燃氣輪機及其輔助系統(tǒng)-培訓(xùn)課件

燃氣輪機及其輔助系統(tǒng)2目錄1.

燃氣輪機基本原理2.

燃氣輪機基本結(jié)構(gòu)3.

燃機輔助系統(tǒng)與運行4.

燃機技術(shù)的最新發(fā)展3目錄第一章燃氣輪機基本原理41.1

燃氣輪機基本原理理想簡單循環(huán)四過程：燃料2①絕熱壓縮過程透平3壓氣機

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

燃氣輪機基本原理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

則是燃氣排氣耗能2p41ss1

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

燃氣輪機基本原理由于：1）壓氣機的葉型損失、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）燃氣透平中的型阻損失、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，而壓氣機的壓縮功l

增大

，對外界輸出的實際循tys環(huán)凈功l

=l

-l

減少了，實際循環(huán)的循環(huán)效率減少cs

ts

ys實際簡單循環(huán)壓容圖和溫熵圖71.1

燃氣輪機基本原理實際循環(huán)中循環(huán)熱效率ηgt與τ和ε*的變化關(guān)系實際循環(huán)中比功率lcs/c

Tp

a與τ和ε*的變化關(guān)系81.1

燃氣輪機基本原理幾點結(jié)論：

就燃氣輪機簡單理想循環(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)。

就燃氣輪機實際循環(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，存在一個最佳壓比，此時循環(huán)的出力達到最大。91.1

燃氣輪機基本原理某燃機功率和效率與壓比、燃燒室溫度關(guān)系圖101.1

燃氣輪機基本原理提高燃氣輪機熱效率和比功的措施：

就簡單循環(huán)燃氣輪機來說，提高溫比、透平效率、壓氣機效率和燃燒室效率，或是減少機組各部分的流阻損失，都可以提高燃氣輪機熱效率和比功；

為了使機組的熱效率和比功達到最大值，還必須合理選擇最佳壓比；

提高燃氣輪機機組熱效率的措施還有采用回?zé)嵫h(huán)和燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)的方案；

提高燃氣輪機機組比功的種措施還有采用間冷循環(huán)和再熱循環(huán)。比功：所謂比功就是指進入燃氣輪機壓氣機的1kg的空氣，在燃氣輪機中完成一個循環(huán)后所能對外輸出的機械功（或電功）或凈功?；?zé)嵫h(huán)：采用高溫排氣來加熱從壓氣機出口的空氣，提高它進入燃燒室的溫度。(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

葉輪機械原理121.2

葉輪機械原理壓氣機級中氣流的增壓過程：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)動葉柵的氣體，一方面使氣流絕對速度的動能增高，同時讓氣流相對速度的動能降低，以促使氣體的壓力增高一部分。2.

隨后，由動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

流絕對速度的動能中的一部分，進一步轉(zhuǎn)化成為氣體的壓力勢能，使氣體的壓力再進一步增高。反動度：在動葉中的理論壓力勢能的增升值與在整個級中的理論壓力勢能增升值之比

。131.2

葉輪機械原理基元級速度三角形ww1cc212c

α1aββ1α212?wcu1uu2u1?cu(b)C

=

w+

u141.2

葉輪機械原理

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

壓氣機基元級中靜葉的作用：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，為下一級的動葉提供合適的進氣方向。靜葉的氣流通道沿流向是擴張的，亞聲速氣流在擴張的靜葉流道中進一步減速和增壓。151.2

葉輪機械原理氣體流經(jīng)壓氣機級的參數(shù)變化161.2

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

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

葉輪機械原理

壓氣機喘振發(fā)生的機理：葉片槽的擴壓性；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)；壓氣機中級放氣；雙轉(zhuǎn)子。191.2

葉輪機械原理軸流壓氣機的通用特性曲線201.2

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

和

是兩個衡量燃氣輪機性能好壞的技術(shù)指標（

）。（A）熱效率，壓比；

（B）熱效率，比功；（C）比功，壓比；

（D）壓比，溫比。2.

軸流式壓氣機效率可以達到（

）左右。（A）65%；（B）75%；（C）85%；（D）95%。3.

壓氣機動葉柵中氣流相對速度動能減小，空氣壓力（

）。（A）升高；（B）降低；（C）不變；（D）不確定。4.

在反動度大于零的壓氣機級中，氣流流經(jīng)動葉柵時，空氣的靜壓力

（

）。（A）不變；（B）降低；（C）升高；（D）不確定。5.

壓氣機動葉柵的葉片內(nèi)弧表面朝著葉片的運動方向。（

）6.

反動式壓氣機動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的動葉柵、靜葉柵以及出口擴壓器中的流動都屬于減速增壓流動。（

）8.

熱效率越高，燃氣輪機發(fā)出同樣功率所需消耗的燃料量就越少。（

）9.

壓比越高的壓氣機越容易發(fā)生喘振。（

）10.

燃機進氣濾壓差過大可能導(dǎo)致壓氣機發(fā)生喘振現(xiàn)象。（

）11.

燃氣輪機運行中，在一定的溫比下，存在一個特定的壓比，使比功取得最大值。（

）12.

試述提高燃氣輪機機組熱效率和比功的措施。13.

簡述氣體在軸流式壓氣機級中的增壓過程。14.

為什么大型軸流式壓氣機的動葉片需做成扭葉片？15.

簡述IGV的防喘原理。16.

畫出壓氣機基元級的氣流速度三角形。17.

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

壓氣機葉片積垢或磨損對燃氣輪機性能的影響？22目錄第二章燃氣輪機基本結(jié)構(gòu)232.1

壓氣機壓氣機負責(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，壓氣機裝有多級葉輪，若干葉輪固定在壓氣機的轉(zhuǎn)軸上構(gòu)成壓氣機轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子上的葉片稱為動葉。242.1

壓氣機在每兩級動葉之間有一組靜止的葉片（簡稱靜葉），一組動葉與后面相鄰的靜葉，稱為壓氣機的一個級。多數(shù)燃氣輪機的壓氣機有十幾級，高速旋轉(zhuǎn)的動葉把空氣從進氣口吸入壓氣機，經(jīng)過一級又一級的壓縮，變成高壓空氣。由于壓氣機內(nèi)氣體流動方向與旋轉(zhuǎn)軸平行，稱為軸流式壓氣機。燃氣輪機啟動時，先把發(fā)電機當(dāng)作電動機帶動壓氣機旋轉(zhuǎn)，把空氣壓入燃燒區(qū)。燃機點火后，則逐漸轉(zhuǎn)變至由透平帶動壓氣機旋轉(zhuǎn)壓氣

。252.1

壓氣機

壓氣機有軸流式和離心式兩種，軸流式壓氣機效率較高，適用于大流量的場合。

在小流量時，軸流式壓氣機因后面幾級葉片很短，效率低于離心式。功率為數(shù)兆瓦的燃氣輪機中，有些壓氣機采用軸流式加一個離心式作末級，因而在達到較高效率的同時又縮短了軸向長度。262.2

燃燒室燃氣輪機一般有十幾個燃燒室，安裝在燃機外圍。如下圖所示：272.2

燃燒室下面是一個燃燒室的剖面模型。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氣入口進入燃燒室，噴入的天然氣與壓氣機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，生成高溫高壓燃氣從燃燒室過渡段噴出，進入透平做功。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

燃氣透平燃氣透平也稱為燃氣輪，從燃燒室噴出的高壓燃氣推動透平葉輪旋轉(zhuǎn)，把燃氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為透平的機械能

。燃氣推動旋轉(zhuǎn)的葉輪上的葉片稱為動葉，在每級動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葉。一組靜葉加一組動葉為透平的一級。為了充分利用燃氣的熱能，透平一般為3級或4級。322.3

燃氣透平透平葉輪安裝在透平轉(zhuǎn)軸上構(gòu)成透平轉(zhuǎn)子。壓氣機轉(zhuǎn)子與透平轉(zhuǎn)子是安裝在同一根轉(zhuǎn)軸上，稱為燃氣輪機轉(zhuǎn)子，透平旋轉(zhuǎn)時也就帶動壓氣機旋轉(zhuǎn)工作。透平轉(zhuǎn)子帶動發(fā)電機發(fā)電，額定轉(zhuǎn)速是每分鐘3000轉(zhuǎn)。332.4

燃氣輪機整體下面是一個燃氣輪機整體剖面圖：342.4

燃氣輪機整體

燃燒室和透平不僅工作溫度高，而且還承受燃氣輪機在起動和停機時，因溫度劇烈變化引起的熱沖擊，工作條件惡劣，故它們是決定燃氣輪機壽命的關(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，同時還須用空氣冷卻來降低工作溫度。

對于一臺燃氣輪機來說，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：起動裝置、燃料系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、空氣濾清器、進氣和排氣系統(tǒng)等。352.4

燃氣輪機整體燃氣輪機缸體支撐透平產(chǎn)生熱膨脹時，支撐臂就朝著機尾方向輕輕的轉(zhuǎn)動。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)生橫向移動和轉(zhuǎn)動。362.4

燃氣輪機整體先進燃機-結(jié)構(gòu)對比序號1型號總體單位M701F4S109FBSGT5-4000F(4)1.11.21.31.41.51.62點火轉(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)燃機轉(zhuǎn)子重量尺寸(長×寬×高)壓氣機3240440309.64284312t93130m17.3×5.8×5.810.5×5×510.8x5.2x4.92.12.22.32.4級數(shù)級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)葉片級數(shù)拉桿輪盤拉桿輪盤111372.4

燃氣輪機整體編號3型號透平單位M701F4S109FBSGT5-4000F(4)3.13.2級數(shù)434噴嘴空氣冷卻1~3級第1、2、3級1~4級1～4級葉片葉根冷卻3.34葉片空氣冷卻燃燒系統(tǒng)類型1~3級第1、2級干式低NOx

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

M701F燃機燃氣輪機結(jié)構(gòu)402.5

M701F燃機抽氣冷卻412.5

M701F燃機IGV422.5

M701F燃機一級動、靜葉及其冷卻技術(shù)43練習(xí)題1.

目前燃氣輪機透平最廣泛應(yīng)用的冷卻形式是（

D）。（A）對流冷卻；（B）沖擊冷卻；（C）氣膜冷卻；（D）綜合冷卻。2.

燃氣輪機啟動過程中，透平產(chǎn)生的功率可以維持壓氣機所消耗功率時的轉(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）透平動葉；（B）壓氣機動葉；（C）燃燒室；（D）IGV。4.

下列哪個部件屬于燃氣輪機高溫部件（

A

）。（A）燃燒室；（B）IGV；（C）壓氣機；（D）進氣濾。5.

軸流式燃氣透平的一個工作葉輪與位于其后的一組靜葉，組成了透平的一個級。（

）6.

燃氣輪機IGV的作用只有防喘，不能調(diào)節(jié)進氣流量。（

）7.

氣體燃料的燃燒方式分為擴散燃燒和預(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.

擴散燃燒的特點是燃燒產(chǎn)生的NOX少，低負荷時燃燒不穩(wěn)定

。（

）9.

對壓氣機動葉葉片的設(shè)計主要有哪些要求？10.簡述發(fā)電用燃氣輪機對燃燒室的基本要求。44目錄第三章燃機輔助系統(tǒng)與運行維護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吸入，經(jīng)壓氣機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，進入燃機透平做功，做功后的乏氣通過排氣段引入余熱鍋爐（HRSG）。?

設(shè)置多個輔助系統(tǒng)保證燃機安全運行。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.燃機進氣系統(tǒng)?

2.燃機排氣系統(tǒng)?

3.壓氣機進口IGV?

4.燃燒器?

5.透平冷卻空氣系統(tǒng)?

6.壓氣機抽氣系統(tǒng)?

7.軸承密封空氣系統(tǒng)?

8.燃機冷卻空氣483.1

空煙系統(tǒng)燃機進氣濾網(wǎng)493.1

空煙系統(tǒng)燃機進氣濾作用：

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

為監(jiān)視壓氣機進口過濾器運行情況，一般設(shè)有壓差高報警。

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

空煙系統(tǒng)燃機排氣系統(tǒng)一般設(shè)置有溫度監(jiān)視、排氣壓力監(jiān)視及可燃氣體含量檢測。

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)的保護邏輯。

設(shè)有排氣壓力高的報警，當(dāng)壓力高到一定值時機組應(yīng)跳閘。

當(dāng)可燃氣體探測儀檢測到燃機排氣道內(nèi)可燃氣含量超限時，發(fā)出報警并鎖機組啟動，需要啟動機組高速盤車直至報警復(fù)歸。513.1

空煙系統(tǒng)壓氣機進口導(dǎo)葉閥（IGV）：

機組啟動過程中，控制空氣流量，提高機組啟動性能，同時，與高中低壓防喘放氣閥配合防止啟機過程中壓氣機發(fā)生喘振；

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

空煙系統(tǒng)壓氣機抽氣系統(tǒng)：在壓氣機一般設(shè)有三級抽氣，并配有抽氣閥及閥門位置開關(guān)。抽氣系統(tǒng)作用：

防止壓氣機在升速及降速過程中發(fā)生喘振

較少啟動力矩

透平靜葉片冷卻533.1

空煙系統(tǒng)抽氣閥動作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進氣側(cè)和排氣側(cè)軸承提供密封空氣：

由于排氣側(cè)軸承處于燃機排氣道高溫?zé)煔庵?，機組正常運行時軸承箱內(nèi)為負壓，軸承密封空氣阻止高溫?zé)煔膺M入排氣側(cè)軸承箱，防止?jié)櫥推鸹稹?/p>

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

燃機水洗系統(tǒng)燃機水洗設(shè)置有離線水洗和在線水洗：

當(dāng)燃機運行時，進入壓氣機中的空氣所攜帶的細微顆粒粘附在壓氣機動靜葉片上，經(jīng)過長時間積累，壓氣機氣流通道發(fā)生改變，影響壓氣機效率，結(jié)污嚴重危及壓氣機安全運行，因此燃機運行一段時間后需要進行水洗，恢復(fù)壓氣機正常運行。

定期進行壓氣機水洗可保持壓氣機良好的狀態(tài)，壓氣機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。

機組長期停機后，不能馬上進行壓氣機離線水洗操作，必須在帶額定負荷運行后方可進行。563.2

燃機水洗系統(tǒng)Time

Schedule

ofOff-LineWashingSpeedDrying

Operation1

hourForcedCooling2

min.2

min.800rpm2

min.1

hr.**

1hr

for

drain

andrestore

the

valvepositions.Time573.3

燃氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)作用：接收和調(diào)節(jié)（計量、加熱、過濾）來自天然氣處理站的燃氣，控制進入燃機的燃氣壓力和流量以適應(yīng)燃機運行的需要。?

設(shè)有充氮系統(tǒng)，當(dāng)燃氣系統(tǒng)需要維修時向系統(tǒng)充氮。?

設(shè)有排空系統(tǒng)，當(dāng)燃機長期停運后，排除燃氣截止閥下游管線內(nèi)的燃氣，如果燃氣截止閥泄漏，燃氣可通過排空系統(tǒng)排出防止進入燃機及余熱鍋爐內(nèi)。583.3

燃氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)燃氣流量的調(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

燃機的運行維護燃機的啟動：防止喘振？防止熱懸掛？產(chǎn)生熱懸掛現(xiàn)象的主要原因：啟動過程線過于靠近壓氣機的喘振邊界線（如圖所示）。同時從圖中可以看到：當(dāng)啟動機脫扣后，機組的剩余轉(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，

就會比預(yù)定的數(shù)據(jù)高，致使機組的運行點趨向于喘振邊界，壓氣機就有可能發(fā)生失速現(xiàn)象，壓氣機效率

下降，壓氣機所需的轉(zhuǎn)矩Mc增大。因而，當(dāng)啟動機脫扣后，Mex有可能變?yōu)榱?，轉(zhuǎn)子就會停止升速。機組就像被“掛”住了似的。這就是“熱懸掛”現(xiàn)象。603.4

燃機的運行維護高速盤車：

快速冷卻：縮短燃氣輪機檢修等候時間，燃氣輪機停機后，通過高盤，可由自然冷卻的72小時縮短到約10小時；高速盤車還可以有效對余熱鍋爐降溫，縮短余熱鍋爐檢修等候時間；機組停運后，如吹掃空氣不能正常投運，上下缸溫差大，造成缸體變形，動靜間隙因此變小，高速盤車可以使冷卻更均勻，保證動靜間隙在允許范圍內(nèi)，為再次啟動做好準備。

機組啟動時，若點火失敗，燃氣輪機將跳機，這種情況下，機組重新啟動前應(yīng)高盤運行一段時間，對燃氣輪機進行吹掃，以排凈排氣管道中可能的殘余燃氣。

機組檢修完畢或長期停機后，在重新啟動前需高盤運行，以檢查啟動裝置是否工作正常，燃氣輪機各部件是否完好。

燃氣輪機水洗時采用高速盤車可加強燃氣輪機內(nèi)水流沖擊，使水洗達到更好的效果，并且水洗完成后，采用高速盤車將燃氣輪機吹干。613.4

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

燃機的運行維護應(yīng)對措施：

燃機停機后投入冷卻吹掃空氣；

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

&Compressor

casingBTurbine

casingABTop

TopThermocoupleBottom

BottomAB633.4

燃機的運行維護壓氣機出口橢圓形變形：?

燃機停機后，由于快速冷卻，導(dǎo)致壓氣機出口靜葉環(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)致整個靜葉環(huán)收縮不均，發(fā)生橢圓形變形。將導(dǎo)致燃機轉(zhuǎn)子在壓氣機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，因此，限定燃機停運1小時內(nèi)禁止啟動機組。CompressorBladeRing64練習(xí)題1.

燃氣輪機啟動時高盤的目的是（

）。（A）冷卻；（B）將燃氣輪機內(nèi)殘留的可燃物吹走；（C）甩干；（D）暖機。2.

燃氣輪機啟動期間發(fā)生熱懸掛時，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.

對壓氣機定期進行水洗主要是為了恢復(fù)機組性能，同時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，密封的作用是防止?jié)櫥吐┏?。?/p>

）5.

燃氣輪機壓氣機為什么需要定期水洗？6.

燃氣輪機“熱懸掛”的現(xiàn)象是什么？熱力學(xué)方面原因是什么？65目錄第四章燃機技術(shù)的最新發(fā)展664