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燃机本体结构及系统部分主要包括GE
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一、概述
GE企业工业型燃气轮机是于40年代后期,在TG180飞机发动机基础上发展起来。第一台型号称为MS3002、功率为4800hp工业型燃气轮机于1984年制成,用作机车牵引动力,今后,功率增至5000hp,被用于天然气管线增压。1955年为了满足市场需要,设计了新压气机,发展了MS5001和MS5002机组,其功率为2万多千瓦。1970年左右,在MS5001机组基础上,发展成功率为47260kw、频率60hzMS7001A型机组。在该机组基础上于1975年发展成功率为85200kw、50hzMS9001B型机组,并于1978年发展了功率为75000kw、60hzMS7001E型机组,进而于1979年发展成功率为31050kw、50hzMS6001A型机组;于1980年发展成功率为36730kw、50hzMS6001B型和功率为105600kw、50hzMS9001E型机组。1985年则由MS7001E型机组发展成功率为80080kw、60hzMS7001EA型机组,并由MS7001E演化成为功率达147210kw、60hzMS7001F型机组。今后,在该机组基础上于1992年发展成功率为211070kw、50hzMS9001F型机组和功率为158090kw、60hzMS7001FA型机组。并于1994年派生成功率为22kw、50hzMS9001FA型机组,于1995年派生出功率为70140kwMS6001FA型机组。其发展过程见下列图所表示。
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二、MS9001E型机组
以南山电厂9E机组为例,本企业“以大代小”项目标燃机是GE企业生产9E系列9171E型燃气轮机。由一个额定功率为1000KW开启马达,一个17级轴流式压气机、一个由14个燃烧室组成燃烧系统、一个3级透平转子组成。轴流式压气机转子和透平转子由法兰连接,并有3个支撑轴承。燃机发电机是空冷、三相、二极、3000rpm转速、50HZ频率交流电、实心铸铁转子同时发电机。发电机在基本负荷下运行输出功率为120MW。发电机励磁机系统为带有旋转二极管交流励磁机。为无刷励磁。
该机组结构特点是:
(1)整体式单轴结构型式,即压气机、燃烧室和燃气透平,包含压气机进气机闸和燃气透平排气扩压机闸,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、燃料系统、开启系统、传动齿轮箱等也都安装在底座上。这么能够节约现场安装时间和机组设备运输费用。
(2)在燃气透平侧热端输出功率,这么有利于减小压气机转子传扭负载,但不利于排气扩压机闸与余热锅炉联结。
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(3)采取三个轴承支撑方案,这是因为转子刚性不够好缘故。这种支撑虽能改进转子刚性,能够使压气机后几级径向间隙减小,略能提升压气机效率,不过多了一个轴承将使机组结构复杂化,尤其是对三个轴承同心度要求很高,不然会因轴承之间同心度偏差而影响转子临界转速。
(4)压气机由进气机闸、气缸、静叶、转子、动叶、气封和排气扩压缸等部件组成,压气机有17级,为了预防开启过程中压气机发生喘振,压气机进口装有可转导叶,并在第4级和第10级静叶后设置防喘放气口。当机组用于联合循环时,进口可转导叶能够在特定负荷范围内,确保透平前燃气温度恒定不变,有利于改进机组部分负荷效率。
(5)燃烧室采取分管逆流式布置,共有14个。这么能缩短整台机组轴向长度,改进转子刚性,并使燃烧室能够作全尺寸、全参数调整试验。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、轻油及重油。4个紫外线式火焰探测器,#4、#5、#10、#11燃烧室上各一个。两个电极高压火花塞,#13、#14燃烧室各一个。
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三、MS9001FA型机组
MS9001FA单轴重型燃气轮机,50HZ(3000RPM),由MS7001FA发展而来,,在ISO和标准进气、。采取DLN(DryLowNOx)18个燃烧室燃烧系统,并采取冷端输出功率,这一特征显著改进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,降低了流阻损失。
用于单轴联合循环,蒸汽轮机转子与燃气轮机转子经过一刚性联轴器联结,发电机转子也是经过联轴器与蒸汽轮机转子末端联结。整个驱动端轴向对中由位于燃气轮机中推力轴承维持。燃气轮机与蒸汽轮机气缸之间拉杆用来保持定子部分对中。
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