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1、透平机组原理和系统介绍,目录,燃气轮机的历史发展燃气轮机的基本结构和工作原理燃气轮机主要系统简述燃气轮机驱动（发电机和压缩机）简述,燃气轮机的历史发展,公元1150年 - 公元1150年，中国已有可算是燃气轮机雏型的走马灯出现。 走马灯，又名马骑灯，是中国传统玩具之一，灯笼的一种，常见于元夕、元宵、中秋等节日。灯内点上蜡烛，烛产生的热力造成气流，令轮轴转动。轮轴上有剪纸，烛光将剪纸的影投射在屏上，图象便不断走动。,燃气轮机鼻祖,世界上，第一台发电用燃气轮机于1939年秋在瑞士诞生，功率为4000KW；1965年6 月 - 国别美国名称AGT-1500燃气轮机AGT-1500 Gas Turbi
2、ne Engine 研制单位阿夫柯-莱卡明公司AVCO-Lycoming CO.,US 生产单位达信莱卡明公司Textron Lycoming,US 现状生产装备情况美国M1主战坦克及其抢救车概述1965年6月美国陆军提出坦克和重型车辆用1103kW(1500 马力)燃气轮机。,燃气轮机的历史发展,燃气轮机的基本结构和工作原理,透平机组内部结构,透平机组的基本结构和工作原理,终端透平机组,透平端我来给发电机提供动力!,发电机,透平机组的基本结构和工作原理,结构布局简图,我们是它的三个老大!,透平机组的基本结构和工作原理,空气被压气机压成高压高温气体和从喷嘴进入的燃料(燃气/燃油),在燃烧室内产
3、生高温高压的气体,气体膨胀驱动透平转动.而发电机(也可以为其它设备)可以通过透平的同一轴的转动,来实现运转.,透平机组的基本结构和工作原理,压气机,燃烧室,透平,驱动设备,透平机组的基本结构和工作原理,透平机组三大核心部件：压气机燃烧室透平,透平机组的基本结构压气机,透平机组的基本结构压气机,我压缩的越大,参与燃烧的空气越多,压气机,转子,静子,机壳,透平机组的基本结构压气机,压气机,转子,定子,我和轴一起转的!,我很静的,就坐那不动!,转子,透平机组的基本结构压气机,透平机组的基本结构压气机,转子示意图,透平机组的基本结构压气机,压气机分解图,透平机组的基本结构压气机,压缩特性,透平机组的基
4、本结构压气机,压缩比定义,双轴透平,两个压气机和透平,轴式中空穿过去的,透平机组的基本结构压气机,透平机组的基本结构压气机,双轴透平,东方终端透平发电机以及东方平台使用的透平压缩机就是双轴的,透平机组的基本结构燃烧室,透平机组的基本结构燃烧室,燃烧室,燃料,点火头,内壳,外壳,燃料,压缩空气进入,空气和燃料混合气,是否所有的空气都参与燃烧?,点火头用于初次点火,环形火焰筒,透平机组的基本结构燃烧室,机组实物!,透平机组的基本结构燃烧室,透平机组的基本结构透平,透平机组的基本结构透平,透平,定子,转子,我把高温混合气体用力推你,看你转不转?,透平机组的基本结构透平,高温气体通过透平可以：改变气流
5、方向提高气体速度减少气体压力和温度,透平机组的基本结构透平,多级透平示意图,实物图,透平机组的基本结构透平,透平机组的工作原理,牛顿第一定律告诉：对于静止的物体除非施加外在作用力再可能运动！同样适用于透平，要使透平转子转动起来必须施加作用力，这就是之前提到的空气和燃料燃烧后膨胀气体作用。,透平机组的工作原理,牛顿第二定律告诉：F=MA,作用力大小和质量，加速度成正比。这就是为什么透平压缩机需要压缩进入燃烧的空气，因为压缩比越大，则空气密度越大，那么单位时间内空气质量就越大。,思考：对于透平机组冬天和夏天比那个出力大？,透平机组的工作原理,牛顿第三定律告诉：作用力大小和反作用力大小相等，反向相反
6、。燃烧室出来高温膨胀气体推动透平叶片转动，对于叶片产生反作用力推动转子转动。,压缩,燃烧,膨胀,透平机组的工作原理,透平机组的工作原理,燃气轮机主要系统简述,燃料系统润滑系统空气系统启动系统火灾消防系统控制系统,燃料系统,目前，湛江分公司使用的燃气轮机燃料系统设计采用：双燃料（燃料气+燃料油），大多透平发电机。单燃料（燃料气），例如SOLAR透平压缩机，乌克兰 透平发电机都是采用单燃料。由于厂家不同对燃料要求也不一样，但是，同样的一点就是透平机组对于燃料要求较高，由于其运行在极高转速，而且高温，极易造成高温腐蚀，故对燃料和空气过滤系统要求都较高。,WC116打坏透平叶片,燃料系统,极小颗粒面对
7、高速透平都有可能导致如图情况,燃料系统,燃料系统,典型燃料气系统,西门子机组燃料流程,典型燃料油系统,西门子燃油系统,润滑系统,直流泵,交流泵,主润滑油泵,我自己来驱动!,主要是为机组的轴承各处(包括发电机)的冷却和保护的作用机组在启动之前,必须有交直流泵的一个预前润滑机组在停机或故障停机,在没有低于一定值时,直流泵会自动运转来实现 润滑,润滑系统,典型的透平润滑图,润滑系统,滑油的作用,1,减少直接摩擦2,起一个软垫的作用 建立的油膜托起轴3,冷却4,清洁5,密封,空气系统,空气进入压气机参与做功(干净的)!,我只是给发电机冷却,我给机撬冷却,空气系统,防虫网,过滤空气,防止大的杂物掉入到压
8、气机,一般都有消声层,我有压差开关来保护你,空气系统,西门子空气进口过滤器,启动系统,目前湛江分公司透平机组启动系统有：变频启动（新机组都采用此设计）液压启动（WZIT,W121,W114）气动启动（Y13-1 SOLAR MarS100）为机组启动初始阶段提供动力支持。,液压启动系统,我给机组最初提供动力,液压启动系统,液压泵将机械能转化为液压能,液压马达将液压能转化为机械能,液压启动系统,液压泵,液压马达,!当我在转的时候大家离远点呀,变频启动,变频马达启动,变频启动,和液压启动系统相比优势：简单，只需变频驱动液压系统流程复杂，造成空间大控制简单，直接由变频控制输出风险低，高液压油会伤害操
9、作人员正是由于上述优点，目前燃气轮机启动方式大多选用变频启动模式。,气动启动,气动启动,启动系统,机组启动开始,模型图,火灾消防系统,火灾消防系统,CO2瓶,燃气探头(2个),热探头(2个),火焰探头(3个),火灾消防系统,当机组发生火灾,机组会有一个延时来触发系统动作,机组关停,喷CO2.,打到旁通!,注意一,在机组打开舱前,旁通CO2释放模块!,火焰探头(3个),火灾消防系统,火焰探头会因为雷电,弧光等产生误动作,而释放CO2,注意二,严禁在雷电,电焊作业等可能产生误动作的时候,打开舱门!,控制系统,主控制系统结构图,控制系统,在主控室,现场驱动控制,PLC-5,完成数据的收集,运算,输出,实现对机组运行的参数监控,保护,报警等功能.是机组的大脑神经,控制系统,现场驱动模块结构图(FDAE),燃气轮机驱动,驱动类型有两类：发电机压缩机实际上，透平还可以驱动泵、螺旋桨等。,发电机,燃气轮机驱动-发电机,发电机,透平机,燃气轮机驱动-压缩机,燃气轮机驱动-压缩机,
