燃气发生器结构和系统

1、2020/7/22,1,燃气发生器结构及系统,主讲人：陈渝申,2020/7/22,2,本课内容简介,简介机组描述，主要部件，各辅助系统，以及维护内容 术语和定义燃气发生器，各功能和各部件描述 燃气发生器的工作原理,2020/7/22,3,RB211-24燃气发生器构造的一般性描述,机罩和辅助设备描述 启动系统 燃料系统 滑油系统 控制系统 电控系统 密封系统 天然气压缩机系统,2020/7/22,4,机组描述,机组由一台轴流式燃气发生器、一台反冲式2级动力涡轮和一台3级离心式压缩机组成。动力涡轮与压缩机通过扰性联轴器相接。,2020/7/22,5,GG剖面图,2020/7/22,6,改进后的燃

2、机,2020/7/22,7,动力涡轮,RT-62 动力涡轮是一种2 级冲动反力式涡轮。它将来自燃气发生器排气的能量转变成轴马力。 燃气发生器排气进入涡轮进口扩压器。进口扩压器将燃气引导到第1 级导向器叶片。导向器叶片致使燃气以最佳的角度冲击第1 级涡轮叶片。经过第1 级涡轮叶片后，燃气遇到第2 级导向器叶片，又使燃气以最佳的角度冲击第2 级涡轮叶片。在通过第级涡轮叶片之后，燃气从内，外排气扩压器之间流入一个隔热套并经过排气管排入大气中。,2020/7/22,8,压缩机,RF3BB36 压缩机是一种3 级离心式压气机，装有双支撑梁式式转子。它具有旁测进气和排气。工艺天然气进入压气机侧面，流入第1

3、级叶轮。当叶轮转动时，它压缩天然气。然后，天然气流入第2 级和第3 级叶轮，在这里，天然气再一次得到压缩，最后，流出压气机侧面的排气管。两个干气密封件阻止工作的天然气渗漏到压缩机机匣中。一个密封件位于机匣盖端，另外一个位于被驱动的一端。,2020/7/22,9,系统及主要部件（主要讲述）,1.启动系统 2.燃料系统 3.控制系统 4.润滑系统 5.动力涡轮与压缩机滑油系统 6.燃气发生器（发动机） （另附：维护保养）,2020/7/22,10,术语和定义,众所周知，所谓的燃气轮机（GG）是一个把热能变为机械功的机器。它包括一个或几个旋转式压气机，一个（或几个）工质加热器（燃烧室），一个或几个涡

4、轮，一套控制系统和基本辅助设备及工质回路中的任何热交换器。,2020/7/22,11,燃气发生器的工作原理,燃气轮机由安装在基架上的RR公司的RB211-24G燃气发生器和用螺栓装到基架上的RT-62动力涡轮组成。 RB211-24G工业燃气发生器是一种双转子（意思为两个转子），高压比发动机，它由一个7级中压压气机，一个6级高压压气机，一个单级高压涡轮和一个单级中压涡轮组成，中压和高压轴在机械上是独立的，每一个都以是最佳转速运转。,2020/7/22,12,RB211-24G燃气发生器结构一般性描述,罗罗公司RB211-24G工业燃气发生器为双转子高压比发动机，有一个7级中压（1P）压气机和一

5、个6级（HP）高压压气机，该燃气发生器带有一个环形燃烧室，所产生的燃气驱动两个独立的单级涡轮，这两个单级涡轮通过各自轴同压气机相联。这两个燃气发生器转子机械上各自独立并以各自的最佳转速运转。,2020/7/22,13,01号单元体进气单元体,1.前整流罩,2020/7/22,14,2.进气延伸段,2020/7/22,15,3.进气机匣,2020/7/22,16,2020/7/22,17,4.中压压气机前轴承座,2020/7/22,18,5.中压轴承推力降低系统,2020/7/22,19,6.可调进气导向叶片,2020/7/22,20,7.可调进气导向叶片液压油缸（作动筒）的操作,2020/7/

6、22,21,02号单元体低压压气机单元体,1.低压压气,2020/7/22,22,2.低压压气机机匣,2020/7/22,23,3.低压压气机转子,2020/7/22,24,中介机匣单元体03号单元体,1.中介机匣单元体,2020/7/22,25,2.中介机匣,2020/7/22,26,3.低压压气机后轴 4.定位轴承 5.启动驱动装置和齿轮箱,2020/7/22,27,04号单元体高压系统单元体,高压系统单元体可以看作是由3个小单元体组成，高压压气机，燃烧系统和高压转子。 1.高压压气机,2020/7/22,28,2.高压压气机转子,2020/7/22,29,3.高压压气机机匣,2020/7

7、/22,30,4.燃烧段,2020/7/22,31,5.燃烧室外机匣组件,2020/7/22,32,6.燃烧室 7.喷咀和燃料总管,2020/7/22,33,8.高压涡轮转子,2020/7/22,34,05号单元体低压涡轮单元体,2020/7/22,35,1.低压涡轮转子组件,2020/7/22,36,2.低压机匣和静止叶片,2020/7/22,37,冷却和密封空气,燃气发生器通过来自发生器两个压气机的空气进行内部冷却。这些空气还用于通过给密封圈施加压力或通过提供密封空气流防止内部滑油和气体的泄漏。 1. 7级中压空气 2.高压3级空气 3.高压6级空气,2020/7/22,38,ESD(紧急

8、停车)冷却空气,紧急停车后，冷空气或惰性气体被EMS（发动机监控系统）自动供送到涡轮轴承区域，以消除余热的影响以及轴承区剩余滑油形成积碳。冷却介质是从外介质箱通过燃气发生器安装的DAVIS活门接口提供到涡轮轴承。,2020/7/22,39,压气机气流控制系统,燃气发生器压气机的各级其设计目的主要在于发动机正常操作的最高速度范围达到最佳效率。采用气流控制系统便于起动以及在低速下操纵燃气发生器。,2020/7/22,40,燃气发生器的监测装置,安装有检测装置监控燃气发生器的状态并通过使用报警和脱离系统监控燃气发生器在规定的极限范围内安全运行。有4个主系统：速度，温度，压力和振动探测系统。监控设备的

9、电器接口（除振动加速计外）位于一个断接平台上，其安装于中压压气机机匣底部。,2020/7/22,41,1.速度探测,中压转子，高压转子和起动电机的速度由电磁传感器和音轮监测。从传感器输出的信号为电压脉冲信号，是在每次音轮的一个齿通过传感器时产生的。在中压段安装有3个传感器，在高压段有4个传感器，在空气/液压起动系统有1个传感器。 从中压和高压传感器输出的信号用于提供在EMS系统中使用的数据。从起动传感器的数据输出用于监测是否出现电机超速并控制切断起动机。,2020/7/22,42,2.温度探测,排气温度探测（T455） 中压排气温度（T25）探测 05号单元体过热探测器,2020/7/22,4

10、3,3.压力探测,压力探头位于以下部位：一个压力探头位于中压压气机出口（PS25）用于状态监控；一个位于04号单元体，测量燃烧室进口压力；两个位于排气环（PS455）用于监探和初始能力评定。,2020/7/22,44,4.VIGV位置监控,VIGV的角度由3个液压作动筒控制，其角度由传动可变位移传感器（RVDT）监控。,2020/7/22,45,5.振动探测,振动由振动加速计测量，在下列位置装有3 个加速计：进气机匣静止中心线上靠近排气和电磁阀；进气机匣进口侧中心线上方和排气环右侧底中心线。加速计与其自己的加载放大装置固定线路连接，该放大装置脱离发动机运行安装于电池板上，便于运输。,2020/

11、7/22,46,机罩和辅助设备描述,概述 机罩门 电器设备 通风风扇 机罩通风和排气消音器 机罩内照明 火灾隔离挡板（消防百叶窗） 机箱电阻温度探测器（TD）,2020/7/22,47,火灾检监测/释放系统,火灾监测系统是保护个人和设备的一种安全防护设施，此系统应时刻处于良好的工作状态，应对此系统进行正确的安装，校对和维护，保证其对危险场所能够实施连续不断的监视。 当发生火灾时，系统会自动执行如下程序： . 机罩通风扇自动关闭 . 消防百叶窗自动关闭 释放灭火剂 燃气发生器自动停机,2020/7/22,48,主要包括：,气体检测系统 滤尘过滤器 机罩正压 消防柜 滑梁 燃气发生器空气入口系统

12、燃气发生器排气系统 机罩检查程序,2020/7/22,49,火灾检测和灭火剂释放系统,火灾检测和灭火系统对有火灾危险的区域实施监视和保护，它是一个集火灾检测，灭火剂释放，声光报警。数码通讯网络为一体,完整体系。此系统由就地控制单元，灭火剂释放模块，声响信号模块，和启动设备电路组成，此系统也包括红外线火焰探测探头，感温探头和安装在机罩上的警笛，灭火剂装在机罩旁边的消防柜内。,2020/7/22,50,1.系统描述,红外线检测探头 温度探头 消防系统声响报警 压力触动开关（释放确认开关） 主和辅助灭火剂释放电磁阀 灭火剂释放控制盘,2020/7/22,51,2.天然气探测系统,天然气探测系统是为检

13、测机罩内空气中是否含有可燃气体而设计的，如果空气的爆炸下限高于设定值，会出现声光报警并自动执行包括停机在内的相关操作，以保护人员和设备的安全。,2020/7/22,52,燃气发生器润滑系统和液压油系统介绍,概述 缩略语清单 部件介绍 液压起动系统 燃气发生器滑油和液压油循环过程,2020/7/22,53,清洗系统,1.清洗的目的 当污染物，如空气中的携带的粉尘、盐类及油雾，通过空气过滤器进入发动机时，它们会黏附于压气机叶片表面，由此而导致发动机性能下降，吸食性清洗可以排除由下列原因给发动机性能带来的影响： 不能加速到满速 加速度不够 压气机喘振 不能发出满输出功率 透平温度升高（T455）,2

14、020/7/22,54,2.清洗的作用,性能衰退可以分为两种：再生性和永久性衰减。 再生性能是一种通过清洗可重新获得的性能衰减量；永久性衰减是一种只有发动机在返回工厂大检和大修后方可重新获得的性能衰减量。在两次清洗之间，可以通过再生和永久衰减性能之和来计算性能的总衰减量。,2020/7/22,55,3.性能的评估,要先使用建立起来的各种参数对发动机的性能进行评估，然后再决定是否对压气机进行拖动清洗。如果变化趋势接近5%（以原始参数或最近清洗时的最后一次读数为基准进行估算）。 l 燃气发生器转速(NH) l 压气机入口温度(T1) l 大气压 l 涡轮燃气温度T455 l 压气机出口压力(Pcd),2020/7/22,56,4.清洗方法,冷转/浸泡清洗和在线清洗系统是为了维护压气机而专门设计的一套系统，使用的效果的好坏取决于清洗措施是否得当，是否有规律的对发动机的性能参数实施监控，如对发动机的所有运行参数都实施了监控，就能从这些数据中看出实施