燃?xì)廨啓C(jī)及其輔助系統(tǒng)-培訓(xùn)課件

燃?xì)廨啓C(jī)及其輔助系統(tǒng)2目錄1.

燃?xì)廨啓C(jī)基本原理2.

燃?xì)廨啓C(jī)基本結(jié)構(gòu)3.

燃機(jī)輔助系統(tǒng)與運(yùn)行4.

燃機(jī)技術(shù)的最新發(fā)展3目錄第一章燃?xì)廨啓C(jī)基本原理41.1

燃?xì)廨啓C(jī)基本原理理想簡(jiǎn)單循環(huán)四過程：燃料2①絕熱壓縮過程透平3壓氣機(jī)

1負(fù)載②等壓燃燒過程③絕熱膨脹過程④等壓放熱過程4理想簡(jiǎn)單循環(huán)壓容圖和溫熵圖51.1

燃?xì)廨啓C(jī)基本原理k

-1系數(shù)：m

=k空氣：k

=1.4*2*pp壓比：π

=1*溫比：τ

=

T3*T1l

=

c

(T*2?T*1)

=

c

T*p

1(πm?1)絕熱壓縮過程1→2

：面積12

p

*p

*1就是絕熱壓縮耗功yspss

21=*

?q

c

(T

T

)*2等壓燃燒過程2

→

3：面積2

3s

s

2

就是空氣從外界吸入的熱能1p3ss3

1

s1π

m絕熱膨脹過程3→4

：面積34

p

*p

*3就是透平膨脹做功

l

c

(T

T

)

c

T

(1=*

?

*

=*

?)ss

12tsp34p

3q

c

(T

T

)=*

?

*等壓放熱過程

4

→

1：面積4

1s

s

4

則是燃?xì)馀艢夂哪?p41ss1

3

s

1

π

l

=

c

Tts

ys

cs*p

1τ

1??

(π

mm?1)面積34

12

3=面積34

p

*p

*3-面積12

p

*p

*1=l

-l

=l

sss12s

21cs

lts

?lysq

q?q1循環(huán)效率：ηc

===1?

=1?122πmq1q1q161.1

燃?xì)廨啓C(jī)基本原理由于：1）壓氣機(jī)的葉型損失、環(huán)端面損失及二次流損失；2）燃燒過程中的滯止壓力降低

；

3）燃?xì)馔钙街械男妥钃p失、端部損失、輪盤摩擦損失、余速損失等

；

4）透平的排氣總壓p4*要比大氣壓壓力略高等。透平的膨脹功l

減少了，而壓氣機(jī)的壓縮功l

增大

，對(duì)外界輸出的實(shí)際循tys環(huán)凈功l

=l

-l

減少了，實(shí)際循環(huán)的循環(huán)效率減少cs

ts

ys實(shí)際簡(jiǎn)單循環(huán)壓容圖和溫熵圖71.1

燃?xì)廨啓C(jī)基本原理實(shí)際循環(huán)中循環(huán)熱效率ηgt與τ和ε*的變化關(guān)系實(shí)際循環(huán)中比功率lcs/c

Tp

a與τ和ε*的變化關(guān)系81.1

燃?xì)廨啓C(jī)基本原理幾點(diǎn)結(jié)論：

就燃?xì)廨啓C(jī)簡(jiǎn)單理想循環(huán)來說：1，循環(huán)的出力與壓比和溫比都有關(guān)系；2，循環(huán)的效率只壓比有關(guān)。

就燃?xì)廨啓C(jī)實(shí)際循環(huán)來說：1，隨著溫比的增加，循環(huán)出力和效率均有所增加；2，一定的溫比條件下，存在一個(gè)最佳壓比，此時(shí)循環(huán)的出力達(dá)到最大。91.1

燃?xì)廨啓C(jī)基本原理某燃機(jī)功率和效率與壓比、燃燒室溫度關(guān)系圖101.1

燃?xì)廨啓C(jī)基本原理提高燃?xì)廨啓C(jī)熱效率和比功的措施：

就簡(jiǎn)單循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)來說，提高溫比、透平效率、壓氣機(jī)效率和燃燒室效率，或是減少機(jī)組各部分的流阻損失，都可以提高燃?xì)廨啓C(jī)熱效率和比功；

為了使機(jī)組的熱效率和比功達(dá)到最大值，還必須合理選擇最佳壓比；

提高燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組熱效率的措施還有采用回?zé)嵫h(huán)和燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)的方案；

提高燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組比功的種措施還有采用間冷循環(huán)和再熱循環(huán)。比功：所謂比功就是指進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)的1kg的空氣，在燃?xì)廨啓C(jī)中完成一個(gè)循環(huán)后所能對(duì)外輸出的機(jī)械功（或電功）或凈功。回?zé)嵫h(huán)：采用高溫排氣來加熱從壓氣機(jī)出口的空氣，提高它進(jìn)入燃燒室的溫度。(可使燃燒室中加入的燃料量減少，從而可提高熱效率)間冷循環(huán):在壓縮過程中間，把工質(zhì)引至冷卻器冷卻后，再回到壓氣機(jī)繼續(xù)壓縮以完成壓縮過程，此即間冷循環(huán)。再熱循環(huán)L在膨脹過程中間，把工質(zhì)引出至再熱燃燒室中加熱后，再回到透平中繼續(xù)膨脹以完成膨脹過程，此即再熱循環(huán)。111.2

葉輪機(jī)械原理121.2

葉輪機(jī)械原理壓氣機(jī)級(jí)中氣流的增壓過程：1.

外界通過工作葉輪把一定數(shù)量的壓縮軸功傳遞給流經(jīng)動(dòng)葉柵的氣體，一方面使氣流絕對(duì)速度的動(dòng)能增高，同時(shí)讓氣流相對(duì)速度的動(dòng)能降低，以促使氣體的壓力增高一部分。2.

隨后，由動(dòng)葉柵流出的高速氣流在靜葉柵中逐漸減速，這樣，就可以使氣

流絕對(duì)速度的動(dòng)能中的一部分，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成為氣體的壓力勢(shì)能，使氣體的壓力再進(jìn)一步增高。反動(dòng)度：在動(dòng)葉中的理論壓力勢(shì)能的增升值與在整個(gè)級(jí)中的理論壓力勢(shì)能增升值之比

。131.2

葉輪機(jī)械原理基元級(jí)速度三角形ww1cc212c

α1aββ1α212?wcu1uu2u1?cu(b)C

=

w+

u141.2

葉輪機(jī)械原理

壓氣機(jī)基元級(jí)中動(dòng)葉的作用：1.加功，2.增壓。動(dòng)葉對(duì)氣體的加功都是通過改變氣流絕對(duì)速度的周向分量來實(shí)現(xiàn)的，而氣流流過動(dòng)葉后靜壓升高則都是通過減小氣流的相對(duì)速度實(shí)現(xiàn)的。

壓氣機(jī)基元級(jí)中靜葉的作用：1.導(dǎo)向，2.增壓。靜葉將氣流的方向重新偏轉(zhuǎn)到接近軸向方向，為下一級(jí)的動(dòng)葉提供合適的進(jìn)氣方向。靜葉的氣流通道沿流向是擴(kuò)張的，亞聲速氣流在擴(kuò)張的靜葉流道中進(jìn)一步減速和增壓。151.2

葉輪機(jī)械原理氣體流經(jīng)壓氣機(jī)級(jí)的參數(shù)變化161.2

葉輪機(jī)械原理壓氣機(jī)基元級(jí)沿葉高的變化：基元級(jí)葉柵形狀和氣流流入角沿葉高不同，因此軸流壓氣機(jī)的工作輪葉片和導(dǎo)流器葉片呈扭曲狀。171.2

葉輪機(jī)械原理氣流進(jìn)入葉片示意圖攻角：壓氣機(jī)在工作時(shí)，氣流進(jìn)入葉片的流入角β1一般情況下與葉片的幾何進(jìn)口角β1k不相一致，它們的差值，稱為攻角。181.2

葉輪機(jī)械原理

壓氣機(jī)喘振發(fā)生的機(jī)理：葉片槽的擴(kuò)壓性；空氣在葉片上產(chǎn)生脫離；旋轉(zhuǎn)失速。

避免喘振的方法：IGV和靜葉可調(diào)；壓氣機(jī)中級(jí)放氣；雙轉(zhuǎn)子。191.2

葉輪機(jī)械原理軸流壓氣機(jī)的通用特性曲線201.2

葉輪機(jī)械原理渦輪與壓氣機(jī)的對(duì)比渦輪壓氣機(jī)能量轉(zhuǎn)換葉柵通道流動(dòng)過程級(jí)的構(gòu)成葉型焓＝》機(jī)械能收斂式機(jī)械能＝》壓力勢(shì)能＋熱能擴(kuò)散式膨脹加速靜葉＋動(dòng)葉厚、彎度大大擴(kuò)壓減速動(dòng)葉＋靜葉薄、彎度小小輪緣功工作環(huán)境級(jí)數(shù)高溫低溫少多多級(jí)流程效率擴(kuò)展縮小單級(jí)：0.88-0.91多級(jí)：0.91-0.94單級(jí)：0.88-0.90多級(jí)：0.83-0.8721練習(xí)題1.

和

是兩個(gè)衡量燃?xì)廨啓C(jī)性能好壞的技術(shù)指標(biāo)（

）。（A）熱效率，壓比；

（B）熱效率，比功；（C）比功，壓比；

（D）壓比，溫比。2.

軸流式壓氣機(jī)效率可以達(dá)到（

）左右。（A）65%；（B）75%；（C）85%；（D）95%。3.

壓氣機(jī)動(dòng)葉柵中氣流相對(duì)速度動(dòng)能減小，空氣壓力（

）。（A）升高；（B）降低；（C）不變；（D）不確定。4.

在反動(dòng)度大于零的壓氣機(jī)級(jí)中，氣流流經(jīng)動(dòng)葉柵時(shí)，空氣的靜壓力

（

）。（A）不變；（B）降低；（C）升高；（D）不確定。5.

壓氣機(jī)動(dòng)葉柵的葉片內(nèi)弧表面朝著葉片的運(yùn)動(dòng)方向。（

）6.

反動(dòng)式壓氣機(jī)動(dòng)葉柵和靜葉柵的流道截面是漸縮的。（

）7.

氣流在軸流式壓氣機(jī)的動(dòng)葉柵、靜葉柵以及出口擴(kuò)壓器中的流動(dòng)都屬于減速增壓流動(dòng)。（

）8.

熱效率越高，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)出同樣功率所需消耗的燃料量就越少。（

）9.

壓比越高的壓氣機(jī)越容易發(fā)生喘振。（

）10.

燃機(jī)進(jìn)氣濾壓差過大可能導(dǎo)致壓氣機(jī)發(fā)生喘振現(xiàn)象。（

）11.

燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行中，在一定的溫比下，存在一個(gè)特定的壓比，使比功取得最大值。（

）12.

試述提高燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組熱效率和比功的措施。13.

簡(jiǎn)述氣體在軸流式壓氣機(jī)級(jí)中的增壓過程。14.

為什么大型軸流式壓氣機(jī)的動(dòng)葉片需做成扭葉片？15.

簡(jiǎn)述IGV的防喘原理。16.

畫出壓氣機(jī)基元級(jí)的氣流速度三角形。17.

一臺(tái)燃用天然氣的燃機(jī)機(jī)組的供電效率為40％，天然氣的低位發(fā)熱量為38000kJ/Nm3，求該臺(tái)燃機(jī)的供電熱耗率、供電氣耗率和供電標(biāo)煤耗。（天然氣密度為0.707kg/Nm3）18.

壓氣機(jī)葉片積垢或磨損對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)性能的影響？22目錄第二章燃?xì)廨啓C(jī)基本結(jié)構(gòu)232.1

壓氣機(jī)壓氣機(jī)負(fù)責(zé)從周圍大氣中吸入空氣，增壓后供給燃燒室。為了生成高壓空氣，壓氣機(jī)裝有多級(jí)葉輪，若干葉輪固定在壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)軸上構(gòu)成壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子上的葉片稱為動(dòng)葉。242.1

壓氣機(jī)在每?jī)杉?jí)動(dòng)葉之間有一組靜止的葉片（簡(jiǎn)稱靜葉），一組動(dòng)葉與后面相鄰的靜葉，稱為壓氣機(jī)的一個(gè)級(jí)。多數(shù)燃?xì)廨啓C(jī)的壓氣機(jī)有十幾級(jí)，高速旋轉(zhuǎn)的動(dòng)葉把空氣從進(jìn)氣口吸入壓氣機(jī)，經(jīng)過一級(jí)又一級(jí)的壓縮，變成高壓空氣。由于壓氣機(jī)內(nèi)氣體流動(dòng)方向與旋轉(zhuǎn)軸平行，稱為軸流式壓氣機(jī)。燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)時(shí)，先把發(fā)電機(jī)當(dāng)作電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn)，把空氣壓入燃燒區(qū)。燃機(jī)點(diǎn)火后，則逐漸轉(zhuǎn)變至由透平帶動(dòng)壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn)壓氣

。252.1

壓氣機(jī)

壓氣機(jī)有軸流式和離心式兩種，軸流式壓氣機(jī)效率較高，適用于大流量的場(chǎng)合。

在小流量時(shí)，軸流式壓氣機(jī)因后面幾級(jí)葉片很短，效率低于離心式。功率為數(shù)兆瓦的燃?xì)廨啓C(jī)中，有些壓氣機(jī)采用軸流式加一個(gè)離心式作末級(jí)，因而在達(dá)到較高效率的同時(shí)又縮短了軸向長(zhǎng)度。262.2

燃燒室燃?xì)廨啓C(jī)一般有十幾個(gè)燃燒室，安裝在燃機(jī)外圍。如下圖所示：272.2

燃燒室下面是一個(gè)燃燒室的剖面模型。燃燒室由外殼與火焰筒組成，在外殼端部有天然氣入口，在火焰筒尾部聯(lián)接過渡段，在燃燒室內(nèi)裝有燃料噴嘴。282.2

燃燒室天然氣通過燃燒室端部燃?xì)馊肟谶M(jìn)入燃燒室，噴入的天然氣與壓氣機(jī)壓入的空氣在燃燒室火焰筒里混合燃燒。燃燒使氣體體積劇烈膨脹，生成高溫高壓燃?xì)鈴娜紵疫^渡段噴出，進(jìn)入透平做功。292.2

燃燒室燃燒器結(jié)構(gòu)及工作原理302.2

燃燒室燃燒器結(jié)構(gòu)及工作原理312.3

燃?xì)馔钙饺細(xì)馔钙揭卜Q為燃?xì)廨?，從燃燒室噴出的高壓燃?xì)馔苿?dòng)透平葉輪旋轉(zhuǎn)，把燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為透平的機(jī)械能

。燃?xì)馔苿?dòng)旋轉(zhuǎn)的葉輪上的葉片稱為動(dòng)葉，在每級(jí)動(dòng)葉的前方還安裝一組靜止的葉片（靜葉），靜葉起著噴嘴的作用，使氣流以最佳方向噴向動(dòng)葉。一組靜葉加一組動(dòng)葉為透平的一級(jí)。為了充分利用燃?xì)獾臒崮?，透平一般?級(jí)或4級(jí)。322.3

燃?xì)馔钙酵钙饺~輪安裝在透平轉(zhuǎn)軸上構(gòu)成透平轉(zhuǎn)子。壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子與透平轉(zhuǎn)子是安裝在同一根轉(zhuǎn)軸上，稱為燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子，透平旋轉(zhuǎn)時(shí)也就帶動(dòng)壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn)工作。透平轉(zhuǎn)子帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，額定轉(zhuǎn)速是每分鐘3000轉(zhuǎn)。332.4

燃?xì)廨啓C(jī)整體下面是一個(gè)燃?xì)廨啓C(jī)整體剖面圖：342.4

燃?xì)廨啓C(jī)整體

燃燒室和透平不僅工作溫度高，而且還承受燃?xì)廨啓C(jī)在起動(dòng)和停機(jī)時(shí)，因溫度劇烈變化引起的熱沖擊，工作條件惡劣，故它們是決定燃?xì)廨啓C(jī)壽命的關(guān)鍵部件。

為確保有足夠的壽命，這兩大部件中工作條件最惡劣的零件如火焰筒和葉片等，須用耐高溫材料制造，同時(shí)還須用空氣冷卻來降低工作溫度。

對(duì)于一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)來說，除了主要部件外還必須有完善的調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)，此外還需要配備良好的附屬系統(tǒng)和設(shè)備，包括：起動(dòng)裝置、燃料系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、空氣濾清器、進(jìn)氣和排氣系統(tǒng)等。352.4

燃?xì)廨啓C(jī)整體燃?xì)廨啓C(jī)缸體支撐透平產(chǎn)生熱膨脹時(shí)，支撐臂就朝著機(jī)尾方向輕輕的轉(zhuǎn)動(dòng)。在透平的兩側(cè)各有一套耳軸軸承和支撐臂。有一中央支撐臂（橫梁）將氣缸底部和底盤連接起來。透平潤(rùn)滑油流過支撐臂中的油管來冷卻上部的耳軸軸承。底部支撐保證透平缸不產(chǎn)生橫向移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。362.4

燃?xì)廨啓C(jī)整體先進(jìn)燃機(jī)-結(jié)構(gòu)對(duì)比序號(hào)1型號(hào)總體單位M701F4S109FBSGT5-4000F(4)1.11.21.31.41.51.62點(diǎn)火轉(zhuǎn)速rpmrpmrpmt約600約20003330~420~240033003961560自持轉(zhuǎn)速電子超速跳閘轉(zhuǎn)速重量(法蘭與法蘭之間)燃機(jī)轉(zhuǎn)子重量尺寸(長(zhǎng)×寬×高)壓氣機(jī)3240440309.64284312t93130m17.3×5.8×5.810.5×5×510.8x5.2x4.92.12.22.32.4級(jí)數(shù)級(jí)17軸流式水平1818軸流式水平15軸流式水平17類型汽缸中分面壓比18.3中空軸，

葉輪由中心拉桿連接2.52.6轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)類型可調(diào)葉片級(jí)數(shù)拉桿輪盤拉桿輪盤111372.4

燃?xì)廨啓C(jī)整體編號(hào)3型號(hào)透平單位M701F4S109FBSGT5-4000F(4)3.13.2級(jí)數(shù)434噴嘴空氣冷卻1~3級(jí)第1、2、3級(jí)1~4級(jí)1～4級(jí)葉片葉根冷卻3.34葉片空氣冷卻燃燒系統(tǒng)類型1~3級(jí)第1、2級(jí)干式低NOx

,4.14.24.3干式低NOx環(huán)形DLNDLN2.6+燃燒室數(shù)量個(gè)個(gè)2025181每個(gè)燃燒室的燃料噴嘴數(shù)量6244.44.5點(diǎn)火器數(shù)量個(gè)個(gè)2424242火焰監(jiān)測(cè)器數(shù)量UV&IR火焰?zhèn)鞲衅?.6火焰監(jiān)測(cè)器類型紫外線檢測(cè)紫外線4.74.8燃燒器的空冷系統(tǒng)過渡段的空冷系統(tǒng)對(duì)流、薄膜對(duì)流、薄膜沖擊冷卻沖擊冷卻沖擊、氣膜不適用382.5

M701F燃機(jī)燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu)402.5

M701F燃機(jī)抽氣冷卻412.5

M701F燃機(jī)IGV422.5

M701F燃機(jī)一級(jí)動(dòng)、靜葉及其冷卻技術(shù)43練習(xí)題1.

目前燃?xì)廨啓C(jī)透平最廣泛應(yīng)用的冷卻形式是（

D）。（A）對(duì)流冷卻；（B）沖擊冷卻；（C）氣膜冷卻；（D）綜合冷卻。2.

燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)過程中，透平產(chǎn)生的功率可以維持壓氣機(jī)所消耗功率時(shí)的轉(zhuǎn)速稱為（

A

）。（A）自持轉(zhuǎn)速；（B）脫扣轉(zhuǎn)速；（C）臨界轉(zhuǎn)速；（D）額定轉(zhuǎn)速。3.

下列部件中工作條件最惡劣的是（

A

）。（A）透平動(dòng)葉；（B）壓氣機(jī)動(dòng)葉；（C）燃燒室；（D）IGV。4.

下列哪個(gè)部件屬于燃?xì)廨啓C(jī)高溫部件（

A

）。（A）燃燒室；（B）IGV；（C）壓氣機(jī)；（D）進(jìn)氣濾。5.

軸流式燃?xì)馔钙降囊粋€(gè)工作葉輪與位于其后的一組靜葉，組成了透平的一個(gè)級(jí)。（

）6.

燃?xì)廨啓C(jī)IGV的作用只有防喘，不能調(diào)節(jié)進(jìn)氣流量。（

）7.

氣體燃料的燃燒方式分為擴(kuò)散燃燒和預(yù)混燃燒兩種，由于預(yù)混燃燒混合均勻，燃燒充分，所以溫度高，燃燒穩(wěn)定。（

）8.

擴(kuò)散燃燒的特點(diǎn)是燃燒產(chǎn)生的NOX少，低負(fù)荷時(shí)燃燒不穩(wěn)定

。（

）9.

對(duì)壓氣機(jī)動(dòng)葉葉片的設(shè)計(jì)主要有哪些要求？10.簡(jiǎn)述發(fā)電用燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)燃燒室的基本要求。44目錄第三章燃機(jī)輔助系統(tǒng)與運(yùn)行維護(hù)453.1

空煙系統(tǒng)空煙系統(tǒng)的作用?

空氣作為介質(zhì)完成燃機(jī)做功過程：環(huán)境中的空氣經(jīng)過入口過濾器過濾后被壓氣機(jī)吸入，經(jīng)壓氣機(jī)壓縮升壓后排入燃燒室，在燃燒器內(nèi)與天然氣混合后燃燒產(chǎn)生高溫高壓煙氣，進(jìn)入燃機(jī)透平做功，做功后的乏氣通過排氣段引入余熱鍋爐（HRSG）。?

設(shè)置多個(gè)輔助系統(tǒng)保證燃機(jī)安全運(yùn)行。463.1

空煙系統(tǒng)空氣煙氣系統(tǒng)主流程473.1

空煙系統(tǒng)空煙系統(tǒng)組成：?

1.燃機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)?

2.燃機(jī)排氣系統(tǒng)?

3.壓氣機(jī)進(jìn)口IGV?

4.燃燒器?

5.透平冷卻空氣系統(tǒng)?

6.壓氣機(jī)抽氣系統(tǒng)?

7.軸承密封空氣系統(tǒng)?

8.燃機(jī)冷卻空氣483.1

空煙系統(tǒng)燃機(jī)進(jìn)氣濾網(wǎng)493.1

空煙系統(tǒng)燃機(jī)進(jìn)氣濾作用：

通過設(shè)置兩級(jí)過濾器過濾空氣中的雜質(zhì)，減緩壓縮機(jī)葉片臟污速度，同時(shí)防止燃機(jī)熱部件冷卻通道被污垢堵塞。

為監(jiān)視壓氣機(jī)進(jìn)口過濾器運(yùn)行情況，一般設(shè)有壓差高報(bào)警。

要對(duì)壓差進(jìn)行記錄，運(yùn)行中如果進(jìn)氣壓差出現(xiàn)快速變化，很可能濾芯出現(xiàn)問題，需要引起注意。思考：進(jìn)氣濾壓差高的危害？怎么處理？503.1

空煙系統(tǒng)燃機(jī)排氣系統(tǒng)一般設(shè)置有溫度監(jiān)視、排氣壓力監(jiān)視及可燃?xì)怏w含量檢測(cè)。

溫度監(jiān)控主要是為間接反映燃燒室的工作情況，并設(shè)有相關(guān)的保護(hù)邏輯。

設(shè)有排氣壓力高的報(bào)警，當(dāng)壓力高到一定值時(shí)機(jī)組應(yīng)跳閘。

當(dāng)可燃?xì)怏w探測(cè)儀檢測(cè)到燃機(jī)排氣道內(nèi)可燃?xì)夂砍迺r(shí)，發(fā)出報(bào)警并鎖機(jī)組啟動(dòng)，需要啟動(dòng)機(jī)組高速盤車直至報(bào)警復(fù)歸。513.1

空煙系統(tǒng)壓氣機(jī)進(jìn)口導(dǎo)葉閥（IGV）：

機(jī)組啟動(dòng)過程中，控制空氣流量，提高機(jī)組啟動(dòng)性能，同時(shí)，與高中低壓防喘放氣閥配合防止啟機(jī)過程中壓氣機(jī)發(fā)生喘振；

機(jī)組負(fù)荷部分負(fù)荷時(shí)，通過調(diào)節(jié)IGV閥開度改變進(jìn)入燃機(jī)的空氣量，在相同的燃料量下，燃燒初溫提高，同時(shí)燃機(jī)排氣溫度EXT提高，雖然燃機(jī)效率有所下降，當(dāng)汽輪機(jī)側(cè)效率保持在較高水平，使得機(jī)組聯(lián)合循環(huán)效率維持較高水平。523.1

空煙系統(tǒng)壓氣機(jī)抽氣系統(tǒng)：在壓氣機(jī)一般設(shè)有三級(jí)抽氣，并配有抽氣閥及閥門位置開關(guān)。抽氣系統(tǒng)作用：

防止壓氣機(jī)在升速及降速過程中發(fā)生喘振

較少啟動(dòng)力矩

透平靜葉片冷卻533.1

空煙系統(tǒng)抽氣閥動(dòng)作OPENHP

BleedValveCLOSEOPENMP

BleedValveLP

BleedValve2838

rpm2815

rpmCLOSEOPENCLOSE0

rpm3000

rpmTURBINESPEED543.1

空煙系統(tǒng)軸承密封空氣：軸承密封空氣為燃機(jī)進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)軸承提供密封空氣：

由于排氣側(cè)軸承處于燃機(jī)排氣道高溫?zé)煔庵?，機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)軸承箱內(nèi)為負(fù)壓，軸承密封空氣阻止高溫?zé)煔膺M(jìn)入排氣側(cè)軸承箱，防止?jié)櫥推鸹稹?/p>

進(jìn)氣側(cè)軸承處于壓氣機(jī)入口，處于負(fù)壓區(qū)內(nèi)，軸承密封空氣阻止進(jìn)氣側(cè)側(cè)軸承箱內(nèi)油氣出來，進(jìn)入壓氣機(jī)，污染壓氣機(jī)通道，加速結(jié)污。553.2

燃機(jī)水洗系統(tǒng)燃機(jī)水洗設(shè)置有離線水洗和在線水洗：

當(dāng)燃機(jī)運(yùn)行時(shí)，進(jìn)入壓氣機(jī)中的空氣所攜帶的細(xì)微顆粒粘附在壓氣機(jī)動(dòng)靜葉片上，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間積累，壓氣機(jī)氣流通道發(fā)生改變，影響壓氣機(jī)效率，結(jié)污嚴(yán)重危及壓氣機(jī)安全運(yùn)行，因此燃機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后需要進(jìn)行水洗，恢復(fù)壓氣機(jī)正常運(yùn)行。

定期進(jìn)行壓氣機(jī)水洗可保持壓氣機(jī)良好的狀態(tài)，壓氣機(jī)水洗有離線清洗和在線清洗，在線清洗因效果沒有離線清洗效果好。

機(jī)組長(zhǎng)期停機(jī)后，不能馬上進(jìn)行壓氣機(jī)離線水洗操作，必須在帶額定負(fù)荷運(yùn)行后方可進(jìn)行。563.2

燃機(jī)水洗系統(tǒng)Time

Schedule

ofOff-LineWashingSpeedDrying

Operation1

hourForcedCooling2

min.2

min.800rpm2

min.1

hr.**

1hr

for

drain

andrestore

the

valvepositions.Time573.3

燃?xì)庹{(diào)節(jié)系統(tǒng)作用：接收和調(diào)節(jié)（計(jì)量、加熱、過濾）來自天然氣處理站的燃?xì)猓刂七M(jìn)入燃機(jī)的燃?xì)鈮毫土髁恳赃m應(yīng)燃機(jī)運(yùn)行的需要。?

設(shè)有充氮系統(tǒng)，當(dāng)燃?xì)庀到y(tǒng)需要維修時(shí)向系統(tǒng)充氮。?

設(shè)有排空系統(tǒng)，當(dāng)燃機(jī)長(zhǎng)期停運(yùn)后，排除燃?xì)饨刂归y下游管線內(nèi)的燃?xì)?，如果燃?xì)饨刂归y泄漏，燃?xì)饪赏ㄟ^排空系統(tǒng)排出防止進(jìn)入燃機(jī)及余熱鍋爐內(nèi)。583.3

燃?xì)庹{(diào)節(jié)系統(tǒng)燃?xì)饬髁康恼{(diào)節(jié)Fuel

gas

pilotpressure

controlvalveFuel

gas

pilot

flowcontrolvalveCombustor

Nozzle

(Pilot)Fuel

gas

ventvalveFuel

gas

mainpressure

controlvalve(A)Fuel

gas

shut-offvalveFuel

gas

mainflow

controlvalveCombustor

Nozzle

(Main)MainFuel

gas

mainpressure

controlvalve(B)593.4

燃機(jī)的運(yùn)行維護(hù)燃機(jī)的啟動(dòng)：防止喘振？防止熱懸掛？產(chǎn)生熱懸掛現(xiàn)象的主要原因：?jiǎn)?dòng)過程線過于靠近壓氣機(jī)的喘振邊界線（如圖所示）。同時(shí)從圖中可以看到：當(dāng)啟動(dòng)機(jī)脫扣后，機(jī)組的剩余轉(zhuǎn)矩Mex明顯地減小。如果在脫扣前操作不當(dāng)，燃料量增加得過快，

就會(huì)比預(yù)定的數(shù)據(jù)高，致使機(jī)組的運(yùn)行點(diǎn)趨向于喘振邊界，壓氣機(jī)就有可能發(fā)生失速現(xiàn)象，壓氣機(jī)效率

下降，壓氣機(jī)所需的轉(zhuǎn)矩Mc增大。因而，當(dāng)啟動(dòng)機(jī)脫扣后，Mex有可能變?yōu)榱悖D(zhuǎn)子就會(huì)停止升速。機(jī)組就像被“掛”住了似的。這就是“熱懸掛”現(xiàn)象。603.4

燃機(jī)的運(yùn)行維護(hù)高速盤車：

快速冷卻：縮短燃?xì)廨啓C(jī)檢修等候時(shí)間，燃?xì)廨啓C(jī)停機(jī)后，通過高盤，可由自然冷卻的72小時(shí)縮短到約10小時(shí)；高速盤車還可以有效對(duì)余熱鍋爐降溫，縮短余熱鍋爐檢修等候時(shí)間；機(jī)組停運(yùn)后，如吹掃空氣不能正常投運(yùn)，上下缸溫差大，造成缸體變形，動(dòng)靜間隙因此變小，高速盤車可以使冷卻更均勻，保證動(dòng)靜間隙在允許范圍內(nèi)，為再次啟動(dòng)做好準(zhǔn)備。

機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，若點(diǎn)火失敗，燃?xì)廨啓C(jī)將跳機(jī)，這種情況下，機(jī)組重新啟動(dòng)前應(yīng)高盤運(yùn)行一段時(shí)間，對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行吹掃，以排凈排氣管道中可能的殘余燃?xì)狻?/p>

機(jī)組檢修完畢或長(zhǎng)期停機(jī)后，在重新啟動(dòng)前需高盤運(yùn)行，以檢查啟動(dòng)裝置是否工作正常，燃?xì)廨啓C(jī)各部件是否完好。

燃?xì)廨啓C(jī)水洗時(shí)采用高速盤車可加強(qiáng)燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)水流沖擊，使水洗達(dá)到更好的效果，并且水洗完成后，采用高速盤車將燃?xì)廨啓C(jī)吹干。613.4

燃機(jī)的運(yùn)行維護(hù)“貓拱背”現(xiàn)象機(jī)組停運(yùn)盤車投入后，燃機(jī)熱通道仍然保持較高溫度，由于自然對(duì)流作用，高溫空氣向上流動(dòng)，低溫空氣向下流動(dòng)，導(dǎo)致燃機(jī)上半缸金屬溫度大于下半缸溫度，隨著時(shí)間的推移，上下缸溫差增多，燃機(jī)形成貓拱背顯現(xiàn)。如果上下缸溫差超過一定值將危及機(jī)組安全運(yùn)行。623.4

燃機(jī)的運(yùn)行維護(hù)應(yīng)對(duì)措施：

燃機(jī)停機(jī)后投入冷卻吹掃空氣；

當(dāng)燃機(jī)吹掃冷卻空氣因故無法提供時(shí)，可采用高速盤車。ACombustor

&Compressor

casingBTurbine

casingABTop

TopThermocoupleBottom

BottomAB633.4

燃機(jī)的運(yùn)行維護(hù)壓氣機(jī)出口橢圓形變形：?

燃機(jī)停機(jī)后，由于快速冷卻，導(dǎo)致壓氣機(jī)出口靜葉環(huán)快速冷卻收縮，由于出口靜葉環(huán)在上下缸分界面處較厚，導(dǎo)致整個(gè)靜葉環(huán)收縮不均，發(fā)生橢圓形變形。將導(dǎo)致燃機(jī)轉(zhuǎn)子在壓氣機(jī)出口汽缸中分面處間隙縮小，可能發(fā)生摩擦。?

為避免摩擦發(fā)生，當(dāng)快速冷卻收縮完成后方允許啟機(jī)，因此，限定燃機(jī)停運(yùn)1小時(shí)內(nèi)禁止啟動(dòng)機(jī)組。CompressorBladeRing64練習(xí)題1.

燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)時(shí)高盤的目的是（

）。（A）冷卻；（B）將燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)殘留的可燃物吹走；（C）甩干；（D）暖機(jī)。2.

燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)期間發(fā)生熱懸掛時(shí)，應(yīng)該適當(dāng)（

）。（A）增大燃料量；（B）減小IGV開度；（C）增大IGV開度；（D）降低速度。3.

對(duì)壓氣機(jī)定期進(jìn)行水洗主要是為了恢復(fù)機(jī)組性能，同時(shí)也有助于緩解通流部件受到的腐蝕。（

）4.

軸承座周圍是大氣時(shí)，密封的作用是防止?jié)櫥吐┏觥＃?/p>

）5.

燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)為什么需要定期水洗？6.

燃?xì)廨啓C(jī)“熱懸掛”的現(xiàn)象是什么？熱力學(xué)方面原因是什么？65目錄第四章燃機(jī)技術(shù)的最新發(fā)展664