透平機組原理和系統(tǒng)介紹.ppt

透平機組原理和系統(tǒng)介紹,目錄,燃氣輪機的歷史發(fā)展 燃氣輪機的基本結構和工作原理 燃氣輪機主要系統(tǒng)簡述 燃氣輪機驅動（發(fā)電機和壓縮機）簡述,燃氣輪機的歷史發(fā)展,公元1150年 - 公元1150年，中國已有可算是燃氣輪機雛型的走馬燈出現(xiàn)。 走馬燈，又名馬騎燈，是中國傳統(tǒng)玩具之一，燈籠的一種，常見于元夕、元宵、中秋等節(jié)日。燈內點上蠟燭，燭產(chǎn)生的熱力造成氣流，令輪軸轉動。輪軸上有剪紙，燭光將剪紙的影投射在屏上，圖象便不斷走動。,燃氣輪機鼻祖,世界上，第一臺發(fā)電用燃氣輪機于1939年秋在瑞士誕生，功率為4000KW； 1965年6 月 - 國別美國名稱AGT-1500燃氣輪機AGT-1500 Gas Turbine Engine 研制單位阿夫柯-萊卡明公司AVCO-Lycoming CO.,US 生產(chǎn)單位達信萊卡明公司Textron Lycoming,US 現(xiàn)狀生產(chǎn)裝備情況美國M1主戰(zhàn)坦克及其搶救車概述1965年6月美國陸軍提出坦克和重型車輛用1103kW(1500 馬力)燃氣輪機。,燃氣輪機的歷史發(fā)展,燃氣輪機的基本結構和工作原理,透平機組內部結構,透平機組的基本結構和工作原理,終端透平機組,透平端 我來給發(fā)電機提供動力!,發(fā)電機,透平機組的基本結構和工作原理,結構布局簡圖,我們是它的三個老大!,透平機組的基本結構和工作原理,空氣被壓氣機壓成高壓高溫氣體和從噴嘴進入的燃料(燃氣/燃油),在燃燒室內產(chǎn)生高溫高壓的氣體,氣體膨脹驅動透平轉動.而發(fā)電機(也可以為其它設備)可以通過透平的同一軸的轉動,來實現(xiàn)運轉.,透平機組的基本結構和工作原理,壓氣機,燃燒室,透平,驅動設備,透平機組的基本結構和工作原理,透平機組三大核心部件： 壓氣機 燃燒室 透平,透平機組的基本結構壓氣機,透平機組的基本結構壓氣機,我壓縮的越大,參與燃燒的空氣越多,壓氣機,轉子,靜子,機殼,透平機組的基本結構壓氣機,壓氣機,轉子,定子,我和軸一起轉的!,我很靜的,就坐那不動!,轉子,透平機組的基本結構壓氣機,透平機組的基本結構壓氣機,轉子示意圖,透平機組的基本結構壓氣機,壓 氣 機 分 解 圖,透平機組的基本結構壓氣機,壓縮特性,透平機組的基本結構壓氣機,壓縮比定義,雙軸透平,兩個壓氣機和透平,軸式中空穿過去的,透平機組的基本結構壓氣機,透平機組的基本結構壓氣機,雙軸透平,東方終端透平發(fā)電機以及東方平臺使用的透平壓縮機就是雙軸的,透平機組的基本結構燃燒室,透平機組的基本結構燃燒室,燃燒室,燃料,點火頭,內殼,外殼,燃料,壓縮空氣進入,空氣和燃料混合氣,是否所有的空氣都參與燃燒?,點火頭用于初次點火,環(huán)形火焰筒,透平機組的基本結構燃燒室,機組實物!,透平機組的基本結構燃燒室,透平機組的基本結構透平,透平機組的基本結構透平,透平,定子,轉子,我把高溫混合氣體用力推你,看你轉不轉?,透平機組的基本結構透平,高溫氣體通過透平可以： 改變氣流方向 提高氣體速度 減少氣體壓力和溫度,透平機組的基本結構透平,多級透平示意圖,實物圖,透平機組的基本結構透平,透平機組的工作原理,牛頓第一定律告訴： 對于靜止的物體除非施加外在作用力再可能運動！ 同樣適用于透平，要使透平轉子轉動起來必須施加作用力，這就是之前提到的空氣和燃料燃燒后膨脹氣體作用。,透平機組的工作原理,牛頓第二定律告訴： F=MA,作用力大小和質量，加速度成正比。 這就是為什么透平壓縮機需要壓縮進入燃燒的空氣，因為壓縮比越大，則空氣密度越大，那么單位時間內空氣質量就越大。,思考：對于透平機組冬天和夏天比那個出力大？,透平機組的工作原理,牛頓第三定律告訴： 作用力大小和反作用力大小相等，反向相反。 燃燒室出來高溫膨脹氣體推動透平葉片轉動，對于葉片產(chǎn)生反作用力推動轉子轉動。,壓縮,燃燒,膨脹,透平機組的工作原理,透平機組的工作原理,燃氣輪機主要系統(tǒng)簡述,燃料系統(tǒng) 潤滑系統(tǒng) 空氣系統(tǒng) 啟動系統(tǒng) 火災消防系統(tǒng) 控制系統(tǒng),燃料系統(tǒng),目前，湛江分公司使用的燃氣輪機燃料系統(tǒng)設計采用： 雙燃料（燃料氣+燃料油），大多透平發(fā)電機。 單燃料（燃料氣），例如SOLAR透平壓縮機，烏克蘭 透平發(fā)電機都是采用單燃料。 由于廠家不同對燃料要求也不一樣，但是，同樣的一點就是透平機組對于燃料要求較高，由于其運行在極高轉速，而且高溫，極易造成高溫腐蝕，故對燃料和空氣過濾系統(tǒng)要求都較高。,WC116打壞透平葉片,燃料系統(tǒng),極小顆粒面對高速透平都有可能導致如圖情況,燃料系統(tǒng),燃料系統(tǒng),典型燃料氣系統(tǒng),西門子機組燃料流程,典型燃料油系統(tǒng),西門子燃油系統(tǒng),潤滑系統(tǒng),直流泵,交流泵,主潤滑油泵,我自己來驅動!,主要是為機組的軸承各處(包括發(fā)電機)的冷卻和保護的作用 機組在啟動之前,必須有交直流泵的一個預前潤滑 機組在停機或故障停機,在沒有低于一定值時,直流泵會自動運轉來實現(xiàn) 潤滑,潤滑系統(tǒng),典型的透平潤滑圖,潤滑系統(tǒng),滑油的作用,1,減少直接摩擦 2,起一個軟墊的作用 建立的油膜托起軸 3,冷卻 4,清潔 5,密封,空氣系統(tǒng),空氣進入壓氣機參與做功(干凈的)!,我只是給發(fā)電機冷卻,我給機撬冷卻,空氣系統(tǒng),防蟲網(wǎng),過濾空氣,防止大的雜物掉入到壓氣機,一般都有消聲層,我有壓差開關來保護你,空氣系統(tǒng),西門子空氣進口過濾器,啟動系統(tǒng),目前湛江分公司透平機組啟動系統(tǒng)有： 變頻啟動（新機組都采用此設計） 液壓啟動（WZIT,W121,W114） 氣動啟動（Y13-1 SOLAR MarS100） 為機組啟動初始階段提供動力支持。,液壓啟動系統(tǒng),我給機組最初提供動力,液壓啟動系統(tǒng),液壓泵 將機械能轉化為液壓能,液壓馬達 將液壓能 轉化為機械能,液壓啟動系統(tǒng),液壓泵,液壓馬達,!當我在轉的時候大家離遠點呀,變頻啟動,變頻馬達啟動,變頻啟動,和液壓啟動系統(tǒng)相比優(yōu)勢： 簡單，只需變頻驅動 液壓系統(tǒng)流程復雜，造成空間大 控制簡單，直接由變頻控制輸出 風險低，高液壓油會傷害操作人員 正是由于上述優(yōu)點，目前燃氣輪機啟動方式大多選用變頻啟動模式。,氣動啟動,氣動啟動,啟動系統(tǒng),機組啟動開始,模型圖,火災消防系統(tǒng),火災消防系統(tǒng),CO2瓶,燃氣探頭(2個),熱探頭(2個),火焰探頭(3個),火災消防系統(tǒng),當機組發(fā)生火災,機組會有一個延時來觸發(fā)系統(tǒng)動作,機組關停,噴CO2.,打到旁通!,注意一,在機組打開艙前,旁通CO2釋放模塊!,火焰探頭(3個),火災消防系統(tǒng),火焰探頭會因為雷電,弧光等產(chǎn)生誤動作,而釋放CO2,注意二,嚴禁在雷電,電焊作業(yè)等可能產(chǎn)生誤動作的時候,打開艙門!,控制系統(tǒng),主控制系統(tǒng)結構圖,控制系統(tǒng),在主控室,現(xiàn)場驅動控制,PLC-5,完成數(shù)據(jù)的收集,運算