清华燃机7 冷却与密封空气系统

冷却空气与密

封空气系统1处理高温部件超温的

两项措施用压缩空气冷却透平的高温部件的目的。

①降低高温部件的工作环境温度；

②提高燃气透平初温，从而提高机组输出功率。监控高温部件温度、超限报警及发遮断跳闸指令，保护机组不超温，延长机组寿命。2本系统功用对燃机高温燃气通道中各部件冷却；冷却透平外壳和排气管道支撑；提供轴承密封所用的增压空气源；为压气机防喘振提供放气通道；为机组进口空气滤网的自清洗提供脉动气源；为控制系统的气动阀门提供操作气源。3系统气源对MS6001B机组而言，冷却与密封空气源来自——压气机级间抽气与排气；外部交流马达驱动的压缩机供气。456透平的冷却高温通道与透平外壳需冷却的部件：透平喷嘴、动叶、轮盘；透平外壳和排气管道支撑。从压气机16级处（AE-16）冷却透平叶轮等→从压气机高压密封处漏气冷却一级喷嘴等→离心式压缩机冷却透平外壳和排气管道的支承；7轮间温度探头测点布置图8透平的冷却与冷却相关的温度监测：在透平叶轮间，有14只（7对）热偶信号送入通讯器C,只要有一对两支相差65.5℃,则报警。如果轮间温度高时，不允许进行水冲洗。这7对热电偶：TT-WS1FI-1、2（第一级前，内侧），

TT-WS1FO-1、2（第一级前，外侧），TT-WS1AO-1、2（第一级后，外侧），TT-WS2FO-1、2（第二级前，外侧），

TT-WS2AO-1、2（第二级后，外侧），TT-WS3AO-1、2（第三级后，外侧），TT-WS3FO-1、2（第三级前，外侧）。其中，每对热电偶取平均值，得到其轮间温度信号。9透平的冷却如其中的最大者超过报警给定值，则报警。“WHEELSPACETEMPERATUREHIGH”（轮间温度高）。只要7对热电偶中有一对的两支热电偶信号相差超过65.5℃,发报警信号“WHEELSPACETEMPDIFFERENTIALHIGH”（轮间温度相差大）。如果透平轮间温度高，则不允许对机组进行水清洗，以避免机组受到损坏，这一点由程序系统提供了自动保护。10透平外壳和排气管道支撑的冷却冷却气源:由离心式压缩机马达88TK-1,-2提供空气，一备一用；工作流程：进口处有进气消音器；出口处有逆止阀和压力开关63TK-1,-2，该阀：P>635mmH2O,闭合，P<635mmH2O,打开,轮控盘上报警；此信号送入(r)(s)(t)控制器中，作为降低速度/负荷的基准，控制机组维持排气温度，起保护作用。先冷却外壳，然后冷却管道支架…。11轴承密封空气气源来自压气机第五级处，通过(AE-5)接头引出；密封空气路径：隔离阀→分离器→法兰孔板→B和E进入1、2号轴承。在轴承两端形成一道压力屏障。将润滑油封在轴承体里，空气随润滑油一起返回到轴承箱，经由排气管排放到大气。过滤后的空气杂质通过节流孔C排入烟道；12压气机防喘振措施之二压气机防喘振的两项措施如下：

①安装进口可转导叶；②防喘振放气阀VA2-1,-2。防喘放气系统工作过程：①启动前，防喘振放气阀VA2-1,-2全开。位置开关33CB-1,-2检查位置变化，并将信号送

入控制系统，实施对机组的控制。13防喘放气系统工作过程（续）②启动过程中，压气机第11级后气体经两只放气阀放掉一部分压缩气，防止喘振发生；③到达工作运行转速时，由压气机的排气压力关闭放气阀；④电磁阀20CB-1控制压气机排气是否能关闭放气阀，当机组达运行转速，转速继电器14HS逻辑信号为真，20CB-1接通；⑤放气阀后的孔板法兰，用来限制放气量。14压气机排气管道及使用AD-1，关闭第十一级防喘放气阀VA-1,-2；AD-2，关闭液体燃料起动失败放气阀；AD-3，进气室空气滤网自清洗脉冲气源；AD-4，接压气机出口压力传感器96CD-1;信号送入温控系统，实现用“压力偏差法”设定温控基准曲线，对燃机作温控；AD-7，用于液体燃料前置系统燃料转换阀；AD-8，用于雾化空气源。AD-9，如果用，见进口空气加热。15进气室空气滤网自清洗

加压空气处理AD-3引出的排气进入空气滤网使用前需干燥、调压、冷却。处理过程：见下图10－39。图中，调压阀VPR67调整设定值：7.3.28(kg/cm2)16加压空气的处理图17本系统要点提示1、主要功能。2、控制部件及测量参数。3、透平结构的主要冷却部位。4、两个空气源的使用。5、轴承怎样实现冷却与密封。5、与相关系统的联系。18MS9E型燃气轮机

冷却与密封系统图介绍见下面简图19MS9E冷却与密封空气系统20MS9FA型燃气轮机

冷却与密封空气系统介绍一、本系统作用1、压气机启动过程中间级放气防喘；2、冷却透平内部高温部件；3、冷却透平排气框架；4、密封1号轴承及冷却2号轴承；5、为气动阀门提供操作气源。21冷却与密封系统冷却密封系统将压气机气流提供给透平转子和定子以及的其它部分，用来防止这些部分在正常运行时候的过热和防止压缩机喘振。在某些燃气轮机型号中，该系统也为透平轴承提供气封。在MS9001FA中，有一个真空润滑油排泄系统。密封轴承用的必要的压差是由轴承排泄通道中的压力下降而不是增大压力来实现的。因此，轴承密封功能与其它燃机模式不同。22冷却与密封系统简介抽气与排气部位第九级和第十三级及排气级。当透平运行时，部分空气从上述三个部位处抽出，冷却透平高温部件。离心式送风机从机座以外压缩机送进来的压缩空气，被用来冷却透平排气框架，及密封2号轴承。

23二、本系统组成冷却和密封系统是由透平气缸、透平喷嘴、转子轮盘、压气机抽气管和相关部件里的特殊设计的气体通道组成的。这些相关部件包括：1、排气框架送风机88TK-1,-2;2、送风机压力开关63TK-1,-2;3、送风机调节风门VCK-7;4、送风机的反向通风调节风门(VCK7-1)；5、2号轴承面送风机电机(88BN-1,-2)与压力开关(63BN-1,-2)；249FA冷却与密封系统（续）二、本系统组成（续）6、2号轴承空气过滤器；7、2号轴承送风机的单向阀(VCK7-3)；8、抽气阀(VA2-1,-2,-3,-4)；9、VA2抽气阀的限制开关33CB-1,-2,-3,-4；10、20BC-1,-2电磁阀(用来激励抽气阀)；11、压气机排气压力转换器96CD-1,-1B,-1C等。25冷却与密封系统的

三个子系统及功能描述1、压气机防喘保护放气子系统；2、透平叶轮与叶片冷却子系统；3、排气框架和2号轴承面冷却送风机子系统。26各子系统的功能描述子系统1

压气机防喘保护防止压气机喘振放气措施。工作过程起动过程中20CB-1，-2处于关闭态。四个排气阀VA2-1,-2,-3,-4处于打开位置。第9、13级气体排放到透平排气扩压器。压气机排气用来关闭放气阀VA2-1,-2,-3,-4。

27子系统1.

压气机防喘放气子系统（续）

空气过滤器FA6-1，可手动排污，过滤气进入20CB-1，-2，该阀的“C”口能自由吹出到大气。位置开关33BC-1－4，用于确保点火前完全打开排气阀。当转速达最大时，20CB-1,-2动作，关闭排气阀。当停机信号发出时，20CB-1,-2打开排气阀，压气机的第9、13级再次处于放气状态。四个排气阀没有被打开时，不能起动机器！28子系统的功能描述（续）子系统2.

冷却涡轮、叶片与气缸的子系统工作过程（内部与外部回路）1、内部回路来自压气机排气。冷却第1、2级叶片，第一级喷嘴和第一级、第二

级和第三级前轮间。2、外部回路来自第13级抽气。冷却第三级叶片和气缸。29子系统的功能描述（续）

子系统3.排气框架和2号轴承面的冷却子系统四个离心式压缩机提供冷却空气，其对应的电机编号是：88TK-1,-2;88BN-1,-2。

前者冷却排气框架，后者密封2号轴承面。均各为一备一用。由单向阀VCK7-1或－2；VCK7-3或－4防逆流，后分流到排气框架和2号轴承面。压力开关63TK-1,-2和63BN-1,-2测量送风机的气压力。当压力低时，报警或停机。30子系统的功能描述涡轮点火温度受到严格的控制。点火温度计算来自于：热电耦测得的尾气平均温度；压气机压比等透平机械参数；如压气机排气压力传感器96CD-1,-2B失效，控制系统按照尾气温度和实际燃料消耗计算点火温度。31高压气的气源作为控制气动阀门的气源压气机排气压力控制开关有以下三个。96CD-1a,96CD-1b,和96CD-1c水洗的供应与注意事项水洗时注意关闭阀门与打开阀门。本部分系统图，参见9FA原文图。32MS9FA冷却与密封空气系统图339FA压