压气机及其辅助系统.ppt

压气机及其辅助系统压气机及其辅助系统 压气机的分类压气机的分类 离心式压气机离心式压气机 轴流式压气机轴流式压气机 离心式压气机的结构及原理离心式压气机的结构及原理 结构：离心式压气机由导风轮结构：离心式压气机由导风轮 、叶轮、扩压器等组成、叶轮、扩压器等组成 原理：空气由进气道进入压气原理：空气由进气道进入压气 机，经过与叶轮一起旋转的导机，经过与叶轮一起旋转的导 风轮的导引进入叶轮。在高速风轮的导引进入叶轮。在高速 旋转叶轮作用下，空气由叶轮旋转叶轮作用下，空气由叶轮 中心被离心力甩向叶轮外缘，中心被离心力甩向叶轮外缘， 压力也逐渐提高，由叶轮流出压力也逐渐提高，由叶轮流出 的空气进入扩压器后速度降低的空气进入扩压器后速度降低 ，压力再次提高，最后由出气，压力再次提高，最后由出气 管流出压气机。管流出压气机。 轴流式压气机的结构及原理轴流式压气机的结构及原理 机构：轴流式压气机主要由转子（又称工作轮）和静子（又机构：轴流式压气机主要由转子（又称工作轮）和静子（又 称整流器）两部分组成。称整流器）两部分组成。 原理：气体从进口流入压气机，经收缩器时流速得到初步提原理：气体从进口流入压气机，经收缩器时流速得到初步提 高，进口导向叶片使气流改为轴向，同时还起扩压管的作用高，进口导向叶片使气流改为轴向，同时还起扩压管的作用 ，使压力有所提高。转子在外力作用下作高速转动，固装在，使压力有所提高。转子在外力作用下作高速转动，固装在 转子上的动叶片推动气流，使气流获得很高的流速。高速气转子上的动叶片推动气流，使气流获得很高的流速。高速气 流进入导叶，气流动能降低而压力升高，相邻导叶叶片间的流进入导叶，气流动能降低而压力升高，相邻导叶叶片间的 通道相当于一个扩压管。气体流经每一级连续进行类似的过通道相当于一个扩压管。气体流经每一级连续进行类似的过 程，使气体压力逐渐升高。程，使气体压力逐渐升高。 离心式压气机与离心式压气机与 轴流式压气机的比较轴流式压气机的比较 离心式压气机离心式压气机 优点：压气机级压比高、有优点：压气机级压比高、有 良好的运转范围良好的运转范围 、在运、在运 转范围内能保持良好效率转范围内能保持良好效率 制造容易、成本低制造容易、成本低 重量重量 轻轻 缺点：横截面积大，损失随缺点：横截面积大，损失随 着级数增大，最多着级数增大，最多2 2级级 轴流式压气机轴流式压气机 优点：峰值效率较高，用损优点：峰值效率较高，用损 失低的许多级可以达到高失低的许多级可以达到高 压比，横截面积小，质量压比，横截面积小，质量 流量大流量大 缺点：效率良好的运转范围缺点：效率良好的运转范围 狭窄，制造费用高，重量狭窄，制造费用高，重量 大，起动功率一般较高大，起动功率一般较高 我厂压气机的介绍我厂压气机的介绍 型式：型式： 轴流式轴流式 额定转速：额定转速： 3000 r/min3000 r/min 叶片级数：叶片级数： 1717级级 叶片可调级数：叶片可调级数： 1 1级级 压气机压比：压气机压比： 11.711.7 进口导叶：进口导叶： 可调可调 压气机典型事故压气机典型事故 运行时压气机喘振现象：运行时压气机喘振现象： 1 1 压气机喘振时机房内地面有明显振感。压气机喘振时机房内地面有明显振感。 2 2 压气机出口压力不稳定。压气机出口压力不稳定。 3 3 轴瓦振动上升。轴瓦振动上升。 原因：原因： 1 1 启动和停机时防喘阀未打开（如电磁阀断电、阀杆卡死或启动和停机时防喘阀未打开（如电磁阀断电、阀杆卡死或 阀头脱落等）。阀头脱落等）。 2 IGV2 IGV角度不合适。角度不合适。 3 3 进气滤网严重堵塞，报警和跳机失灵。进气滤网严重堵塞，报警和跳机失灵。 处理：处理： 运行人员一旦确认压气机喘振，应果断打闸停机，并查找原运行人员一旦确认压气机喘振，应果断打闸停机，并查找原 因向上级汇报。缺陷消除后方可再次启动。因向上级汇报。缺陷消除后方可再次启动。 压气机的主要辅助系统压气机的主要辅助系统 1.IGV1.IGV系统系统 2.2.防喘放气系统防喘放气系统 3.3.水洗系统水洗系统 4.4.进气系统进气系统 压气机的压气机的IGVIGV系统系统 通常在压气机第一级动叶前还有一列静止固通常在压气机第一级动叶前还有一列静止固 定的叶片，称为进口导流叶片（进口导叶定的叶片，称为进口导流叶片（进口导叶 inlet guide vane inlet guide vane ，简称，简称IGVIGV），用来控制进），用来控制进 入第一级动叶前的气流方向。压气机进口导入第一级动叶前的气流方向。压气机进口导 叶控制就是当机组启停或调整负荷时，通过叶控制就是当机组启停或调整负荷时，通过 调节调节IGVIGV叶片角度的变化，限制进入压气机叶片角度的变化，限制进入压气机 的空气流量，从而达到保护机组安全运行、的空气流量，从而达到保护机组安全运行、 提高运行效率的目的。提高运行效率的目的。 由图可以看出，在低转由图可以看出，在低转 速时，压气机前几级出速时，压气机前几级出 现过大的正冲角，如减现过大的正冲角，如减 小导叶的安装角，使动小导叶的安装角，使动 叶栅进口的绝对速度流叶栅进口的绝对速度流 入角得以减小，就可以入角得以减小，就可以 消除过大的正冲角，扩消除过大的正冲角，扩 大压气机在低速区的稳大压气机在低速区的稳 定工作范围。定工作范围。 IGVIGV系统的作用：系统的作用： 1 1、在燃机启动，停机过程低转速过程中、在燃机启动，停机过程低转速过程中, ,起到防止起到防止 压气机发生喘振的作用。压气机发生喘振的作用。 2 2、IGVIGV的温控作用，当燃机用于联合循环部分负荷的温控作用，当燃机用于联合循环部分负荷 运行时运行时, ,通过关小通过关小IGVIGV的角度的角度, ,减小进气流量减小进气流量, ,使燃机使燃机 的排烟温度保持在较高水平的排烟温度保持在较高水平, ,以提高联合循环装置的以提高联合循环装置的 总体热效率。总体热效率。 3 3、机组启动时，关闭、机组启动时，关闭IGVIGV，压气机进气流量减小，压气机进气流量减小， 使机组的启动力矩减小，减小启动过程中压气机的使机组的启动力矩减小，减小启动过程中压气机的 功耗，有利于减小启动装置的配置功率。在启动功功耗，有利于减小启动装置的配置功率。在启动功 率不变的情况下，可以缩短启动加速的时间。率不变的情况下，可以缩短启动加速的时间。 压气机防喘放气系统压气机防喘放气系统 由压缩空气储气罐、电磁阀、气控蝶阀及其由压缩空气储气罐、电磁阀、气控蝶阀及其 他相关管道和阀门组成。储气罐有两路气源他相关管道和阀门组成。储气罐有两路气源 ，一路来自外部系统，一路来自压气机出口，一路来自外部系统，一路来自压气机出口 。压缩空气由储气罐经电磁阀到达气控蝶阀。压缩空气由储气罐经电磁阀到达气控蝶阀 活塞上、下部腔室，控制气控蝶阀的开关。活塞上、下部腔室，控制气控蝶阀的开关。 而气控蝶阀直接控制压气机第而气控蝶阀直接控制压气机第5 5级和第级和第1010级后级后 的抽气，这些抽气排放至燃机排气管道内的抽气，这些抽气排放至燃机排气管道内 原理：压气机的工作点进入不稳定边界时，放气系原理：压气机的工作点进入不稳定边界时，放气系 统打开，放气口截面前后的空气流量不等，前几级统打开，放气口截面前后的空气流量不等，前几级 的容积流量增加，轴向速度和流量系数增加，从而的容积流量增加，轴向速度和流量系数增加，从而 消除了冲角过大引起的失速和发生喘振的可能性。消除了冲角过大引起的失速和发生喘振的可能性。 从下图可以看出，放气时首级的工作点可由喘振区从下图可以看出，放气时首级的工作点可由喘振区 的的A A点进入工作稳定区点进入工作稳定区B B点，如箭头点，如箭头MM所示；由于工所示；由于工 作条件的改善，末级工作点向高压比方向移动（箭作条件的改善，末级工作点向高压比方向移动（箭 头头N N方向）。方向）。 防喘放气系统投运前检查：防喘放气系统投运前检查： 1 1、燃机投运前防喘系统的准备：、燃机投运前防喘系统的准备： 1 1）检查各个放气阀的位置是否正确。）检查各个放气阀的位置是否正确。 2 2）检查压缩空气系统压力正常。）检查压缩空气系统压力正常。 3 3）检查空气系统无泄露。）检查空气系统无泄露。 在启机时，所有放气阀均应在打开状态，当在启机时，所有放气阀均应在打开状态，当 转速达到转速达到2316rpm2316rpm时，高压防喘放气阀关闭时，高压防喘放气阀关闭 ，当转速达到，当转速达到2940rpm2940rpm，低压防喘放气阀关，低压防喘放气阀关 闭。闭。 正常运行中防喘系统的运行：在正常运行期正常运行中防喘系统的运行：在正常运行期 间，所有放气阀都始终保持关闭，只有在燃间，所有放气阀都始终保持关闭，只有在燃 机跳闸或是正常停机时才打开。机跳闸或是正常停机时才打开。 燃机停运中防喘系统的运行：在燃机正常停燃机停运中防喘系统的运行：在燃机正常停 机中，当燃气轮机转速下降到机中，当燃气轮机转速下降到2790rpm2790rpm时，时， 所有放气阀打开。所有放气阀打开。 防喘放气系统的注意事项：防喘放气系统的注意事项： 1 1）当燃机跳闸，所有放气阀应立即打开。）当燃机跳闸，所有放气阀应立即打开。 2 2）在透平转速小于）在透平转速小于46.5HZ46.5HZ大于大于4s4s时，有任何一台时，有任何一台 放气阀放气阀“ “开命令开命令”“ ”“开反馈开反馈”“ ”“未关反馈未关反馈” ”3 3取取2 2信号未检测信号未检测 到，燃机跳闸。到，燃机跳闸。 3 3）如果转速达到）如果转速达到47.5Hz100s47.5Hz100s后，任一放气阀仍打后，任一放气阀仍打 开且无法关闭时，燃机停机。开且无法关闭时，燃机停机。 4 4）如因检修需要，在燃机转速低于盘车速度时，）如因检修需要，在燃机转速低于盘车速度时， 可以手动关闭单个放气阀，手动关闭的放气阀将在可以手动关闭单个放气阀，手动关闭的放气阀将在 短暂延时后自动重新开启。短暂延时后自动重新开启。 5 5）运行中转速低到）运行中转速低到47Hz47Hz时，发电机将与电网断开时，发电机将与电网断开 ，如果转速继续下降到，如果转速继续下降到46.5Hz46.5Hz燃机将跳闸，此时所燃机将跳闸，此时所 有的放气阀应打开。有的放气阀应打开。 压气机水洗系统压气机水洗系统 空气中的灰尘经进气室过滤后，仍有部分进空气中的灰尘经进气室过滤后，仍有部分进 入压气机进气道，粘附在叶片上，引起压气入压气机进气道，粘附在叶片上，引起压气 机压比和效率降低。因此，需要定期对压气机压比和效率降低。因此，需要定期对压气 机进行清洗。压气机水洗分离线清洗和在线机进行清洗。压气机水洗分离线清洗和在线 清洗。包括清洗水泵、水箱及连接管道等设清洗。包括清洗水泵、水箱及连接管道等设 备，用除盐水配制清洗液。备，用除盐水配制清洗液。 压气机在线水洗过程压气机在线水洗过程 1 1、将水洗泵出口软管和压气机清洗系统入口、将水洗泵出口软管和压气机清洗系统入口 滤网进口连接好。滤网进口连接好。 2 2、打开除盐水补水门，将除盐水加入水箱。、打开除盐水补水门，将除盐水加入水箱。 3 3、打开雾化喷嘴上游阀门。、打开雾化喷嘴上游阀门。 4 4、打开水洗泵出口门，启动水洗泵。、打开水洗泵出口门，启动水洗泵。 5 5、当水箱中水喷完，停水洗泵关闭泵出口门、当水箱中水喷完，停水洗泵关闭泵出口门 和雾化喷嘴上游阀门。和雾化喷嘴上游阀门。 压气机离线水洗过程压气机离线水洗过程 1 1、投入燃机盘车运行。、投入燃机盘车运行。 2 2、打开压气机射流喷嘴进水阀。、打开压气机射流喷嘴进水阀。 3 3、合上清洗水泵电源。、合上清洗水泵电源。 4 4、启动清洗水泵，检查进气道的射流情况。、启动清洗水泵，检查进气道的射流情况。 5 5、当水箱水位下降、当水箱水位下降1/41/4后，停清洗水泵，关进水阀后，停清洗水泵，关进水阀 。 6 6、按、按“ “高速盘车高速盘车” ”的操作规定进行检查、操作、启动的操作规定进行检查、操作、启动 SFCSFC使燃机运行至清洗转速。使燃机运行至清洗转速。 7 7、打开雾化喷嘴供水阀。、打开雾化喷嘴供水阀。 8 8、启动清洗水泵。、启动清洗水泵。 9 9、当水泵吸不到水后，停泵，关进水阀。、当水泵吸不到水后，停泵，关进水阀。 压气机进气系统压气机进气系统 进气系统为压气机提供合格的清洁空气，避进气系统为压气机提供合格的清洁空气，避 免压气机的磨损和损坏。主要部件包括风雨免压气机的磨损和损坏。主要部件包括风雨 防护罩、挡鸟网、脉冲过滤器、旁路挡板、防护罩、挡鸟网、脉冲过滤器、旁路挡板、 消音器和人口挡板等。整个进气系统在封闭消音器和人口挡板等。整个进气系统在封闭 前进行了人工的清理，严防杂物进人燃机而前进行了人工的清理，严防杂物进人燃机而 损坏压气机和燃机的叶片。损坏压气机和燃机的叶片。 进气系统启动前检查进气系统启动前检查 1 1、各阀门、仪表、测量设备正常、各阀门、仪表、测量设备正常 2 2、内爆门必须关闭、内爆门必须关闭 3 3、进气挡板关闭、进气挡板关闭 4 4、防潮加热器运行正常、防潮加热器运行正常 5 5、水洗管线阀门关闭，防止将空气吸入，在、水洗管线阀门关闭，防止将空气吸入，在 压气机最底部水封必须注水压气机最底部水封必须注水 6 6、在冬季时，在环境温度要求条件下，防冰、在冬季时，在环境温度要求条件下，防