22员工现场认识培训二燃气蒸汽联合循环技术课件

1燃气轮机的概述燃气轮机的分类重型/轻型燃气轮机用于发电的主要型式单轴燃气—蒸汽联合循环发电机的布置型式单轴燃气—蒸汽联合循环发电机组电厂布置示意图余热锅炉示意图京丰现场机组布置型式燃气轮机的技术发展过程M701F燃气轮机技术结构特点结束语2燃气轮机简述一燃气轮机从负荷情况上划分可分为重型和轻型两类。一般工业上用于拖动发电机组发电，或用于机械驱动的燃气轮机都是重型燃气轮机；而用于飞机发动机的燃气轮机为轻型燃气轮机。从结构上划分，燃气轮机可分为单轴、双轴和多轴燃气轮机。单轴燃气轮机因其压气机、透平与负载共轴，负载的转速变化规律直接影响压气机转速，使吸入压气机的空气量发生变化，甚至使压气机喘振而发生事故。为了使负载变化规律对压气机转速的影响降低到最小程度，即负载变化规律不直接影响压气机的转速，负载转速的变化规律只能通过内部气体工质的工作过程来间接影响压气机的工况，人们设法使压气机与负载不共轴，因而产生了双轴和多轴燃气轮机。由上可见，在实际选型时，选用单轴、双轴还是多轴燃气轮机，取决于系统中负载的变化情况，当系统负载变化不大时，一般选用单轴燃气轮机，如大型火力发电厂用于拖动发电机的燃气轮机；当系统负荷变化较大时，可视其具体情况选用双轴或多轴燃气轮机，如石油化工工业上用于机械驱动的燃气轮机。

目录

简述二3燃气轮机装置是一种以空气及燃气为工质的旋转式热力发动机，它的结构与飞机喷气式发动机一致，也类似蒸汽轮机。主要结构有三部分：1、燃气轮机（透平或动力涡轮）；2、压气机（空气压缩机）；3、燃烧室。其工作原理为：叶轮式压缩机从外部吸收空气，压缩后送入燃烧室，同时燃料（气体或液体燃料）也喷入燃烧室与高温压缩空气混合，在定压下进行燃烧。生成的高温高压烟气进入燃气轮机膨胀作工，推动动力叶片高速旋转，乏气排入大气中或再加利用。燃气轮机简述二简述一目录4轻型燃气轮机为航空发动机的转型，如LM6000PC和FT8燃气轮机，其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高，主要用于电力调峰、船舶动力。轻型燃气轮机目录

重型5重型燃气轮机为工业型燃机，如GT26和PG6561B等燃气轮机，其优势为运行可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高，主要用于联合循环发电、热电联产重型燃气轮机目录

轻型6燃气轮机用于发电的主要形式

1.简单循环发电：由燃气轮机和发电机独立组成的循环系统，也称为开式循环。其优点是装机快、起停灵活，多用于电网调峰和交通、工业动力系统。目前的最高效率的开式循环系统是GE公司LM6000PC轻型燃气轮机，效率为43%。

2.前置循环热电联产或发电：由燃气轮机及发电机与余热锅炉共同组成的循环系统，它将燃气轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回收，转换为蒸汽或热水加以利用。主要用于热电联产，也有将余热锅炉的蒸汽回注入燃气轮机提高燃气轮机出力和效率。最高效率的前置回注循环系统是GE公司LM5000-STIG120轻型燃气轮机，效率为43.3%。前置循环热电联产时的总效率一般均超过80%。为提高供热的灵活性，大多前置循环热电联产机组采用余热锅炉补燃技术，补燃时的总效率超过90%。

3.联合循环发电或热电联产：燃气轮机及发电机与余热锅炉、蒸汽轮机或供热式蒸汽轮机（抽汽式或背压式）共同组成的循环系统，它将燃气轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回收转换为蒸汽，再将蒸汽注入蒸汽轮机发电，或将部分发电作功后的乏汽用于供热。形式有燃气轮机、蒸汽轮机同轴推动一台发电机的单轴联合循环，也有燃气轮机、蒸汽轮机各自推动各自发电机的多轴联合循环。主要用于发电和热电联产，发电时的最高效率的联合循环系统是ABB公司GT26-1，效率为58.5%。目录

下一页7燃气轮机用于发电的主要形式

4.整体化循环：由煤气发生炉、燃气轮机、余热锅炉和蒸汽轮机共同组成的循环系统，也称为IGCC。主要解决使用低廉的固体化石燃料代替燃气轮机使用气体、液体燃料，提高煤炭利用效率，降低污染物排放。可作为城市煤气、电力、集中供热和集中制冷、以及建材、化工原料综合供应系统。目前，GE公司使用MS7001F技术组成的整体循环系统发电效率可达到42%。

5.核燃联合循环：由燃气轮机、余热锅炉和核反应堆、蒸汽轮机共同组成的发电循环系统。通过燃气轮机排出的烟气再热核反应堆输出的蒸汽，主要为提高核反应堆蒸汽的温度、压力，提高蒸汽轮机效率，降低蒸汽轮机部分的工程造价。目前处于尝试阶段。

6.燃机辅助循环：在以煤、油等为燃料的后置循环发电汽轮机组中，使用小型燃气轮机作为电站辅助循环系统，为锅炉预热、鼓风，改善燃烧，提高效率，并将动力直接用于驱动给水泵。1947年美国第一台工业用途燃气轮机就是采用该种方式参与发电循环系统运行的。上一页目录

下一页8燃气轮机用于发电的主要形式

7.燃气烟气联合循环：由燃气轮机和烟气轮机组成的循环系统，利用燃气轮机排放烟气中的剩余压力和热焓进一步推动烟气轮机发电。该系统与燃气蒸汽联合循环系统比较可完全不用水，但烟气轮机造价较高，还未能广泛使用。

8.燃气热泵联合循环：由燃气轮机和烟气热泵，燃气轮机、烟气轮机和烟气热泵，或燃气轮机、余热锅炉、蒸汽热泵，以及燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机和蒸汽（烟气）热泵组成的能源利用系统。该系统在燃气轮机、烟气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机等设备完成能量利用循环后，进一步利用热泵对烟气、蒸汽、热水和冷却水中的余热进行深度回收利用，或将动力直接推动热泵。这一工艺可用作热电联产、热电冷联产、热冷联产、电冷联产、直接供热或直接制冷使用，该系统热效率极高，如果用于直接供热，热效率可达150%，是未来能源利用的主要趋势之一。上一页目录

下一页99.燃料电池——燃气轮机联合循环：美国能源部近日宣布开发出了世界第一个将燃料电池和燃气涡轮机结合在一起的发电设备，这种设备能更有效地产生电力并大大减少环境污染。据了解，这一设备的燃料电池由1152个陶瓷管构成，每个陶瓷管就像一块电池。电池以天然气为燃料，能放出高温高压的废气流，燃气涡轮机则用燃料电池产生的热废气流制第二轮电力。由于燃料电池中没有燃烧过程，只是通过化学分解天然气燃料来产生电力，因此可以大幅度减少污染。设备不会产生二氧化硫，其反应产物中的氮氧化物含量不及目前天然气发电设备的2％，二氧化碳排放量则减少了15％。而且，只要有天然气和空气存在，燃料电池就能工作。新型发电设备的发电功率为220千瓦，能为200户人家提供电力。其发电效率达到55％，这意味着来自天然气燃料的能量中有55％转化成了电能，远远高于燃煤发电设备的35％发电效率，也高于燃气涡轮机50％的发电效率。燃气轮机用于发电的主要形式

上一页目录10单轴燃气轮机—蒸汽轮机联合循环发电厂布置示意图目录序号说明11单轴燃气轮机—蒸汽轮机联合循环发电厂布置示意图说明部份1.燃气轮机(Gasturbine)2.发电机(Generator)3.离合器(Clutch)4.蒸汽轮机(Steamturbine)5.蒸汽凝结器(Condenser)6.余热锅炉(HRSG)7.空气过滤器(Airintakeblock)8.转子冷却器(Rotoraircoolers)9.烟囱(Stack)10.燃气轮机辅助设施(AuxiliaryBlockGT)11.控制系统柜(Controlvalveblock)12.发电机母线(GeneratorBusbar)13.发电机断路模块(GeneratorBeakermodule)14.冷凝水管(CW-Pipe)15.控制氮氧化物注水系统(NOxwaterinjectionblock)16.燃油系统(Fueloilblock)17.燃气系统(Fuelgasblock)18.主变压器(Maintransformer)19.辅助变压器(Auxiliarytransformer)20.蒸汽轮机润滑油箱(Lubeoil–ST)21.冷凝水泵(Condenserpump)22.补充给水柜(Feedwatertank)23.电器系统控制模块(Electrical&controlmodule目录

图示12单轴燃气轮机—蒸汽轮机联合循环发电厂立体布置示意图目录13高压烟气入口及不锈钢烟

高压过热器3.再热器4.天然气及柴油补燃器和过滤装置5.高压锅炉区及降水线6.高压汽包7.一氧化碳转换器及催化剂减量装置8.中压过热器9.高压降压区11.中压降压区12.低压锅炉部分及降水管13.烟气冷凝器(给水预热器)14.中压汽包15.低压汽包(内设与集水器相连装置)16.集水器17.烟囱18.操作平台及楼梯10.中压锅炉区及降水管余热锅炉

目录14京丰现场布置型式及循环方式

目录15燃气轮机技术的发展一

近年来，燃气轮机得到大发展，尤其在天然气作为能源广泛使用和燃气一蒸汽联合循环高效发电之后更加如此。燃机容量已由数百千瓦上升到数百兆瓦，燃气轮机进气温度从600℃增加到1500℃。如日本三菱公司的M701G为334MW、1500℃。随着进气参数的提高，机组热效率亦随之提高，如三菱的M701G的热效率巳达39．5％。

燃气轮机发展得助于技术进步，主要表现在进气温度的提高和燃烧室的改进。主要表现在进气温度的提高和燃烧室的改进。

1燃气初温的提高技术

欲提高燃气轮机初温，材质是关键问题之一。这里着重介绍在同一材质下如何进一步提高工作温度的技术。主要介绍两点，叶片工作面的隔热涂层(TBC)技术和叶片非工作面的冷却技术。

1.1

隔热涂层能提高叶片的工作温度

三菱M701F燃气轮机第1级动叶采用定向结晶铸造技术，使用MGA2400材料，它比常规方法铸造的同一材料耐温要提高约20℃。经TBC处理后，叶片的工作温度可以进一步提高。

TBC处理是在叶片的工作面上先喷涂一层0．1mm厚的涂层，然后再在涂层上增加隔热层。M701F型燃气轮机第1级动叶的隔热层采用陶瓷材料ZrO2·Y2O3，在一个专用密闭真空容器中用等离子喷涂技术来实现的，Zr02·Y203层厚约0．3nun。为了增强隔热层与金属表面之间的粘合力和克服不同材料的线膨胀系数不同而引起的分层倾向，在喷涂ZrO2Y203之前，先喷涂一层约0.1mm厚的抗氧化涂层(Co—Ni-AI-Y)作为过渡层。

目录

下一页16燃气轮机技术的发展二

1.2

叶片的冷却技术

叶片冷却技术主要有内部通道冷却技术、叶型头部喷淋冷却技术和叶型表面的气膜冷却技术等。这些冷却技术的综合效应能使叶片的金属温度低于燃气主流温度300-600℃，使金属温度保持在材料允许极限内。

1.2.1

听片的冷却源。

以M701F为例说明。M701P燃气轮机分4级，第1级冷却源来自压气机排汽侧的抽气；第2级来自压气机HP高压抽气，第3级来自IP中压抽气，第4级来自LP低压抽气。所有抽气都经过过滤，才进入燃气轮机。燃机第1级冷却源来自排汽的抽气，还应经抽气冷却器，抽气冷却器是燃料气与抽气的热交换器，燃料气是热交换器的冷却介质。这种设计既可减少冷茸叶片所需的冷却空气量，又提高了然气温度．有利于燃烧。例如未置热交换器的德国V94．3A机组，其进气温度1390℃略沃于M701F的1400℃，但M701F蛇冷却空气相对流量0．183％却小于V94．3A的0．198％。

1.2.2

叶片的冷却方式。M701F燃机第1级静叶叶型面内部有3个带孔的隔仓，进入隔仓中心的冷风通过隔仓壁的小孔，垂直射向叶片内壁面，形成湍流换热。沿头部及型面小孔喷出的冷风又环绕叶身形成气膜冷却。第1级动叶主要采用内部多个弯道的对流冷却和气膜冷却，特别加强了叶顶和上下围带边缘的冷却，可防止叶片型线的改变和热疲劳裂纹。

1.2.3

密封的改进。动静部分之间的密封对冷却系统的可靠性和减少冷风的耗量都很重要。三菱几个型号的燃机，其第1、2级动叶之间的密封，由传统的迷宫气封改为接触式的刷子型密封，收到很好的效果，漏气量减少60％上一页目录

下一页172.燃烧室的改进

1997-1999年研发的M701、50Hz机组，燃烧室都采用环管形结构，上、下两半的燃烧室外壳与压气机和燃气透平的外缸连接成一体。燃烧室采用标准设计，以便于通用。燃烧器由燃烧喷嘴、火焰筒、过渡段和旁路阀组成，容量不同的机组所用燃烧器数量不同，如M701F用20个，M701D用18个，M501H用16个。采用标准件燃烧器可降低成本，便于检修。

燃烧喷嘴由围成一个圆圈的8个干式预混主喷嘴和位于圆心的导向喷嘴组成。这种结构使空气与燃料混合均匀，增加火焰面积，降低局部高温区的燃烧温度，可减少N0x的生成。

火焰筒和过渡段是燃气轮机组中承受温度最高的部件，三菱采用双层结构，夹层为冷却风。直接承受火焰的内层壁面，第1级叶片采用TBC表面处理技术，降低金属承受的温度，并防高温腐蚀。

旁路阀是三菱独创技术，用以控制燃烧，稳定火焰，防止爆燃。一旦传感器检测到燃烧压力产生波动，旁路阀自动开启，冷空气进入，以保持燃烧稳定燃气轮机技术的发展三

上一页目录18M701F燃气轮机的结构特点

1引言2三菱燃气轮机的发展道路3M701F燃气轮机的性能指标4M701F燃气轮机的结构特点5结论摘要：介绍并分析三菱理工生产的M701F型重型燃气轮机的性能及主要结构特点，也简略分析其与世界其它同类产品比较的优缺点。关键词：燃气轮机；结构；性能目录191引言

随着“西气东送”工程的启动和液化天然气（LNG）引进合同的签订，国内燃气轮机制造业再次迎来了发展的大好机遇。据估计，仅第1期“西气东送”年输送120亿m3的能力，就需要增加约8000MW的燃气轮机联合循环电站；广东引进LNG，也需配套增加4000MW的燃气轮机联合循环设备。今后电力工业还将增加天然气的使用比例，效率高、单位造价低的燃气轮机联合循环装置将有更大的发展空间。汇集各种信息；今后的10年间，估计国内还将新增燃气轮机联合循环机组约15000-20000MW。

总目录分目录M701F燃气轮机的结构特点--引言

202三菱燃气轮机的发展道路

三菱燃气轮朵的发展是引进技术开始的。20世纪60年代初，三菱向美国西屋公司（现已被西门子兼并）购买了生产燃气轮机的许可证，1963年开始生产第1台燃气轮机（M171），该机组透平初温只有732℃，功率在5000KW左右，与东方汽轮机厂在20世纪70年代开发的燃气轮机属同一水平。

三菱通过对引进技术的消化吸收，1984年生产出当时世界上效率最高的M701D燃气轮机联合循环机组，透平进口温度为1150℃。1986年又自主开始了1250℃等级的MF111型机组，功率为15000KW，也是当时世界上温度最高的燃气轮机。三菱从此结束了引进模仿国外技术，走上自我发展的道路。

1989年1350℃等级的60HzM501F机组在三菱的高沙制作所完成了工厂试验，于1992年进入商业运行；50Hz的M701F也相继投入市场，并于1993年首次进入商业运行。到2001年12月底，M701F型机组累计销售了43台，其中23台已投入了商业运行，累计运行时间超过400000h，启停次数达到6000次。

1997年，三菱开发出1500℃等级的M501G型燃气轮机，并完成了首台样机的实际验证试验，1999年投入了商业运行。目前三菱已经完成透平叶片全部采用蒸汽冷却的M501H型燃气轮机的研制工作，在工厂进行了满负荷的验证试验。

三菱从20世纪60年代开始发展燃气轮机，用了20多年的时间从引进消化吸收到独立开发，进入了世界先进燃气轮机技术水平的行列，他们已先于对于，将1500℃级的G型燃气轮机推向市场。三菱的成功经验值得我们认真思考和借鉴。

M701F燃气轮机的结构特点—发展道路

总目录分目录213M701F燃气轮机的性能指标

表1仅列出了三菱主要的燃气轮机品种的性能指标；为比较起见，也列出了GE，Siemens公司相应的F级机型的数据。从表中不难看出，M701F的功率比另外两家（935FA和V94.3V）略高；透平进口燃气温度与GE相当，而机组效率略高，Siemens的V94.3A燃气初温最低，但它的效率最高，可见它的元件性能较优；但它的效率最高，可见它的元件性能较优；单位空气流量的作功能力（比功率）；三菱最高，Siemens最低，三菱主要得益于采用了较高的透平进口初温和较佳的压比配合。

M701F经过了多次改进。最实的M701F是在1992年推出的，透平进口温度1350℃，出力234.2MW，压比16，机组效率36.6%。1997年M501G试制成功后，又将透平叶片新材料和隔热涂层等新技术反过来用于M701F型机组上，使透平进口温度进一步提高到1400℃。表1列出的就是这种机型，也是东方电气要从三菱引进的F级燃气轮机。经过改进，性能提高了，机组的可靠性也得到了改善。M701F燃气轮机的结构特点—性能指标

总目录分目录224M701F燃气轮机的结构特点

图1给出了M701F型机组的纵剖面。

4.1压气机

4.2燃烧室

4.3透平及叶片的冷却技术

4.4总体布置M701F燃气轮机的结构特点--结构特点

总目录234.1压气机

M701F型机组的压气机是17级、压比为17的轴流式压气机。前4级采用双圆弧叶型（DCA）以适应大流量、跨音速的流动特点。压气机通流部分沿流动方向上，即在第6、11、14级后分别设置了3个抽气口和相应的放气阀，以防止机组在启支、停机过程中或非设计工况下发生喘震；压气机进口导叶还设有可转动装置，不仅可以防止压气机喘震，还可以减少启动时的动力消耗，并改善低负荷下的经济性；压气机前3级动静叶片都采用了防和防腐蚀的涂层。压气机静子部分采用重型叶片机械常用的水平中分面结构，各级静叶片都带有内外环（与叶片焊接或整体成型）。这种结构虽然制造复杂一些，但增加了刚度，减少了级间的漏气，使机组的可靠性和经济性都有所提高，特别是在检修时，使机组的可靠性和经济性都有所提高，特别是在检修时，不需要吊出转子就可以取出静叶进行检查和维修，不需要解体转子即可以更换动叶片。压气机缸后面几级高温部分还采用双层结构，对运行中在高温下保持良好的对中有很大好处。M701F燃气轮机的结构特点—压气机总目录分目录

下一页24压气机前3级叶轮和前端轴用整体锻造成一体，并与后14级叶轮及与透平联结的鼓筒用12根均匀分布在圆周方向的长拉杆紧紧连接在一起，盘与盘之间还沿径向布置了若干骑缝销钉以帮助传递扭矩；4级透平轮盘也用12根稍短一些的拉杆与压气机转子连接成一整体，不过透平叶轮间的传扭是借助于端面齿来实现的，这对轮盘在高温下保持对中更为精确。当然，为此也增加了制造的难度，需要有专用的机床来完成端面齿的加工。上一页目录

下一页M701F燃气轮机的结构特点—压气机25M701F燃气轮机的结构特点—压气机总目录分目录264.2燃烧室

M701F型燃气轮机的燃烧室采用环管形结构，上下两半的燃烧室外壳与压气机和透平的外缸连接成一整体。20个燃烧器沿机组圆周向均匀地斜插入燃烧室外壳里。图2给出了其中一个燃烧器的纵剖面图。每套燃烧器由燃烧喷嘴、火焰筒、过渡段和旁路阀及其它附件组成。燃料喷嘴由围成一圆圈的8个干式预混主喷嘴和位于圆心的导向喷嘴组成。采用多喷嘴预混式的目的是为了使空气与燃料混合均匀，增加火焰面积，降低燃烧温度，特别是减少局部高温区，以最终减少NOx的生成。

过渡段是将高温燃气引向透平作功的关键部件，它和火焰筒也是燃气轮机中承受温度最高的部件，因此对内壁的材料防护及冷却技术也是至关重要的。三菱对火焰筒和过渡段采用了双层结构，见图3：图a为火焰筒的双层壁面，下面为内壁，冷却空气从外壁的小孔进入，并在夹层中沿壁面的沟槽流动形成对流换热，然后从沿圆周方向的缝隙中流出，对燃气的下游形成膜式冷却；图b为过流段的壁面结构，冷却空气通过外壁的多个圆形孔进入夹层，同样沿壁面的沟槽运动，并从下游的出口进入燃气的主流。

火焰筒和过渡段的内壁面采用隔热涂层，以降低金属温度，并防止有害介质对金属的腐蚀。M701F燃气轮机的结构特点—燃烧室总目录分目录下一页27燃烧室设置旁路阀是三菱的专有技术，目的是为了控制燃料的燃烧，稳定火焰，防止爆燃：一旦压力传感器检测到燃烧压力产生波动，旁路阀将自动打开，让冷空气进入，保持燃烧的稳定。还应该指出，采用环管形燃烧室比其他形式的燃烧室有很多优点：首先是功率不同的各种型号燃气轮机可以采用同一尺寸的燃烧器，不同型号的燃气轮机只是燃烧器的个数不同，有利于标准化、系列化、制造和维护修理都很方便；另外，单个燃烧器做实验所需的条件也较简单，成本低，且实验结果也较为准确，利于推广。M701F燃气轮机的结构特点—燃烧室总目录分目录284.3透平及叶片的冷却技术

三菱采用4级叶片的透平，它的平均级焓降比GE的低，因而透平热效率较高。但在透平进口温度相当的情况下，叶片冷却的难度就更大一些。静叶的持环和动叶顶部的叶片环，将高温气流与外缸隔开，形成双层缸的结构。夹层具有隔热和充当冷却空气通道的双重功能；在检修时，和压气机一样，不需要吊转子就可以将静叶连同叶环一起取出，不吊转子也同样可以将动叶拆卸，便利检修。

图4给出了三菱的透平冷却系统示意图。透平转动部分是采用从压气机出口缺陷出的冷空气，先经过一个外置的过滤器过滤，并通过一个用燃料气来冷却的热交换器冷却后，再回送到透平的转子中去冷却叶轮和前3级动叶片。显而易见，它的冷却效果更好，而且可以减少冷却空气的流量（见表2）。M701F燃气轮机的结构特点透平及叶片冷却技术总目录分目录下一页29三菱为提高M701F型燃气轮机透平叶片的耐高温能力，主要采取了三方面的措施。

（1）材料。为承受1400℃以上的高温，三菱研制了新的叶片材料（表3）。M701F燃气轮机的结构特点透平及叶片冷却技术总目录分目录下一页30

作为静叶片的新材料MGA2400是一种镍基合金，取代了原来的钴基合金。它不仅有良好的高温蠕变强度，还具有很好的抗低周波热疲劳和抗热腐蚀及氧化的能力；同时还具有良好的焊接性能，这在维修时特别重要。

MGA1400也是一种镍基合金。第1级动叶还采用定向结晶的铸造方法成形。采用定向结晶铸造可以比常规方法铸造耐温提高20℃，比IN738LC提高50℃，比U520提高70℃。

图5列出了三菱第1级动叶片的3种铸造工艺的实例。顺便提一下，定向结晶或单晶铸造叶片可以使材料的性能大为改善，特别是对于承受高应力的动叶片更是一个最佳的选择；但是由于重型燃气轮机的叶片尺寸比较大，采用定向结晶或单晶铸造不仅生产力低，成本也高，同时对隔热涂层的采用会产生负面的影响，因此，三菱只是第1级动叶采用定向结晶，在F级机组上不采用单晶叶片。此外，单晶叶片损坏后难以修复，也是不得不考虑的一个因素。（2）隔热涂层（TBC）。图6给出了第1级动叶片涂层后的照片和涂层后的性能。采用涂层的目的是为了避免高温燃气与金属表面直接接触。试验表明，采用隔热涂层后，金属表面的温度在有冷却的情况下，可以比燃气主汉的温度低50℃左右。隔热层采用陶瓷材料（ZrO2Y2O3），在一个专用密闭真空容器中用等离子喷涂来实现的，厚度约为0.3mm。为了增强涂层与金属表面之间的粘合力，并克服不同材料的线膨胀系数不同而引起的分离倾向，在喷涂陶瓷之前，先喷涂一层约0.1mm厚的抗氧化涂层（Co-Ni-Al-Y）作过渡。前面提到的燃烧室火焰筒，过滤段也采用类似的喷涂工艺。M701F燃气轮机的结构特点透平及叶片冷却技术总目录分目录下一页31（3）叶片的冷却技术。从20世纪60年代开始采用叶片的内部对流冷却以来，已经历了近半个世纪，可以说燃气轮机技术是叶片冷却技术的不断改进而推动发展起来的。目前实用的冷却技术种类繁多：内部通道的冷却有直线形折，多通道曲线形的；有设置障碍物，增强扰动换热型的，也有便气流直接射向内壁面形成的湍流冷却方式；以及最近发展起来的叶型头部喷淋和尾部鳍片加强换热的对流冷却和叶型表面形成的气膜冷却等。这些冷却技术的综合效应是使叶片的金属温度低于燃气主流的温度300～600℃。始终使金属的温度保持在材料允许的强度极限（大约800℃）以下。M701F燃气轮机的结构特点透平及叶片冷却技术总目录分目录下一页32M701F燃气轮机的结构特点透平及叶片冷却技术总目录分目录下一页33图7给出了M701F型燃气轮机透片第1级动、静叶片的冷却结构剖面图。全部采用空气冷却。静叶型面内部用3个带孔的隔仓将冷却空气隔开，进入隔仓中心的冷却空气通过隔仓壁的小孔垂直射向叶片内壁面，形成湍流换热；尾部横向布置的鳍片增强了冷却空气与壁面的换热；沿头部及型面小孔喷出的冷却空气又环绕叶身形成气膜冷却。从表2中也可以看出冷却效果的改善是很明显的。虽然F级比D级温度高150℃，但相对冷却空气流量并没有明显的增加。动叶片主要采用内部多个弯曲通道的对流冷却和气膜冷却。特别加强了叶顶和上下围带边缘地带的冷却，以防止变形和热疲带裂纹的产生。

（4）动静部分间的密封。动静部分之间的密封对燃气轮机的性能也很重要，特别是透平。改善透平动静部分之间的密封对冷却系统的可靠性和进下送还笔冷却空气耗量，都是至关重要的。三菱在透平第1、2级动叶之间采用接触式的刷子型密封代替原来的迷宫式气封（图8），收到了很好的效果；后者的漏气仅为前者的40%。M701F燃气轮机的结构特点透平及叶片冷却技术总目录分目录344.4总体布置

从图1可以看到：压气机、燃烧室和透平外缸连同进排气缸都是刚性连接成一个整体，由处于中分面下方的前者后两个支撑立在底架上，在工厂组装后，不用拆卸，就可以连同底盘一起直接运到工地安装。转子采用2支点轴承支撑，使轴承避免了高温的环境；滑动轴承为2块可倾瓦式，推力轴承为通常的双面作用，多块可倾瓦结构，位于压气机进气侧；后轴承与排气缸沿圆周向采用切向连接支撑，在排气