免费试读-燃气轮机的检修

燃气轮机的检修任其智编著机械工业出版社www.golden-book.com本书总结了作者最近十多年的工作经验，较全面、详细地介绍了燃气轮机的结构，燃气轮机检修计划的制定，影响燃气轮机检修周期的各有关因素，检修工作的组织实施，检修中应注意的有关事项及检修后的验收等。虽然本书主要是根据ＧＥ系列的发电用重型燃气轮机的有关资料编写的，但对其他公司生产的发电用重型燃气轮机的检修也有较重要的借鉴作用。图书在版编目（ＣＩＰ）数据燃气轮机的检修／任其智编著．—北京：机械工业出版社，２００４９ＩＳＢＮ７－１１１－１５１２４－０Ⅰ燃…Ⅱ任…Ⅲ燃气轮机－检修ⅣＴＫ４７８中国版本图书馆ＣＩＰ数据核字（２００４）第０８４８０４号机械工业出版社（北京市百万庄大街２２号邮政编码１０００３７）策划编辑：吉玲责任编辑：刘星宁版式设计：张世琴责任校对：姚培新封面设计：陈沛责任印制：洪汉军北京京丰印刷厂印刷·新华书店北京发行所发行２００４年１０月第１版·第１次印刷１０００ｍｍ×１４００ｍｍＢ５·５６２５印张·２插页·２１８千字０００１—４０００册定价：１７００元凡购本书，如有缺页、倒页、脱页，由本社发行部调换本社购书热线电话[phone]封面无防伪标均为盗版www.golden-book.com前言燃气轮机是一种新型的动力机械，它具有起动快、建设周期短、排气污染轻、占地面积小和耗水量少等显著优点，近来发展非常迅速。在西方一些发达国家，发电用燃气轮机的装机容量占发电总装机容量的一半左右。对于我国目前缺电严重且峰谷用电量相差很大的情况，燃气轮发电机组作为调峰机组，具有其他发电机组无法比拟的优越性。燃气轮机在改造热效率低、排气污染严重且耗水量很大的中、小型电厂的工作中，也占有很重要的地位，所以燃气轮机在我国的应用具有非常光明、广阔的前景。改革开放以来，我国陆续建造了几个燃气轮机电厂。在西气东输和大规模使用液化天然气的形势下，目前正在大规模地建造燃气轮机电厂。因此燃气轮机的检修也就很自然地提上了议事日程，为适应这种形势，作者根据十多年的工作经验写成了此书，以供同仁及有志于从事燃气轮机检修工作的人士参考。由于作者的知识水平及经历有限，不当和错误之处在所难免，敬请广大读者批评指正。在本书的写作和出版过程中，得到了南京汽轮电机（集团）有限责任公司的大力帮助和支持，在此表示衷心的感谢。南京汽轮电机（集团）有限责任公司任其智www.golden-book.com目录前言第１章概述１…………………………………………………………………………………１１燃气轮机应用的现状及发展前景１…………………………………………………………１２燃气轮机检修的重要性２……………………………………………………………………１３检修计划的制定及检修周期的确定２………………………………………………………１４检修的分类７…………………………………………………………………………………１４１燃烧系统检查（亦称小修）８…………………………………………………………１４２热通道检查（亦称中修）１４…………………………………………………………１４３整机检查（亦称大修）１４……………………………………………………………第２章燃气轮机的工作原理和结构１８……………………………………………２１燃气轮机的工作原理１８……………………………………………………………………２２燃气轮机的结构１９…………………………………………………………………………２２１压气机１９………………………………………………………………………………２２２燃烧室２３………………………………………………………………………………２２３透平２５…………………………………………………………………………………２２４与燃气轮机本体配套的主要辅助设备２８……………………………………………２２５与燃气轮机本体配套的主要辅助系统３１……………………………………………第３章燃气轮机的检修方法６７………………………………………………………３１检修前的准备工作６７………………………………………………………………………３１１监理单位和检修队伍的确定６７………………………………………………………３１２备品备件的准备６７……………………………………………………………………３１３专用工具的准备６８……………………………………………………………………３１４技术准备６９……………………………………………………………………………３２检修过程中应注意的事项７０………………………………………………………………３２１检修过程中应注意的关键部位７０……………………………………………………３２２保证检修质量的措施７４………………………………………………………………３３检修后的验收７５……………………………………………………………………………３４检修报告的编写７５…………………………………………………………………………第４章９Ｅ燃气轮机的大修工艺７７……………………………………………………４１拆卸部分７７…………………………………………………………………………………www.golden-book.com４２检查部分８７…………………………………………………………………………………４２１主机部分８７……………………………………………………………………………４２２辅机系统的拆卸、检查和复装９６……………………………………………………４３复装部分１００…………………………………………………………………………………４４后记１１２………………………………………………………………………………………附录１１３………………………………………………………………………………………………附录Ａ缝隙式火焰筒的检查标准１１３…………………………………………………………附录Ｂ鱼鳞孔型燃烧室头部端盖的检查标准１１４……………………………………………附录Ｃ联焰管和弹性卡板的检查标准１１５……………………………………………………附录Ｄ过渡段的检查标准１１５…………………………………………………………………附录Ｅ导流衬套的检查标准１１６………………………………………………………………附录Ｆ点火火花塞的检查标准１１６……………………………………………………………附录Ｇ检查报告范例１１７………………………………………………………………………参考文献１７５………………………………………………………………………………………Ⅴwww.golden-book.com第１章概述１１燃气轮机应用的现状及发展前景燃气轮机作为新型的动力设备，由于具有结构紧凑，单位功率重量轻，运行平稳且安全可靠，可以大型化且热效率较高，可以快速起动和带负荷等显著的优点，受到世人的广泛关注，应用的范围越来越广。在航天航空领域里是独一无二、不可替代的动力设备；在航海和陆上交通运输领域里也占有越来越重要的地位，在一些现代化的舰船上，均采用燃气轮机作动力设备。陆上交通运输工具，如汽车、火车机车及军用坦克上也采用燃机作动力设备；在发电领域里，由于燃气轮机电厂占地面积少、建设周期短、水的消耗量少、排气污染轻受到人们的广泛关注，尤其是以燃气轮机为主组成的燃气—蒸汽联合循环电厂不仅排气污染轻，而且其热效率已达到和超过了最新型的超超临界参数的蒸汽轮发电机组，所以在发电行业里的应用也越来越多，已动摇了蒸汽轮发电机组在发电行业的霸主地位。可以预期，在不久的将来必定会取代蒸汽轮发电机组在发电行业的霸主地位。据２０００年的统计，全世界新增发电容量中，燃气轮机及其联合循环已占到３５％～３６％；在一些西方发达国家里，这个比例还要高，例如２０００年美国的新增发电容量中，燃气轮机及其联合循环占４８％，传统的蒸汽轮发电机组占４８％；而在德国，燃气轮机及其联合循环在新增发电容量中占到２／３。由此可见，在世界范围内燃气轮机及其联合循环已成为火电发展的重要方向。由于以前的燃气轮机及其联合循环电厂以石油及其制品和天然气为燃料，大大制约了燃气轮机的应用和发展，但随着近期煤气化联合循环技术的发展和成熟，燃气轮机不仅可以以油气为燃料，而且可以以中低热值煤气为燃料，这就为燃气轮机的大发展和更广泛的应用奠定了坚实的基础。特别是以燃气轮机为主组成的煤气化联合循环，可以用来改造现有的燃煤的蒸汽轮发电机组，在继续以煤为燃料的同时，又解决了严重的排气污染，还可以增加出力和热效率，这为改造能耗高、排气污染严重的燃煤的蒸汽轮发电机组提供了非常好的选择。此外，燃气轮机还在一些新型发电技术中占据着很重要的地位，如湿空气透平（ＨＡＴ）循环和燃料电池—燃气轮机循环等新型发电技术，这将是今后发电技术发展的主要方向之一。由此可知，燃气轮机具有非常光明的发展前景，其应用会越来越广泛。www.golden-book.com１２燃气轮机检修的重要性随着燃气轮机的广泛应用，燃气轮机的检修也就很自然地越来越受到人们的关注。尽管燃气轮机的工质的工作压力不是很高，基本上在３０ｂａｒ之内，但其工质的温度很高，Ｅ型技术燃气轮机的进气温度为１１００°Ｃ，而Ｇ型、Ｈ型技术燃气轮机的进气温度为１４３０°Ｃ左右；并且是高速旋转式机械。在此条件下工作的燃气轮机除了必须加强日常的运行维护之外，还必须定期进行检修，以确保机组能安全的运行。燃气轮机的燃料，可以是天然气，也可以是轻油和重油或原油，甚至是低热值煤气。根据所用燃料的不同，燃气轮机的维护和定期检修的内容和工作量也不同。由于燃气轮机的工作温度很高，又是高速旋转式机械，其工作条件是相当恶劣的，尽管在燃烧系统和热通道部件的选材、加工工艺、涂层及冷却等诸多方面采取了很多抗高温的措施，但在燃气轮机的运行中仍不时发生因高温而引发的各种事故，所以对燃气轮机的定期检修规定了明确且严格的时间周期和具体的检修内容，要严格按照燃气轮机制造厂商提供的技术文件和有关的规范要求进行施工，以期通过检修解决机组运行中发现的问题和虽没有发现但已存在的威胁机组安全运行的隐患，确保机组的安全运行。同时，合理而科学的检修还可以延长燃气轮机各零部件的使用寿命，提高燃机运行的经济性。１３检修计划的制定及检修周期的确定首先要说明的是，国内燃气轮机电厂中所使用的燃气轮机，绝大多数是ＧＥ系列的产品，所以我们所能看到的技术文件也基本上是ＧＥ的，故而我们的叙述也是以ＧＥ的产品为主。由于燃气轮机所使用燃料的多样性和运行方式的多样化，会对燃气轮机检修计划的制定产生很大的影响。影响燃气轮机检修计划的主要原因如图１１所示，而燃气轮机的运行方式又将决定每一个因素的轻重。燃气轮机中特别需要关注的是那些与燃烧过程有联系的及暴露在从燃烧系统中排出的高温烟气中的部件，即火焰筒、联焰管和过渡段等燃烧系统部件及透平喷嘴、透平护环和透平动叶等热通道部件。由于它们在腐蚀性的高温环境里工作，所以发生故障的几率也就比较高，检修中应予以充分的关注。由于材料、加工工艺及涂层等原因，这些高温部件价格很昂贵，是检修的备品备件费用中的主要部分，所以燃气轮机的用户们应对机组的运行予以应有的注意，尽可能地避免超温运行，避免尖峰负荷运行，每次开机尽可能地多运行一些时间，尽量减少超２www.golden-book.com温和频繁的交变热应力对这些高温部件所造成的损害，以延长这些高温部件的使用寿命，提高电厂的经济效益。ＧＥ重型燃气轮机的基本设计和检修的建议是为了达到以下目标：（１）检修和大修之间的最长运行周期；（２）现成在位检查和维修；（３）使用当地的技术力量进行拆卸、检查和复装。图１１影响检修计划的主要因素燃气轮机检修计划的制定和检修周期的确定就是根据图１１所示的影响检修计划的主要因素和机组的运行方式来决定的。在图１１所示的影响检修计划的主要因素中，起主导作用的———也就是影响检修和设备寿命的———因素是机组的运行方式、燃烧温度、燃料和注水／蒸汽。对连续负荷运行的机组，影