9e燃机系统培训演325

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9E燃机系统培训演示稿3.25南山电厂2002年度燃机专业培训文稿 第一章燃气轮机原理1.1.1基本原理：燃气轮机主要由三大主机组成：压气机，燃烧室，透平。压气机：对进气增压；燃烧室：通过对压气机的压缩空气燃烧加热，增加工质的做功能力,增加比容；（等压，增容）；透平：通过膨胀做功，将燃气的热能转变为对燃机大轴转动的机械能。旋转的压气机就向一把风扇，将进气加压并驱动之进入燃烧系统。流体工质 第一章燃气轮机原理在燃烧室中被燃烧，加热。透平则可看成是一个风车，为加热的流体（燃气）驱动旋转来带动压气机，并通过旋转轴将多余的功输出（带动发电机）。1.1.2燃气轮机功能及描述：压气机：17级轴流式，带一级进口可转导叶（IGV)和两级固定式排气导叶（EGV1,EGV2);每一组动叶和其后的一组静叶组成压气机的一个级；IGV的作用：在起，停机过程中，低转速时，控制进气角度（降低进气功角， 第一章燃气轮机原理功角过大，易引起叶背面进气气流旋转脱离，压气机喘振），防止压气机喘振。用在部分燃机负荷带联合循环中，通过关小IGV角度，减小进气流量，提高燃机排气温度，从而提高整体联合循环的热效率。EGV的作用：用于将旋转的压气机排气气流导向为径向的排气，保持燃烧的稳定。气流流速（动能）的增加主要在动叶中完成，气流压力的增加（增压）主要在静叶中完成。另外，从压气机的第10级后抽气（4路）作为防喘放气支路，从第4级后抽气（2路）一部分作为燃机轴承密封空气；一小部分作为透平第三级护 第一章燃气轮机原理环的冷却空气。透平的第16级排气作为透平1级喷嘴（NOZZLE),1级动叶（BUCKET),2级喷嘴，2级动叶，的冷却空气以及透平轮盘与喷嘴隔板之间的气封气源。压气机工作后的最终目的是对常温常压的进气流加压升温。燃烧室（加热系统）：14个分管回流式燃烧室，各燃烧室之间由联焰管相联。燃烧室的作用是为压气机压缩后的高温（350℃左右）高压（11BARG左右）提供一个稳定燃烧的场所,燃烧后，增加工质的焓，提高工质的做功能力。 第一章燃气轮机原理压气机的排气中，参与燃烧的空气为小一部分的，约占总压气机量的15％，大部分作为冷却，参混空气。满足透平叶片材质的长期运行的安全热疲劳温度（1200℃左右）。透平：轴流式透平，三各膨胀级。每一组喷嘴（NOZZLE)后其后的一组动叶（BUCKET)组成透平的一个级；在喷嘴中主要完成工质的膨胀过程（热能向动能的转换过程），温度降低，压力降低，流速增加，完成焓降的过程，工质的动能增加，在透平动叶中，主要完成由动能向机械能的转换过程，速度下降，压力，温度有小幅的下降（视透平的反动度）。 第二章9E燃机的型号性能参数我厂9E燃机型号：PG9171E型PG：表示PACKAGEGENERATOR(箱装式发电设备）9：表示设备系列号，表示9000系列机组17：表示机组大致的额定出力大小（万马力），即：17万马力，约：12.5万KW.1：表示单轴机组E：表示燃气轮机的型号，即9系列中的E型。燃机轻油基本负荷下主要性能参数(标况下：A.T:15℃，A.P:1013hpa,R.H:60%)额定转速：3000RPM—50Hz; 第二章9E燃机的型号性能参数进气流量：1450T/H排气流量：1481T/H燃油流量：31T/H压比：12.3透平前温（T3)：1124℃排气温度（T4)：538℃额定出力：123.4MW热效率：33.55％热耗率：10730KJ/KWH 第二章9E燃机的型号性能参数燃用重油后，因重油中的V含量较高，为防止腐蚀叶片，加入抑钒剂（镁基或镍基）后，生成的钒酸镁熔点的问题，应相应调低燃烧温度T3;(1094℃）现燃机额定标况出力118MW(单循环），115MW(联合循环）。 第三章9E燃机的运行9E燃机的运行可分为：启动，并网，带负荷，停机及冷机五部分。启动：燃机的启动涉及一些相关启动装置。我厂9E燃机的启动装置主要包括启动电机88CR,盘车电机88TG,液力变扭器，液力变扭器导叶调整电机88TM,辅助齿轮箱，充油式半柔性联轴器等辅机。盘车电机与启动电机之间，通过柔性联轴器相联，启动电机与液力变扭器之间，液力变扭器与辅助齿轮箱之间是通过靠背轮螺栓相连（刚性连轴器），辅助齿轮箱与燃机大轴（压气机）是通过充油式半柔性联轴器相联。启动电机带动燃机启动，当燃机的进气流量达 第三章9E燃机的运行点火需求后，燃机点火完成（经一分钟的轻吹过程），燃机点火后继续升速，当燃机转速达自持转速后，启动电机停运，其间，液力变扭器导叶角度也按要求不断调整（通过88TM)实现。脱扣后，燃机转速在透平的带动下不断上升，直至FSNL(FULLSPEEDNOLOAD).并网：为了实现机械能向电能的转化，燃机必须通过所带发电机并网发电来实现；为了实现并网，发电机转速（频率）需与网频一致，机端电压及相位皆与电网一致，通过出口开关52G的合闸操作（手动或自动）完成同期工作。 第三章9E燃机的运行带载：基本负荷—燃机透平叶片材料所决定的燃机连续运行所能承受的最高燃烧温度（按燃机温控线运行）及最高燃机负载，预选负荷—预选负荷的可调范围为旋转备用负荷至基本负荷之间；一般，燃机预选负荷常常在低于基本负荷的某一负荷，选取预选负荷后，燃机的出力就将被控制在这一点上运行。尖峰负荷—尖峰负荷为燃机在相对长的一段时间（而非长期连续）里，燃机透平叶片等热部件所能承受的最大出力，尖峰负荷运行会降低机组的使用寿命。对于考虑燃用重油的机组，因受燃烧温度的限制，已取消带尖峰负荷的功能。 第三章9E燃机的运行停机—停机分为正常停机和紧急停机两种情况：正常停机—（NORMALSHUTDOWN)，它是油运行人员手动放出停机命令或由于机械或调节问题而不需紧急停机，由保护装置发出自动停机命令（L94AX);对于我厂9E燃机，自动停机将出现在下面几种情况：燃机大轴启动故障（L48CR);液力变扭器故障（L94TC);顶轴油泵故障（L94QB);雾化空气温度高（L94AAZ);发电机温度高高或故障（L94GHT);轻油温度低（L26FDLZ-ALM);某一组振动传感器故障（L39VD2);发电机电器故障（L86NX);负荷通道温度TTIB1高（L94LTH);滑油母管温度热电偶。 第三章9E燃机的运行（LTTH1,LTTH2,LTTH3)三个中有两个故障（L94LTTH);等。紧急停机—（EMERGENCYSHUTDOWN),通常，我们称之为跳闸。它是通过运行人员按下紧急停机按钮或在某些较为严重的故障情况下，由保护装置动作来实现机组跳闸。燃机故障跳闸的情况较多，主要从：振动保护，燃烧检测（分散度，排气温度），超温，超速，熄火，滑油压力，滑油温度，进气压降，燃油截止阀前压力等方面来实现。冷机—低速盘车（TURNINGGEAR)和高速盘车（CRANKING).低速盘车是燃机 第三章9E燃机的运行在停机后的一种正常冷机方式，燃机的正常冷机可防止燃机大轴的弯曲，搁止及不平衡。燃机在冷机的任何时候皆可以启动及带负荷。根据GE规定，燃机停机后（正常或紧急），未进行正常冷机时间在15分钟（最大）内，燃机可按正常方式启动而不需进行冷机。若未进行正常冷机在15分钟以上，48小时以内，燃机的再次启动需再进行1至2小时的低速冷机后方可。如果燃机停机后，完全未进行冷机，则应保持燃机在静置转态保持48小时以上，方可再次启动燃机而不会度燃机造成损坏，燃机在较长时间的静置下，燃机大 第三章9E燃机的运行轴可在重力的作用下，恢复因燃机转子热不平衡而导致的大轴向上翘曲的情况。恢复转子的中心平衡对称，防止启动的失败或启动过程中的振动偏高。 第四章9E燃机结构一：燃机基础及支撑4.1.1燃机基础：支撑燃机和进气室的基础为一长约9.15米的钢质框架结构，是由钢柱和钢板制造组成。燃机基础框架由两个纵向宽90厘米法兰式承重梁及三个十字横梁组成，以此作为燃机安装的垂直支撑基础，钢密封平板焊接在框架的底部。在左侧的纵向承重梁和后端的十字支撑横梁之间，焊接了钢密封平板，为燃机的2＃瓦，3＃瓦和发电机轴瓦提供滑油的供油和回油。 第四章9E燃机结构在燃机基础的两侧，安装了起重用的掉耳和支撑及十字横梁。在基础的底部两侧，各有四个机械加工过的平垫，方便了现场基础的安装。在基础框架的上部，也提供了两个用于燃机后支撑安装的机械加工过的平垫。4.1.2透平支撑：燃机在三个位置通过垂直支撑安装在基础之上，前支撑位于压气机前气缸的下半垂直法兰上；两个后支撑位于透平排气缸的左右两侧。 第四章9E燃机结构前支撑是一桡性钢板，通过螺栓和定位销在基础前十字横梁处与燃机基础相连，通过螺栓和定位销与压气机前气缸的前法兰连接，该支撑容许燃机轴向膨胀。后支撑为刚性的，安装在基础框架左右两侧的机械加工平板上，向上与透平排气框架的左右相连，该腿式支撑容许燃机径向膨胀，但控制了机组的水平中心的轴向和垂直位置,以确保缸体德正确对中，与透平支撑腿配套德扁销使其保持横销位置不变。 第四章9E燃机结构在左右支撑腿德内壁和外壁之间是水套，水套内提供德循环冷却水减小了该支撑德热膨胀，且有助于保持燃机与发电机之间德对中。4.1.3凹型销键和导向块：机械加工过德扁销位于排气框架德下半部，扁销安装于焓接在透平基础后十字横梁德导向块内，扁销通过顶靠在其左右两侧德螺栓可靠地位于导向块内，此种扁销和导向块结构防止了透平热膨胀时容许轴向和径向移动所产生地横向和旋转移动。二：进气设备 第四章9E燃机结构4.2.1进气系统：燃机进气系统是一个接受，过滤和导引大气进入压气机入口的装置。该系统由滤器间，进气消音器，导气弯管和进气道组成。该设备装置在燃机的尾部，且跨越在燃机控制间或辅机间上方。4.2.2进气滤室进气滤室由滤筒组件和维护通道，人孔门等组成；我厂9E燃机的进去滤为带自脉冲清洗的锥式滤和筒式滤组件（共440组）；该滤芯的自清洗为反向脉冲的压缩空气 第四章9E燃机结构来实现，由控制系统实现，分自动反吹清洗和手动反吹清洗两种方式。自动清洗为燃机进气滤压差升至55毫米水柱时进行，气滤压差降至45毫米水柱时停止；手动方式为更据滤芯运行情况或天气情况，随时可手动进行。进气消音器用来消除或减弱由压气机运行时传来的高频噪音。进气弯头和过渡进气道是按声学原理连接在一起，以进一步帮助降躁。（9E燃机筒式进气系统不设防护拦网）。三：轴流式压气机：4.3.1慨述： 第四章9E燃机结构轴流式压气机部分由压气机转子和封闭的静子气缸组成，在气缸上安装着压气机的17级静叶，一级进气导向叶片（I.G.V)和两级排气导向叶叶片（E.G.V).在压气机内的空气，由一系列类似的动叶（转子）和静叶（静子）一级一级地压缩，从压气机抽取地压缩空气用于透平喷嘴（NOZZLE)和动叶（BUCKET)的冷却（AE-16,AE-17）,轴瓦的密封和三级护环的冷却（AE-5),启动和停机时的防喘（AE-11),箱体外的马达驱动风机（88TK-1,2)用于透平缸体和排气框架的冷却。 第四章9E燃机结构一级可调静叶有助于限制起机过程种的空气流量和减小进气正冲角，防止压气机喘振和提高部分负荷时联合循环总体热效率。4.3.2压气机转子：压气机转子组件的组成：（1）前短轴，在其之上安装着压气机的第一级动叶；（2）15级动叶和轮盘组件（包括2－16级转子）；（3）后短轴，在其之上安装着压气机的第17级动叶。 第四章9E燃机结构压气机的每级均是一个带有叶片的独立轮盘，各级轮盘通过沿圆周均匀分布的16根拉杆螺栓轴向连接在一起，各级轮盘通过位于轮盘中心附近凹凸槽径向定位，但轮缘处互不接触，留有气隙，冷却轮盘；扭距的传递是通过螺栓连接法兰的表面摩擦力完成的。各级轮盘和带短轴的轮盘部分的外圆周，都具有拉削的槽隙，动叶插入这些槽内并在槽的末端通过冲铆使动叶轴向固定。在组装压气机转子时，应精选轮盘的位置以减小转子的不平衡量，组装完成后，进行压气机转子的动平衡。 第四章9E燃机结构机械加工过的前短轴，提供了推力瓦的前后推力面，1＃轴瓦的轴颈，1＃轴瓦油封的密封面和压气机进口低压空气的密封。4.3.3压气机静子：4.3.3.1慨述：压气机静子部分由四个主要组件组成：（1）进气缸；（2）压气机前机匣；（3）压气机后机匣；（4）压气机排气缸。 第四章9E燃机结构这些部分与透平的外壳相连，形成了环型气流通道的外壁，成为燃机的重要结构，为了达到动叶叶尖的最大气动效率，气缸内径保持在最小公差之内。动静间隙配合好。4.3.3.2进气缸：进气缸位于燃机的前端，其主要功能是将来自进气室的空气均匀导入压气机，同时进气缸还分别支撑1＃轴瓦，推力瓦组件，进口可转导叶位于进气缸的后端。4.3.3.3压气机前机匣： 第四章9E燃机结构压气机前机匣包含压气机的第一级到第四级静叶。前支撑钢板的一端通过螺栓和定位销与压气机前机匣的前端法兰连接，支撑钢板的另一端通过螺栓和定位销与燃机基础相连。燃机前机匣装有用于燃机与基础分离的两个整体大起重吊耳。4.3..3.4压气机后机匣：压气机后机匣包括压气机第五级到第十级静叶。气缸上的抽气点容许第五级和第十一级压气机抽气，第五级抽气用于冷却和密封功能，而第十一级抽气则用于起机和停机过程中的压气机的防喘放气. 第四章9E燃机结构4.3.3.5压气机排气缸：压气机排气缸包括压气机第十一级到第十七级静叶，二级排气导向叶片和排气扩压器。压气机的排气缸的功能是支撑静叶，支撑过渡段，为扩压器提供内壁和外壁，连接压气机和透平静子，此外还为2＃轴瓦组件提供了内支撑，通过支撑环为一级喷嘴提供密封。压气机排气缸由两个缸组成，一个缸（外缸）是压气机机匣的延续，另一缸（内缸）是环绕压气机转子的内缸，两个缸通过径向支板连接。2＃瓦的支撑机构位于压气机排气内缸内，扩压器是由压气机排气缸外缸和内缸之间 第四章9E燃机结构的圆锥形环形空间组成。4.3.3.6压气机叶片：压气机转子叶片是翼面型的，设计成以高叶顶速度来高效地压缩空气。锻造叶片通过轴向地燕尾形叶根安装于叶轮上，燕尾型叶根通过精加工保证每一叶片位于轮盘上的正确位置。压气机静子叶片也是翼面型的，第一级到第八级叶片通过轴向的燕尾形叶根安装在叶片环的扇形块内，叶片环的扇形块安装在气缸的圆环形沟槽内且通过锁销定位，而第九 第四章9E燃机结构级叶片到排气导向叶片则安装于单独的矩形块内，矩形块直接安装在气缸的圆形沟槽内。直接由锁销定位.4.3.3.7压气机抽气：慨述：燃机运行时，从轴流式压气机不同级的抽气用于：（1）冷却高温运行的透平部件；（2）密封燃机轴瓦；（3）为气动阀提供操作气源；（4）燃料喷嘴的雾化空气。 第四章9E燃机结构第五级抽气（AE-5):抽气口位于压气机第4级排气后，第5级前，通过压气机上半缸和下半缸的外部连接管路传输，用于所有转子轴瓦的密封，少量部分用于透平三级护环的冷却。（上半缸两路抽气用于透平三级护环的冷却，下半缸两路抽气用于轴承密封）第十一级抽气（AE-11):来自抽气口位于压气机第10级排气后，第11级前(4路抽气管），仅用于燃机起机和停机过程中，防止压气机喘振的放气，燃机满速后及带负荷运行时，防喘放气阀关闭，以便有最大的轴输出功率. 第四章9E燃机结构第十一级抽气（AE-11):来自抽气口位于压气机第10级排气后，第11级前(4路抽气管），仅用于燃机起机和停机过程中，防止压气机喘振的放气，燃机满速后及带负荷运行时，防喘放气阀关闭，以便有最大的轴输出功率.第十七级抽气（AE-16):来自17级的压气机抽气位于压气机第16级后，第17级前，该抽气径向流入第16级和第17级的叶轮间隙（压气机后短轴上带有通流槽的轮盘），然后流入转子的中心孔，此后流入透平，冷却透平的一，二级动叶和转子轮间。 第四章9E燃机结构压气机排气：从压气机排气的抽气用作液体燃料喷嘴的雾化空气，一级喷嘴叶片和固定环的冷却，二级喷嘴的冷却.4.3.3.8水洗喷口：若压气机进口，喇叭口，进气导叶和前几级叶片的积垢是油性的和水溶性的，压气机应该用洗涤剂清洗油性积垢或用除盐水清洗水溶性积垢.液体喷入压气机进口，整个压气机进气喇叭口内环上安装有： 第四章9E燃机结构（1）在压气机进口的喇叭口前壁上安装有8个插入式的，用于盘车方式清洗（离线）的喷嘴；（2）16个在线清洗的喷嘴安装于：—8个在压气机进口前壁上，—8个在压气机进口后壁上.水洗液由基础外的水洗撬体提供。四：燃烧系统：4.4.1慨述：燃烧系统是分管回流式的，组成燃烧系统的分管式火焰筒布置在压气机排气缸 第四章9E燃机结构的外周围上，火焰筒插入固定在环形燃烧室的围带上的燃烧室缸体内，该系统也包括燃油喷嘴，火花塞点火系统，火焰探测器和联焰管。在燃烧室中，由燃料（气体，液体）于压气机排气混合燃烧后产生的燃气用于驱动透平。来自压气机出口的高压空气（11BARG,350℃）首先包围在过渡段周围，然后进入包围14个火焰筒的环形空间，空气通过小孔，鱼磷孔冷却火焰筒内壁，控制燃烧过程和参冷燃烧后的高温燃气。供给每个燃烧室的燃料是通过燃油喷嘴喷雾，且燃料与燃烧室内一定量的燃烧空气混合后燃烧的。 第四章9E燃机结构4.4.2燃烧室和过渡段：轴流式压气机的排气在导流罩的导流下，沿火焰筒的外部从前端流入，部分空气通过火焰筒罩壳孔和漩流板进入火焰筒反应区。反应区的高温燃气通过热渗透混合区后进入冷掺混区与掺冷空气混合。掺混区的测量孔容许适量的空气进入与燃气混合将燃气冷却到透平叶片材料所能承受的安全温度，沿火焰筒长度方向分布的环形槽，其上的鱼鳞冷却空气孔为冷却火焰筒内壁提供冷却空气气膜；过渡段将燃烧是出口（过渡段进口）圆形排气过渡为燃机透平一级喷嘴入口扇形进气， 第四章9E燃机结构其进出口截面积一致，过渡圆滑，保证最小的压力损失及过渡段的最小热冲击。4.4.3火花塞：点火是通过分别安装在13＃，14＃火焰筒内的两个15000V可伸缩式（弹簧伸出，燃气压力压回）火花塞放电来实现的。点火时，一个或两个火花塞的火花使燃烧室点火，其他火焰筒通过布置在火焰筒的反应区域的联焰管点燃，随着转子转速和燃气压力的升高（约60％转速，CPD约1.1BARG),从而导致火花塞回缩，电极离开反应区，保护电极。 第四章9E燃机结构4.4.4紫外线火焰探测器：在燃机起机点火后及正常运行时，火焰的存在或消失信号传给控制系统是必要的。4个火焰探测器安装在4个不同的火焰筒内（4＃，5＃，10＃，11＃），探测器由一小充气管组成，充气管内有两个相离很近的电极，将引起气体的电离，这样就会产生一个脉冲电流和引起电源的放电。只要紫外线存在的话，电源就会连续不断地重复充电和放电过程。火焰地存在是由测量脉冲频率地电气模块确定的。且将火焰的状态转换到燃机的控制系统。（每秒的脉冲数即频率高于64则认为该火焰筒着火， 第四章9E燃机结构在MARK-V上有显示：FD_INTENSE_1,2,3,4).点火失败“FAILURETOFIRE”或火焰丢失“LOSSOFFLAME”在MARK_V显示屏上产生一个报警或跳闸信号。4.4.5联焰管：14个火焰筒是通过联焰管相互联接的。这些联焰管能将内置火花塞的点火火焰筒内的火焰传到未点燃的火焰筒中。4.4.6燃油喷嘴（双燃料，带雾化空气的）每一个火焰筒的端部都配置有燃油喷嘴，燃油喷嘴将等量的燃料喷入火焰筒。 第四章9E燃机结构液体燃料是在燃油喷嘴过渡件出口有高压空气雾化，然后进入燃烧区。气体燃料被容许通过位于漩流器内边的测量孔直接进入每一火焰筒。漩流器的作用是使燃气产生漩流提高燃烧效果，使燃机达到无烟运行.天然气和燃油在双燃料设计的燃机中可以同时燃烧，每种燃料的百分比由运行人员和控制系统决定.五：透平：4.5.1慨述：三级透平部分是将压气机和燃烧部分产生的高温（轻油1124℃，重油1094℃）高压（11BARG)燃气的热能转换成机械能的部件。 第四章9E燃机结构9E燃机透平部分主要包括：燃机转子，透平缸体，排气框架，排气扩压器，喷嘴及隔板，静态的护环和3＃轴瓦组件.4.5.2透平转子：4.5.2.1结构：透平转子组件由前短轴，第一，二，三级透平轮盘及动叶，两级透平隔板和后短轴组成.中心的控制是由透平轮盘，隔板和短轴上配对的槽口获得的.透平转子部件由12根拉杆螺栓连接在一起.在转子组件动平衡时，为了获得最小不平衡量，在组装期间，应进行精选转子部件位 第四章9E燃机结构置的工作.透平前短轴从透平第一级轮盘一直延伸到压气机转子组件的后法兰，2＃轴瓦的轴颈就是该短轴的一部分.后短轴将透平第三级轮盘与负荷联轴节相连，该短轴包含3＃轴瓦的轴颈.在透平第一级和第二级轮盘，第二级和第三级轮盘之间的隔板为各单独的轮盘提供轴向隔离，隔板表面含有冷却空气流道的径向槽，用于级间密封的迷宫式组件位于各级轮间隔板和二，三级喷嘴的隔板上.4.5.2.2动叶： 第四章9E燃机结构透平动叶从第一级到第三级的叶高是逐渐增加的。第一级，第二级动叶是由内部的冷却空气流冷却.冷却空气通过位于动叶的燕尾式叶根部所开的冷却空气孔流入每一动叶叶片的内部.冷却空气通过一系列的径向冷却空气孔流出，排放到动叶叶尖的燃气通道中.第三级动叶没有冷却空气孔.第二级和第三级动叶叶顶上具有连接动叶与动叶之间的围带，有利于振动的消弱，安装的密封齿减少了叶顶的气流损失。 第四章9E燃机结构透平第三级动叶通过与透平转子轮盘上开口直通配合的，轴向进入，多梯级的燕尾形叶根和透平轮盘相连接，叶片通过叶柄与燕尾形叶根相连，这些叶柄使动叶/轮盘连接处，与高温燃气保持必要的有效间距，从而降低了燕尾形叶根的温度。燃机转子组件布置成在无需拆卸隔板，短轴组件的情况下能够更换动叶叶片，动叶经过精确的排序（编号），使得叶片的更换在无序转子组件重新平衡的情况下进行。4.5.2.3透平的冷却： 第四章9E燃机结构透平转子是通过一定流量的、相对低温（相对与热通道燃气）的压气机抽气来冷却的。压气机17级前的抽气通过转子中心孔，用于第一级和第二级动叶、第二级后和第三级前的转子轮间的冷却，这些抽气亦使透平轮盘、透平隔板和透平大轴保持接近压气机的排气温度，确保轮盘的使用寿命。第一级前轮间是通过流过压气机转子后端的压气机排气空气来冷却的。第一级后端轮间和第二级前端轮间是由流过一级护环然后进入第二级喷嘴叶片的压气机排气来冷却的。第三级后端轮间是由冷却排气框架的冷却空气来冷却（88TK-1,2). 第四章9E燃机结构4.5.3透平静子：4.5.3.1结构：透平缸体和排气框架形成了9E燃机静子结构的主要部分。透平喷嘴、复环和排气扩压器构成了转子部件的内部支撑。4.5.3.2透平缸体：透平缸体控制了复环和喷嘴的轴向和径向位置，也就控制了透平动静之间的间隙和相互位置。这些间隙对于燃机的运行性能是至关重要的。 第四章9E燃机结构另外，透平缸体上还提供了动叶和喷嘴的涡电流探针孔（轮机温度测量等），喷嘴蠕变偏移孔和孔探孔。透平缸体是由两个马达驱动的外部冷却风机冷却的，风机的冷却空气引入到排气框架，在排放之前，这些冷却空气的一部分通过一系列轴向孔排放到透平轮机间。4.5.3.3喷嘴：在透平部分，有三级静态喷嘴。在经过这些喷嘴时，因燃气的压力有较大的降低，所以在喷嘴的内径和外径处都有密封侧壁以防止能量损失。 第四章9E燃机结构第一级喷嘴由18个铸造的喷嘴扇形块组成，每个扇形块包含2个叶片，由压气机的排气冷却，在每个叶片内插一芯堵以提高冷却效果。扇形块的外缘包含在水平中分固定环内。固定环保持位于缸体的中心，且容许有由于温度变化产生的径向位移。扇形块的内缘部分插入在轴向安装固定于压气机排气缸内法兰内边上的支撑环内，该支撑环容许扇形块有径向的膨胀。 第四章9E燃机结构第二级喷嘴也是由压气机排气来冷却的，在每个叶片内插一芯堵以提高冷却效果.该级喷嘴由16个铸造的喷嘴扇形块组成，每组包含3个叶片，喷嘴扇形块由一级和二级复环固定并通过喷嘴处外缸的径向孔插入径向插入径向定位销定位成环形位置。第三级喷嘴包含16个铸造的喷嘴扇形块，每组包含4个也片，三级喷嘴和二级喷嘴以相同的方式固定在透平的复环上。 第四章9E燃机结构4.5.3.4喷嘴隔板：连接在第二级喷嘴和第三级喷嘴扇形块内径上的是喷嘴隔板。喷嘴隔板防止了喷嘴内侧和透平转子之间的空气泄漏，高、低型的迷宫式密封齿机械加工在隔板的内径上，它们与透平转子上相反的密封齿配对。为了保持低的级间损失，静止部件（隔板和喷嘴）和转子之间保持最小的间隙是必要的，这样能提高透平的膨胀效率。 第四章9E燃机结构4.5.3.5复环：透平动叶叶尖直接在叫做复环的静态圆环型扇形块上转动。复环的基本作用是提供圆筒形表面以降低动叶叶尖泄漏，透平复环的第二个作用是在高温燃气和温度比较低的缸体之间提供高温隔热。通过完成这些功能，缸体的冷却负荷急剧减小，缸体的直径得到了控制，缸体得圆度得以保持，也确保了透平间隙。复环扇形块通过缸体上得径向定位销保持圆环形位置，复环扇形块之间得接口是通过相互连接得凸槽和凹槽密封的。 第四章9E燃机结构4.5.3.6排气框架：排气框架与透平缸的后法兰是由螺栓连接的。在结构上，排气框架是由通过径向支板相互连接的一个外缸和一个内缸组成。3＃轴瓦由排气框架的内缸支撑。排气扩压器位于排气框架的内缸和外缸之间。来自透平的第三级排气进入排气扩压器后因为扩压流速降低，而压力提高。在排气扩压器的出口，导向叶片使排器径向导入排气室。排气框架是由箱体外的马达驱动的风机提供的冷却空气的一部分来冷却，在冷却排气框架外缸后一部分流入透平缸，其余的流向径向支板，然后这股冷却空气进入排气 第四章9E燃机结构框架内缸后部分流进三级后端轮间的空间内、部分流过排气框架内缸后通过负荷箱间排放到大气中。六：轴瓦：4.6.1慨述：9E燃机包含三个用于支撑燃机转子的主轴颈轴瓦，燃机亦包括保持转子—静子轴向位置的推力轴瓦，这些轴瓦组件位于三个轴承箱内：一个位于进口，一个位于压气机排气缸，还有一个位于排气框架。所有的轴瓦是由滑油系统供给的滑油润滑的，滑油流入各支路进入每一轴承箱的入口。 第四章9E燃机结构4.6.1.1轴瓦型式：1＃轴颈轴瓦：椭圆式；推力轴瓦：斜垫自找中式（自调整）；副推力轴瓦：斜垫式；2＃轴颈轴瓦：椭圆式；3＃轴颈轴瓦：椭圆式；4.6.21＃轴瓦：1＃轴瓦组件位于进气缸组件的中心，包括3个轴瓦:1）主推力瓦；2）副推力瓦；3）轴颈轴瓦。此外还包括油浮动密封环、迷宫式密封和安装轴瓦部件的轴承箱，这些部件和轴承箱 第四章9E燃机结构用止动销键固定防止转动，轴承箱是一个单独的铸件。1＃轴瓦组件由进气缸的内缸支撑在其中心线上，该支撑包括水平凸缘和底部中心线上的轴向键。在不用拆卸进气缸上半缸的情况下，轴承箱的上半部可以拆卸用于轴承的检查。轴承组件的下半瓦支撑压气机转子的前短轴。在轴承箱两端的迷宫式密封是由压气机第5级的抽气加压密封的（约1.0BARG).在推力轴瓦腔前端的浮动密封环和双迷宫式密封是用于获取润滑油和限制空气进入腔室中。后端的迷宫式密封是避免滑油泄漏入压气机。 第四章9E燃机结构4.6.32#轴瓦：2＃轴瓦组件由压气机排气缸的内缸支撑在其中心线上，该支撑包括水平凸缘和底部中心线上的轴向键，容许由于温差所产生的相对移动同时轴瓦仍位于压气机排气缸中心。轴承组件的下半瓦支撑透平转子的前轮轴。该组件还包括轴承箱两端的三各迷宫式密封。2＃轴瓦位于压气机和透平之间的一个加压密封空间内。空气通过轴承箱两端的迷宫式的密封密封外测的泄漏，在其他两个密封之间的空间是由压气机第5级抽气密封的，从两侧来的空气流入与轴承箱顶部相连的管道，然后排放到机组外面。 第四章9E燃机结构排污处放气管与滑油箱相连。中间的迷宫式密封防止热空气泄漏域滑油混合，热空气与冷空气的混合物通过与轴承箱顶部相连的外部管道排放到机组外。4.6.43＃轴瓦：3＃轴瓦组件位于透平轴后端的排气框架组件中心内。该轴瓦由一个斜垫式轴瓦、5个迷宫式密封和一个轴承箱组成。单独的垫块组装起来以便在轴瓦表面和每一垫块之间形成收敛通道，这些收敛通道在垫块的下面形成高压油膜，在轴瓦表面产生平衡载荷或吸附效应，吸附作用有助于保持油的稳定。因为这些垫块是 第四章9E燃机结构点支撑的，所以它们在两个方向上能自由运动，这样使得它们能够容忍两个方向的偏差和一定倾斜角度的轴不对中。斜垫式轴承由两个主要部件组成：垫块和固定环。固定环用于定位和支撑垫块。轴瓦是水平中分的，包括垫块支撑销、调整垫片。供油孔板和回油密封。支撑销和调整垫片传送在垫块表面产生的载荷和用于设定轴瓦的间隙。一防转销使轴瓦定位在其轴承箱内，用于防止轴瓦随轴一起转动。4.6.5润滑： 第四章9E燃机结构三个燃机主轴瓦是由容积为12500L的润滑油箱提供的滑油压力润滑的。滑油供油管线，在实际中是与作为保护措施的滑滑油回油管通道内部运行的。该过程参考双路管线，它的基本原理是：在管线泄漏时，滑油不会损失或喷洒在附近的设备上，这样消除了潜在的安全隐患。当滑油进入轴承箱的入口时，滑油流入轴承周围的环形空间，然后从环形空间滑油流进轴瓦水平面的机械加工槽，最后流进轴瓦表面。迷宫式密封防止滑油流体沿透平轴泄漏。 第四章9E燃机结构4.6.6油封：燃机轴表面的滑油通过三个轴承箱的油封防止随轴离心飞出。这些迷宫式密封和油封（齿式）组装在轴瓦组件的两端，对于轴瓦组件，滑油的控制是需要的。在燃机轴上机械加工出光滑的表面，组装密封，以便在滑油和密封及轴之间存在很小的间隙，油封设计成两排密封，在其之间是环形空间，加压的密封空气容许进入这些环形空间，从而防止了润滑油沿轴蔓延扩散。这些空气的部分随滑油进入滑油箱，然后通过油气分离系统排出。 第五章9E燃机系统5.1系统部件代码——数字码及字母码：5.1.1主要数字码：举例：12：超速装置；20：电磁阀；23：加热装置；26：温度开关；33：限位开关；43：手动开关；45：火灾探测器； 第五章9E燃机系统49：过载保护；63：压力开关；65：伺服阀；71：液位检测；77：速度传感器；88：电机；90：电液调节阀；96：压力变送器。等。 第五章9E燃机系统5.1.2主要字母码：第一个字母一般表示系统或装置的位置，第二个字母一般表示装置的用途或功能。举例：首字母：Q：滑油；H：液压系统，加热器；A:空气；F:燃料、流量、火焰；D:柴油机、分配器； 第五章9E燃机系统C:离合器、压气机、CO2;T:跳闸、燃机；P:吹扫；W:水、暖机；S:停、截止、速度、启动、开始；G:气体；等。尾字母：A:报警、辅机、空气、雾化；B:辅助启动、发气； 第五章9E燃机系统C:冷却、控制；D:分配器、差值；E:紧急；F:燃料；G:气体；H:加热器、高值；L:低值、液位、液体；M:中值、中介、最小；N:正常，通常；P:压力、泵； 第五章9E燃机系统Q:滑油；R:释放、泄放、比率、棘轮；S:启动、开始；T:透平、跳闸、箱体；V:阀、叶片；等。组合举例：—63QA:滑油压力报警开关。动作产生一个滑油压力低的报警；—63QT:滑油压力跳闸开关。动作导致燃机跳闸，因滑油压力过低； 第五章9E燃机系统—26QT:滑油温度高跳闸开关。动作导致燃机跳闸，因滑油温度过高；—33CB:压气机放气阀（防喘阀）位置开关。—71QH:滑油液位高开关。—88QA:辅助滑油泵电机；—20CB:压气机放气阀（防喘阀）电磁阀。等。其他组合举例：—VPR:压力调节阀；—VR:压力释放（泄放）阀 第五章9E燃机系统—VTR:温度调节阀；—NO:常开；—NC:常闭；—ND:通常松懈；—NR:通常缩回；另外尚有一些管路标志：—OL:润滑油；—OLT:跳闸油、控制油；—OH:液压油；—AD:压气机排气； 第五章9E燃机系统—OF:燃料油；—GF:燃料气；—OR:调节控制油；—AE:抽气；—AA:雾化空气；—OFD:燃油回油；—WF:给水；—WR:回水；—WWL:热水回路；等。 第五章9E燃机系统其他：PC:用户接口；OD:回油；PT:堵头；S:观察窗；T:温度表；OLV:滑油放气；AV:放气；SD:密封泄漏排放；等。 第五章9E燃机系统9E燃机系统按系统布置可分为“ONBASE”和“OFFBAES”两大部分。其中“ONBASE”部分主要有：启动系统、滑油系统、跳闸油系统、液压油系统、冷却与密封空气系统、雾化空气系统、液体燃料系统、气体燃料系统、进口可转导叶系统、冷却水系统、火灾保护系统、加热和通风系统。“OFFBASE”部分主要有：抽油烟系统、轻油前置系统、重油前置系统、抑钒剂加注系统、箱体外冷却系统、CO2灭火系统、空滤系统，水洗撬体及其系统。5.2.1启动系统： 第五章9E燃机系统5.2.1.1概述：在燃机点火以前，它必须经历由启动装置带动大轴经历“CRANK”过程，启动装置主要由以下及部分组成：—启动电机88CR:三相异步电动机，50HZ—3000RPM—1000KW—6600V；—液力变扭器:连接在启动电机与辅助齿轮箱之间，主要为燃机的启动提供所需的扭矩和速度；—变扭器导叶驱动电机88TM:1.5KW－2820RPM－415V－50HZ,导叶是液力变 第五章9E燃机系统扭器部件的一部分，它通过角度的改变调节变扭器的输出扭矩；—充油，泄油电磁阀20TU-1:通过该电磁阀的上电或失电，使得辅助滑油泵出口至液力变扭器的滑油油压在液力助动阀的助动筒处建立或泄载，使得液力变扭器充油或泄油。—盘车电机88TG:30KW－750RPM－415V－50HZ，他提供了在燃机停机后的冷机过程中燃机转子连续低速（120RPM)旋转的动力。5.2.1.2启动顺序及功能：见作业指导书燃机起动部分。 第五章9E燃机系统5.2.1.3速度传感器：14HR:零转速继电器，TNH＜0.06%时上电，TNH≥0.31%时失电；14HP:低盘转速继电器，TNH≥4%时上电，TNH＜3.3%时失电；14HT:起机延时及继电器，TNH≥8.4%时上电，TNH＜6%时失电；14HM:最小点火转速继电器，TNH≥10%时上电，TNH＜9.5%时失电；14HA:加速转速继电器，TNH≥50%时上电，TNH＜40%时失电； 第五章9E燃机系统14HC:脱扣转速继电器，TNH≥60%时上电，TNH＜50%时失电；14HF:起励转速继电器，TNH≥95%时上电，TNH＜90%时失电；14HS:最小运行转速继电器，TNH≥95%时上电，TNH＜94%时失电；5.2.1.4停机顺序及功能：见作业指导书燃机停机部分。5.2.1.5零起盘车顺序控制：1）首先，燃机的运行模式需选择“TURNINGGEAR”及“ONCOOLDOWN”模式。 第五章9E燃机系统2）给出启动命令，燃机主控选择在“OFF”模式下，给出启动命令后，起动电机88CR将起动。3）两秒延时后，20TU-1上电，对液力变扭器充油。4）液力变扭器导叶角有电机88TM调整至最大角度50度。5）燃机大轴起转。6）当燃机转速达14HP的上电转速后，88CR停运，燃机转速将下降，直至14HP失电。7）14HP失电后，盘车电机将启动，液力变扭器导叶角调整至盘车角度43度， 第五章9E燃机系统燃机转速将上升至盘车转速约4％SPD即：120RPM左右。燃机盘车转转速的相对稳定，有利于通风、润滑及油膜的稳定、冷却等作用。5.2.2跳闸油系统：5.2.2.1概述：燃机保护系统由一系列的主，辅系统组成，其中的某些是在每一次的正常起、停中起作用。其他的一些系统或保护元件则是在较严峻的运行情况或紧急情况下 第五章9E燃机系统需要停运燃机时起作用，该系统是在机组正常停机或事故停机时负责切断燃料供应的系统，在起机点火及正常运行时，建立跳闸油压力，打开燃油截止阀，保证燃油的供给。跳闸油系统收到的停机信号大致有以下几钟：1）控制系统发出的正常停机信号（L94X)；2）保护系统发出的事故停机信号(L4T)；3)手动跳闸停机信号（L5E)。无论跳闸油系统接收到哪一种停机信号，它都会执行切断向机组的燃料供应， 第五章9E燃机系统2），3）是立即执行；1）为正常停机，它执行切断燃料的供应是靠燃机低转速（35％SPD以下）时的富油熄火来完成的，或在发电机脱网后超过8分钟，燃机仍未熄火，控制系统将嵌位FSR为零，燃机熄火。跳闸油系统是在燃及透平的控制和保护系统回路（SPEEDTRONICCONTROLSYSTEM_MARKV)之间的主要保护链，导致透平中的保护部件（如：燃油截止阀）关断或接通燃机燃料的供给。该系统包含的一些设备有由MARK-V控制系统发出的电信号控制的和直接由机械装置操作燃机保护动作的元器件。 第五章9E燃机系统5.2.2.2跳闸油系统的组成及及功能介绍：跳闸油油源取自滑油系统主滑油滤的出口，其额定压力：5.5BARG;额定油温：54℃，经一孔径为4.75mm的孔板后分为两个大的支路，一路去到IGV系统，一路去燃油截至阀VS-1的驱动油缸。在此之前，设置了跳闸油系统的一些关键元件：液体燃料跳闸油电磁阀20FL_1、气体燃料跳闸油电磁阀20FG_1、支路孔板（2.4mm)、IGV控制电磁阀20TV_1、液体燃料跳闸油支路压力开关63HL-1、-2、-3；气体燃料跳闸油支路压力开关63HG-1、-2、-3；燃机正常运行时，20TV,20FL 第五章9E燃机系统电磁阀上电，关断泄油回路，跳闸油压力开关处建立起约5.5BARG的油压，使燃油截止阀保持打开状态。20TV_1:燃机转速为零时（即14HR上电时）失电，否则上电，常开阀。20FL_1:燃机启动过程中，清吹结束，满足点火条件以后上电，在保护动作或正常停机燃机熄火时失电，常开阀。63HL-1,-2,-3:压力降至1.38±0.069（Barg)时打开，压力升至1.66±0.138（Barg)时闭合，使用常开点。使用液体燃料时，该三个压力开关中有两个或以上 第五章9E燃机系统动作打开，燃机将发出“LIQUIDFUELHYDRAULICTRIPLOW”报警，燃机将出现跳闸。 第五章9E燃机系统63HG-1,-2,-3:压力降至1.38±0.069（Barg)时打开，压力升至1.66±0.138（Barg)时闭合，使用常开点。使用气体燃料时该三个压力开关中有两个或以上动作打开，燃机将发出“GASFUELHYDRAULICTRIPLOW”报警，燃机将出现跳闸。另：在燃机跳闸油电磁阀20FL-1上电17秒后，任一压力开关动作，MARK_V将会有“LIQUIDFUELHYDPRESSURESEICHTROUBLE”报警出现；若燃机熄火以后，且未有选择燃油管路自动冲洗程序，三个压力开关中只要有一个未动作，即： 第五章9E燃机系统有任何一个压力开关探测到的压力不低，则在燃机MARK_V上会有“HYDRAULICPROTECTIONTORUBLE”报警，燃机将不容许启动。5.2.3润滑油系统： 第五章9E燃机系统5.2.3.1概述：燃机的润滑油系统是一个加压的强制循环系统。该系统的组成有：滑油箱、滑油泵、冷油器、滑油滤、阀门及各种控制和保护装置，为燃机各润滑部件提供压力，温度，流量等满足要求的正常润滑，吸收燃机运行时轴瓦及各润滑部件所产生的热量；对燃机的主要润滑部件有燃机的三各轴承、发电机的两个轴承、辅助 第五章9E燃机系统齿轮箱等；滑油系统还为启动液力变扭器提供工作油及冷却润滑用油；另外，一部分滑油分支经进一步增压及过滤后，作为燃机控制用油；发电机端滑油母管上还有一分支去发电机顶轴油系统。5.2.3.2滑油系统的组成及保护动作描述：1）润滑油箱：容积：12491L；2)主滑油泵：辅助齿轮箱驱动齿轮泵；6.89BAR-3000L/MIN;3)辅助滑油泵：交流电机88QA驱动离心泵；90KW-2960RPM-400V-3PH-50HZ;6.89BAR-3002L/MIN; 第五章9E燃机系统4)应急滑油泵：直流电机88QE驱动离心泵；7.5KW-1750RPM-125V-DC;1.37BAR-1596L/MMIN;5)主滑油泵出口压力释放阀VR-1:设定动作压力：6.89BAR,保护主滑油泵;6)滑油冷油器：双联布置，可在现切换；7)滑油油滤：双联布置，可在线切换，每个滤筒中有12个5µ的纸滤。8)滑油母管压力调节阀VPR2-1:设定动作压力：1.72BAR,膜片阀,阀体带孔径位31.7mm的孔板,该孔板可通过80%的滑油流量。 第五章9E燃机系统9)辅助滑油泵电机防朝加热器23QA-1：该电机运行时加热器退出，停运时加热器投入；10)主滑油泵出口带孔板单向阀：孔径：6.35mm,正向通过顺畅，反向通过则为孔板通过，节流降压； 第五章9E燃机系统11）辅助滑油泵及应急滑油泵出口单向阀：单向通过；12）浸入式滑油箱滑油加热器23QT-1,2:每个：10.2KW-400VAC-3PH-50HZ；当滑油箱油温（由LT-OT-1A热电阻测得）低于18.3℃时，加热器投入，直到滑油箱油温高于25℃后方退出，加热器投入时，辅助滑油泵会自行启动(LTOT1)； 第五章9E燃机系统13）滑油箱油温热电阻探测器LT-OT-1A:用于检测滑油箱内滑油温度，若滑油温度低于18.3℃时，控制加热器得投入；只到温度高于25℃后,加热器退出(LTOT2); 第五章9E燃机系统14)滑油箱油温热电阻探测器LT-OT-2A:用于检测滑油箱内滑油温度以保证燃机运行时得滑油粘度,其作为燃机是否容许启动得一个条件:若滑油箱温度降至10.8℃以下,则燃机不容许启动,同时MARK-V发出“LUBEOILTANKTEMPERATURELOW”报警,直到燃机滑油箱温度升至15.6℃后,方容许启动燃机;15)滑油箱液位低报警开关71QL-1:滑油箱中滑 第五章9E燃机系统油油面距油箱顶部距离≥432mm时,MARK-V发出“LUBOILLEVELLOW”报警;16)滑油箱液位高报警开关71QH-1:滑油箱中滑油油面距油箱顶部距离≤254mm时,MARK-V发出“LUBOILLEVELHIGH”报警;17)滑油油滤压差开关63QQ-1:滑油滤前后压差升至1.03BARG时,该开关触点打开,持续60秒后MARK-V上会出现“MAINLUBEOILFILTERDIFFERENTIALPRESSHIGH”报警;当滑油滤前后压差低于0.88BARG后,该开关触点闭合,报警消失,常闭点; 第五章9E燃机系统18)液力变扭器充油油滤(金属桶式滤)压差开关63QQ-8:常闭开关,压差升至1.5BARG后,常闭点打开;持续60秒后在MARK-V上会发出“STARTINGMEANFILTERDIFFPRESSHIGH”报警;19)滑油母管压力调节阀VPR2-1前压力开关63QA-2:常开开关,压力低至2.8BARG后,打开;压力升至3.1BARG后触点闭合;(L63QAL)20)滑油母管压力调节阀VPR2-1前压力变送器96QA-2:4~20ma,0~7BARG;变送的压力在MARK-V上进行数法比较,设定压力低为2.8BARG,压力反回值为3.1BARG;(L63QA2L) 第五章9E燃机系统21)励磁机侧滑油母管压力开关63QT-2A:常开开关,压力低至0.55BARG后,触点打开,压力高过0.62BARG后闭合;(L63QT2A)22)励磁机侧滑油母管压力变送器96QT-2A:4~20ma,0~5BARG;变送的压力在MARK-V上进行数法比较,设定压力低为0.55BARG,压力返回值为0.62BARG;(L63QT2B);保护动作描述:(1):燃机正常运行时,L63QAL,L63QA2L中任一逻辑量置“1”,则辅助滑油泵启动,压力正常后,辅助滑油泵不回自行停运,需运行人员进行检查确认主滑油泵及滑油系统正常后,手动停运辅助滑 第五章9E燃机系统油泵;同时燃机在运行转速以上时,在MARK-V上会有“LUBEOILPRESSLOW”出现,同时闭锁了辅助液压油泵的启动;在运行转速以上,若辅助滑油泵运行,在MARK-V上还会出现“AUXLUBEOILPUMPMOTORRUNNING”报警;若上述现象出现,应急滑油泵也会同时启动,但若压力恢复正常,应急滑油泵会自行停运.(2);燃机正常运行时,上述四个压力检测元件(两个压力开关,两个压力变送器)中,两个皆动作,仅除去96QA-2与63QA-2及96QA-2与96QT-2A的两种组合情况时,燃机会出现因燃油压力低跳闸;满足跳闸的情况有4种组合. 第五章9E燃机系统23)滑油母管油温热电偶:LT-TH-1A,1B;LT-TH-2A,2B;LT-TH-3A,3B:该三组热电偶的型号为“K”型(表示热偶的测温范围及精度),主要用于测量与显示滑油母管油温并参与保护与控制;其中,LT-TH-1A,1B探测到的温度变量名为:LTTH1,LT-TH-2A,2B探测到的温度变量名为:LTTH2,LT-TH-3A,3B探测到的温度变量名为:LTTH3,参与保护与控制的主要温度变量名为:LTTH,它是上述三个温度值中的最大值,即:控制系统认为的滑油母管油温值.保护动作描述: 第五章9E燃机系统(1)若LTTH高于74℃,且燃机转速在14HM以上,则MARK-V上会发出“LUBEOILHEADERTEMPERATUREHIGH”报警;温度低至68℃以后,报警消除; 第五章9E燃机系统(2)若LTTH高于80℃,且燃机转速在14HS以上,则MARK-V上会发出“LUBEOILHEADERTEMPERATUREHIGHTRIP”报警,燃机跳闸;温度低至74℃以后,报警消除;可主复位跳机锁定信号;(3)若燃机在运行转速以上,上述LTTH1,LTTH2,LTTH3中最大与最小温度之差≥10℃,且持续10秒后,则MARK-V上会出现“LUBEOILTHERMOCOUPLEFAULT”报警; 第五章9E燃机系统(4)若LTTH1,LTTH2,LTTH3探测的温度≤7.8℃,则在MARK-V上会出现“LUBEOILTHERMOCOUPLE#1,#2,#3FAULT”报警;(5)若三个热偶中,有两个出现故障,则燃机会进入自动停机程序,若自动停机后,上述故障消除,且燃机转速保持在运行转速14HS以上,可再次发一次“START+EXECUTE”命令,燃机可恢复运行; 第五章9E燃机系统(6)若三个热偶皆出现故障,则燃机会跳闸.24)应急滑油泵工作电流变送器96QE:探测应急滑油泵工作电流,当该电流信号CQE＞86A时,持续5秒后,MARK-V会发出“EMERGENCYLUBE 第五章9E燃机系统OILPUMPOVERLOAD”报警;若该电流信号CQE＜10A时,控制系统认为该泵未运行,若应急情况下,该泵应运行,但电流CQE＜10A,持续2.5秒,MARK-V会发出“EMERGENCYLUBEOILPUMPNOTRUNNING”报警;对于辅助滑油泵的运行与停运,除上面叙述外,在燃机停运盘车的情况下,一般来说,按如下执行:在信号L62CD(冷机计时逻辑,燃机熄火后,冷机时间超过14H,则该信号为“1”,否则为“0”)为“1”时,燃机停机后,盘车不会自行投运,燃机转速达零转速14HR后: 第五章9E燃机系统(1)若运行人员选择了“COOLDOWNOFF”模式,则辅助滑油泵会停运,若未选择“COOLDOWNOFF”模式,则辅助滑油泵会继续运行;(2)燃机在特殊情况下达零转速,如:交流电失去等,同时L62CD不为“1”应急滑油泵的运行方式为:每运行15分钟,停运3分钟,直到L62CD置“1”; 第五章9E燃机系统25)1#轴颈轴承:额定滑油流量为:262L/MIN;主推力瓦瓦面额定滑油流量:260L/MIN;副推力瓦瓦面额定滑油流量:26L/MIN; 第五章9E燃机系统26)2#轴颈轴承:额定滑油流量:441L/MIN;27)3#轴颈轴承:额定滑油流量:266L/MIN;28)发电机驱动端(4#),励磁端(5#)轴承:最大额定流量:626/MIN;29)滑油温度回油热电偶(“K”型):LT-BT1D-1A,1B:1#轴承主,副推力面回油温度热偶(LTBT1D);LT-B1D-1A,1B:1#轴承回油温度热电偶(LTBID);LT-B2D-1A,1B:2#轴瓦回油温度热电偶(LTB2D); 第五章9E燃机系统LT-B3D-1A,1B:3#轴瓦回油温度热电偶(LTB3D);LT-G1D:发电机驱动端轴瓦(4#瓦)回油温度热电偶(LTG1D);LT-G2D:发电机励磁端轴瓦(5#瓦)回油温度热电偶(LTG2D);保护动作定值描述:(1)LTBT1D,LTB1D,LTB2D,LTB3D中只要有一个温度值高过滑油母管温度LTTH超过30℃,持续10秒后,在MARK-V上会发出“LUBEOILTEMPBRGDELTATEMPHIGH”报警; 第五章9E燃机系统(2)LTBT1D,LTB1D,LTB2D,LTB3D中只要有一个温度值高过滑油母管温度LTTH超过40℃,持续10秒后,在MARK-V上会发出“LUBEOILTEMPBRGDELTATEMPHIGHHIGH”报警; 第五章9E燃机系统(3)LTG1D,LTG2D中只要有一个温度值高过滑油母管温度LTTH超过30℃,持续10秒后,在MARK-V上会发出“LUBEOILTEMPGENEBRGDELTATEMPHIGH”报警;(4)LTG1D,LTG2D中只要有一个温度值高过滑油母管温度LTTH超过40℃,持续10秒后,在MARK-V上会发出“LUBEOILTEMPGENEBRGDELTATEMPHIGHHIGH”报警; 第五章9E燃机系统(5)LTTH1≥76.7℃ORLTBT1D,LTB1D,LTB2D,LTB3D中任一个≥100℃ORLTG1D,LTG2D中任一个≥96℃,燃机MARK-V上会发出“BEARINGDRAINTEMPERATUREHIGH”报警; 第五章9E燃机系统(6)LTTH1≥87.8℃ORLTBT1D,LTB1D,LTB2D,LTB3D中任一个≥111℃ORLTG1D,LTG2D中任一个≥107℃,燃机MARK-V上会发出“BEARINGDRAINTEMPERATUREHIGHHIGH_TRIP”报警;(对于该保护跳闸,燃机实际保护中未接入)30)燃机1#轴瓦非推力盘金属温度热电偶(“K”型):BTTI1-2,-5,-9; 第五章9E燃机系统31)燃机1#轴瓦推力盘金属温度热电偶(“K”型):BTTA1-2,-5,-8;32)燃机1#轴瓦金属温度热电偶(“K”型):BTJ1-1,-2;33)燃机2#轴瓦金属温度热电偶(“K”型):BTJ2-1,-2;34)燃机3#轴瓦金属温度热电偶(“K”型):BTJ3-1,-2;35)发电机1#轴瓦金属温度热电偶(“K”型):BTGJ1; 第五章9E燃机系统36)发电机2#轴瓦金属温度热电偶(“K”型):BTGJ2;保护动作定值描述: 第五章9E燃机系统(1)所有燃机轴瓦(1#,2#,3#,推力瓦,副推力瓦)金属瓦温若有任一个≥129℃,或发电机轴瓦金属瓦温≥107℃,则在MARK-V上会发出“BEARINGMETALTEMPERATUREHIGH”报警;(2)所有燃机轴瓦(1#,2#,3#,推力瓦,副推力瓦)金属瓦温若有任一个≥140℃,或发电机轴瓦金属瓦温≥118℃,则在MARK-V上会发出“BEARINGMETALTEMPERATUREHIGH_TRIP”报警;(对于该保护跳闸,燃机实际保护中未接入) 第五章9E燃机系统5.2.4液压油系统5.2.4.1概述:液压油系统是用来向机组的液压执行机构提供液压油.如:压气机进口可转导叶在启动与停机过程中的开大与关小就是靠液压油来操作的.另外,液压油也为燃油伺服阀65FP,燃油管路冲洗阀VP-1,-2等提供工作油.液压油是从滑油母管取油(1.72BARG,54℃),经过液压油泵(主泵,辅助泵)增压后,向其服务对象提供工作油的.5.2.4.2系统的组成及保护动作描述： 第五章9E燃机系统1)主液压油泵PH1:辅助齿轮箱驱动.65L/MIN-103BARG-1422RPM;带压力补偿的可变排量泵(斜盘泵);2)辅助液压油泵PH2:电机88HQ驱动.45.6L/MIN-103BARG-1450RPM;不带压力补偿的定排量泵(斜盘泵);(正常过程:启动过程中,主保护带电后启动,母管压力正常,燃机达运行转速5秒后停运,停机过程中,运行转速以下启动,主保护退出后停运) 第五章9E燃机系统3)辅助液压油泵驱动电机88HQ_1:15KW-1750RPM-400V-3PH-50HZ;4)辅助液压油泵驱动电机防潮加热器23HQ-1:电机运行时退出,电机停运时投入; 第五章9E燃机系统5)主液压油泵压力补偿器VPR3-1:设定压力为103BARG;6)主液压油泵管路出口放气阀VAB1:带弹簧式单向阀,设定关断压力为8BARG;7)辅助液压油泵管路出口放气阀VAB2:带弹簧式单向阀,设定关断压力为8BARG;8)主液压油泵管路出口单向阀VCK3-1;9)辅助液压油泵管路出口单向阀VCK3-2;10)主液压油泵出口压力释放阀VR21:设定动作压力113BARG~114BARG; 第五章9E燃机系统11)辅助液压油泵出口压力释放阀VR22:设定动作压力113BARG~114BARG;12)液压油油滤FH2-1,FH2-2:双联布置可在线切换(一般要求一年或压差高报警后切换);滤芯为外带金属保护网的0.5µ纸滤;13)液压油油滤压差开关63HF-1:常闭开关,压差升至4.13BARG后,触点打开,在MARK-V上会发出“HYDRAULICFILTERDIFFPRESSUREHIGH”报警;压差低至2.76BARG后返回;14)液压油油滤切换阀VM4:6通2位阀; 第五章9E燃机系统15)液压油母管蓄能器:AH1-1,AH1-2:主要用于在泵起停,管路油压波动时,稳定系统油压的作用,另外,在燃机辅助液压油泵故障的情况下,若燃机出现跳闸,因主液压油泵转速下降较快,该蓄能器释放压力,保证快速关小IGV,防止有可能的喘振发生.内充氮气,额定充气压力:52BARG; 第五章9E燃机系统16)液压油母管压力开关63HQ-1:常开开关.压力降至93BARG时,触点打开,辅助液压油泵将启动,若持续3秒压力未恢复,则会在MARK-V上发出“HYDRAULICSUPPLYPRESSURELOW”报警,若压力恢复正常(100BARG以上),辅助液压油泵不回自行停运,需运行人员检查液压油系统正常后, 第五章9E燃机系统手动停运该泵.该开关压力返回值:100BARG;5.2.5进口可转导叶系统5.2.5.1概述:燃气轮机进口可转导叶(I.G.V)主要有两方面的作用:1)在燃机启动,停机过程低转速过程中,起到防止压气机发生喘振的作用;2)当燃机用于联合循环部分负荷运行时,通过关小IGV的角度,减小进气流量,使燃机的排烟温度保持在较高水平,以提高联合循环装置的总体热效率.根据压气机进口可转导叶的上述两个作用,可转导叶的控制一般有两种不同的方式: 第五章9E燃机系统(1)对于简单循环燃气轮机发电机组来说,可转导叶被控制在两个固定位置上(我厂6B燃机用于联合循环时也是如此),称为双位置控制方式.在启动和停机过程中,IGV处在关小的位置(34度),目的是避免压气机出现旋转失速现象,从而防止压气机在低转速下发生喘振.当机组达到运行转速时,进口导叶被调整到全开角度的位置(84度或86度),加大了通过压气机的空气流量,改善燃气轮机的热效率.该种控制方式的燃气轮机IGV的角度检测一般使用了个位置开关,一个用于指示关位置,一个用于指示开位置;该方式控制的燃机在联合循环时, 第五章9E燃机系统降负荷运行能力较差,部分负荷时整体热效率下降较多,油耗率上升较大;不具备IGV温控功能.(2)第二种控制方式我们称作可调式压气机进口导叶控制方式.在该种方式下,在起动和停机过程种,按修正转速TNHCOR以一定的速率来开大或关小IGV的角度,从而达到防止压气机发生喘振的目的.在带负荷时,对于联合循环中的燃气轮机,则根据负荷的大小(或透平排烟温度)来调整进口导叶的位置,以维持在该负荷下有较高透平排烟温度,使总体热效率得到改善.该种控制方式的燃气轮机IGV的角度位置是作为修正转速得函数或根据透平排 第五章9E燃机系统烟温度来进行调整,为此,该系统需配置电液转换器(伺服阀90TV)及配套的位置反馈装置(LVDT线性可变差动变压器96TV-1,-2);该方式控制的燃机在联合循环时,降负荷运行能力较强,部分负荷时整体热效率下降较少,油耗率上升不大,具备IGV温控功能.5.2.5.2系统的组成及保护动作描述:IGV系统的工作油源取自两路:一路为来自液压油母管(103BARG),主要作为电液伺服阀90TV-1的控制油及IGV动作油缸的工作压力油;另一路是来自跳闸油系统的入口(6.5BARG,54℃)经20TV-1 第五章9E燃机系统电磁阀控制,作为IGV跳闸放油切换阀VH3-1的工作压力油.1)IGV控制电磁阀20TV-1:常开电磁阀;燃机在零转速以上(14HR失电)时,该电磁阀上电,切断泄油通路,IGV处可调状态;燃机在零转速后(14HR上电),该电磁阀失电,接通泄油回路,IGV处不可调状态,直接在液压油的作用下关小至物理最小角度(31.6度);2)IGV伺服液压控制油供油油滤FH6-1:带压差指示器(弹出式红点)金属滤,孔径40µ,红点弹出后需更换,不可在线更换; 第五章9E燃机系统3)IGV跳闸放泄切换阀VH3:(7WAY2POSITION)当20TV-1不带电时,它在来自液压油系统的液压油的作用让液下,油压不经过伺服阀90TV而直接进入油动机去关小IGV至机械最小位置.当20TV-1带电时,它接通伺服阀90TV与油动机之间的液压油路,使IGV处于可以被调整的状态,在这种状态下,液压油只能经过伺服阀90TV进入油动机,开大或关小IGV.4)IGV控制电液伺服阀90TV-1:4WAY4POSITION不定位阀.该阀具体处于何位置,有控制系统决定. 第五章9E燃机系统5)线性可变差动变压器96TV-1,-2:检测IGV的角度,作为控制系统对IGV角度的反馈信号,取二者中间的高值.6)IGV叶片助动及旋转系统HM3-1:角度设定范围:34-2°TO86+2°5.2.5.3IGV角度控制描述:1)燃机启动前需对IGV的反馈角度CSGV检查,若CSGV＜31度或CSGV＞35度,则燃机不容许启动,在MARK-V上会发出“INLETGUIDEVANEPOSITIONSERVOTROUBLE”报警; 第五章9E燃机系统2)若IGV反馈角度CSGV与IGV控制角度参考值(要求值)CSRGV的差值＞7.5度,持续5秒后,MARK-V上会发出“INLETGUIDEVANECONTROLTROUBLEALARM”报警;3)若燃机转速在运行转速以上(14HS上电)时,IGV反馈角度CSGV＜50度或燃机转速在运行转速以下(14HS失电)时,IGV反馈角度CSGV超过设定角度CSRGV达7.5度以上,持续5秒,MARK-V上会发出“INLETGUIDEVANECONTROLTROUBLETRIP”报警,燃机跳闸. 第五章9E燃机系统上述第1)项说明IGV位置反馈部分有故障,第2),3)项说明IGV控制部分有故障.关于IGV的控制算法在后面典型顺控及典型算法举例中讲解.5.2.6冷却水系统5.2.6.1概述:9E燃机的冷却水系统是一个加压的封闭系统,分燃机内冷却水系统和外冷却水系统,内冷却水用来对整个燃机装置中需要冷却的部件和流体进行冷却.其主要冷却的部件有:燃机滑油,燃机雾化空气,透平支撑腿,发电机的冷却空气, 第五章9E燃机系统小部分冷却水冷却燃机4个火烟探测器,燃机主燃油泵等.5.2.6.2系统的组成及保护动作描述:1)1#,2#冷却水泵88WC-1(201MO-201PO),88WC-2(202MO-202PO):离心泵,额定流量:470m3/h;扬程:35m水柱;气蚀余量:6m水柱;驱动电机为3相交流异步电动机:75KW-400V-50HZ-1500RPM;泵与电机同轴,连轴节为法兰连接的半柔性连轴节.每台泵都按100%容量来设计,保证内水循环的要求.泵的叶轮材料为青铜,轴为不锈钢,泵体为炭钢材料. 第五章9E燃机系统泵的正常启动条件(以下条件之一):(1):燃机有火焰信号(L28FDX为“1”);(2):燃机滑油母管温度高(LTTH>74℃即:L26QA为“1”);(3):辅助滑油泵运行(L4QAZ为“0”)且滑油箱温度正常(L26QN为“1”)且滑油母管温度未下降至40℃以下或滑油母管温度向上上升至45℃以上(L4WCPERM为“1”).泵的正常停运条件(以下条件之一): 第五章9E燃机系统泵的正常停运条件(以下条件之一):(1):燃机无火焰信号(L28FDX为“0”)且滑油母管温度未达报警值(LTTH<74℃,即:L26QA为“0”)且滑油泵已正常停运(L4QAZ为“1”); 第五章9E燃机系统(2):燃机无火焰信号(L28FDX为“0”)且滑油母管温度未达报警值(LTTH<74℃,即:L26QA为“0”)且滑油箱温度下降低过10.8℃(L26QN为“0”);(3):燃机无火焰信号(L28FDX为“0”)且滑油母管温度未达报警值(LTTH<74℃,即:L26QA为“0”)且滑油母管温度下降至40℃以下(L4WCPERM为“0”);泵的非正常启动及停运过程：（以1#泵为主选泵为例，反之亦然） 第五章9E燃机系统（1）：若1#泵起动5秒后，出现泵出口压力低报警（压力低于2.5BARG）或电气故障，则1#泵将停运；2#泵运行，若2#泵起动5秒后，泵出口压力正常，且2#泵未出现电气故障，则维持2#泵运行，否则两台泵皆停运。2#泵运行后，若压力正常，且1#泵的电气故障已解除，可经过主复位（MARSTERRESET）后，恢复1#泵运行，2#泵将停运。（2）：1#泵正常运行过程中，进行向2#泵切换，其过程为： 第五章9E燃机系统发出切换命令后，2#泵立即启动，1#泵维持运行。5秒后，若压力正常，1#泵停运。该种情况仅在机组运行时，1#泵需停运检修的情况下操作，正常情况下不建议进行该项操作。上述的水泵切换功能仅在燃机MCC由正常（NORMAL）回路供电（L27MC1N为“1”，L27MC1S为“0”）的情况下具备，当MCC由备用（STANDBY）回路供电（L27MC1N为“0”，L27MC1S为“1”）的情况下，不具备切换功能。 第五章9E燃机系统2)压力膨胀缓冲箱(300AQ):容积:0.75m3;箱体内皮囊膨胀压力(充气压力):0.6BARG;材料:炭钢;内胆皮囊材料:丁基合成橡胶;内充气体:氮气或空气;3)盘式换热器101RF:材料-炭钢;完成燃机内,外冷却水之间的热交换,带走燃机运行时冷却对象的热量.4)水泵入口手动碟阀HV201,HV202:全开孔径-250mm. 第五章9E燃机系统5)水泵入口滤网FI201,FI202:不锈钢金属多孔式滤：孔径10mm.6)水泵出口单向阀NV201,NV202:全开孔径-250mm.7)水泵出口手动碟阀HV203,HV204:全开孔径-250mm.8)加药罐501BA:容积-0.05m3;材料-炭钢.9)泵出口压力低开关PSL251:常开开关,压力低至2.5BAR,且延时5秒后会发出“COOLINGWATERPRESSRUELOW”报警。冷却水泵会进行如上所述的切换过程。 第五章9E燃机系统10）水泵出口压力表PI252：量程：0~10BARG。11）水泵出口流量测量孔板：孔径为187mm，当孔板前后压差为0.22BAR时，出口流量为470m3/h。12）水泵出口排放阀HV401：孔径直25mm.13）发电机空冷器冷却水进口碟阀HV402,HV404:孔径200mm; 第五章9E燃机系统14）发电机空冷器冷却水出口碟阀HV408,HV406:孔径200mm;15）发电机空冷器冷却水旁路阀HV410：孔径100mm;当发电机仅使用一个空冷器时，可打开该阀。16）发电机空冷器入水管放气阀HV403，HV405：孔径15mm;17）发电机空冷器出水管排水阀HV407，HV409：孔径25mm;18）燃机箱体冷却水入水管放气阀HV411：孔径15mm; 第五章9E燃机系统19）燃机箱体冷却水出水支路管排水阀HV412：孔径25mm;20）燃机冷却水出口总管路排水阀HV413：孔径25mm;21）燃机盘式热交换器内冷水入口碟阀HV011：孔径250mm;22）燃机盘式热交换器内冷水入口温度表TI150：量程0~100degC; 第五章9E燃机系统23）燃机盘式热交换器内冷水入口压力表PI151：量程0~6BARG；23）燃机盘式热交换器内冷水入口安全阀PSV152：设定动作压力6BARG；24）燃机盘式热交换器内冷水入口管路排气阀HV012：孔径15mm;25）燃机盘式热交换器内冷水出口管路排水阀HV013：孔径15mm;26）燃机盘式热交换器内冷水出口管路温度表TI152：量程0~100degC; 第五章9E燃机系统27）燃机盘式热交换器内冷水出口管路压力表PI154：量程0~6BARG；28）燃机盘式热交换器内冷水出口管路碟阀HV014：孔径250mm;29）滑油母管温度调节阀VTR1：温度设定值54degC;30）滑油冷油器:并联可切换布置,可单独运行,也可两个同时运行;31）透平左支撑腿出口水温热电阻（RTD）WT-TL-1； 第五章9E燃机系统32）透平右支撑腿出口水温热电阻（RTD）WT-TL-2；33）主燃油泵冷却水增压管道泵88WF：三相异步电机驱动;380V-2900RPM-0.75KW-1.8A;泵体扬程:20米;额定流量:60立方/H;燃机转速达14HT(8.4%SPD)后启动,14HT退出后(6%SPD)停运; 第五章9E燃机系统34）火焰探测器冷却水管道泵88WD：三相异步电机驱动;380V-2900RPM-0.75KW-1.8A;泵体扬程:20米;额定流量:60立方/H;燃机转速达14HT(8.4%SPD)后启动,14HT退出后(6%SPD)停运;5.2.7燃料系统 第五章9E燃机系统5.2.7.1概述:9E燃机的燃料系统根据所使用的燃料种类不同分为:(1)液体燃料系统;(2)气体燃料系统: 第五章9E燃机系统不同的燃料系统各自有自己的特点,这种特点体现在两个方面:一是燃料流量,压力以及温度的控制各有特点,二是系统的设备组成以及系统中的部件结构各有其特点.比如,在用轻油做燃料的系统中,常常采用控制燃油旁路回油流量的方法来达到控制送入燃烧室燃料量的目的;而为了提高燃烧效率,燃油喷嘴的设计结构也有特点,还必须加装雾化空气系统.在用气体燃料的系统中,常常采用速度比例阀和燃料控制阀串联的方式来控制送入燃烧室的燃料量.而在双燃料的系统中,则需要控制两种燃料比例的装置.在采用重油做燃料的系统中,则必须加装重油予处理装置.同使用轻油不同,还需提高雾化空气泵的增压比. 第五章9E燃机系统5.2.7.2系统组成及保护动作描述: 第五章9E燃机系统1)燃油截止阀VS-1:带油助动缸阀,靠跳闸油油压顶开,靠弹簧关断;打开约2秒时间,关断不超过0.5秒.2)燃油截止阀关位置开关33FL-1:常闭开关,当该开关动作时,即燃油截止阀VS-1关断时,该开关触点闭合,信号L33FL1C为“1”.3)燃油截止阀开位置开关33FL-2:常开开关,当该开关动作时,即燃油截止阀VS-1全开时,该开关触点闭合,信号L33FL2O为“1”. 第五章9E燃机系统上述两开关信号L33FL1C,L33FL2O仅在为“1”时,对于该阀VS-1的确切位置才有意义,若上述信号为“0”时,不能确定燃油截止阀的确切位置,故是无意义的. 第五章9E燃机系统4)燃油截止阀前压力开关63FL-2:常开开关,压力低至2.4BARG后,触点打开;压力升至2.76BARG后,触点闭合;压力低动作信号L63FL2L;机组完全在液体燃料下运行时,该压力开关动作后,延时2秒,MARK-V上会发出“LIQUIDFUELPRESSURELOW”报警,延时5秒,MARK-V上会发出“LOWLIQUIDFUELPRESSURE-TRIP”,燃机将跳闸.5)燃油截止阀前压力释放阀VR27:该阀动作压力设定值:6BARG; 第五章9E燃机系统6)主燃油泵PF1:辅助齿轮箱驱动,双螺杆泵.额定运行转速:1550RPM(MS-9型),1206RPM(MS-7型);在额定转速运行时,主燃油泵出口压力在69BARG,出口流量:52440L/H,在15%转速(233RPM)时,主燃油泵出口压力在11.7BARG,出口流量:8208L/H;但在实际运行中,因受到燃油旁路阀的回油,主燃油泵的出口压力及流量皆低于上述参数;主燃油泵的设计保证其出口流量在任何时候都大于燃机所需燃油流量,故燃油旁路阀在任何时候皆不能全关. 第五章9E燃机系统7)主燃油泵电磁离合器20CF-1:起机过程中,该离合器上电后主燃油泵起转(若该离合器电磁离合片有剩池,在该离合器未上电时,主燃油泵也可有转速).一般,该电磁离合器上电的条件为:燃油电磁阀20FL-1上电,建立了跳闸油压力后,燃油截止阀VS-1完全打开(L33FL2O为“1”)且燃油截止阀前压力不低.8)主燃油泵出口压力泄压阀VR4:设定泄放动作压力82.8BARG,该阀保证在主燃油泵下油设备故障(堵塞,或流量分配器卡涩时)情况下,完成泄压工作,保证主燃油泵不致损坏. 第五章9E燃机系统9)燃油旁路控制阀VC3-1:带助动筒活塞阀,活塞直径28.5mm,其开大,关小由控制系统及燃油伺服阀65FP控制,控制进入燃机的容积流量.10)燃油旁路控制阀伺服阀65FP:4way4position不定位阀.伺服电流控制.11)燃油伺服阀液压油供油油滤FH3-1:40µ金属滤,带压差高指示红色钮.12)燃油流量分配器FD1-1:分柱型和圆盘型两种,现1#燃机运行中的为柱型,圆盘型为备用.它为同轴驱动的(正常运行时靠燃油驱动,启动点火时由电机88FM驱动5秒)14对精确加工的小齿轮泵,保证了进入燃机的14个喷嘴中的燃油流量相同;出口压力(喷嘴背压)可有小的差别.燃油背压压差控制在3BAR之内属正常. 第五章9E燃机系统13)流量分配器驱动电机88FM:(仅在柱型流量分配器上使用)0.37KW-1400RPM-400V-3PH-50HZ.该电机启动控制信号为L4FM,它在燃机容许点火时,即:燃机清吹结束(14HM转速后60秒)且燃机转速下降至12%,燃油截止阀已开始打开(不在关位置,L33FL1C不为“1”)时带电,该电机启动,5秒后停运.14)燃油喷嘴背压选择阀及背压表组件OF-2:选择阀共有16个测量位置(1~16),其中1~14位置分别为测量1#~14#燃油喷嘴背压,15为测量主燃油泵出口压力,16为测量主燃油泵入口压力.压力表量程为0~105(BARG). 第五章9E燃机系统15)流量分配器转速磁性测速探头77FD-1,-2,-3:该探头距流量分配器测速齿安装间隙要求在:1.27±0.127(mm)之间.否则会测量不准.其测量信号经变换为燃油流量信号后分别送至,,机,经中选作为FQL1_燃油流量的反馈信号参与燃料控制.16)燃油喷嘴单向阀VCK1-1T14:共14个.其设定开启压力为8.3BARG.其作用有如下两条:(1)燃机点火及正常运行时,保证进入到燃油喷嘴中的燃油有一定的压力,保证油喷嘴的燃油雾化,燃烧完全; 第五章9E燃机系统(2)燃机停机过程中,保证在燃油压力降至动作压力以下,该油路关断,保证燃油截止阀,流量分配器,燃油喷嘴之间管路充满燃油,不至有空气进入;(3)为流量分配器提高下油顶压,防止流量分配器不至超速. 第五章9E燃机系统17)启动失败排放阀VA17-1,-2,-5:为燃机点火失败后,提供排放燃油通道,在水洗中,提供水洗水的排放通路.该阀靠自带弹簧打开,靠压气机排气压力AD-2来关断,该阀为常开阀,起机过程中,压气机排气压力约升至1.0BARG后,此时燃机转速约55%SPD左右,该阀关闭. 第五章9E燃机系统18)燃油管路轻油冲洗排放阀VP-1,-2(VP-1接入10根燃油管路,VP-2接入4根):为燃机首次投运或燃用重油跳机后的轻油冲洗提供排放通路,该阀的关断受燃油管路冲洗电磁阀20PF-100控制,其操作油源为液压油,该油压油来至液压油母管中去IGV系统的一个分支. 第五章9E燃机系统19)燃油管路冲洗电磁阀20PF-100:该电磁阀上电,为冲洗阀VP-1,-2接通液压油压力回路,使得VP-1,-2打开;该电磁阀失电,该液压油压力通过该电磁阀的泄油回路泄压,冲洗阀在阀体弹簧的作用下关断.20)冲洗阀VP-1的位置开关33PF-1:用于检测冲洗阀VP-1的位置状态,信号L33PUR1C为“1”时,表示该冲洗阀为全关位置,否则该阀未全关; 第五章9E燃机系统21)冲洗阀VP-2的位置开关33PF-2:用于检测冲洗阀VP-2的位置状态,信号L33PUR2C为“1”时,表示该冲洗阀为全关位置,否则该阀未全关;VP-1,P-2皆在全关位置时,MARK-V才认为燃油冲洗阀为关闭(信号L33PURC为“1”).若上述两位置开关信号L33PURIC,L33PUR2C不一致,则控制系统会发出“PURGEFUELLIQ.SWITCHTROUBLE”报警. 第五章9E燃机系统因现燃油管路的冲洗操作皆按作业指导书手动进行,对于燃机的自动燃油冲洗在此不再详述.22)高压燃油油滤FF2-1,-2:两滤筒并联布置可在线切换,每个滤筒中装有3个100µ金属滤芯.23)高压燃油滤压差开关63LF-3:常闭开关,压差升至1.03BAR时,常闭点打开,延时1秒,在MARK-V上会出现“H.P.LIQUIDFUELFILTERDIFFPRESSUREHIGH”报警.5.2.8雾化空气系统5.2.8.1概述: 第五章9E燃机系统在使用液体燃料的燃气轮机发电机组中,为了使液体燃料更好的雾化,提高燃烧效率,需要配备加压的雾化空气系统.雾化空气系统向燃料喷嘴的雾化空气腔内提供具有足够压力的空气,在全部运行范围内,雾化空气的压力于压气机排气压力的比值应保持在一定的范围内(视燃用重油或轻油的不同,对雾化空气压力有不同的要求,GE公司有相应的规范).在点火转速时,因机组转速比较低,因而由辅助齿轮箱驱动的主雾化空气压缩机的流量与压力皆较小,故需要一个起动雾化空气压缩机(也叫辅助雾化空气压缩机),以便在点火,暖机以及升速 第五章9E燃机系统阶段,向燃油喷嘴提供具有同样雾化空气压力与压气机排气压力的比值的雾化空气.雾化空气系统主要包括:主雾化空气压缩机,启动(辅助)雾化空气压缩机,雾化空气予冷器以及一些向关的保护测量设备.5.2.8.2功能描述: 第五章9E燃机系统液体燃料从燃油喷嘴喷入燃烧室时,往往会形成比较大的液滴,这样燃油就无法和空气均匀地混合,因而不能充分燃烧,并且会有一部分燃油液滴被燃气携带经过透平地高温燃气通道和烟窗排入大气.这样不仅降低了燃烧效率,加大了机组的油耗,而且可能出现油滴在高温燃气通道地部件上燃烧,造成这些部件局部超温被烧坏的情况. 第五章9E燃机系统雾化空气由加工在燃油喷嘴上的内部管路和喷口按照一定的方式喷入燃烧室,撞击由喷油嘴喷射出来的燃油,使燃油液滴破碎成油雾,这样显著地增加了点火地成功率和提高了燃烧效率.在点火,暖机,升速及机组的整个运行期间,雾化空气系统自始至终都在工作.5.2.8.3系统组成及保护动作描述: 第五章9E燃机系统1)雾化空气予冷器HX1-1:多根铜管式冷却器.管冷走冷却水,管外走压气机排气;该予冷器的作用有:(1)降低进入辅助雾化泵,主雾化泵的空气温度,防止泵的高温损坏;(2)热空气不易压缩,冷空气较易压缩,降低温度后,可减低辅泵或主泵的功耗损失.2)气体燃料系统清吹控制空气气滤FA4-1:主要在使用气体燃料时使用,在此略. 第五章9E燃机系统3)雾化空气予冷器后温度热电偶AAT-1A,AAT-2A(“K”型):用于测量,显示雾化空器予冷器后的空器温度;AAT-1A对应的温度信号为:AAT1;AAT-2A对应的温度信号为:AAT2.参与控制系统进行计算及保护的信号为:AAT,AAT是按如下方式得出得计算值:若1℃＜AAT1,AAT2＜200℃时,(1):若ABS(AAT1-AAT2)＜2℃,则AAT=(AAT1+AAT2)/2;(2):若ABS(AAT1-AAT2)≥2℃(BADSPREAD),则AAT=MAX(AAT1,AAT2); 第五章9E燃机系统若AAT1≤1℃或AAT1≥200℃(BAD1),而1℃＜AAT2＜200℃,则AAT=AAT2;若AAT2≤1℃或AAT2≥200℃(BAD2),而1℃＜AAT1＜200℃,则AAT=AAT1;若AAT1≤1℃或AAT1≥200℃且AAT2≤1℃或AAT2≥200℃,则AAT=AAT2; 第五章9E燃机系统在上述情况中,只要BAD1,BAD2,BADSPREAD三者有一种情况发生,则MARK-V控制系统会有“AIRATOMIZINGTEMP.MEASUREFAULT”报警,表示雾化空气热偶测量故障. 第五章9E燃机系统若AAT≥135℃,则在MARKV上会发出“ATOMIZINGAIRTEMPERATUREHIGH”报警;若该种情况持续300秒后,燃机会进入自动停机程序.因该处温度过高,会导致雾化空气质量流量得不足和雾化空气泵得损坏.导致雾化空气温度高的原因可能为热偶故障或雾化空气冷却水不足,雾化空气予冷器排气不完全,汽化等原因,出现上述情况后应及时妥善处理,找出原因,及时排故.减少电量的损失. 第五章9E燃机系统4)启动雾化空气泵隔离阀得压力调节阀VPR68-1:该阀的设定动作压力为3.79BARG;保证通过电磁阀20AB-1的气压及气动阀VA22-1的操作气压不超压,保护元器件.5)辅助雾化空气泵电磁阀20AB-1:该电磁阀的带电与失电控制了气动阀VA22-1的动作,断开或接通辅助雾化空气泵的入口气路. 第五章9E燃机系统20AB-1的带电与否(L20AB1X)受转速继电器14HC(L14HC)控制.在起机过程中,燃机转速上升至60%后,14HC上电,20AB-1电磁阀上电,气动阀VA22-1断开辅助雾化空气泵入口气路;燃机停机过程中,燃机转速下降至50%后,14HC失电,20AB-1电磁阀失电,启动阀VA22-1接通辅助雾化空气泵入口气路.6)辅助雾化空气泵入口气动阀VA22-1:2WAY2POSITION定位阀,该阀控制辅助雾化空气泵入口气路的断开与接通. 第五章9E燃机系统7)辅助雾化空气泵CA2:罗茨泵,由交流电机88AB-1驱动,旋转凸轮式轴流泵.型号:A5CDLK34P;驱动轴(双凸轮)转速:4000RPM,连续运行时,进出口压差:0.83BAR.8)辅助雾化空气泵驱动电机88AB-1:15KW-2925RPM-400V-3PH-50HZ.该电机的起停受转速继电器14HC控制,燃机启动过程中,主保护带电后,该电机启动,燃机转速达60%后,该电机停运;停机过程中,燃机转速降至50%后,该电机启动,主保护失电后停运.9)辅泵驱动电机加热器23AB-1:作用为防潮,保持电机绝缘.该电机运行后,加热器退出 第五章9E燃机系统该电机停运后,加热器投入. 第五章9E燃机系统10)主雾化空气泵CA1:辅助齿轮箱驱动,单级离心泵.型号:SCF-6.额定入口压力10BARG,额定出口压力:18BARG.额定入口温度107℃;(不得低于93℃,不得高于121℃),额定出口温度:205℃.转速:43000RPM.11)主雾化空气泵进出口压差变送器96AD-1:变送范围:0~12(BAR),0~4(mA)对应MARK-V上显示代码为AAP.在运行转速以上,若AAP≤1.03BAR,则MARK-V上会发出“ATOMIZINGAIRDIFFERENTIALPRESSURELOW”报警,同时,重油运行时,燃机会因该压差低自动切换至轻油. 第五章9E燃机系统12)雾化空气回路循环气动阀VA18-1:此阀为在燃用气体燃料时,为雾化空气提再循环回路,它的接通与关断受电磁阀20AA-1的带电与失电来控制.13)雾化空气回路循环气动阀之电磁阀20AA-1:该电磁阀在选择了气体燃料之后,延时300秒后带电,该阀带电后,接通气动阀VA18-1的控制气源回路,使得气动阀VA18-1打开,使雾化空气大部分经旁路循环阀打循环,较少的一部分对雾化空气喷嘴起冷却保护作用.14)其他诸如手动隔离阀,单向阀,低位排放阀等,可结合系统图讲解. 第五章9E燃机系统5.2.9冷却空气与密封空气系统5.2.9.1概述:我们前面讲过的冷却水系统的冷却对象的温度都不很高,但都是必须进行冷却的.这里要讲的冷却空气系统的冷却对象是高温燃气通道的高温热部件.防止燃气通道中的高温部件超温受到损坏,在燃气轮机组中是通过两条措施来实现的,第一条措施是对高温燃气通道中的热部件进行冷却,冷却用的介质是空气,第二条措施是为机组设置了温度控制系统和超温报警以及超温遮断跳闸保护系统.其中,冷却空气系统的采用,除了保护高温部件不受到超温 第五章9E燃机系统损害这一功能外,还具有可以提高透平进气温度,从而提高机组的出力和热效率的功能.因此,为燃气轮机组设计合理的冷却空气系统,并使其正常可靠的运行,是十分必要和十分重要的.在9E燃气轮机中,需要进行冷却的高温部件有:透平的喷嘴和动叶,透平的轮盘,还有透平的外壳和排气管道的支撑.冷却所用的空气主要由机组本身的轴流式压气机提供,但是冷却透平外壳和排气管道的支撑所用的冷却空气由安装在机组之外的离心风机(88TK-1,-2)提供. 第五章9E燃机系统为了从压气机引出冷却空气,在设计过程中,对压气机的结构做了仔细的考虑.把这些考虑和另外一些设计思想综合起来(例如:利用压气机的加压空气进行轴承的密封,在起机停机过程中,在压气机的某一级后面抽出一部分空气排入大气,以防止压气机出现喘振等)形成了本节所要讲述的冷却与密封空气系统.因此,冷却与密封空气系统的功能不能狭义地看成只是起到冷却与密封地作用.在9E燃机中,冷却与密封空气系统地功能是:(1)对透平高温通道里地热部件进行冷却. 第五章9E燃机系统(2)冷却透平外壳和排气管道支撑.(3)提供透平轴承密封所用地空气.(4)为压气机防喘振提供放气通道.(5)为气动阀门提供操作气源.5.2.9.2透平的冷却:压气机第十六级处,空气经过压气机转子轮盘上特殊加工出来的内部气道引入转子旋转轴心处的中心孔道,这部分加压空气由转子中心孔道出来后分别去冷却第一级透平叶轮的轮盘后侧面和第二级透平叶轮轮盘的前侧面以及第二级透平叶轮轮盘的后侧面.冷却第 第五章9E燃机系统一级透平叶轮的轮盘后侧面的空气再去冷却第一级动叶,冷却第二级透平叶轮轮盘前侧面的空气再去冷却第二级动叶,动叶是空心叶片,空气由叶根处加工出来的气孔进入空心动叶片,一部分空气由开在内弧和背弧上的小孔流出,在叶片型面上形成一层冷却气膜,一部分空气径向通过动叶,从顶部的孔口流出去,以此来实现对动叶的冷却.冷却空气由动叶流出后,汇入燃气的主流向下游流去.从压气机高压密封处漏过来的一部分空气用来冷却透平第一级叶轮轮盘的前侧面和第一级喷嘴的后侧. 第五章9E燃机系统压气机排气中的一部分空气不进入燃烧室,而是直接去冷却透平的第一级喷嘴和第二级喷嘴.为了确保透平转子的部件不受到超温而造成的损害,9E燃机中布置了12支(6对)热电偶用来监测透平的轮间温度.TTWS1FI1,2:第一级前内径处;TTWS1AO1,2:第一级后外径处;TTWS2FO1,2:第二级前外径处;TTWS2AO1,2:第二级后外径处; 第五章9E燃机系统TTWS3FO1,2:第三级前外径处;TTWS3AO1,2:第三级后外径处;上述12支(6对)热电偶的信号送入通讯机中,每对的两支热偶取平均值,得到6个温度信号(AVG1,2,3,4,5,6),参与燃机的控制与保护:一:在燃机启动完成后的60分钟之内时:若AVG1＞465.6℃ORAVG2＞548.9℃OR 第五章9E燃机系统AVG3＞548.9℃ORAVG4＞548.9℃ORAVG5＞521.1℃ORAVG6＞465.6℃时,MARKV上会发出“WHEELSPACETEMPERATUREHIGH”报警;二:在燃机启动完成后的60分钟之后时:若AVG1＞426.7℃OR 第五章9E燃机系统AVG2＞510℃ORAVG3＞510℃ORAVG4＞510℃OR 第五章9E燃机系统AVG5＞482.2℃ORAVG6＞426.7℃时,MARKV上会发出“WHEELSPACETEMPERATUREHIGH”报警;若上述6对热偶任一对温度之差超过83.3℃,则在MARKV上会发出“WHEELSPACETEMPDIFFERENTIALHIGH”报警; 第五章9E燃机系统AVG1,AVG2,AVG3,AVG4,AVG5,AVG6中最高温度小于149℃后,燃机方容许进行水洗(L69TWW为“1”).5.2.9.3透平外壳和排气框架支撑的冷却 第五章9E燃机系统透平外壳和排气管道支撑冷却用的冷却空气是由安装在机组之外的两台马达驱动的离心式压缩机88TK-1,88TK-2提供的.每台风机的出口管路上装有单向阀和压力开关63TK-1,-2;该开关为常开开关,当分机出口压力低于3.81±0.76(Kpa)后,该触点打开;若燃机正常运行时,有一个压力开关动作,在MARKV上会发出“EXHAUSTFRAMECOOLINGAIRPRESSURELOW”报警,出现此报警后,要求运行人员手动降燃机负荷至75%负荷运行,并及时处理;若两个压力开关皆动作,则燃机MARKV会发出“EXHAUSTFRAMECOOLINGSYSTROUBLE-UNLOAD”报警;燃机降自动降负荷.冷却空气先冷却透平外壳,然后经过排气管道中的空心支撑流入管道支架,对空心支撑和管道支架进行冷却.冷却空气一部分汇入透平排气,另一部分直接排入大气. 第五章9E燃机系统5.2.9.4轴承密封孔气 第五章9E燃机系统用于轴承密封的空气是从压气机第五级处的压气机气缸外部接头引出的(AE-5).这里的空气压力还不太高(1.0BARG),空气引出后经过一只隔离阀进入分离器,分离出空气中的杂质以防止它们进入轴承将轴承磨损.分离出的杂质经孔板排入污水管道,该孔板的作用是限制排放的空气量,使分离器保持一定的压力.经分离后得到的清洁加压空气分别经法兰孔板B,G,E进入1#,2#,3#轴承.加压空气被引入轴承的两端,形成一道压力屏障,把本来可能通过轴承机械密封漏出来的润滑油带回轴承箱里来.在完成密封任务之后,空气随润滑油进入油管,再进入润滑油箱,经抽油烟机排出.节流孔板B,G,E控制了去轴承的密封空气流量和压力.