GT25000燃气轮机讲稿

GT25000燃气轮机此处插入产品照片概述组成（图1）：进气挠性接头、引气挠性接头、燃气轮机本体、排气挠性接头、弹性轴保护罩、减振器、限位器、箱体和底架、排气管、弹性轴、辅助系统、机旁电子监控装置、备品备件和工具等。1-进气挠性接头2－引气挠性见接头3－燃气轮机本体4－排气挠性接头5－弹性轴保护罩6－减振器7－底架8－限位器9－箱体图1GT25000燃气轮机概述发动机本体（图2）分为燃气发生器和动力涡轮两部分。图2GT25000燃气轮机结构示意图1－进气装置2－静态油气分离器3－前机匣4－低压压气机5－过渡段6－高压压气机7－燃烧室8－高压涡轮9－低压涡轮10－低压涡轮支撑环11－动力涡轮12－动力涡轮支撑13－联轴器14－发动机后支架15－底架16－定位架17－外置传动箱18－起动电机19－发动机前支架20－下传动箱概述燃气发生器包括低压涡轮带动低压压气机的低压轴、高压涡轮带动高压压气机的高压轴和16个火焰筒环形分布的环管逆流式燃烧室等部分。动力涡轮是自由的四级反动式轴流涡轮。辅助系统为发动机的运行提供燃料、润滑、冷却及其控制等。主要是燃油系统、滑油系统、气动控制系统、通气、卸荷系统和清洗系统等。概述箱体部分由底架、发动机支撑、主框架、检修门、可拆卸侧壁板、顶板、进气室、通风与加热系统、灭火系统和照明系统等组成。机旁电子监控装置由机旁电子监控柜、机旁监控板、中间接线箱、传感器、信号器和执行机构等组成。完成机组运行的控制、监测和保护等。性能在ISO标准条件下的性能输出功率，kW28670热效率，％36在27℃、1.013bar、2kPa、3kPa条件下的性能额定功率，kW24260热效率，％34.25进口空气流量，kg/s83动力涡轮转速，r/min3270低压涡轮出口燃气温度，℃≤800结构特点循环简单循环轴数3压气机型式轴流式转子数2高压级数9低压级数9结构特点涡轮型式轴流式轴数3高压涡轮级数1低压涡轮级数1动力涡轮级数4结构特点燃烧室型式环管式火焰筒数量16喷油嘴数量16点火器数量2结构特点滑油系统型式压力循环式油泵齿轮泵滑油8A/GB439-90冷却方式水冷结构特点燃油系统型式电液调节式油泵齿轮泵燃料轻柴油–10#/GJB3075-97结构特点起动系统型式电动式起动机数量3平均功率210kW峰值功率410kW电压380V频率50Hz工作原理通过交流起动电机带动低压转子起动发动机;空气经过进气装置吸入低压压气机、压缩，然后进入高压压气机、进一步压缩;压缩后的高压空气一小部分作为冷却空气引入涡轮,其余大部分进入燃烧室：与燃油混合燃烧、冷却火焰筒壁和与燃气的混合;燃油由齿轮泵、经1、2油路和喷油嘴供入燃烧室;燃油的点火通过起动喷油嘴和等离子点火器完成;工作原理燃油和压缩空气混合燃烧形成具有作功能力的高温高压燃气；燃气从燃烧室流出，依次进入高压涡轮和低压涡轮，驱动它们和高压压气机和低压压气机转动；随后燃气进入动力涡轮，驱动动力涡轮转动，通过弹性轴和减速齿轮箱带动负载，输出功率；最后完成作功的燃气经过排气管排入大气。低压压气机功能：把吸入的空气压缩后送入高压压气机。结构：轴流式，共九级，零到八级；每级由一列工作叶片和一列导向叶片组成，工作叶片在前，装于转子上，导向叶片在后，装在机匣上。组成：进气段2、前机匣4、可转导向叶片机匣10、低压压气机机匣15和低压压气机转子12等。详见图31－外导流罩2－进气段3－内导流罩4－前机匣5－传动组件6－前支撑7－进口可转导向叶片8－防失速装置9－零级可转导向叶片10－可转导向叶片机匣11－一级可转导向叶片12－低压压气机转子13－抽气收集器14－轮盘15－低压压气机机匣16－工作叶片17－放气阀18－低压压气机后轴颈19－低压压气机前轴颈图3低压压气机低压压气机进气段2引导空气平滑进入低压压气机，它由外导流罩1和内导流罩3构成。导流罩间的环形通道是发动机通流部分的起点。前机匣4装有进口可转导向叶片7、前支撑6和传动组件5。传动组件5用于在发动机起动时把起动电机的转矩传给低压压气机转子，在发动机运行时用来驱动机带附件。可转导向叶片机匣10用来安装零级可转导向叶片9和一级可转导向叶片11的转动机构。低压压气机机匣15是一个具有垂直法兰和水平中分面的圆筒。在圆筒的内壁环形槽内安装导向叶片；在上半和下半机匣的外表面上分别布置一个抽气收集器13，从低压压气机第二级抽气，去冷却动力涡轮的机匣外壁。低压压气机低压压气机转子12由低压压气机前轴颈19、轮盘14、工作叶片1和低压压气机后轴颈18组成。转子装在两个柔性支撑上：前支撑6和在过渡段中的后支撑。该柔性支撑可降低动载荷和机匣振动。为保证低压压气机在工况运行和起动时的工作稳定性，低压压气机共有三列可转导向叶片：进口可转导向叶片7、零级可转导向叶片9和一级可转导向叶片11，通过联动机构根据高压压气机出口空气静压同步转动。为增加低压压气机在低工况的稳定裕度，在零级采用了防失速装置8，并在六级后安装了两个放气阀17。高压压气机功能：高压压气机用来压缩从低压压气机流进的空气，并将其送入燃烧室。结构：轴流式九级，一级至九级，一列工作叶片和随后的一列导向叶片组成一级。组成：它由过渡段1、高压压气机机匣3、承力机匣4、后机匣8、高压压气机涡轮转子9和高压压气机放气阀14等组成。详见图4图4高压压气机1－过渡段2－高压压气机进口导向叶片3－高压压气机机匣4－承力机匣5－高压压气机前轴颈6－工作叶片7－高压压气机出口导向叶片8－后机匣9－高压压气机涡轮转子10－花键11－高压压气机涡轮转子后支撑12－高压压气机后轴颈13－轮盘14－高压压气机放气阀15－高压压气机涡轮转子前支撑16－低压压气机后支撑17－低压压气机八级导向叶片高压压气机过渡段1把从低压压气机来的空气平滑引入高压压气机，并用来设置低压压气机八级导向叶片17、低压压气机后支撑16、高压压气机涡轮转子前支撑15和高压压气机进口导向叶片2。高压压气机机匣3是一个有水平中分面的筒体，用于固定高压压气机导向叶片，它安装在承力机匣4的中间法兰上，后机匣8固定在它的后法兰上。在高压气机机匣的出口安装有一列附加的导向叶片7，以部分地降低气流速度，并使气流轴向排入扩压器。承力机匣4用来加强发动机最热部位的结构，也用来固定来自后机匣的管子。后机匣8是一个环形扩压器，使进入燃烧室的空气流速降低、压力升高，其上布置高压压气机涡轮转子后支撑11，并从扩压器入口抽空气去冷却高压涡轮导向叶片。在后机匣内侧、9级转子后设置了高压压气机后卸荷腔，该腔与高压涡轮轮盘前腔连通，通过安装不同直径的篦齿密封盘，可以控制作用在高压压气机前支撑滚珠轴承上的轴向力大小。高压压气机高压压气机涡轮转子9把从高压涡轮获得的机械能转化为流经高压压气机通道的空气流动能。高压压气机转子和高压涡轮转子在结构上连接成一体成为高压压气机涡轮转子。高压压气机转子为鼓盘式，它由轮盘13、工作叶片6、高压压气机前轴颈5、高压压气机后轴颈12组成。高压涡轮轮盘悬臂地固定在高压压气机转子上。通过花键10实现转矩由高压涡轮转子传递给高压压气机转子。各轴承滑油腔的密封采用石墨径向一端面接触式密封结构，它能减少漏入通流部分的滑油，并降低滑油温度。燃烧室功能：在燃烧室中不断供给的燃油与从高压压气机来的空气混合燃烧、放出热量，获得所需温度的燃气。结构：逆流环管式，16个火焰筒、2个点火器。组成：它由燃烧室外壳体8、内壳6、16个火焰筒9、16个喷油嘴5、第一油路总管1、第二油路总管2、第一油路供油管3、第二油路供油管4、点火器10等组成。详见图5图5燃烧室1－第一油路总管2－第二油路总管3－第一油路供油管4－第二油路供油管5－喷油嘴6－内壳7－定位器8－燃烧室外壳体9－火焰筒10－点火器燃烧室燃烧室外壳体8是一个具有两个垂直法兰的圆形筒体，前法兰与高压压气机承力机匣连接，后法兰与高压涡轮承力机匣连接。内壳6起屏蔽作用，并形成必要的气流速度场，它由薄壁壳体和两个法兰组成。内壳前法兰固定在高压压气机承力机匣上，后法兰搭在后机匣的外凸缘上。在内壳上还设有凹槽，用于插入连通后机匣的管子。燃烧室火焰筒9是燃烧室的关键部件，分布在燃烧室外壳体8和内壳6之间的环形空间内，其头部稍许抬高，喷油嘴固定在高压压气机承力机匣、对应每个火焰筒的凸台上。火焰筒的设计保证燃油与空气的良好混合、燃油的蒸发和燃烧。起动时燃油在燃烧室内由两只点火器10点燃，每个点火器点燃两个火焰筒内的燃油空气混合物。从一个火焰筒向另一个火焰筒的联焰通过火焰筒上的联焰管来完成。喷油嘴5是双油路双喷口离心式喷油嘴，共16个，完成向燃烧室的供油和雾化。双油路双喷口离心式喷油嘴可保证在全部工况范围内的燃油雾化质量。第一油路保证发动机起动并进入慢车工作，发动机的其他工况由双油路联合工作保证。高压涡轮功能：把从燃烧室来的燃气能量转化为机械功，驱动高压涡轮转子，带动高压压气机。结构：高压涡轮是一级轴流、悬臂式结构。组成：它由高压涡轮导向器和转子组成。详见图6图6高压涡轮和低压涡轮1－高压涡轮承力机匣2－低压涡轮导向叶片组3－低压涡轮导向器机匣4－低压涡轮工作叶片5－支撑环机匣6－外导流罩7－补偿器8－承力支杆9－导流板10－内导流罩11－低压涡轮转子后支撑12－低压涡轮轴13－高压涡轮轴颈14－高压涡轮盘15－低压涡轮盘16－隔板17－高压涡轮导流器18－高压涡轮导向叶片19－高压涡轮工作叶片高压涡轮高压涡轮的导向器由承力机匣1、导向叶片18和导流器17组成。导向叶片为空气冷却式。导向叶片进口边用气膜冷却，叶片中部和出口边用涡流型槽组冷却。冷却空气由下部引入叶片空腔。导流器17把冷却空气导向高压涡轮工作叶片19。燃气通过导向叶片时把势能转变成动能，高压涡轮转子再把燃气动能转化为机械能，来驱动高压压气机转子。高压涡轮转子由高压涡轮工作叶片19、轮盘14和用螺栓与轮盘连接的高压涡轮轴颈13组成。高压涡轮轴颈13与轮盘14一起安装在高压压气机的后轴颈上，并用螺母压紧。高压涡轮工作叶片19安装在轮盘14的榫槽内。低压涡轮功能：把从高压涡轮来的燃气能量转化为机械功，驱动低压涡轮转子，带动低压压气机。结构：低压涡轮为一级轴流式结构。组成：它由导向器、低压涡轮转子和支撑环组成。详见图6图6高压涡轮和低压涡轮1－高压涡轮承力机匣2－低压涡轮导向叶片组3－低压涡轮导向器机匣4－低压涡轮工作叶片5－支撑环机匣6－外导流罩7－补偿器8－承力支杆9－导流板10－内导流罩11－低压涡轮转子后支撑12－低压涡轮轴13－高压涡轮轴颈14－高压涡轮盘15－低压涡轮盘16－隔板17－高压涡轮导流器18－高压涡轮导向叶片19－高压涡轮工作叶片低压涡轮低压涡轮导向器由低压涡轮导向器机匣3、导向叶片组2和隔板16组成。低压涡轮导向叶片组2是空气冷却式、悬臂式安装结构，每三只叶片构成一组。涡流型槽组构成叶片组型线部分的冷却结构，冷却空气从高压压气机第五级后引来，从上方进入叶片组，一部分冷却空气流经叶片后从下部进入导流器，然后供入低压涡轮工作叶片4。低压涡轮转子由低压涡轮盘15、低压涡轮轴12和工作叶片4组成。低压涡轮轴12与轮盘15用销子连接。工作叶片4安装在轮盘榫槽内。低压涡轮支撑环用来布置低压涡轮转子后支撑11，并组成低压涡轮与动力涡轮之间的通流部分。低压涡轮支撑环由低压涡轮转子后支撑11、支撑环机匣5、九只导流板9、承力支杆8、外导流罩6和内导流罩10等组成。承力支杆8通过九个导流板中的六个、借助于热膨胀补偿器7与机匣5相连，空气引入管、滑油供油管和滑油排油管通过其余的三只导流板。动力涡轮功能:把从燃气发生器排出的燃气能量转化成机械能，通过减速器驱动负载输出。结构:动力涡轮为等内径四级轴流、悬臂式结构。组成：动力涡轮由动力涡轮机匣、内导流罩、导向叶片、动力涡轮转子和动力涡轮支撑环等组成。详见图7