07燃气轮机的整体结构特点.ppt

第六章燃气轮机的整体结构特点 燃气轮机的整体结构特点 燃气轮机的整体布置 转子的支承和轴向推力 燃气轮机的支架 燃气轮机的轴承和轴承座 燃气透平的原理和结构 现代电站燃气轮机通常采用组装式快装机组的方式，压气机、备成套安装在一个公共底盘上，形成箱装式发电机组轻、小、简便的优点。 §6.1 燃气轮机的整体布置 目前电站燃气轮机的发展趋势是，选用简单循环，提高燃气初温，并使整个压气机与透平的转子连在一起组成整体转子和整体气缸的结构，组合的整体转子采用双支承的结构方案。 这就要求尽量缩短转子的轴向尺寸，以便提高转子的刚性。 目前在单轴电站燃气轮机中最常见的排列方式是：把压气机的高压端对着燃气透平高压端。这样的结构很紧凑，气流流程短，并能平衡一部分压气机和透平的轴向推力，而且透平端或压气机端都可以作为机组功率的输出端。 §6.1 燃气轮机的整体布置 当发电机由温度变化较小的压气机端驱动（冷端输出），机组工作时轴系中心稳定；透平排气采用轴向排气方式，易于与余热锅炉组合连接，且烟气流动阻力小，循环效率高。但冷端驱动机组的压气机传递的扭矩大，转子强度要求高。冷端输出方式普遍用于Siemens KWU、Siemens WH、Alstom的重型燃气轮机，GE公司近年推出的F、FA、H系列燃气轮机也采用这种方式。 采用透平排气端连接发电机的方式通常叫做热端输出，如GE公司的MS6001B、MS9001E系列燃气轮机采用。 §6.1 燃气轮机的整体布置 6.1 燃气轮机的整体布置 §6.1 燃气轮机的整体布置 当燃气轮机同时采用逆流式燃烧室结构时，就更能进一步缩短机组的轴向尺寸。又如采用单管或双管燃烧室，则燃烧室可布置在透平进气口的上方或侧面，这将使机组的外型尺寸或高温燃气管道的长度有所增加。 6.1 燃气轮机的整体布置 6.1 燃气轮机的整体布置 6.1 燃气轮机的整体布置 无论采用何种布置和安装方式，都应力求紧凑合理，安全可靠，安装维修方便。 要求部件对中准确，热胀自如，冷却、隔热、保温良好； 连接管道短、直； 支架负荷均匀。 燃气轮机的整体结构特点 燃气轮机的整体布置 转子的支承和轴向推力 燃气轮机的支架 燃气轮机的轴承和轴承座 §6.2 转子的支承和轴向推力 一、转子的支承方式 对于电站单轴燃气轮机来说，转子的支承通常采用双支点或三支点的方式。 §6.2.1 转子的支承方式 §6.2.1 转子的支承方式 与双支点外伸支承的转子相比较，三支点支承转子的刚性好，有利于压气机后几级采用较小的径向间隙，但多了一个轴承使结构复杂了不少，且三个轴承同心度的偏差对转子临界转速也有影响，因此对同心度的要求高，这给机组安装、调整及检修带来极大不便，也影响运行的稳定性，这是一种过渡性的设计。 §6.2.2 轴向推力 从压气机和透平原理可知，气流对动叶的作用力可分为圆周向及轴向两个分力，圆周方向的力使转子与气流之间进行能量转换，推动转子旋转。而轴向力则是力图使转子作轴向运动，这是我们所不希望的，必须设法抵消之。 §6.2.2 轴向推力 燃气轮机的整体结构特点 燃气轮机的整体布置 转子的支承和轴向推力 燃气轮机的支架 燃气轮机的轴承和轴承座 §6.3 燃气轮机的支架 支架将整台燃机支托在燃机底盘上。 燃气轮机支架的结构和布置一般均应满足下列几点基本要求： （1）支架固定应牢固、稳定、振动小，能承受各种可能力的作用，即机组的重量、旋转倾覆力、轴向力、振动力等； （2）机组前后两端的支架应靠近轴承座，支架之间的轴向距离应近些，使气缸保持良好的刚性； （3）支架处机组的热膨胀不受阻碍，机组在工作时能保持中心不变； （4）机组转子在输出端即负荷联轴器处的轴向热膨胀位移量应小。 §6.3 燃气轮机的支架 一、绝对死点 在考虑机组的排列方式和安装结构时，在满足气缸刚性的前提下，气缸的支承点的数目应尽量减少，还应确保机组在各种工况下的热膨胀自由和热态对中，即机组中心线的位置保持不变。 一、绝对死点 同时中心线上还应有一个点的轴向位置相对于地面保持不变。显然，该轴向位置保持不变的点是一“死点”。由于它是相对于地面而言，故称“绝对死点”，以区别于转子与静子之间的“相对死点”。 对于单轴机组，其绝对死点常设在温度较低的功率输出端，以减少减速齿轮或输出端联轴器的热胀补偿。分轴机组的绝对死点则常设在低压动力透平端。 一、绝对死点 绝对死点的选取必须与转子的相对死点统一考虑，应注意各种工况下动静部分的胀差，以保证机组能高效、安全地运行。绝对死点的支架形式和结构，应结合气缸的滑销系统一并考虑，确保气缸的中心线在任何工况下都与机组中心线保持不变。绝对死点处的气缸支架的支承面高度应力求接近机组中心线