西门子燃机介绍

燃气轮机工作原理燃气轮机工作原理SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍SGT5-4000F型燃气轮机辅助系统燃气轮机-蒸汽轮机联合循环燃气轮机工作原理燃气轮机装置是一种以空气及燃料气为工质的、旋转式热力发动机。核心组成：压气机（Compressor)燃烧室(Chamber)透平机（Turbine）燃气轮机定义燃气轮机工作原理工作原理首先，压气机从外部吸入空气进行压缩，经压气机压缩后的高压空气进入燃烧室，与喷入燃烧室的燃料混合后进行燃烧，并生成高温高压的燃气，此燃气进入涡轮推动动叶叶片高速旋转膨胀作功，最后乏气排入大气中或再加利用。燃气轮机简单热力循环等熵压缩理想循环的工作过程是：空气在压气机等熵压缩后进入燃烧室(1—2)空气在燃烧室中定压加热(2—3)空气在透平中等熵膨胀作功(3—4)空气在余热锅炉中定压放热(4—1)等压加热等压放热绝热压缩等压燃烧绝热膨胀等压放热12313等熵膨胀244燃气轮机工作原理燃气轮机简单循环过程燃烧过程（燃烧室）化学能转换成热能膨胀过程（涡轮）热能转换成机械能压缩过程（压气机）机械能转换成压力能燃气轮机工作原理燃气轮机应用SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍V94.3A环形燃烧室发展阶段：3=第3代压气机大小转速9=50Hz8=60Hz6=50Hz或60Hz德文：燃气轮机开头字母压气机序列转速5＝50Hz6＝60Hz西门子燃气轮机英文缩写SGT5-4000F(X)旧编号新编号燃气轮机等级F＝F级燃气轮机E＝E级燃气轮机SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍西门子燃气轮机产品目录SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍SIEMENS主要燃气轮机产品SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍燃气轮机型号V64.3AV84.2V84.3AV94.2V94.3ASGT5-4000F(X)电网频率，Hz50/606060505050燃烧温度，℃119010601230106012301250压比16.211.016.911.116.919.0排气流量，kg/s192360457519659716.5排气温度，℃571544582540582575.8燃气轮机功率，MW69109185159268292.7燃气轮机效率，%36.534.038.834.539.039联合循环效率，%54.051.957.752.357.758.16（1）发电机联接方式－冷端驱动（2）气缸－水平中分（3）转子－两个轴承－中空轴－叶轮之间通过Hirth齿啮合－叶轮用中心拉杆轴向固紧（4）压气机－15级－优化流动设计－进口导叶可转（5）燃烧室－环形燃烧室－24个组合式燃烧器－陶瓷与金属遮热瓦块（6）燃烧器－低NOx技术－可烧多种燃料（7）透平－4级－先进的冷却技术－叶片隔热涂层－叶片气膜冷却（8）排气－轴向排气SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍设计特点SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍燃机转子压气机叶轮中空轴透平叶轮中心拉杆Hirth齿啮配Hirth齿轮盘结构SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍径向的Hirth齿使叶轮能单独热膨胀并且保持同心可有效的传递扭矩现场转子可以拆卸，而且不需再做动平衡端面齿加工精度高，制造难度大压气机叶轮和端面齿SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍燃烧室&燃烧器燃烧室内腔，空气与燃料在这里燃烧、掺混SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍燃烧室&燃烧器燃烧室&燃烧器SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍透平5、9、13级抽气SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍燃气透平均为4级1～2级动叶片为单晶叶片，外面加两层涂层第3级动叶片为定向结晶叶片，加一层涂层第4级由于温度相对比较低，所以采用为一般材料的锻件各级叶片均有空气冷却孔动叶片静叶片透平—叶片透平动叶片内部冷却通道SGT5-4000F型燃气轮机结构介绍SGT5-4000F型燃气轮机辅助系统1.燃机本体MBA/MBD2.放风系统MBA43.气动模块MBX204.冷却空气系统MBH5.燃烧室MBM6.润滑油和盘车系统MBV/MBK7.HCO模块MBA58.燃气模块MBP9.液压油模块MBX10.进气系统MBL11.排气系统MBR12.燃机疏水MBA2013.压气机水洗MBA1814.燃机罩壳通风SAM3015.罩壳消防系统CYE/SGJ/CYQ16.燃机跳机准则清单17.SGC，SFC清吹MBJ18.SGC，燃气轮机MYBSGT5-4000F型燃气轮机辅助系统1.燃机本体MBA/MBD2.燃机本体MBA/MBD1.燃机本体MBA/MBD1.燃机本体MBA/MBD压差过低表示即将发生喘振高流速低流速压力能转化为动能1.燃机本体MBA/MBD2.燃机本体MBA/MBD2.燃机本体MBA/MBD2.燃机本体MBA/MBD2.燃机本体MBA/MBD2.燃机本体MBA/MBD312.放风系统MBA432放风系统功能：轴流压气机是在额定转速下进行设计的，当转速低于额定转速一定范围时，超负荷的压气机不能产生足够的压比，此时会进入气动上所说的喘振状态，并使压气机运行不稳定。为了避免此现象，通过在压气机特定位置将一部分空气抽出，减轻压气机负荷以改善运行工况。2.放风系统MBA42.放风系统MBA42.放风系统MBA42.放风系统MBA4放风系统保护：1.放风阀在启动时未处于开启状态，启动自动取消。2.当燃机转速在喘振区时，若放风阀关闭，则燃机跳机。3.当燃机达到额定转速一定时间，放风阀仍打开，且无法关闭时，燃机停机。3.气动模块MBX20373.气动模块MBX20气动模块功能：给需要使用压缩空气的阀门提供压缩空气1.空气粗滤2.压缩机3.冷干机4.过滤系统5.冷凝水搜集罐6.排水罐7.压缩空气罐A压缩空气使用设备3.气动模块MBX201.储气罐1.压缩机3.气动模块MBX204.冷却空气系统MBH4.冷却空气系统MBH冷却空气系统功能:给透平叶片供应冷却空气确保安全运行。确保冷却空气不超过必要的量以提高效率。4.冷却空气系统MBH4.冷却空气系统MBH4.冷却空气系统MBH冷却空气系统的保护如果冷却空气管路压比所需压力测量仪表全部故障，燃机自动停机如果冷却空气管路压比低于报警值，排气温度降低，压气机进气增加，进而回复冷却空气系统压比至报警值以上。如果冷却空气管路压比低于跳机值，燃机自动停机。5.燃烧室MBM5.燃烧室MBM1.压气机2.燃烧室3.燃烧器4.点火器5.燃烧室压差测量6.压气机出口压力测量7.压力测量（humming）8.加速度测量9.火焰探测10.透平A燃料接口5.燃烧室MBM5.燃烧室MBM5.燃烧室MBM5.燃烧室MBM火焰监测：当两个火焰监测探头在点火安全时间后仍无信号显示，或在正常运行时信号消失，燃机直接跳机。当一个或多个火焰监测探头故障时，不允许启动。故障保护从ESV阀门关闭开始至下一次ESV阀门或两个燃气控制阀打开为止。点火安全时间（12s）12s之后没有信号，燃机跳机5.燃烧室MBM燃烧室不稳定主要从燃烧动态特性和燃烧室缸体振动加速度增大两个方面来体现。过大的燃烧室缸体加速度会损坏燃烧室，是必须极力避免的降低出力触发跳机加速度的监测通过三个压电探头MBM10CY101,MBM10CY102,MBM10CY103来实现另有3个燃烧室压力波动探头MBM12CP107,MBM12CP110,MBM12CP115加速度和压力波动信号均接入燃烧室动态分析系统5.燃烧室MBM5.燃烧室MBM6.润滑油和盘车模块MBV/MBK6.润滑油和盘车系统MBV/MBK6.润滑油和盘车系统MBV/MBK压气机轴承座盘车装置包含一个液压马达,通过法兰连接到轴承座上。啮合齿轮通过杠杆由液压油油动机推动啮合，通过弹簧脱离。盘车马达燃机转子轮齿执行机构润滑油位置变送器杠杆啮合齿轮6.润滑油和盘车系统MBV/MBK6.润滑油和盘车系统MBV/MBK6.润滑油和盘车系统MBV/MBK燃机运行时必须保证盘车装置处于非啮合位置,当盘车齿轮位移探头（3取2逻辑）监测到盘车齿轮离开非啮合位置且燃机转速不处于盘车转速区或静止状态时,燃机跳机。7.HCO模块MBA57.HCO模块MBA5压气机轴承座HCO供应系统进油回油主推侧无间隙（主推仅在燃机运行，转子足够热后方可投用）副推侧间隙透平轴承座功能：提高透平效率HCO系统将燃机转子推向逆气流方向。这样会减小透平径向间隙。7.HCO模块MBA5调节螺母用于调节推移速度从/至润滑油系统主推力侧副推力侧推力轴承回油管上的调节螺母调节螺母用于调节回油量避免在推力块移动时不稳定，及在冲洗时维持压力。7.HCO模块MBA57.HCO模块MBA5HCO的监测和保护HCO的运行当中有一些情况是可能直接危及燃机和人身安全的，以下情况出现时，燃机会直接跳机。主/副推力腔室压力测点3个中的2个故障2个轴向位置探头均故障（仅在燃机未进入热态运行时有效）轴承卡死，非进油侧监测到指定油压10s燃机进入热态之前，转子离开副推位置副推力侧压力过高8.燃气模块MBP8.燃气模块MBP放散阀紧急关断阀预混控制阀值班控制阀燃烧器1～24功能-控制进入燃烧室的燃料流量-特定状况下切断燃料供应。8.燃气模块MBP8.燃气模块MBP燃气模块点火过燃料保护过燃料保护监测点火过程中的天然气质量流量不超过允许值，直至检测到火焰。如果天然气质量流量在点火安全时间内过大，可能会导致不可控的点火特性。过燃料保护通过监测天然气控制阀下游的压力来实现。当两个压力变送器中的一个在点火安全时间内指示压力过高，则燃机跳机。如果在燃机静止时，压力变送器出现故障，燃机启动会自动被锁定直到故障修复。8.燃气模块MBP紧急关断阀（ESV）紧急关断阀用于打开和切断天然气的供应。紧急关断阀的开启指令来自于燃气启动SGC。只有在下面状况全部满足的情况下ESV才会保持开启：ESV阀位关闭信号在特定时间（3s）内消失，并于5s后阀位开启信号发出。火焰监测信号“flameon”在点火切断延迟时间（12s）内发出。紧急关断阀关闭指令来自于燃机停机SGC，或者跳机和失效保护系统。一个重复开启锁定使阀门避免在关闭后立刻开启。紧急关断阀阀位监视运行时如果在没有接受到指令的情况下，一个阀位指示器指示紧急关断阀离开开位，那么假定是阀位指示器故障。当3个中的2个指示ESV阀门离开开位，那么燃机跳机。9.液压油模块MBX9.液压油模块MBX9.液压油模块MBX9.液压油模块MBX液压油系统有两个液压油泵，当一个液压油泵停止运行时,另外一个可以自动启用。液压油的清洁度是影响液压油模块长期运行的主要因素之一，液压油应每2～3年更换一次以保持液压油的性能。新的液压油应通过过滤器加入液压油站，并且在投入系统前至少进行4个小时的过滤循环。蓄能器：液压油站上包含有一个100bar的氮气蓄能器用于稳定油压。停机时液压油温度的保持：长期停机时，为了避免液压油温度过低，可通过开启一个冷却油泵循环来保持液压油温度。（当液压油温度低于25度或高于55度时开启冷却循环泵）液位监视：液压油模块含有3取2的液位监视跳机功能。10.进气系统MBL10.进气系统MBL环境防雨罩防鸟网热空气注入处除冰控制环境温度相对湿度凝聚式除湿粗滤精滤消音器膨胀节挡板门干燥压气机水洗接口压气机进气温度至燃烧室压气机10.进气系统MBL系统功能：为燃气轮机提供清洁空气。进气系统过滤室包括防雨罩、防鸟网、凝聚式除湿模块、粗滤、精滤，过滤室通常为三面或单面进气方式。过滤室通过消音器和膨胀节连接到压气机入口处。除冰系统：为了避免部分机组冬季运行期间，被冰损坏粗滤和精滤，进气系统带有可选的除冰系统。除冰系统依据大气露点温度和进气系统进气温度自动运行，通过流量控制阀调整必要的热空气量。与其他系统的接口：干燥模块通过进气系统接到燃机上。压气机水洗模块经过进气系统接到燃机上，并且水洗模块的水洗环管和喷嘴属于进气系统供货范围。10.进气系统MBL除冰系统10.进气系统MBL干燥模块干燥模块用于燃机静止时的除湿。将湿空气从进气系统接口抽