9F燃机本体结构9E9F系统讲座讲义

1、 GEGE公司的工业型燃气轮机是于公司的工业型燃气轮机是于4040年代后期，在年代后期，在TG180TG180飞机发动机的基飞机发动机的基础上发展起来的。第一台型号称为础上发展起来的。第一台型号称为MS3002MS3002、功率为、功率为4800hp4800hp的工业型燃气的工业型燃气轮机于轮机于19841984年制成，用作机车的牵引动力，此后，功率增至年制成，用作机车的牵引动力，此后，功率增至5000hp5000hp，被，被用于天然气管线的增压。用于天然气管线的增压。19551955年为了满足市场的需要，设计了新的压气年为了满足市场的需要，设计了新的压气机，发展了机，发展了MS5001MS5

2、001和和MS5002MS5002机组，其功率为机组，其功率为2 2万多千瓦。万多千瓦。19701970年左右，年左右，在在MS5001MS5001机组的基础上，发展成功率为机组的基础上，发展成功率为47260kw47260kw、频率、频率60hz60hz的的MS7001AMS7001A型型机组。在该机组的基础上于机组。在该机组的基础上于19751975年发展成功率为年发展成功率为85200kw85200kw、50hz50hz的的MS9001BMS9001B型机组，并于型机组，并于19781978年发展了功率为年发展了功率为75000kw75000kw、60hz60hz的的MS7001EMS7

3、001E型型机组，进而于机组，进而于19791979年发展成功率为年发展成功率为31050kw31050kw、50hz50hz的的MS6001AMS6001A型机组；于型机组；于19801980年发展成功率为年发展成功率为36730kw36730kw、50hz50hz的的MS6001BMS6001B型和功率为型和功率为105600kw105600kw、50hz50hz的的MS9001EMS9001E型机组。型机组。19851985年则由年则由MS7001EMS7001E型机组发展成功率为型机组发展成功率为80080kw80080kw、60hz60hz的的MS7001EAMS7001EA型机组，

4、并由型机组，并由MS7001EMS7001E演化成为功率达演化成为功率达147210kw147210kw、60hz60hz的的MS7001FMS7001F型机组。此后，在该机组的基础上于型机组。此后，在该机组的基础上于19921992年年发展成功率为发展成功率为211070kw211070kw、50hz50hz的的MS9001FMS9001F型机组和功率为型机组和功率为158090kw158090kw、60hz60hz的的MS7001FAMS7001FA型机组。并于型机组。并于19941994年派生成功率为年派生成功率为222000kw222000kw、50hz50hz的的MS9001FAMS

5、9001FA型机组，于型机组，于19951995年派生出功率为年派生出功率为70140kw70140kw的的MS6001FAMS6001FA型机组。型机组。其发展过程见下图所示。其发展过程见下图所示。 以南山电厂以南山电厂9E机组为例，本公司机组为例，本公司“以大代小以大代小”项目的燃机是项目的燃机是GEGE公司生公司生产的产的9E系列系列9171E型燃气轮机。由一个额定功率为型燃气轮机。由一个额定功率为1000KWKW的启动马达，的启动马达，一个一个1717级的轴流式压气机、一个由级的轴流式压气机、一个由14个燃烧室组成的燃烧系统、一个个燃烧室组成的燃烧系统、一个3 3级级透平转子组成。轴流

6、式压气机转子和透平转子由法兰连接，并有透平转子组成。轴流式压气机转子和透平转子由法兰连接，并有3 3个支撑个支撑轴承。燃机的发电机是空冷、三相、二极、轴承。燃机的发电机是空冷、三相、二极、3000rpmrpm转速、转速、50HZHZ频率的交频率的交流电、实心铸铁转子的同步发电机。发电机在基本负荷下运行的输出功流电、实心铸铁转子的同步发电机。发电机在基本负荷下运行的输出功率为率为120MWMW。发电机的励磁机系统为带有旋转二极管的交流励磁机。为无。发电机的励磁机系统为带有旋转二极管的交流励磁机。为无刷励磁。刷励磁。 该机组的结构特点是：该机组的结构特点是： （1）整体式单轴结构型式，即压气机、燃

7、烧室和燃气透平，包括压气整体式单轴结构型式，即压气机、燃烧室和燃气透平，包括压气机进气机闸和燃气透平的排气扩压机闸，彼此连接成为一个整体安装在机进气机闸和燃气透平的排气扩压机闸，彼此连接成为一个整体安装在同一个底座上。一些辅助设备，诸如润滑油系统、冷却水系统、燃料系同一个底座上。一些辅助设备，诸如润滑油系统、冷却水系统、燃料系统、启动系统、传动齿轮箱等也都安装在底座上。这样可以节省现场的统、启动系统、传动齿轮箱等也都安装在底座上。这样可以节省现场的安装时间和机组设备的运输费用。安装时间和机组设备的运输费用。 （2）在燃气透平侧的热端输出功率，这样有利于减小压气机转子的传）在燃气透平侧的热端输出

8、功率，这样有利于减小压气机转子的传扭负载，但不利于排气扩压机闸与余热锅炉的联结。扭负载，但不利于排气扩压机闸与余热锅炉的联结。 （3）采用三个轴承的支撑方案，这是由于转子刚性不够好的缘故。这种采用三个轴承的支撑方案，这是由于转子刚性不够好的缘故。这种支撑虽能改善转子刚性，可以使压气机后几级的径向间隙减小，略能提支撑虽能改善转子刚性，可以使压气机后几级的径向间隙减小，略能提高压气机的效率，但是多了一个轴承将使机组的结构复杂化，特别是对高压气机的效率，但是多了一个轴承将使机组的结构复杂化，特别是对三个轴承的同心度要求很高，否则会因轴承之间同心度的偏差而影响转三个轴承的同心度要求很高，否则会因轴承之

9、间同心度的偏差而影响转子的临界转速。子的临界转速。 （4）压气机由进气机闸、气缸、静叶、转子、动叶、气封和排气扩压缸）压气机由进气机闸、气缸、静叶、转子、动叶、气封和排气扩压缸等部件组成，压气机有等部件组成，压气机有1717级，为了防止启动过程中压气机发生喘振，压级，为了防止启动过程中压气机发生喘振，压气机的进口装有可转导叶，并在第气机的进口装有可转导叶，并在第4级和第级和第10级静叶后设置防喘放气口。级静叶后设置防喘放气口。当机组用于联合循环时，进口可转导叶可以在特定的负荷范围内，确保当机组用于联合循环时，进口可转导叶可以在特定的负荷范围内，确保透平前的燃气温度恒定不变，有利于改善机组的部分

10、负荷效率。透平前的燃气温度恒定不变，有利于改善机组的部分负荷效率。 （5）燃烧室采用分管逆流式布置，共有燃烧室采用分管逆流式布置，共有14个。这样能缩短整台机组的轴个。这样能缩短整台机组的轴向长度，改善转子的刚性，并使燃烧室能够作全尺寸、全参数的调整试向长度，改善转子的刚性，并使燃烧室能够作全尺寸、全参数的调整试验。每个燃烧室分别配置单燃料喷嘴或双燃料喷嘴，可燃用天然气、轻验。每个燃烧室分别配置单燃料喷嘴或双燃料喷嘴，可燃用天然气、轻油及重油。油及重油。4个紫外线式火焰探测器，个紫外线式火焰探测器，# #4、# #5、# #10、# #11燃烧室上各一个。燃烧室上各一个。两个电极高压火花塞，两

11、个电极高压火花塞，# #13、# #14燃烧室各一个。燃烧室各一个。 MS9001FA单轴重型燃气轮机，单轴重型燃气轮机，50HZHZ（3000RPMRPM），由，由MS7001FA发发展而来，简单循环的功率为展而来，简单循环的功率为255.6MWMW，在，在ISOISO和标准进气、排气损耗及以和标准进气、排气损耗及以天然气为燃料的条件下联合循环额定功率为天然气为燃料的条件下联合循环额定功率为390.8MWMW。采用。采用DLN（Dry Dry Low NOxLow NOx）18个燃烧室的燃烧系统，并采取冷端输出功率，这一特性显著个燃烧室的燃烧系统，并采取冷端输出功率，这一特性显著改善了压气机

12、负载对中控制，允许热端轴向排气，优化了联合循环电站改善了压气机负载对中控制，允许热端轴向排气，优化了联合循环电站布局，减少了流阻损失。布局，减少了流阻损失。 用于单轴联合循环，蒸汽轮机转子与燃气轮机转子通过一刚性联轴器用于单轴联合循环，蒸汽轮机转子与燃气轮机转子通过一刚性联轴器联结，发电机转子也是通过联轴器与蒸汽轮机转子末端联结。整个驱动联结，发电机转子也是通过联轴器与蒸汽轮机转子末端联结。整个驱动端的轴向对中由位于燃气轮机中的推力轴承维持。燃气轮机与蒸汽轮机端的轴向对中由位于燃气轮机中的推力轴承维持。燃气轮机与蒸汽轮机气缸之间的拉杆用来保持定子部分的对中。气缸之间的拉杆用来保持定子部分的对中

13、。 该机组也是整体式单轴结构形式，与该机组也是整体式单轴结构形式，与9E型燃气轮机基本上相似，但型燃气轮机基本上相似，但也有以下一些区别：也有以下一些区别： （1）在改善整个转子的刚性以后，改为两个轴承的支承方案，两个轴）在改善整个转子的刚性以后，改为两个轴承的支承方案，两个轴承分别位于压气机和燃气透平转子两端，这样可以使燃气轮机总体结构承分别位于压气机和燃气透平转子两端，这样可以使燃气轮机总体结构最简单。最简单。 （2）改为在压气机侧冷端输出功率，这样在联合循环时，可以使燃气）改为在压气机侧冷端输出功率，这样在联合循环时，可以使燃气透平的排气扩压器直接与余热锅炉相联，有利于减少流阻损失，并改

14、善透平的排气扩压器直接与余热锅炉相联，有利于减少流阻损失，并改善机组布局关系。但是，这必将增大压气机的转扭负载，因此必须对压气机组布局关系。但是，这必将增大压气机的转扭负载，因此必须对压气机转子的转扭参数进行调整，即加大压气机转子拉杆的预紧力，并将拉机转子的转扭参数进行调整，即加大压气机转子拉杆的预紧力，并将拉杆数量增为杆数量增为18。 （4）燃烧室改用干式预混低污染排放型结构式。配置）燃烧室改用干式预混低污染排放型结构式。配置18个个DLN火焰筒。火焰筒。4个紫外线式火焰探测器，个紫外线式火焰探测器，# #15、# #16、# #17、# #18燃烧室上各一个。两个燃烧室上各一个。两个电极高

15、压火花塞，电极高压火花塞，# #2、# #3燃烧室各一个。每个火焰筒配有燃烧室各一个。每个火焰筒配有5个喷嘴，可燃个喷嘴，可燃用天然气，轻油。不能烧重油。用天然气，轻油。不能烧重油。 随着燃气透平前温的进一步提高，燃烧室出口燃气过渡段的冷却必随着燃气透平前温的进一步提高，燃烧室出口燃气过渡段的冷却必须加强。为此，在须加强。为此，在FA型机组专门设计了一种有冲击冷却效果的燃气过渡型机组专门设计了一种有冲击冷却效果的燃气过渡段结果。该燃气过渡段是双壳体型式的，内过渡段被一个形状相同的、段结果。该燃气过渡段是双壳体型式的，内过渡段被一个形状相同的、钻有许多小孔的外套包围着，从压气机流来的压缩空气可以

16、通过这些小钻有许多小孔的外套包围着，从压气机流来的压缩空气可以通过这些小孔，形成射流去冲击冷却内过渡段。并且内过渡段内表面喷涂有耐热涂孔，形成射流去冲击冷却内过渡段。并且内过渡段内表面喷涂有耐热涂层，这样可以使金属的温度梯度减至最小。层，这样可以使金属的温度梯度减至最小。 ( (5) )叶片的改进。为了提高燃气透平的前温，目前采用的主要措施有三：叶片的改进。为了提高燃气透平的前温，目前采用的主要措施有三：1 1）改善透平叶片的冷却结构，并适当增大冷却空气流量；）改善透平叶片的冷却结构，并适当增大冷却空气流量；2 2）采用具有）采用具有热屏障效应的陶瓷涂层，以降低高温燃气对叶片的传热效应。以上两

17、项热屏障效应的陶瓷涂层，以降低高温燃气对叶片的传热效应。以上两项措施能确保第一级叶片的温度低于措施能确保第一级叶片的温度低于900；3 3）采用耐高温的合金材料制）采用耐高温的合金材料制造叶片。见图所示造叶片。见图所示PG9351(FA)型机组采用的动叶冷却结构。以第一级动型机组采用的动叶冷却结构。以第一级动叶为例，它除了有对流冷却外，在头部还有冲击冷却，并在型面多处有叶为例，它除了有对流冷却外，在头部还有冲击冷却，并在型面多处有气膜冷却。为了强化出气边的冷却结果，在冷却流道内还铸有多排针状气膜冷却。为了强化出气边的冷却结果，在冷却流道内还铸有多排针状的肋条。的肋条。 （6）利用发电机作为启动

18、马达，为此需要配置一套变频设备。）利用发电机作为启动马达，为此需要配置一套变频设备。 （7）PG9351(FA)型联合循环燃气轮机电站的布置图如图所示。型联合循环燃气轮机电站的布置图如图所示。 1、雾化空气系统、雾化空气系统（1）MS9001E 雾化空气系统的目的是将燃油滴分裂成非常小的微滴。这些变成微滴雾化空气系统的目的是将燃油滴分裂成非常小的微滴。这些变成微滴的燃油可以快速、完全地燃烧。这种方式仅在燃烧室的喷嘴出口处完成，的燃油可以快速、完全地燃烧。这种方式仅在燃烧室的喷嘴出口处完成，为达到此目的，燃油在喷出燃油喷嘴后与雾化空气喷射器喷出的气流相为达到此目的，燃油在喷出燃油喷嘴后与雾化空气

19、喷射器喷出的气流相混合。不同的燃油被雾化成不同性能的燃油滴。燃油粘度增加，雾化的混合。不同的燃油被雾化成不同性能的燃油滴。燃油粘度增加，雾化的难度也增加。难度也增加。 雾化空气是从燃机压气机抽取，先进入空气预冷器，然后进入雾化空雾化空气是从燃机压气机抽取，先进入空气预冷器，然后进入雾化空气压缩机。主雾化空气压缩机是离心式的，由辅助齿轮箱驱动。辅助压气压缩机。主雾化空气压缩机是离心式的，由辅助齿轮箱驱动。辅助压缩机由交流马达驱动，在燃机启、停过程中提供给机组雾化空气。缩机由交流马达驱动，在燃机启、停过程中提供给机组雾化空气。 系统设备：系统设备： CA1：主雾化泵：主雾化泵 CA2：辅助雾化泵：

20、辅助雾化泵 88AB-1：辅助雾化泵电机：辅助雾化泵电机 15KW/KW/2925RPMRPM 23AB-1：88AB电机加热器电机加热器 20AA-1：雾化空气旁路三位电磁阀：雾化空气旁路三位电磁阀 1 1到到2 2打开，打开，1 1到到3 3关闭关闭 20AB-1：雾化空气调节电磁阀雾化空气调节电磁阀 1 1到到2 2打开，打开，1 1到到3 3关闭关闭 96AD-1：雾化泵压差变送器：雾化泵压差变送器 AAT-1A，2A：雾化空气冷却器出口温度：雾化空气冷却器出口温度 FH4-1：雾化空气滤网：雾化空气滤网 HX1-1：雾化空气冷却器：雾化空气冷却器 VA18-1：雾化泵旁路阀：雾化泵旁

21、路阀 VA22-1：辅助雾化空气隔离阀：辅助雾化空气隔离阀 VPR68-1：辅助雾化空气压力调节阀：辅助雾化空气压力调节阀 设定：设定：55552PSIG2PSIG（3.79BAR3.79BAR） MS9001FA MS9001FA机组烧燃油时使用雾化空气。雾化空气系统提供带有一定机组烧燃油时使用雾化空气。雾化空气系统提供带有一定压力的空气，通过燃油喷嘴中的附加孔板，直接撞击燃油使之雾化后进压力的空气，通过燃油喷嘴中的附加孔板，直接撞击燃油使之雾化后进入燃烧室。高速雾化空气将燃油削减成小液滴使之混合良好，燃烧更完入燃烧室。高速雾化空气将燃油削减成小液滴使之混合良好，燃烧更完全，显著地提高效率，

22、减少排向大气中乏气的燃烧颗粒排放。全，显著地提高效率，减少排向大气中乏气的燃烧颗粒排放。 除了给燃油提供雾化，雾化空气系统还提供清吹空气，用于燃气运除了给燃油提供雾化，雾化空气系统还提供清吹空气，用于燃气运行时燃油管线吹扫和燃油运行时主燃气环管的吹扫。行时燃油管线吹扫和燃油运行时主燃气环管的吹扫。 主要组件说明：主要组件说明： 1、雾化空气压缩机、雾化空气压缩机 该系统包括两台满容量马达（该系统包括两台满容量马达（CA1/ /CA2）驱动雾化空气压缩机）驱动雾化空气压缩机 2、 雾化空气预冷器雾化空气预冷器HX1-1 该预冷器冷却水管材料采用铜镍合金，设计热负荷为该预冷器冷却水管材料采用铜镍合

23、金，设计热负荷为1538kwkw，壳侧压，壳侧压力力2068kpakpa，水侧压力，水侧压力1034kpakpa，入口空气温度，入口空气温度415，出口温度，出口温度107；冷却水流量冷却水流量1325l/ml/m，进口水温，进口水温60，出口水温，出口水温76.9。 3、 雾化空气进口电动阀雾化空气进口电动阀20AA-1 该电动阀位于压缩机上游，其旁路带有一截流孔板（该电动阀位于压缩机上游，其旁路带有一截流孔板（42mmmm），根据燃），根据燃料选择由料选择由MKVMKV控制全开或全关。烧气时该电动阀关闭，空气由旁路通过，控制全开或全关。烧气时该电动阀关闭，空气由旁路通过，压缩机出口压力为压

24、缩机出口压力为CPDCPD的的1.15倍；燃油时，该电动阀全开，压缩机出口压倍；燃油时，该电动阀全开，压缩机出口压力为力为CPDCPD的的1.46倍。该电动阀设计运行温度为倍。该电动阀设计运行温度为180，外部短时间可承受，外部短时间可承受 410。当密封垫片和填充箱爆裂时，必须将阀拆下检查。当密封垫片和填充箱爆裂时，必须将阀拆下检查。 4、雾化空气温度控制阀、雾化空气温度控制阀VA32-2 该温控阀是一三通气动阀，用来控制雾化空气预冷器空气出口温度。该温控阀是一三通气动阀，用来控制雾化空气预冷器空气出口温度。温度控制器温度控制器VTR2-2是双金属温度探测器，探测下游空气温度，调整控制是双金

25、属温度探测器，探测下游空气温度，调整控制阀，以维持空气温度在阀，以维持空气温度在107范围内。如果预冷器空气出口温度高于定值，范围内。如果预冷器空气出口温度高于定值，控制阀减少旁路的冷却水流量，让更多的冷却水通过预冷器；若低于定控制阀减少旁路的冷却水流量，让更多的冷却水通过预冷器；若低于定值，则关小主路冷却水流量，更多的冷却水走旁路。值，则关小主路冷却水流量，更多的冷却水走旁路。 5、 键联锁系统键联锁系统 该系统可避免压缩机在无滑油润滑或入口、出口阀门关闭的情况下运该系统可避免压缩机在无滑油润滑或入口、出口阀门关闭的情况下运行。每一个阀门（压缩机入口、出口阀及两个滑油供给阀）都有一个锁行。每

26、一个阀门（压缩机入口、出口阀及两个滑油供给阀）都有一个锁和一个键。这个键不能被取走，除非该阀门处于全开位置；该阀门也无和一个键。这个键不能被取走，除非该阀门处于全开位置；该阀门也无法关闭，除非对应的键在阀门锁内。电机不能启动除非所有相关的键插法关闭，除非对应的键在阀门锁内。电机不能启动除非所有相关的键插入到马达控制中心开关正确的插座内。因此，雾化空气压缩机电机不能入到马达控制中心开关正确的插座内。因此，雾化空气压缩机电机不能启动或是置于备用，除非滑油供给阀、压缩机入口、出口阀上的键均取启动或是置于备用，除非滑油供给阀、压缩机入口、出口阀上的键均取走并插入到走并插入到MCC开关对应插座中。隔离压

27、缩机也是一样的情况，电机停开关对应插座中。隔离压缩机也是一样的情况，电机停转后，开关断开，键从转后，开关断开，键从MCC中取下，插回到阀门里，阀门才可以关闭，中取下，插回到阀门里，阀门才可以关闭，才能隔离压缩机。才能隔离压缩机。 系统说明：系统说明： 压气机排气中的一部分通过一手动碟阀压气机排气中的一部分通过一手动碟阀HV018引至雾化空气预冷器，引至雾化空气预冷器，该预冷器空气出口温度由温控三通阀该预冷器空气出口温度由温控三通阀VA32-2控制。出口温度维持在控制。出口温度维持在107（正常、温态下运行），三个温度开关（正常、温态下运行），三个温度开关（26AA-1A,26AA-1B,26A

28、A-2）避免压缩机及下游部件因高温空气受损。避免压缩机及下游部件因高温空气受损。26AA-1A,26AA-1B装在压缩机装在压缩机进口前，动作值为进口前，动作值为135；26AA-2位于压缩机出口，动作值位于压缩机出口，动作值191。任一。任一开关探测到温度高于定值即报警，三个开关中的两个动作燃机遮断。开关探测到温度高于定值即报警，三个开关中的两个动作燃机遮断。 热天空气湿度大，经压缩后有凝结水的可能。为此专门设置了若干连热天空气湿度大，经压缩后有凝结水的可能。为此专门设置了若干连续排污口，消除可能进入到雾化空气或清吹空气回路的凝结水。所有排续排污口，消除可能进入到雾化空气或清吹空气回路的凝结

29、水。所有排污经污经AA7接口排除雾化空气站。接口排除雾化空气站。 进口滤网利用可更换滤芯吸收可能进入压缩机中的颗粒、杂质，保护进口滤网利用可更换滤芯吸收可能进入压缩机中的颗粒、杂质，保护压缩机。装有压差开关压缩机。装有压差开关63AF-1。 冷却并经过滤的空气进入雾化空气压缩机（燃机运行时，始终保持一冷却并经过滤的空气进入雾化空气压缩机（燃机运行时，始终保持一台运行）。差压开关台运行）。差压开关63AD-1A,63AD-2A,63AD-2B（定值（定值15PSI）监视雾）监视雾化空气压差。一个压差开关动作时仅报警，三个中的两个开关动作时，化空气压差。一个压差开关动作时仅报警，三个中的两个开关动

30、作时，现运行的泵停止，备泵启动。就地还装有压差表计用于就地监视，包括现运行的泵停止，备泵启动。就地还装有压差表计用于就地监视，包括弹簧隔离阀和试验阀。弹簧隔离阀和试验阀。 供应雾化空气时，雾化空气进口电动门打开，压缩机出口压力为供应雾化空气时，雾化空气进口电动门打开，压缩机出口压力为CPD的的1.46倍，仅供应清吹用空气时，电动阀关闭，空气走旁路，压缩机出压倍，仅供应清吹用空气时，电动阀关闭，空气走旁路，压缩机出压缩机出口压力为缩机出口压力为CPD的的1.15倍。倍。 正确操作键联锁系统可以避免压缩机打空泵过热受损，前已谈及，正确操作键联锁系统可以避免压缩机打空泵过热受损，前已谈及，这里就不再

31、赘述了。这里就不再赘述了。 燃机烧气时用雾化空气清吹燃油管线和冷却雾化空气喷嘴，所需的燃机烧气时用雾化空气清吹燃油管线和冷却雾化空气喷嘴，所需的雾化空气量比雾化燃油少得多。因此，清吹时雾化空气进口电动门关闭，雾化空气量比雾化燃油少得多。因此，清吹时雾化空气进口电动门关闭，空气走旁路，较低的入口压力也可以减少压缩机和电机的负载。空气走旁路，较低的入口压力也可以减少压缩机和电机的负载。2、冷却水系统、冷却水系统 （1）MS9001E 冷却水系统是一个离线的、闭式循环的可加压系统。冷却燃机的润滑冷却水系统是一个离线的、闭式循环的可加压系统。冷却燃机的润滑油系统、雾化空气系统预冷器、主燃油泵冷却器、火

32、焰探测器和透平支油系统、雾化空气系统预冷器、主燃油泵冷却器、火焰探测器和透平支撑框架所产生的热量。闭式循环回路是由一个热交换器、膨胀箱、两台撑框架所产生的热量。闭式循环回路是由一个热交换器、膨胀箱、两台循环泵、管道和仪表组成。循环泵、管道和仪表组成。 （2）MS9001F 燃机冷却水系统从除盐冷却水系统中分配冷却水至透平各辅件，该系燃机冷却水系统从除盐冷却水系统中分配冷却水至透平各辅件，该系统设计应满足透平支撑腿、火焰探测器、滑油系统、雾化空气系统及清统设计应满足透平支撑腿、火焰探测器、滑油系统、雾化空气系统及清吹系统的冷却需求。吹系统的冷却需求。 经冷却处理的除盐水流至三个模块：透平基座模块

33、、滑油模块和雾化经冷却处理的除盐水流至三个模块：透平基座模块、滑油模块和雾化空气模块。每个模块均有独立的进水和回水接口。热量通过这三个模块空气模块。每个模块均有独立的进水和回水接口。热量通过这三个模块传递到除盐冷却水系统中。传递到除盐冷却水系统中。 模块简介：模块简介： 1、透平基座模块、透平基座模块 冷却水在该模块中循环流动以冷却两个透平支撑腿、四个火焰探测器。冷却水在该模块中循环流动以冷却两个透平支撑腿、四个火焰探测器。 透平支撑腿冷却使得热膨胀减至最小，也保持了转子不对中最小。如透平支撑腿冷却使得热膨胀减至最小，也保持了转子不对中最小。如果未经冷却，透平末端膨胀会明显高于压气机末端，造成

34、转轴联轴器法果未经冷却，透平末端膨胀会明显高于压气机末端，造成转轴联轴器法兰不对中。兰不对中。 火焰探测器冷却以延长其使用寿命，隔离燃烧筒与火焰探测器间的热传火焰探测器冷却以延长其使用寿命，隔离燃烧筒与火焰探测器间的热传递。递。 2、滑油模块、滑油模块 滑油系统与冷却水相关的部件包括两组冷油器、一个三通控制阀。控滑油系统与冷却水相关的部件包括两组冷油器、一个三通控制阀。控制阀通过调节冷油器旁路冷却水量改变进入冷油器中的冷却水量。制阀通过调节冷油器旁路冷却水量改变进入冷油器中的冷却水量。 在冷油器公用进水和回水管道上装有温度计，用来调校冷却器正常运在冷油器公用进水和回水管道上装有温度计，用来调校

35、冷却器正常运行。热电偶也可用来监视其运行。行。热电偶也可用来监视其运行。 回水管上的泄压阀保证冷油器压比不致过压。回水管上的泄压阀保证冷油器压比不致过压。 3、雾化空气模块、雾化空气模块 与之相关的部件包括雾化空气预冷器、清吹空气冷却器及一个三通控与之相关的部件包括雾化空气预冷器、清吹空气冷却器及一个三通控制阀。冷却水在预冷器中循环流动以降低进入压缩机的空气温度，控制制阀。冷却水在预冷器中循环流动以降低进入压缩机的空气温度，控制阀阀 通过调节旁路冷却水量改变进入预冷器中的冷却水量。清吹空气用恒流通过调节旁路冷却水量改变进入预冷器中的冷却水量。清吹空气用恒流量冷却水通过清吹冷却器冷却，且所需冷却

36、程度由下游部件材料限制决量冷却水通过清吹冷却器冷却，且所需冷却程度由下游部件材料限制决定。定。 雾化空气预冷器和清吹冷却器进水及回水管上均装有温度计、热电偶，雾化空气预冷器和清吹冷却器进水及回水管上均装有温度计、热电偶，用以监视冷却器运行情况。用以监视冷却器运行情况。 回水管上的泄压阀保证冷却器压比不致过压。回水管上的泄压阀保证冷却器压比不致过压。 系统图中部件说明：系统图中部件说明： 1、透平基座模块、透平基座模块 该模块包括两个透平支撑腿、四个火焰探测器、一个流量平衡孔板、该模块包括两个透平支撑腿、四个火焰探测器、一个流量平衡孔板、四个手动球阀、三个排气堵头。四个手动球阀、三个排气堵头。

37、2、滑油模块、滑油模块 该模块包括两组冷油器、一个三通控制阀、四个手动碟阀及四个排气该模块包括两组冷油器、一个三通控制阀、四个手动碟阀及四个排气堵头。冷油器并列布置，正常运行时投入一组使用。堵头。冷油器并列布置，正常运行时投入一组使用。 三通气动温度控制阀三通气动温度控制阀VA32-1位于冷油器上游。布置在滑油轴承供给母位于冷油器上游。布置在滑油轴承供给母管上的温度测件（管上的温度测件（LTTH-1A,1B,1C）测量油温并传送信号至燃机控制系）测量油温并传送信号至燃机控制系统。控制系统产生一信号调整控制阀门。如果离开冷油器的滑油温度超统。控制系统产生一信号调整控制阀门。如果离开冷油器的滑油温

38、度超过定值，控制阀减少旁路冷却水流量，使更多的冷却水流经冷油器；如过定值，控制阀减少旁路冷却水流量，使更多的冷却水流经冷油器；如果离开冷油器的滑油温度低于定值，控制阀减少流经冷油器的冷却水量，果离开冷油器的滑油温度低于定值，控制阀减少流经冷油器的冷却水量，让更多的冷却水走旁路。滑油温度应维持在让更多的冷却水走旁路。滑油温度应维持在48.9+-1.7。失去仪表用压。失去仪表用压缩空气气压或控制信号将导致所有冷却水流入运行组冷油器中。低滑油缩空气气压或控制信号将导致所有冷却水流入运行组冷油器中。低滑油温度报警提醒运行人员该控制阀温度控制失效，此时可根据就地温度计温度报警提醒运行人员该控制阀温度控制

39、失效，此时可根据就地温度计示值，手摇温控阀上手轮，手动调节温控阀改变滑油油温。示值，手摇温控阀上手轮，手动调节温控阀改变滑油油温。 在两组冷油器和出口隔离门间均装有泄压阀，保护冷油器不致过压。在两组冷油器和出口隔离门间均装有泄压阀，保护冷油器不致过压。每个泄压阀出口通过共用管线又引至除盐水冷却水系统联箱内。每个泄压阀出口通过共用管线又引至除盐水冷却水系统联箱内。 3、雾化空气模块、雾化空气模块 该模块包括两个热交换器、一个控制阀、两个球阀、两个手动碟阀、该模块包括两个热交换器、一个控制阀、两个球阀、两个手动碟阀、 一个流量平衡孔板、两个泄压阀及冷却器高位排气阀。一个流量平衡孔板、两个泄压阀及冷

40、却器高位排气阀。 三通气动温度控制阀三通气动温度控制阀VTR2-2安装在预冷器下游，一个双金属温度测安装在预冷器下游，一个双金属温度测件测量预冷器下游空气温度。如果离开预冷器的空气温度超过定值，控件测量预冷器下游空气温度。如果离开预冷器的空气温度超过定值，控制阀减少旁路冷却水流量，使更多的冷却水流经预冷器；如果离开预冷制阀减少旁路冷却水流量，使更多的冷却水流经预冷器；如果离开预冷器的空气温度低于定值，控制阀减少流经预冷器的冷却水量，让更多的器的空气温度低于定值，控制阀减少流经预冷器的冷却水量，让更多的冷却水走旁路。空气温度设定值高些可避免压缩空气中的水蒸气凝结成冷却水走旁路。空气温度设定值高些

41、可避免压缩空气中的水蒸气凝结成液滴，又不可设定太低，主要受压缩机材料限制。雾化空气温度低报警液滴，又不可设定太低，主要受压缩机材料限制。雾化空气温度低报警提醒运行人员该控制阀温度控制已失效。提醒运行人员该控制阀温度控制已失效。 系统设计在满负荷下清吹空气冷却在系统设计在满负荷下清吹空气冷却在45以内，流经清吹冷却器的冷以内，流经清吹冷却器的冷却水最大温升不得超过却水最大温升不得超过5.5。清吹冷却器处没有安装冷却水量控制阀，。清吹冷却器处没有安装冷却水量控制阀，因为下游部件无过冷不利影响。因为下游部件无过冷不利影响。 泄压阀（泄压阀（VR64-5）安装在清吹冷却器后、冷却器出口截止阀前，泄）安

42、装在清吹冷却器后、冷却器出口截止阀前，泄压阀（压阀（VR64-4）安装在雾化空气预冷器后、预冷器出口截至阀前。）安装在雾化空气预冷器后、预冷器出口截至阀前。每个每个泄压阀出口通过共用管线又引至除盐水冷却水系统联箱内。泄压阀出口通过共用管线又引至除盐水冷却水系统联箱内。注意事项：注意事项： 在机组启动、正常运行、停机、盘车时，冷却水系统都必须投入使用。在机组启动、正常运行、停机、盘车时，冷却水系统都必须投入使用。在冷却水系统投入前，应对各热交换器排气，并且冷却系统部件任何时候在冷却水系统投入前，应对各热交换器排气，并且冷却系统部件任何时候疏水排污正常。疏水排污正常。 正常运行中仅有一组冷油器投入

43、使用，备用组进出口隔离阀应关闭。正常运行中仅有一组冷油器投入使用，备用组进出口隔离阀应关闭。三通流量控制阀具有手动超调特性，在气动或电气回路故障时，可手动改三通流量控制阀具有手动超调特性，在气动或电气回路故障时，可手动改变阀门位置。如手动调节必要，还可根据滑油出口温度调整阀门开度。变阀门位置。如手动调节必要，还可根据滑油出口温度调整阀门开度。 例行检查燃烧系统时，如需拆除任一火焰探测器冷却水管，应先将冷例行检查燃烧系统时，如需拆除任一火焰探测器冷却水管，应先将冷却水进水、回水管上隔离阀关闭，管内积水可通过进出口水管上排放阀排却水进水、回水管上隔离阀关闭，管内积水可通过进出口水管上排放阀排走。走

44、。 冷却水管复装时，务必要排气。冷却水管复装时，务必要排气。 透平基座模块、雾化空气模块一般透平基座模块、雾化空气模块一般无需无需人为人为干预。但与冷却水系统相干预。但与冷却水系统相关的参数应留心监视，注意任何异常情况或异常趋势。关的参数应留心监视，注意任何异常情况或异常趋势。 3、密封冷却空气系统、密封冷却空气系统（1）MS9001。 冷却和密封空气系统的功能是对机组高温部件的冷却和轴承的密封，冷却和密封空气系统的功能是对机组高温部件的冷却和轴承的密封，并能防止压气机喘振（通过防喘放气阀放气）并能防止压气机喘振（通过防喘放气阀放气） 压气机第五级的抽气有两路经清洁后用于压气机第五级的抽气有两

45、路经清洁后用于#1、#2、#3轴承的密封，轴承的密封，另两路用于透平缸体的冷却。另两路用于透平缸体的冷却。 压气机第十一级的抽气用于压气机防喘振。压气机第十一级的抽气用于压气机防喘振。 透平排气支撑冷却空气由安装在机组之外的两台马达驱动风机透平排气支撑冷却空气由安装在机组之外的两台马达驱动风机88TK-1和和88TK-2提供。提供。 系统图中所示设备：系统图中所示设备： 88TK-1，2：透平排气框架冷却风机：透平排气框架冷却风机 45KW/2900RPM45KW/2900RPM 23TK-1，2：88TK-188TK-1，2 2的电机加热器的电机加热器 96CD-1：压气机排气压力变送器：压

46、气机排气压力变送器 63TK-1，2：透平冷却框架风压低：透平冷却框架风压低 15153INCH H2O3INCH H2O 20CB-1：压气机抽气阀（防喘阀）控制三位电磁阀：压气机抽气阀（防喘阀）控制三位电磁阀 C C：打开：打开 A A：关：关闭闭 VCK7-1，2：透平框架冷却风机出口单向阀：透平框架冷却风机出口单向阀 33CB-1，2，3，4：防喘阀限位开关：防喘阀限位开关 VA2-1，2，3，4：压气机：压气机1111级抽气阀级抽气阀 （2）MS9001FA型机组型机组 冷却密封空气系统从压气机抽气冷却透平部件、转子及定子部分，该冷却密封空气系统从压气机抽气冷却透平部件、转子及定子部

47、分，该系统还通过从压气机抽气至排气室来防止启停过程中可能出现的喘振。系统还通过从压气机抽气至排气室来防止启停过程中可能出现的喘振。透平基座外布置的离心风机冷却排气框架及排气末端轴承段。透平基座外布置的离心风机冷却排气框架及排气末端轴承段。 系统概括：系统概括： 冷却密封空气系统包括特殊设计的透平气缸、喷嘴、叶轮空气通道，冷却密封空气系统包括特殊设计的透平气缸、喷嘴、叶轮空气通道，压气机抽气管及相关部件。用于调整、测量、过滤作用的装置如下：压气机抽气管及相关部件。用于调整、测量、过滤作用的装置如下： l l 压气机防喘放气阀压气机防喘放气阀VA2-1、VA2-2 l l 电磁阀电磁阀20CB-1

48、，控制压气机防喘放气阀，控制压气机防喘放气阀 l l 空气滤网空气滤网FA6-1 l l 压气机出口压力变送器压气机出口压力变送器96CD-1,96CD-1B,96CD-1C l l 两台透平框架冷却风机两台透平框架冷却风机88TK-1,88TK-2 l l 两台排气末端轴承冷却风机两台排气末端轴承冷却风机88BN-1,88BN-2 系统说明：系统说明： 冷却密封空气系统包括以下五大子系统：冷却密封空气系统包括以下五大子系统： 1、压气机防喘系统压气机防喘系统 启停过程中，两个启动压气机防喘阀将压气机中部分气流直接引至排启停过程中，两个启动压气机防喘阀将压气机中部分气流直接引至排气室，消除可能

49、产生的喘振。正常运行时保持常开。气室，消除可能产生的喘振。正常运行时保持常开。20CB-1电磁阀带电电磁阀带电后，压缩空气压缩阀内弹簧，防喘阀关闭。压缩空气失去时，弹簧恢复后，压缩空气压缩阀内弹簧，防喘阀关闭。压缩空气失去时，弹簧恢复形变，防喘阀重新打开。形变，防喘阀重新打开。 无机械保护装置用以防止压气机防喘阀在无机械保护装置用以防止压气机防喘阀在20CB-1电磁阀失去电源情电磁阀失去电源情况下打开。这一故障保险特性用于可能的压气机喘振。况下打开。这一故障保险特性用于可能的压气机喘振。 在燃机启动时，电磁阀在燃机启动时，电磁阀20CB-1处于失电，防喘阀打开。限位开关处于失电，防喘阀打开。限

50、位开关33CB-1,33CB-2提供启动程序许可信号，并在燃机点火前确认防喘阀全提供启动程序许可信号，并在燃机点火前确认防喘阀全开。当两防喘阀接受开启命令，经延时后若任一限位开关未能指示其对开。当两防喘阀接受开启命令，经延时后若任一限位开关未能指示其对应防喘阀已开到位，控制系统发报警提示运行人员异常。当两防喘阀接应防喘阀已开到位，控制系统发报警提示运行人员异常。当两防喘阀接受关闭命令，若限位开关未能指示关到位，也会发报警。当透平升速至受关闭命令，若限位开关未能指示关到位，也会发报警。当透平升速至满速，该电磁阀带电，关闭防喘阀，保证机组正常运行。停机时电磁阀满速，该电磁阀带电，关闭防喘阀，保证机

51、组正常运行。停机时电磁阀失电，防喘阀打开，压气机一部分气流至排气室。燃机遮断以及可能超失电，防喘阀打开，压气机一部分气流至排气室。燃机遮断以及可能超速时，防喘阀内弹簧不足以保持防喘阀开启。这是因为在这种情况也不速时，防喘阀内弹簧不足以保持防喘阀开启。这是因为在这种情况也不需要担心需要担心出现喘振。当压气机转速下降，弹簧顶开防喘阀，就像正常停出现喘振。当压气机转速下降，弹簧顶开防喘阀，就像正常停机时保持其开启一样。机时保持其开启一样。 两个防喘阀看似是冗余并列布置，其实不然，两个防喘阀都保持开启两个防喘阀看似是冗余并列布置，其实不然，两个防喘阀都保持开启防止喘振。任何时候如两个防喘阀未都全开，不

52、允许机组启动。防止喘振。任何时候如两个防喘阀未都全开，不允许机组启动。 以下是系统图所示冷却密封空气系统各接口：以下是系统图所示冷却密封空气系统各接口： AD-1：由电磁阀：由电磁阀20CB-1控制的压气机出口气源，用于关闭防喘阀。当发控制的压气机出口气源，用于关闭防喘阀。当发电机并网后，电磁阀带电，抽气进入启动防喘阀中关闭该阀。杂物和水电机并网后，电磁阀带电，抽气进入启动防喘阀中关闭该阀。杂物和水汽通过滤网及连续排污从抽气中除去。汽通过滤网及连续排污从抽气中除去。 AD-2：燃油系统启动失败排放阀的控制气源：燃油系统启动失败排放阀的控制气源 AD-3：96CD-1C压力变送器气源压力变送器气

53、源 AD-4：96CD-1压力变送器气源压力变送器气源 AD-7：96CD-1B压力变送器气源压力变送器气源 AD-8：雾化空气气源。其抽气量依照所选燃料改变，但最大流量应：雾化空气气源。其抽气量依照所选燃料改变，但最大流量应小于小于4.5kg/s AD-11：压气机抽气用于加热压气机入口气源。该抽气加热系统最：压气机抽气用于加热压气机入口气源。该抽气加热系统最大流量设计为压气机总流量的大流量设计为压气机总流量的5或标况下或标况下110600kg/hr。 2、透平喷嘴冷却系统透平喷嘴冷却系统 透平部件冷却回路包括内部和外部回路。从压气机透平部件冷却回路包括内部和外部回路。从压气机17级和压气机

54、排气级和压气机排气而来的内部冷却用气流冷却透平第一、二级动叶，第一级喷嘴及围带。而来的内部冷却用气流冷却透平第一、二级动叶，第一级喷嘴及围带。由压气机由压气机13级抽气而来的外部冷却用气流冷却第二、三级喷嘴。级抽气而来的外部冷却用气流冷却第二、三级喷嘴。 最初最初9F设计利用第设计利用第9、13级抽气用于压气机防喘振，并且第级抽气用于压气机防喘振，并且第13级抽气级抽气还用于冷却喷嘴。后来试验发现并不需要还用于冷却喷嘴。后来试验发现并不需要13级抽气防喘。因此仅保留了级抽气防喘。因此仅保留了第第13级抽气冷却喷嘴的作用。每个通向第二级喷嘴的气道都布置了滤网，级抽气冷却喷嘴的作用。每个通向第二级

55、喷嘴的气道都布置了滤网，用于保护叶片上的冷却孔，避免受污和变形。通向第三级喷嘴的气道无用于保护叶片上的冷却孔，避免受污和变形。通向第三级喷嘴的气道无需安装滤网及差压表计，因为相对于较热的第一、二级，第三级不需要需安装滤网及差压表计，因为相对于较热的第一、二级，第三级不需要同样高效的冷却，叶片上也不用冷却孔。滤网运行状况可由压差开关同样高效的冷却，叶片上也不用冷却孔。滤网运行状况可由压差开关63NA-1,63NA-2监视。超过定值，压差开关动作报警，该报警功能监视。超过定值，压差开关动作报警，该报警功能也是轮间热电偶的备用。（即滤网脏了，冷却作用下降，轮间温度升高）也是轮间热电偶的备用。（即滤网

56、脏了，冷却作用下降，轮间温度升高） 布置在气道中的孔板控制冷却喷嘴的冷却气流量。在机组启动时，流布置在气道中的孔板控制冷却喷嘴的冷却气流量。在机组启动时，流至喷嘴的冷却空气量保持为压气机出口流量一给至喷嘴的冷却空气量保持为压气机出口流量一给定百分比。不同负荷情定百分比。不同负荷情况下，需求不同量的冷却空气，与实际热通道运行工况一致，延长热部况下，需求不同量的冷却空气，与实际热通道运行工况一致，延长热部件使用寿命。件使用寿命。 3、排气框架冷却系统排气框架冷却系统 排气框架及第三级叶轮由两台电机驱动的风机来冷却。电机配有加排气框架及第三级叶轮由两台电机驱动的风机来冷却。电机配有加热器（热器（23

57、TK-1,23TK-2）用于停机期间湿度控制。压力开关）用于停机期间湿度控制。压力开关63TK-1,63TK-2探测风机出口风压。如果一台风机故障，相应压力开关动作报探测风机出口风压。如果一台风机故障，相应压力开关动作报警。两台均故障，若发电机出口开关闭合，警。两台均故障，若发电机出口开关闭合，MKV自动降负荷至解列。透自动降负荷至解列。透平喇叭口处热电偶平喇叭口处热电偶TTIB-1,2,3作为压力开关的备用保护功能。如热电偶作为压力开关的备用保护功能。如热电偶探测值超过探测值超过371，MKV保护停机。保护停机。 4、轴承冷却风机系统轴承冷却风机系统 冷却风机（冷却风机（88BN-1,88B

58、N-2），正常情况下一台运行，一台保持备），正常情况下一台运行，一台保持备用，阻止乏气进入到轴承内。压力开关（用，阻止乏气进入到轴承内。压力开关（63BN-1）探测风机出口风压，）探测风机出口风压，失去风压时报警，备用风机启动。如果两台风机均故障，透平按正常停失去风压时报警，备用风机启动。如果两台风机均故障，透平按正常停机程序停机。机程序停机。 5、排烟温度基准系统排烟温度基准系统 透平在确定的燃烧温度限制下运行，控制程序计算实际燃烧温度，透平在确定的燃烧温度限制下运行，控制程序计算实际燃烧温度，控制透平运行使得燃烧温度不致越限。采用控制透平运行使得燃烧温度不致越限。采用DLN燃烧系统机组，三

59、个压燃烧系统机组，三个压力变送器力变送器(96CD-1,96CD-1B,96CD-1C)传送压气机出口压力，透平烟温传送压气机出口压力，透平烟温由由31个排气热电偶测量，经压气机进口温度（个排气热电偶测量，经压气机进口温度（CTIF-1,2,3）修正）修正,可估算可估算出透平燃烧温度。出透平燃烧温度。 MKV控制系统中温控线由排烟温度、压气机出口压力控制系统中温控线由排烟温度、压气机出口压力CPD或或FSR计计算实现。按算实现。按CPD偏置、偏置、FSR偏置得到的温控值分别与温控常数比较，取偏置得到的温控值分别与温控常数比较，取最小值作为实际排烟温度控制基准。最小值作为实际排烟温度控制基准。

60、4 4滑油系统滑油系统（1 1）MS9001 润滑油系统为燃机和发电机的轴承提供冷却的、洁净的润滑油。燃机、润滑油系统为燃机和发电机的轴承提供冷却的、洁净的润滑油。燃机、发电机、变扭器和辅助齿轮箱所需的滑油都来自共同的滑油系统。该系发电机、变扭器和辅助齿轮箱所需的滑油都来自共同的滑油系统。该系统包括一个主滑油泵、一个与主滑油泵相同容量的由交流马达驱动的辅统包括一个主滑油泵、一个与主滑油泵相同容量的由交流马达驱动的辅助滑油泵、一个直流应急油泵、一个有冷油器的油箱、轴承前端压力调助滑油泵、一个直流应急油泵、一个有冷油器的油箱、轴承前端压力调节器和一个压力释放阀。节器和一个压力释放阀。 在燃机正常运