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10页9E 燃机结构 一:燃机基础及支撑 4.1.1 燃机基础: 支撑燃机和进气室的基础为一长约9.15 米的钢质框架结构,是由钢柱和钢板制造组成燃机基础 框架由两个纵向宽 90 厘米法兰式承重梁及三个十字横梁组成,以此作为燃机安装的垂直支撑基础, 钢密封平板焊接在框架的底部 在左侧的纵向承重梁和后端的十字支撑横梁之间,焊接了钢密封平板,为燃机的 2#瓦,3#瓦和发 电机轴瓦提供滑油的供油和回油 在燃机基础的两侧,安装了起重用的吊耳和支撑及十字横梁在基础的底部两侧,各有四个机械加 工过的平垫,方便了现场基础的安装在基础框架的上部,也提供了两个用于燃机后支撑安装的机械 加工过的平垫 4.1.2 透平支撑: 燃机在三个位置通过垂直支撑安装在基础之上,前支撑位于压气机前气缸的下半垂直法兰上;两个 后支撑位于透平排气缸的左右两侧 前支撑是一挠性钢板,通过螺栓和定位销在基础前十字横梁处与燃机基础相连,通过螺栓和定位销 与压气机前气缸的前法兰连接,该支撑容许燃机轴向膨胀 后支撑为刚性的,安装在基础框架左右两侧的机械加工平板上,向上与透平排气框架的左右相连, 该腿式支撑容许燃机径向膨胀,但控制了机组的水平中心的轴向和垂直位置,以确保缸体的正确对中, 与透平支撑腿配套的扁销使其保持横销位置不变。
在左右支撑腿德内壁和外壁之间是水套,水套内提供循环冷却水减小了该支撑的热膨胀,且有助于 保持燃机与发电机之间的对中 4.1.3 凹型销键和导向块: 机械加工过的扁销位于排气框架的下半部,扁销安装于焊接在透平基础后十字横梁德导向块内,扁 销通过顶靠在其左右两侧的螺栓可靠地位于导向块内,此种扁销和导向块结构防止了透平热膨胀时容 许轴向和径向移动所产生地横向和旋转移动 二:进气设备 4.2.1 进气系统: 燃机进气系统是一个接受, 过滤和导引大气进入压气机入口的装置 该系统由滤器间, 进气消音器, 导气弯管和进气道组成该设备装置在燃机的尾部,且跨越在燃机控制间或辅机间上方 4.2.2 进气滤室 进气滤室由滤筒组件和维护通道,人孔门等组成;我厂9E 燃机的进去滤为带自脉冲清洗的锥式滤 和筒式滤组件(共 440 组);该滤芯的自清洗为反向脉冲的压缩空气来实现,由控制系统实现,分自 动反吹清洗和手动反吹清洗两种方式自动清洗为燃机进气滤压差升至55 毫米水柱时进行,气滤压 差降至 45 毫米水柱时停止;手动方式为根据滤芯运行情况或天气情况,随时可手动进行 进气消音器用来消除或减弱由压气机运行时传来的高频噪音。
进气弯头和过渡进气道是按声学原理 连接在一起,以进一步帮助降躁9E 燃机筒式进气系统不设防护拦网) 三:轴流式压气机: 4.3.1 慨述: 轴流式压气机部分由压气机转子和封闭的静子气缸组成,在气缸上安装着压气机的17 级静叶,一 级进气导向叶片(I.G.V)和两级排气导向叶叶片(E.G.V). 在压气机内的空气,由一系列类似的动叶(转子)和静叶(静子)一级一级地压缩,从压气机抽 取的压缩空气用于透平喷嘴(NOZZLE)和动叶(BUCKET)的冷却(AE-16,AE-17),轴瓦的密封和三级 护环的冷却来自(AE-5),启动和停机时的防喘来自(AE-11),箱体外的马达驱动风机(88TK-1,2)用 于透平缸体和排气框架的冷却 一级可调静叶有助于限制起机过程中的空气流量和减小进气正冲角,防止压气机喘振和提高部分 负荷时联合循环总体热效率 4.3.2 压气机转子: 压气机转子组件的组成: (1) 前短轴,在其之上安装着压气机的第一级动叶; (2)15 级动叶和轮盘组件(包括 2-16 级转子); (3)后短轴,在其之上安装着压气机的第17 级动叶 压气机的每级均是一个带有叶片的独立轮盘,各级轮盘通过沿圆周均匀分布的16 根拉杆螺栓轴 向连接在一起,各级轮盘通过位于轮盘中心附近凹凸槽径向定位,但轮缘处互不接触,留有气隙,冷 却轮盘;扭距的传递是通过螺栓连接法兰的表面摩擦力完成的。
各级轮盘和带短轴的轮盘部分的外圆 周,都具有拉削的槽隙,动叶插入这些槽内并在槽的末端通过冲铆使动叶轴向固定在组装压气机转 子时,应精选轮盘的位置以减小转子的不平衡量,组装完成后,进行压气机转子的动平衡 机械加工过的前短轴,提供了推力瓦的前后推力面,1#轴瓦的轴颈,1#轴瓦油封的密封面和压 气机进口低压空气的密封 4.3.3 压气机静子: 4.3.3.1 慨述: 压气机静子部分由四个主要组件组成: (1)进气缸; (2)压气机前机匣; (3)压气机后机匣; (4)压气机排气缸 这些部分与透平的外壳相连,形成了环型气流通道的外壁,成为燃机的重要结构,为了达到动叶 叶尖的最大气动效率,气缸内径保持在最小公差之内动静间隙配合好 4.3.3.2 进气缸: 进气缸位于燃机的前端,其主要功能是将来自进气室的空气均匀导入压气机,同时进气缸还分别 支撑 1#轴瓦,推力瓦组件,进口可转导叶位于进气缸的后端 4.3.3.3 压气机前机匣: 压气机前机匣包含压气机的第一级到第四级静叶前支撑钢板的一端通过螺栓和定位销与压气机 前机匣的前端法兰连接,支撑钢板的另一端通过螺栓和定位销与燃机基础相连燃机前机匣装有用于 燃机与基础分离的两个整体大起重吊耳。
4.33.4 压气机后机匣: 压气机后机匣包括压气机第五级到第十级静叶气缸上的抽气点容许第五级和第十一级压气机抽 气, 第五级抽气用于冷却和密封功能, 而第十一级抽气则用于起机和停机过程中的压气机的防喘放气. 4.3.3.5 压气机排气缸: 压气机排气缸包括压气机第十一级到第十七级静叶,二级排气导向叶片和排气扩压器压气机的 排气缸的功能是支撑静叶,支撑过渡段,为扩压器提供内壁和外壁,连接压气机和透平静子,此外还 为 2#轴瓦组件提供了内支撑,通过支撑环为一级喷嘴提供密封 压气机排气缸由两个缸组成,一个缸(外缸)是压气机机匣的延续,另一缸(内缸)是环绕压气 机转子的内缸,两个缸通过径向支板连接 2#瓦的支撑机构位于压气机排气内缸内,扩压器是由压 气机排气缸外缸和内缸之间的圆锥形环形空间组成 4.3.3.6 压气机叶片: 压气机转子叶片是翼面型的,设计成以高叶顶速度来高效地压缩空气锻造叶片通过轴向地燕尾 形叶根安装于叶轮上,燕尾型叶根通过精加工保证每一叶片位于轮盘上的正确位置 压气机静子叶片也是翼面型的,第一级到第八级叶片通过轴向的燕尾形叶根安装在叶片环的扇形 块内,叶片环的扇形块安装在气缸的圆环形沟槽内且通过锁销定位,而第九级叶片到排气导向叶片则 安装于单独的矩形块内,矩形块直接安装在气缸的圆形沟槽内,直接由锁销定位。
4.3.3.7 压气机抽气: 慨述:燃机运行时,从轴流式压气机不同级的抽气用于: (1) 冷却高温运行的透平部件; (2) 密封燃机轴瓦; (3) 为气动阀提供操作气源; (4) 燃料喷嘴的雾化空气 第五级抽气(AE-5):抽气口位于压气机第 4 级排气后,第 5 级前,通过压气机上半缸和下半缸 的外部连接管路传输,用于所有转子轴瓦的密封,少量部分用于透平三级护环的冷却上半缸两路 抽气用于透平三级护环的冷却,下半缸两路抽气用于轴承密封) 第十一级抽气(AE-11):来自抽气口位于压气机第 10 级排气后,第 11 级前(4 路抽气管),仅用 于燃机起机和停机过程中,防止压气机喘振的放气,燃机满速后及带负荷运行时,防喘放气阀关闭, 以便有最大的轴输出功率. 第十七级抽气(AE-16):来自 17 级的压气机抽气位于压气机第 16 级后,第 17 级前该抽气径 向流入第 16 级和第 17 级的叶轮间隙 (压气机后短轴上带有通流槽的轮盘) , 然后流入转子的中心孔, 此后流入透平,冷却透平的一,二级动叶和转子轮间 压气机排气: 从压气机排气的抽气用作液体燃料喷嘴的雾化空气, 一级喷嘴叶片和固定环的冷却, 二级喷嘴的冷却. 4.3.3.8 水洗喷口:若压气机进口,喇叭口,进气导叶和前几级叶片的积垢是油性的和水溶性的,压 气机应该用洗涤剂清洗油性积垢或用除盐水清洗水溶性积垢. 液体喷入压气机进口,整个压气机进气喇叭口内环上安装有: (1)在压气机进口的喇叭口前壁上安装有8 个插入式的,用于盘车方式清洗(离线)的喷嘴; (2)16 个清洗的喷嘴安装于:8 个在压气机进口前壁上,8 个在压气机进口后壁上. 水洗液由基础外的水洗撬体提供。
四:燃烧系统: 4.4.1 慨述: 燃烧系统是分管回流式的,组成燃烧系统的分管式火焰筒布置在压气机排气缸的外周围上,火焰 筒插入固定在环形燃烧室的围带上的燃烧室缸体内,该系统也包括燃油喷嘴,火花塞点火系统,火焰 探测器和联焰管在燃烧室中,由燃料(气体,液体)于压气机排气混合燃烧后产生的燃气用于驱动 透平 来自压气机出口的高压空气(11BARG,360℃)首先包围在过渡段周围,然后进入包围14 个火焰 筒的环形空间,空气通过小孔,鱼磷孔冷却火焰筒内壁,控制燃烧过程和参冷燃烧后的高温燃气供 给每个燃烧室的燃料是通过燃油喷嘴喷雾,且燃料与燃烧室内一定量的燃烧空气混合后燃烧的 4.4.2 燃烧室和过渡段: 轴流式压气机的排气在导流罩的导流下,沿火焰筒的外部从前端流入,部分空气通过火焰筒罩壳 孔和漩流板进入火焰筒反应区 反应区的高温燃气通过热渗透混合区后进入冷掺混区与掺冷空气混合掺混区的测量孔容许适量 的空气进入与燃气混合将燃气冷却到透平叶片材料所能承受的安全温度,沿火焰筒长度方向分布的环 形槽,其上的鱼鳞冷却空气孔为冷却火焰筒内壁提供冷却空气气膜;过渡段将燃烧是将出口(过渡段 进口)圆形排气过渡为燃机透平一级喷嘴入口扇形进气,其进出口截面积一致,过渡圆滑,保证最小 的压力损失及过渡段的最小热冲击。
4.4.3 火花塞: 点火是通过分别安装在 13#,14#火焰筒内的两个 15000V 可伸缩式(弹簧伸出,燃气压力压回) 火花塞放电来实现的点火时,一个或两个火花塞的火花使燃烧室点火,其他火焰筒通过布置在火焰 筒的反应区域的联焰管点燃,随着转子转速和燃气压力的升高(约60%转速,CPD 约 1.1BARG),从而 导致火花塞回缩,电极离开反应区,保护电极 4.4.4 紫外线火焰探测器: 在燃机起机点火后及正常运行时,火焰的存在或消失信号传给控制系统是必要的4 个火焰探测 器安装在 4 个不同的火焰筒内(4#,5#,10#,11#),探测器由一小充气管组成,充气管内有两 个相离很近的电极,将引起气体的电离,这样就会产生一个脉冲电流和引起电源的放电只要紫外线 存在的话, 电源就会连续不断地重复充电和放电过程 火焰地存在是由测量脉冲频率的电气模块确定 且将火焰的状态转换到燃机的控制系统 (每秒的脉冲数即频率高于 64 则认为该火焰筒着火, 在 MARK-V 上有显示:FD_INTENSE_1,2,3,4).点火失败“FAILURE TO FIRE”或火焰丢失“LOSS O F FLAME”在 MARK_V 显示屏上产生一个报警或跳闸信号。
4.4.5 联焰管: 14 个火焰筒是通过联焰管相互联接的 这些联焰管能将内置火花塞的点火火焰筒内的火焰传到未 点燃的火焰筒中 4.4.6 燃油喷嘴(双燃料,带雾化空气的) 每一个火焰筒的端部都配置有燃油喷嘴,燃油喷嘴将等量的燃料喷入火焰筒 液体燃料是在燃油喷嘴过渡件出口有高压空气雾化,然后进入燃烧区气体燃料被容许通过位于 漩流器内边的测量孔直接进入每一火焰筒漩流器的作用是使燃气产生漩流提高燃烧效果,使燃机达 到无烟运行.天然气和燃油在双燃料设计的燃机中可以同时燃烧,每种燃料的百分比由运行人员和控 制系统决定. 五:透平: 4.5.1 慨述: 三级透平部分是将压气机和燃烧部分产生的高温(轻油 1124℃,重油 1094℃)高压(11BARG)燃 气的热能转换成机械能的部件 9E 燃机透平部分主要包括:燃机转子,透平缸体,排气框架,排气扩压器,喷嘴及隔板,静态的 护环和 3#轴瓦组件.。












