9F燃机本体结构解读.ppt

MS9E9F燃机本体结构及主要系统介绍 一、概述 GE公司的工业型燃气轮机是于40年代后期，在TG180飞机发动机的基础上发展起来的。第一台型号称为MS3002、功率为4800hp的工业型燃气轮机于1984年制成，用作机车的牵引动力，此后，功率增至5000hp，被用于天然气管线的增压。1955年为了满足市场的需要，设计了新的压气机，发展了MS5001和MS5002机组，其功率为2万多千瓦。1970年左右，在MS5001机组的基础上，发展成功率为47260kw、频率60hz的MS7001A型机组。在该机组的基础上于1975年发展成功率为85200kw、50hz的MS9001B型机组，并于1978年发展了功率为75000kw、60hz的MS7001E型机组，进而于1979年发展成功率为31050kw、50hz的MS6001A型机组；于1980年发展成功率为36730kw、50hz的MS6001B型和功率为105600kw、50hz的MS9001E型机组。1985年则由MS7001E型机组发展成功率为80080kw、60hz的MS7001EA型机组，并由MS7001E演化成为功率达147210kw、60hz的MS7001F型机组。此后，在该机组的基础上于1992年发展成功率为211070kw、50hz的MS9001F型机组和功率为158090kw、60hz的MS7001FA型机组。并于1994年派生成功率为222000kw、50hz的MS9001FA型机组，于1995年派生出功率为70140kw的MS6001FA型机组。其发展过程见下图所示。 二、MS9001E型机组 以南山电厂9E机组为例，本公司“以大代小”项目的燃机是GE公司生产的9E系列9171E型燃气轮机。由一个额定功率为1000KW的启动马达，一个17级的轴流式压气机、一个由14个燃烧室组成的燃烧系统、一个3级透平转子组成。轴流式压气机转子和透平转子由法兰连接，并有3个支撑轴承。燃机的发电机是空冷、三相、二极、3000rpm转速、50HZ频率的交流电、实心铸铁转子的同步发电机。发电机在基本负荷下运行的输出功率为120MW。发电机的励磁机系统为带有旋转二极管的交流励磁机。为无刷励磁。 该机组的结构特点是： （1）整体式单轴结构型式，即压气机、燃烧室和燃气透平，包括压气机进气机闸和燃气透平的排气扩压机闸，彼此连接成为一个整体安装在同一个底座上。一些辅助设备，诸如润滑油系统、冷却水系统、燃料系统、启动系统、传动齿轮箱等也都安装在底座上。这样可以节省现场的安装时间和机组设备的运输费用。 （2）在燃气透平侧的热端输出功率，这样有利于减小压气机转子的传扭负载，但不利于排气扩压机闸与余热锅炉的联结。 ? （3）采用三个轴承的支撑方案，这是由于转子刚性不够好的缘故。这种支撑虽能改善转子刚性，可以使压气机后几级的径向间隙减小，略能提高压气机的效率，但是多了一个轴承将使机组的结构复杂化，特别是对三个轴承的同心度要求很高，否则会因轴承之间同心度的偏差而影响转子的临界转速。 （4）压气机由进气机闸、气缸、静叶、转子、动叶、气封和排气扩压缸等部件组成，压气机有17级，为了防止启动过程中压气机发生喘振，压气机的进口装有可转导叶，并在第4级和第10级静叶后设置防喘放气口。当机组用于联合循环时，进口可转导叶可以在特定的负荷范围内，确保透平前的燃气温度恒定不变，有利于改善机组的部分负荷效率。 （5）燃烧室采用分管逆流式布置，共有14个。这样能缩短整台机组的轴向长度，改善转子的刚性，并使燃烧室能够作全尺寸、全参数的调整试验。每个燃烧室分别配置单燃料喷嘴或双燃料喷嘴，可燃用天然气、轻油及重油。4个紫外线式火焰探测器，#4、#5、#10、#11燃烧室上各一个。两个电极高压火花塞，#13、#14燃烧室各一个。 三、MS9001FA 型机组 MS9001FA单轴重型燃气轮机，50HZ（3000RPM），由MS7001FA发展而来，简单循环的功率为255.6MW，在ISO和标准进气、排气损耗及以天然气为燃料的条件下联合循环额定功率为390.8MW。采用DLN（Dry Low NOx）18个燃烧室的燃烧系统，并采取冷端输出功率，这一特性显著改善了压气机负载对中控制，允许热端轴向排气，优化了联合循环电站布局，减少了流阻损失。 用于单轴联合循环，蒸汽轮机转子与燃气轮机转子通过一刚性联轴器联结，发电机转子也是通过联轴器与蒸汽轮机转子末端联结。整个驱动端的轴向对中由位于燃气轮机中的推力轴承维持。燃气轮机与蒸汽轮机气缸之间的拉杆用来保持定子部分的对中。 该机组也是整体式单轴结构形式，与9E