《燃气轮机储运》PPT课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六章 燃气轮机的变工况,6-1,概述,燃气轮机的变工况研究目的,基本要求及性能指标,负荷特性,不同的轴系方案,6-2,单轴燃气轮机变工况特性,一、燃机平衡运行条件,转速平衡 压比平衡,功率平衡 流量平衡,二、单轴燃机联合运行线（,等温比线,）,*=T,3,*,/T,1,*,*,=,常数,*,三、单轴燃机的变工况特性,恒速机组,o-b-c,变速机组,O-b-c,经济性较差,稳定性好,加载性好,经济性较好,稳定性变坏,加载性较差,四、单轴燃气轮机变工况特性曲线,变速负荷,最佳运行线,变频调速,恒,速,负,荷,超,速,边,界,6-3,分轴燃气轮机的变工况特点,一、优点,1,变工况外界负荷的变化对压气机的工作影响较小,2,可带动各种负荷，应用广泛,恒速、变速、牵引等,3,两轴转速不同,n,c,=n,HT,n,LT,C,和,HT,体积小，节省耐高温材料,4,在,HT,和,LT,之间可采用再热,二、分轴燃气轮机的平衡运行带,及其变工况性能分析,1,、,平衡运行带,转速平衡,n,C,=n,HT,n,LT,=n,外界负荷变化引起转速,n,变化，,直接影响到,n,LT,，进而影响,LT,的工作特性；,LT,性能变化影响到,HT,时，使,压气机,C,的工作也受到一定影响。

压气机特性图上，同一个转速下，机组运行区域是一条窄的运行,带；其流量和压力可在较小范围内变化2,、变工况性能分析,与单轴相比,恒速负荷 变速负荷,经济性,好些 差些,稳定性,差些 好些,分轴机组易起动，但动力涡轮易超速,加载性,差些 差不多,（缓和）,分轴燃气轮机宜用于机械传动变速负荷，如螺旋桨、车辆等负荷,Ne,时，,T,3,*,、,n,c,均会下降6-4,环境条件对燃气轮机性能的影响,一、大气温度对机组功率和效率的影响,明显,大气温度,T,0,升高时，机组功率和效率都降低；,大气温度,T,0,降低时，机组功率和效率都增加二、大气压力对机组功率和效率的影响,p,0,升高时，机组功率,N,e,增加而效率不变；,p,0,降低时，机组功率,N,e,降低而效率不变三、机组性能修正,非设计大气条件时,大气温度和压力对机组功率的影响比较明显生产厂家提供,6-5,燃气轮机的过渡工况,从一个平衡工况向另一个平衡工况的过渡过程,不稳定工况，如起动、加速与减速、停机等,其好坏对运输式燃气轮机很重要,一、燃气轮机的起动,特点,1,需要起动机,2,起动过程大致经过三个阶段,（,1,）冷态加速,(0-,n,1,),（,2,）热态暖机,(n,1,-n,2,-,n,3,),（,3,）热态加速,(n,3,-,n,4,),要求,1,起动时间越短越好,2,起动机功率尽量小些,3,起动过程要安全稳定,4,加热速度尽量快慢一致,起动过程,任一转速下，同一根轴上的涡轮和起动机发出的扭矩、功率，应大于压气机和摩擦等消耗的扭矩、功率，机组才能加速。

n1-,点火转速,1015%,n2-,自持转速,M,T,=Mc,n3-,脱扣转速,3060%,n4-,空载转速,二、起动过程中的防喘,若燃料控制不好，可导致压气机进入喘振工况；,转速较低，多级压气机容易发生喘振,(,首先第一级,),防喘方法：,（,1,）在压气机第一级加装可转导叶,通过减小叶片的安装角来减小通流面积，使喘振边界向小流量方向移动2,）在压气机中间级放气,在压气机低压级后安装放气阀；起动时打开，减少压气机高压级和涡轮的流量，而相应增加了低压级流量,当燃气轮机减速时，应避免燃料突然减少过多的情况，否则将导致燃烧室因贫油而熄火加速（逐步加速过程）,减速（逐步减速过程）,可转导叶安装角减小后，喘振边界线燃料突然加入过多，易导致喘振燃料突然减少过多，易导致熄火第七章 燃气轮机调节,7-1,燃气轮机调节的基本原理,燃气轮机是一种原动力机，可带动很多不同形式的负载；需要建立相应的调节装置不同形式的负载和不同类型的燃气轮机，其调节装置不一样基本工作原理：,当燃气轮机的工况变化时，通过调节进入燃烧室的燃料量，来满足不同负载的要求燃气轮机调节的目的,使机组在运行过程中保持某一参数基本不变如转速、压力、燃气温度等）,大多数负载，要求在其工况变化时，,运行速度,维持在某一允许值上。

输气管线用燃气轮机，带动天然气压缩机，要求,压力调节,维持在某一数值分轴燃机的调节系统,主动力矩,=,阻力矩,M,T,=M,f,（不计摩擦力矩）,A,平衡工况点，,转速,n,A,，,M,T1,=M,f1,；,负荷减小，,M,f1,M,f2,，,M,T1,较大不变，,增速，至,B,新平衡点，,n,B,n,A,；,同理，负荷增大,，,减速至,C,新平衡点，,n,C,n,A,机组转速的变化范围很大,（,n,B,n,C,）,7-2,转速调节装置,在外界负荷经常变化的情况下，保证机组的转速为一定值；,必须有一套机构随着负荷的变化来增加或减少喷入燃烧室的燃油量，从而保证转速保持基本不变转速调节装置,离心式调速器,感应速度变化，变为离心力，调节供油量,负荷减小即,Ne,时：,M,f,，,M,T,，转速,n,，离心力,；,滑阀,下移，高压油路打开进入,油动机,下方，其上方 压力较低，,活塞,上移，带动,回油阀,开大，回油量,；,供油量，使,n,，,Ne,；,M,T2,=M,f2,新的平衡点,D,，,n,D,稍高于,n,A,负荷增加,Ne,时：,可调节,至,M,T3,=M,f3,新平衡点,E,，,n,E,稍低于,n,A,。

机组转速的变化范围下降,（,n,D,n,E,）,外界,负荷,下降,转速,转速调节过程,上升,离心力,增大,飞锤,张开,油动机滑阀,下移,高压油路打开,油动机活塞,压差作用,上移,回油阀,打开,燃油量,降低,回油量,转速,负荷,反馈杠杆,反馈套管,下移,切断高压油路,7-3,输气管线用燃气轮机的调节特点,及调节原则方案,增压站采用燃气轮机作为动力，带动压缩机，输送的天然气是极好的燃料；,燃气轮机,-,压缩机组造价低、投资小、重量轻、调节范围大，易于遥控和自动化的特点一、压力调节,压力调节是输气管线（或输油泵）用燃气轮机调节的主要特点在不同供气量,Q,g,和不同进气压力,p,1,时，保持出站天然气压力,p,2,基本不变；,根据出站压力,p,2,的变化去改变燃烧室的燃料量，从而改变机组转速和功率二、压缩机、管道、燃气轮机三者,的联合运行与匹配,1,天然气压缩机与管道联合运行特性,离心式天然气压缩机特性线：,原则上与轴流式压气机一样，但等转速线比较平坦管道特性：,保证出站压力,p,2,=,常数绘制的二者相交点即为联合工作点2,压缩机、管道、燃气轮机三者的联合运行,天然气压缩机耗功,N,ct,燃气轮机输出功率,N,e,天然气压,缩机效率,每一个联合运行点有了功率和转速，可在燃气轮机外特性线得出相应的运行点。

P,150,图,7-6,输气管线用燃气轮机调节,总的要求：,（,1,）在各个不同工况和调节方式下，保证各站的燃气轮机与天然气压缩机能稳定工作，不超温、不超速、不喘振2,）在各个不同的供气量情况下，保证增压输气用的燃料消耗量尽可能小、机组在效率尽可能高的条件下运行3,输气用燃气轮机的调节方案,单轴机组，,P,152,图,7-7,用户用气量,Q,g,增大时：,p,2,降低,滑阀,2,向上移,f,p2,关小,p,x,增加,滑阀,3,向上移,油口打开，压力油进入油动机,4,下腔,油动机活塞上行打开燃料阀,5,燃料量功率，转速,同时，,f,f,增大,p,x,降低,滑阀,3,向下移,回位！,平衡条件：,f,1,=,f,10,f,p2,+,f,f,=,const,用户用气量,Q,g,减少时：,p,2,缓慢增加,滑阀,2,向下移,f,p2,开大,p,x,降低,滑阀,3,向下移动，,油动机,4,下腔与回油相通,油动机活塞下行,燃料量减少,功率，转速,考试,试题类型：,填空题,25,分,简答题,25,分,作图题,20,分,计算题,30,分,考试形式：,闭卷：教材、笔记、作业不能带；,可携带,不超过两张,A4,纸,（正反面写）,。

考试时间：,待定,第十五周 周六晚,或 第十六周,周六晚,周日下午、晚上,。