaKpa100010007 7矿物油润滑油压力矿物油润滑油压力最低值最低值psigpsig1212最高值最高值psigpsig30308 8矿物油润滑油箱泵启动温度矿物油润滑油箱泵启动温度最低温度最低温度35359 9矿物油润滑油工艺温度矿物油润滑油工艺温度最低温度最低温度1515高停机值高停机值68681010矿物油润滑油过滤器压差矿物油润滑油过滤器压差报警值报警值kpakpa69691111润滑油液位润滑油液位最大工作液位最大工作液位mmmm856856低报警值低报警值mmmm779779停机值

35、停机值mmmm7007001212压缩机（非）驱动端压缩机（非）驱动端最高温度最高温度1301301313压缩机内（外）止推轴承压缩机内（外）止推轴承最高温度最高温度1301301414动力涡轮径向动力涡轮径向/ /止推轴承温度止推轴承温度高报警值高报警值120120高停机值高停机值1301301515前轴承前轴承/ /中间轴承中间轴承/ /后轴承振动后轴承振动值值X/YX/Y报警值报警值mm/secmm/sec1818停机值停机值mm/secmm/sec28281616动力透平轴向振动值动力透平轴向振动值正常范围正常范围m m-0.360.36-0.360.361717进口阀开启差压值进口阀

36、开启差压值设定设定KpaKpa250250关键参数表关键参数表1818进口压力值进口压力值最低最低MPaMPa6.56.519出口压力值最高MPa10.510.520出口汇管压力高报警值MPa1010高高报警值MPa10.510.521出口温度报警值设计7575实际值757522出口温度停机值设计8080实际值808023隔离气进气压力低报警值KPa3535高报警值KPa11011024隔离气进气流量最高进气流量Nm3/高报警值6 625干气密封处理橇过滤器差压报警差压KPa10010026干气密封过滤器差压报警值KPa10010027干气密封进气压差最低进气压差KPa20720728干气密封

37、处理橇开始加热温度4545停止加热温度858529干气密封一次排气正常运行时压差高报警Kpad9090正常运行时压差高高报警Kpad120120保压或停机时压差高报警Kpad360360保压或停机时压差高高报警Kpad48048030压缩机轴承振动(位移X/Y)高报警值m6060高停机值m909031压缩机轴承轴向位移低(负向）停机值mm-0.64-0.64高（正向）停机值mm0.640.6432压缩机进口流量最低进口流量104Nm3/d暂无暂无最高进口流量104Nm3/d3700370033压缩机进口压力低报警值Mpa7 7低停机值Mpa6.56.5第八章第八章 维护保养维护保养维护保养级别例行维护保养：日维护、周维护以及任何停机情况下所进行的维护保