燃气轮机及其辅助系统介绍
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燃气轮机的工作原理分析燃气轮机是一种将燃气能转换为机械能的热动力装置。
它通过燃烧燃气,并利用高温高压气体的膨胀驱动涡轮机运转,从而将热能转化为机械能。
本文将对燃气轮机的工作原理进行深入分析。
一、燃气轮机的基本构造燃气轮机主要由压气机、燃烧室、涡轮机和辅助系统等组成。
压气机负责将大气中的空气压缩,提高压气机出口的压力和温度;燃烧室将燃料与压缩空气混合并燃烧,产生高温高压的燃气;涡轮机则利用高温高压燃气的膨胀作用,转动轴,输出机械能。
二、燃气轮机的工作过程1. 压缩过程在压气机中,压气机叶片将空气压缩,并不断增加其压力和温度。
由于压缩过程中涡轮机的功率输入,工作流体的压力会急剧增加,温度也会相应上升。
2. 燃烧过程压缩后的空气进入燃烧室,与喷入的燃料充分混合并燃烧。
在燃烧过程中,燃气的温度急剧升高,压力也随之上升。
在燃烧过程中,燃气释放的热能被吸收,并驱动涡轮机的转动。
3. 膨胀过程高温高压的燃气进入涡轮机,通过叶轮的高速旋转,将热能转化为机械能。
涡轮机的转动使得轴上的负载得以工作,产生功率输出。
4. 排气过程经过涡轮机的工作后,燃气温度和压力均下降。
排气系统将残余燃气排出燃气轮机,进入大气中。
三、燃气轮机的特点与优势1. 高效率:相比于蒸汽轮机,燃气轮机拥有更高的实际功率和热效率,能够更充分地利用燃气的能量。
2. 快速启动:燃气轮机的启动时间相对较短,可以在数分钟内达到额定工况。
3. 灵活性:燃气轮机由于结构简单,响应速度快,适用于大范围的负荷变化,具有较好的负载调节性能。
4. 环保性:燃气轮机燃烧过程中的烟气排放较少,对环境污染较低。
四、燃气轮机的应用领域燃气轮机由于其高效率、快速启动和灵活性的优势,广泛应用于各个领域。
以下是燃气轮机的几个主要应用领域:1. 发电行业:燃气轮机广泛用于电力厂的发电设备,可以有效提供稳定可靠的电力供应。
2. 航空航天产业:燃气轮机被用于飞机、火箭等航空航天器的推进系统,提供动力支持。
燃气轮机辅助设备一、附件传动系统及设备:附件传动系统应由附件齿轮箱及其驱动的设备组成,它的作用是起动时成起动后又可逆向将燃气轮机轴输出扭矩经过相应的齿轮驱动主润滑油泵和主液压泵,附件齿轮箱应是一个多轴的传动机构,其中与压气机及起动设备相连的1号轴上还应设有超速飞锤,作机组的机械超速保护之用。
二、起动系统、盘车系统及设备:起动系统采用电动-液压变扭器起动,本系统确保燃气轮机由零转速过渡到点火、自持、脱扣状态所需的动力,同时还能“冷拖”机组,对机组进行高速盘车。
启动电机的启动时间(n=0→3000rpm)要求不大于15秒并设有过载保护。
启动和盘车系统应由启动电机、液力变扭器、棘轮盘车装置、盘车油泵、启动离合器和有关管路组成。
三、润滑油系统及设备:应保证在机组的启动、正常运行以及停机过程中,向正在运行中的燃气轮机发电机组的各个轴承、传动装置及其附属设备供应数量充足的、温度和压力合适的、干净的润滑油,以确保机组安全、可靠地运行,防止发生轴承烧毁、转子轴颈过热弯曲、高速齿轮法兰变形等事故。
同时,本系统还应提供机组的跳闸控制油系统和液压油系统用油。
系统除了一台由附件齿轮箱驱动的正常运行用主润滑油泵外,还设置启动和停机用交流辅助润滑油泵和直流应急润滑油泵各一台。
润滑油箱安装在机组辅助间的底座下面,在油箱上装有两台100%容量的冷油器及其切换阀,两台可以更换滤芯的油过滤器及其切换阀,润滑油母管压力调节阀,过压阀、跳闸控制油压力调节阀,油加热器和两台遮断控制油过滤器及其切换阀等。
在系统设计时,有合理控制油箱润滑油温的措施和手段,负荷齿轮箱回油管线安装就地温度表和流动指示计。
四、液压油系统及设备:液压油系统保证为燃烧系统和进口可调导叶系统的控制执行元件提供所需要的高压油。
液压油系统的主要部件至少应包括一台主液压泵,一台辅助液压泵,两个液压油滤油器及其间的一个切换阀和两套液压油歧管组合,溢油阀,排气阀和单向阀组成。
当主液压泵出口供应压力不能满足机组运行要求时,辅助液压泵能自动投入运行。
培训课件燃机及其辅助系统Gas Turbine & Accessory Systems Introduction程际宇1.Gas Turbine Principle & General Introduction 燃机原理及概况2. Gas Turbine Structure 燃机本体结构3. Gas Turbine Accessory Systems燃机附属系统4. Gas Turbine Inspection 燃机检修目录1.Gas Turbine Principle & General Introduction燃机原理及概况1.1燃机的专业词汇燃机和国内其他发电设备不同,能见到的燃气轮机操作系统基本都是英文系统并且不同的燃气轮机厂家都有独特的缩写,要学好燃气轮机,就要知道燃气轮机的结构,原理和部件名称。
IGN ignition点火IGNTR ignitor点火器IGV inlet guide vanes进口导叶1.2什么是燃气轮机燃气轮机是近几十年迅速发展起来的热能动力机械。
现广泛应用的是按开式循环工作的燃气轮机。
它不断地由外界吸入空气,经过压气机压缩,在燃烧室中通过与燃料混合燃烧加热,产生具有较高压力的高温燃气,再进入透平膨胀作功,并把废气排入大气。
输出的机械功可作为驱动动力之用。
因此,由压气机、燃烧室、透平再加上控制系统及基本的辅助设备,就组成了燃气轮机装置。
如果用以驱动发电机供应电力,就成了燃气轮机发电装置。
1.3燃气轮机发展历史燃气轮机是继汽轮机和内燃机问世以后,取了二者之长而设计出来的,它是内燃的,避免了汽轮机需要庞大锅炉的缺点;又是回转式的,免去了内燃机(典型的就是汽车发动机)中将往复式运动转换成旋转运动而带来的结构复杂,磨损件多,运转不平稳等缺点。
但由于燃气轮机对空气动力学和高温材料的要求超过其他动力机械。
从1791年英国人约翰·巴贝尔(John Baber)申请登记第一个燃气轮机设计专利算起,经过了半个世纪的奋斗,到1939年,一台用于电站发电的燃气轮机(400OkW)才由瑞士BBC公司制成,正式投运。
燃气轮机设备、系统介绍1.燃气轮机设备、系统介绍。
大气经过空滤器进入压气机,经过17级压气机、环形布置的14个燃烧室进行增温增压,形成高温高压的气体对透平做功,将热能转化为机械能,然后再通过发电机发电,将机械能转化为电能。
2.燃气轮机性能参数(1).机组主要规范特性如下:型号:PG9171E功率:119.9MW/120.9MW重油/轻油(ISO工况下)额定转速:3000rpm(2).压气机主要规范特性如下:压气机为轴流式,共有17级压力比:125:1(3).燃烧室主要规范特性如下:有14个燃烧筒燃气柴油时,雾化空气与燃料比为:1.4:1;燃烧重油时,雾化空气与燃料比为:1.7:1(4).透平主要规范特性如下:3级;进气温度1093℃,排气温度524℃监界转速为:一阶:1292rpm(透平)二阶:2492rpm(发电机)(5).发电机主要规范特性如下:型号:9H2型式:氢冷转速:3000rp容量:143.4MV A功率因数:0.83.略4.机组在运行、停机状态下的检查路线和巡检、抄表项目检查PEECC小室1.机组报警信号已经检查,确认2.根据重油来源,检查确定使用“国产油”或者“进口油”3.Mark V <R><R><S>控制器显示正常4.发电机DGP保护屏显示正常5.MCC盘上各辅机电源指示正常,操作开关均在“AUTO”位置。
6.辅助润滑油泵马达电流正常选择模块及其周边1.油溶性抑矾剂模块溶液箱液位正常2.燃油选择模块各排污阀处于关闭位置3.燃油进辅机间Y型滤网排污阀处于关闭位置4.污油坑液位正常辅机间1.辅助雾化空气泵传动皮带正常轮机间1.火花塞未处于弹出位置2.无漏油现象3.各启动失败排放阀(V A17-1,2,5)处于打开位置,无燃油滴漏负荷间、发电机间1.机组主轴转动无异声2.发电机间密封油压力、流量正常其他冷却水模块无漏水现象,热工控制盘信号及指示灯正常主变220KV中性点接地闸刀在合闸位置检查EX2000小室报警窗无报警,小室内温度正常CO2火灾保护装置储气罐液位、压力正常5.燃烧室各燃烧筒编号、火花塞、火焰探测器位置有4个火焰控测器,编号为#4,#5,#10,#11有2个火花塞,供点火用。
燃气轮机的原理与结构介绍燃气轮机是一种利用燃气燃烧产生高温高压气流,通过推动涡轮转动,进而驱动发电机或其他机械装置的热动力装置。
其工作原理主要包括燃气燃烧、能量转换和工作过程三个方面。
1.压缩机:压缩机是燃气轮机的核心部件之一,以提高压气机进气流动的动能,同时将气体压力提升至燃烧室所需的压力值。
压缩机通常由多级叶轮设计,叶片与壳体之间的间隙很小,以确保气流的紧凑状态。
气流在各级叶轮中加速,并在每个级别后面的导向叶片中改变流向,最终进入燃烧室。
2.燃烧室:燃烧室是将燃气和空气混合并进行燃烧的部分。
压缩机泵入的气体首先通过燃气轮机喷油器喷入燃烧室,混合燃气在点火器的点火下燃烧。
在燃烧的过程中,燃气内部的化学能被释放出来,产生高温高压的气流。
3.涡轮:涡轮是燃气轮机中的另一个关键部件,由高压涡轮和低压涡轮组成。
高温高压的燃气通过高压涡轮的叶片,使涡轮快速旋转。
旋转的涡轮通过轴向传递的力量,带动高速旋转的低压涡轮,最终推动轴线上的装置工作。
涡轮通常由高温合金材料制成,以保证在高温高压的环境下的耐磨、耐腐蚀性能。
4.排气系统:排气系统主要用于将燃气轮机的废气排放到大气中。
排气管在涡轮后面连接,将排放的废气引导出燃气轮机。
同时,排气管内部还设置了一些降温装置,以降低排气温度,减少对环境的污染。
1.压缩:压缩机将大量的空气吸入,通过多级叶轮的旋转将气体压缩成高压气体。
在此过程中,气体的体积减小,温度和压力增加。
2.燃烧:压缩后的高压气体进入燃烧室,在燃料的点火下燃烧。
这些燃烧物质会释放出大量的热能,将气体的温度提高到非常高的程度。
3.膨胀:高温高压的气体通过高温涡轮的叶片,使涡轮快速旋转。
涡轮通过轴向传递的力量带动低压涡轮旋转,同时提供给发电机或其他机械装置所需的动力。
4.排气:膨胀后的废气通过排气管排出,同时通过降温装置冷却后排放到大气中。
排气管内设有减震器和消声器,以减少噪音和震动对环境和设备的影响。
总而言之,燃气轮机利用压缩、燃烧、膨胀和排气等过程,将燃气燃烧产生的高温高压气体转化为机械能或电能。
燃气轮机相关系统简述1 燃气轮机燃烧系统燃烧系统主要由燃气轮机和余热锅炉的烟气系统构成。
空气由燃气轮机的进气装置(内部设有过滤器和消声器)引入压气机压缩后,进入环绕在燃机主轴上的分管式燃烧室。
厂外天然气经过厂区调压站分离、过滤和调压后,满足燃机进口要求的天然气再经过燃机天然气前置模块的加热、压力控制阀和流量控制阀的调整后通过燃料喷嘴喷入燃烧室后与进入燃烧室的压缩空气进行混合燃烧,燃烧后的高温烟气进入燃气轮机膨胀作功,带动燃气轮机转子转动,拖动发电机发电。
作功后的烟气温度依然很高,高温烟气通过烟进入余热锅炉。
在炉内,高温烟气加热锅炉给水产出过热蒸汽去汽机作功,烟气中的热量被充分吸收和利用,最后经余热锅炉的主烟囱排入大气。
2燃气轮机燃料前置处理系统燃机在主厂房外设有燃料前置处理模块,包括二级精过滤装置、性能加热器和终端过滤器,另外还有在启动时运行的电加热装置,性能加热器的加热源为来自余热锅炉中压省煤器出口的热水,在正常运行工况下将天然气加热到185℃以提高联合循环的效率。
启动电加热装置可将天然气加热28℃,使天然气的烃露点过热度和水露点过热度达到燃机启动时的要求。
3燃气轮机的水洗系统为了保持燃气轮机的出力和效率,清除叶片及通流部分的污垢,三套燃气轮机配有一套公用的水洗系统。
燃气轮机的水洗系统包括洗涤剂箱、清洁水箱和清洗泵。
水洗疏水直接通过管系统收集排至水洗疏水箱。
水洗疏水箱的容量为13300 升,布置在余热锅炉过渡烟道下方。
疏水箱内的水洗废水通过水洗废水排水泵打至化水专业的中和池。
4燃气轮机箱体的通风系统为了适应燃气轮机的快装和抑制噪声的需要,燃气轮机以箱装体的形式供货。
透平间和排气扩散段下端靠近运转层处,开有进风消声百页窗,在主厂房屋顶处装有排风机和消声器,以排出透平间和排气扩散段(包括燃机2#轴承)的热量,而负荷联轴器间的热量排放则采取在负荷联轴器间顶部装有送风机,送入主厂房内的空气,热空气由风接至主厂房外。