PG6581B型燃机特选材料

PG6581B 燃 气 轮 发 电 机 组 使 用 维 护 说 明 书 （电 起 动） R 0 4 0 . 0 1 / 0 2 南京汽轮电机（集团）有限责任公司 材料a南京汽轮电机（集团）有限责任公司代号 R 040 .01/02 代替 PG6581B 燃气轮发电机组使用维护说明书（电起动）共 90 页第 1 页编 制何 奎 2004.2.18校 对陈智勇 曾凤清 朱新铭 周忆审 核杨家强2004.2.24会 签标准审查 邓爱平2004.2.24审 定李庆松2004.2.25批 准 标记数量页次文 件代号简要说明签名磁盘 ( 带 ) 号底图 号旧 底图号归档 目 录 3 燃气轮机的辅机系统 3.1概 述3.2 附件传动系统 3.3 起动系统和盘车系统 3.4 润滑油系统 3.5 液压油系统 3.6 遮断油(控 制油)系统 3.7 燃料系统 3.8 危险气体检测系统 3.9 雾化空气系统 3.10 冷 却 密封空气系统 3.11 开 式 循环冷却水系统 3.12 消 防 系 统3.13 通 风 和照明系统 3.14 压 气 机与透平清洗系统 3.15 压 气 机抽气处理系统 3.16 油 气 分离系统 3.17 重 油 冲洗系统 2 燃气轮机 2.1概 述2.2 进气室及进气分流器 2.3 压气机气缸 2.4 透平气缸 2.5 透平排气缸 2.6排 气 室2.7 压气机叶片 2.8 透平叶片及通流部分 2.9 转子组件 2.10 轴 承2.11 燃 烧 系 统2.12 燃 气 轮机支承 1.2 机组的主要技术性能指标 1.3 机组对燃料,冷 却水及电源的要求 1.4 机组结构简要说明 1 总则 1.1 机组概述 4发电机总成 4.1发 电 机4.2 电气设备 R040.01/02- 2 -8 机组的安装和找中心 11 机组的维修和检查 10 机组的事故停机及故障处理 10.1 事 故 停 机10.2 故 障 处 理9机组的运行 9.1 机组的运行规范 9.2 首次运行前的检查和准备 9.3 运行人员职责 9.4 总的运行注意事项 9.5 正常带负荷运行的准备 9.6 运行程序 9.7 报警显示系统 7 进气装置 7.1概 述7.2 进气过滤室 7.3 进气消音器 6 控制系统总成 6.1 概 述6.2 SPEEDTRONIC 轮 机控制盘 6.3 发电机控制盘 6.4 发电机保护盘 6.5 马达控制中心柜 6.6 其它电气设备 5负荷齿轮箱 5.1 齿轮箱的主要结构 5.2 主要技术性能参数 R040.01/02- 3 -1.1 机组概述 PG6581B 快 装式电站是紧凑的箱装燃气轮发电机 组。它的主体部 分由控制室、燃气轮机、发电机三大部 分组成。其中燃气轮机及控制 室分别装设于大型焊接底盘上。为了户 外安装及隔音、隔热的需要， 在底盘上装有全天候罩壳。发 电机不设 置底盘，直接安装在使用现场 的基础上。为了传动上的需要，在 燃气轮机与发电机之间装有负荷齿 轮箱。负 荷齿轮箱装在独立的底盘上。根据户外安装的要求，在齿轮 箱及发电机上加装了罩壳。 机组可以单独运行，作基本负荷或尖峰负荷发电之用，也可以和 余热锅炉及汽轮机等设备一起,组 成联合循环电站。 机组体积紧凑，占地面积小，辅 助设备少。电站设备的程序控制、 检测保护全部采用电子电路，操作运行 的自动化程度较高，需 要的运 行人员较少。 1.2 机组的主要技术性能指标 1.2.1 ISO 状 态 下 机 组的额定功率 ISO状 态 (大 气 温 度 15 ，大 气 压 力 1.013105 Pa，相对湿度 60%)。 燃 机 转 速 5163r/min， 进 气 压 力 损 失 101.6mm 水 柱，排气压力损 失 63.5mm 水 柱，并且使用的气体燃料符合规范 GEI-41040F， 液 体 燃 料 符 合 GEI-41047H， 机组单循环运行时的参数： 运行方式： 基本负荷 燃 料： 轻柴油 重油 输出 ：41160KW36788KW热耗 率：11320kJ/kWh 12144kJ/kWhISO状 态 (大 气 温 度 15 ，大 气 压 力 1.013105 Pa，相对湿度 60%)。 进气压力损失 100mm水柱，排气压力损 失 350mm水柱，液体燃料符合 GEI-41047H，联合循环时 运行方式：基 本负荷 燃 料：重油 输出 ：36269KW 热耗 率；12315kJ/kWh 排气温度：523 排气流量：523.45 t/h机 组出力与 热耗率测 量允差按 GEK-107551A现场性 能试验规 范选取 。 1.2.2 非 ISO 状 态 下 机组性能的修正 当机组不在环境温度 15，大气压力 1.013x105 Pa的条件下运行 时，其性能参数按下列曲线修正： 大气温度修正：544HA875-2 Rev 1（ 天 然气、标准燃烧室） 544HA876-2 Rev 1（ 轻 柴油、标准燃烧室） 大气压力修正：416HA662 Rev B（ 天 然 气、轻柴油） 可转导叶(流量)曲 线：544HA875-3 Rev 1（天然气、标准燃烧室） 544HA876-3 Rev 1（ 轻 柴 油、标准燃烧室） 1 总则 R040.01/02- 4 -R040.01/02- 5 -R040.01/02- 6 -R040.01/02- 7 -R040.01/02- 8 -R040.01/02- 9 -1.3.2 冷 却 水 当供水系统采用开式循环时，供给 机组使用的冷却水应符合美国 通用电气公司规范 GEK28170 的 要求。 当供水系统采用闭式循环时，供机 组使用的冷却水应符合美国通 用电气公司 GEI41004 的 要 求 。1.3.1.2 重 油、轻柴油 供给机组使用的轻柴油及重油应符合规范 GEI-41047H 的 要 求 . 送到机组轻柴油及重油入口法 兰处的参数如下： 压 力 ： 0.21 0.59MPa（ 表 压 ）流量：6300L/min 重油温度：小于 135 ，以粘度不大于 15m2 /s为准 轻柴油温度 4.432.2 过滤精度：轻柴油 5m；重油 10m 1.3 机组对燃料，冷却水及电源的要求 R040.01/021.2.3 进 排 气压力损失对机组性能的影响 机组的进排气压力损失按 996Pa 及 622Pa 设计，当进气排气压力 损失增加时，产生的影响如下： 每增加 996Pa（4水柱） 压力损失对输出功 率影响对热耗率 的影响对排气温 度影响进气-1.55+0.55+1.2排气-0.55+0.55+1.21.3.1 燃 料1.3.1.1 天 然 气 供给机组使用的天然气应符合美 国通用电气公司规范GEI 41040F 之 要 求 。 机组的供气系统由用户自备，送至 机组燃料入口法兰处的天然气 参数如下： 压力：额定值：2.035MPa（ 表 压 ） 最 小 值 ： 1.86MPa（ 表 压 ） 最 大 值 ： 2.21MPa（ 表 压 ） 压力波动：1%（ 波动速率 0.25%/S） 温度：最小：高于使用压力下天然气露 点温度 28 最大：125 流量：最小：3200Nm3 /h（ 20 、 101.325Kpa压 力 条件下） 最 大 ： 14000Nm3 /h（ 20 、 101.325Kpa压 力条件下） - 10 -1.3.3.2 机 组要求用户提供四路交流电源。 第一路马达控制中心交流工作电源：电压 380/220V10%， 三 相四线 50Hz，容量 200kW。送至马达控制中心 A 端 子列。 第二路马达控制中心交流备用电源：电压 380/220V10%， 50Hz三相四线，容量 200kW。送至马达控制中心 A 端 子列。 第三路水清洗装置交流电源： 电压 380/220V10%， 50Hz 三 相 四线 ， 容 量 120kW。 送 至水洗站控制盘。 第四路起动电机交流电源：电压 3000V10%， 50Hz 三 相 ， 容 量540kW。 送 至机组辅机间内起动电机接线箱。 1.4 机组结构简要说明 PG6581B 快 装式燃气轮机电站的主体由控制室、 燃气轮机间和负 载设备三大部分组成。 燃气轮机间（以下简称燃机间）装 有燃气轮机及其辅机。所有这 些设备均装在一个大型的工字钢焊接底 盘上，底 盘上装有防风雨、隔 音、隔热罩壳。罩壳上有门、通风窗 及可拆除的罩顶,便于设备的检 查和维修。室内设有消防系统。 燃气轮机由 17 级的轴流压气机、三级 透平和 10 个 分管式燃烧室 组成。 燃机间的前端也称辅机间，其 作用是容纳燃气轮机运行所需要的 各种辅助设备，主要的有润滑油系统 、油箱（辅机间底盘内腔）、冷 油器、起 动及盘车系统、附件齿轮箱、燃料系统、就 地仪表盘、液 压 油系统等。 控制室为一个装有空调的独立隔间 ，位 于辅机间前方并与辅机间 成一直线。控制室内容纳具有控制、指示和保护功能的设备，主要有 轮机控制盘、发电机控制盘、发电机保 护盘及马达控制中心。 负载设备包括负荷齿轮箱和闭式空气冷却同步发电机及有关设 备。为适应户外安装的需要，这些设备 加装有防风雨的罩壳。 除上述的主体部分外，机组还包括： 1.3.3.1 机 组要求用户提供二路直流电源 第一路机组的直流动力电源。电压 120V10%， 负 荷 100A， 1h。送至马达控制中心 E 端子列。 第二路机组的直流控制电源。电压 120V2%，纹波系数2%，负 荷 40A，送至马达控制中心 E 端子列。 当用户在合同中要求随机组配套 供直流系统时,则 不要求用户再 提供上述二路直流电源。 送至机组冷却水进口法兰处的冷却水参数如下: 燃 气 轮 机发 电 机 流量 t/h 145 150 允许最大工作压力（表压）MPa 0.460.4 温度 33 33 R040.01/021.3.3 直 流 和交流电源 - 11 -a. 架设于机组上方或侧向的进气装置， 主要设备有进气过滤室 ， 进气消音器及进气管道。 b. 架设于机组顶上或侧向的排气装置， 主要设备有排气消音器 、 排气管道及作热补偿使用的膨胀节。 c. 设置于机组外侧的自动消防装置。 d.设置于机组外侧的压气机抽气处理装置（进气过滤器自清洁 吹扫用气）。 e.设置于进气过滤室下的备用空气压缩机装置（进气过滤器自 清洁吹扫用气）。 f. 设置于机组外侧的压气机水洗站。 g. 设置于机组外侧的两台透平气缸冷却风机。 h. 设置于机组外侧的润滑油油气分离系统。 R040.01/02- 12 -2. 燃气轮机 2.1概 述 这一部分主要介绍发电机组中的燃机部 分，即燃气轮机的主体及 其有关的部件，包括轴流式压气机、 燃烧室、燃气透平等各部套,从 压气机的进口法兰开始至燃气透平排气室的出口法兰为止及一号轴 承、二号轴承等。上述部件全 部安装于燃机间内公用底盘之上。 2.3.2 压 气 机气缸 在压气机进气缸的后面，与之相连接的是压气机气缸，为便于安 装和维修，缸体设有水平中分面，把气缸分为上下两半。在缸体上加 工有 T 型 沟槽，用 以装配压气机第一级至第十级静叶。压 气机静叶的 安装，从 水平中分面开始，沿 圆周方向进行。为防止叶片滑落，在中 分面处加工有小槽，用以安装压板，将静叶叶根压住。空气流通过这 些叶片被压缩。在第五级和第十一级，均设有抽气口，从这两处抽出 分别起密封和冷却作用的压缩空气。在 各自的抽气口处，有法兰和相 应的管道连接，使抽出的空气流向所需要的地方。 压气机气缸的前后两端，均有垂直中分面，分别用螺栓将进气缸 和排气缸连接，使整个压气机 的缸体成一刚性整体。 为防止压气机在起动和停机过程中以及低周波运行下出现喘振 现象，在压气机第十一级的抽气口后 安装了防喘放气阀VA2-1 和 2.3.1 压 气 机进气缸及一号轴承座 空气流经过进气分流器后，便 进入压气机进气缸的收敛段，使 得 空气流均匀进入压气机的通流部分。结 构上，在 其收敛段的前端外侧 安装了进气室的挡板，其后部分，安装进口可转导向叶片。在缸体上 加工出均匀分布供装配可转导叶片用、且精 度较高的孔，在缸体的内 外侧分别装配着可转导叶内气封环和驱 动可转导叶的齿环、齿 条。在 进气缸的前端空腔中，为 一号轴承座部 分，其上安装有一号支持轴承 和推力轴承，用以支持燃气轮机的转子 低压端轴颈和承担燃气轮机 组 的全部轴向推力。进气缸设有 水平中分面及与压气机气缸相连接用 的 垂直法兰。 R040.01/022.2 进气室及进气分流器 燃气轮机的空气经过进气过滤室、消音 器、过渡管之后，便通过 进气室和进气分流器进入压气机的进气缸。进气室为一钢板焊接组 件，由箱体和法兰焊成。其进口通过法 兰与机组的进气管道相连接， 而出口则通过法兰与机组进气 缸的垂直法兰轴向连接。 气流在分流器处被均匀地分成两部分，然后沿轴向进入压气机进 气缸内。 2.3 压气机气缸 压气机气缸共分三段，分别为 压气机进气缸及一号轴承座、压 气 机气缸和压气机排气缸。三部 分缸体均为大型铸铁件。 - 13 -2.4 透平气缸 透平气缸是燃气轮机中继压气机气缸之 后的又一大的铸造缸体 ， 透平气缸肩负着透平通流部分的各动、静零 部件支承与对中，确保各 零部件的轴向和径向的定位尺寸及各种 间隙尺寸。由于高温的燃气 要 从透平气缸中的通流部分通过，因 此，合理地组织好热膨胀是很重要 的，这一点不仅影响机组的安全运行， 也影响着机组的性能。 在透平气缸上， 安装着第一、 二、 三级喷嘴和第一、 二、 三级复 环。为加工和安装检修的方便，各级喷嘴均设有水平中分面，分为上、 下两半。在气缸的内圆壁面上，加工有 T 形凸肩，用以安装复环。二 2.3.3 压 气 机排气缸 压气机的排气缸系压气机缸体的高压部分。为安装加工方便，也 设有前后垂直法兰和水平中分面。前垂直法兰用以同压气机气缸相 连 接，后垂直法兰用以同透平气缸相连。在 排气缸的内壁，加工有用以 安装第十一级至第十七级静叶片及两 排出口导向叶片的倒T 型叶根 槽。由排气缸后半部分的内壁和压气机 内排气缸的外壁构成排气缸 的 扩压器，用以回收一部分压力。内 排气缸呈悬臂状态安装在排气缸内 环的垂直法兰上（参见纵剖面图）。在内排气缸的前端内圆部分加工 有气封齿，与转子外圆上的凸台构成迷 宫式气封，另 外还设有一道刷 式密封。 在十三级处， 设有抽气口， 上半缸二个， 下半缸二个， 抽气用以 冷却透平二级喷嘴。 在排气缸后垂直法兰的前侧面上，加工出用以安装燃烧室外壳的 十个均匀分布的法兰安装平面及相应的 十个均匀分布的孔，并保证 每 个燃烧室的轴心线与机组的中心线呈 13角。 在排气缸的后部，有十个刚性很好的筋，支承着排气缸的一个内 环和安装在内环上的内排气缸，通过与 之相连接的一级喷嘴支承环 使 空气和燃气隔开，并与转子定 距轴形成一冷却通道。 在排气缸的内腔扩压器外环上设有安装 凸台，用以支承、固定燃 烧室的过渡段。 VA2-2， 它 们放置在燃机罩壳顶部。要求在起动前 VA2-1 及 VA2-2 必 须处于全开位置，否 则不允许起动 ，这 个条件是否满足是由两个位置 开关 33CB-1，2 来探查，在起动过程中，压气机防喘放气阀将气体放 掉一部分，两放气阀后各有一孔板法兰 ，用来精确限制放气的流量。 防喘放气阀是靠弹簧和压气机的排气压 力来控制其关闭的，由 压 气机排气接头 AD-1 引 出的空气经隔离 阀，过滤器和电磁阀 20CB-1 送 入放气阀活塞缸的下端，弹簧作用在活 塞缸的上端，如果弹簧的力量 大于压气机排气压力（没有压 气机排气送入放气阀或压气机排气压 力 很低的情况）则 放气阀打开允许放气，如果压气机排气压力能克服弹 簧的力量则放气阀关闭停止放气。当机 组达到了额定转速，压 气机出 口压力达到设计值，由此加压空气经电磁阀 20CB-1 进 入 两 只放气阀， 将放气阀关闭，停止放气。在 整个运行期间，放气阀应保持在关闭不 放气状态。 R040.01/02- 14 -2.6排 气 室 排气室位于透平排气缸的外部。从 排气缸通过导流片流出的高温 燃气流入排气室并充满排气室的整个空 间，燃气从这个空间排向排 气 系统。 排气室为一焊接框架结构件，主要由钢板焊接而成。整个排气室 直接安装在底盘上。排气室的 前端是通过弹性密封板与排气缸前法 兰 连接起来的，而后端侧面，则是一密封 的挡板。有一内环，内环的前 端有垂直法兰与排气缸的内环相接，并 用螺栓拧紧。两半内环构成一 环形空间，为二号轴承和转子联轴节提 供了一个工作和安装、检修的 空间。 在排气室的后端壁板上，安装 十八只可测量燃气排气温度的热电 2.5 透平排气缸 透平排气缸通过其垂直中分面安装在透平气缸的后垂直中分面 上，用螺栓拧紧。 透平排气缸由内环、 外环、 排气扩压器、 支承筋等组成， 为钢板 焊接结构。内、外环间组成高温燃气通 道。从透平气缸的通流部分 出 来的燃气，先流进排气扩压器，使气流 压力有所提高，最后经导流片 排入排气室。透 平排气缸的内环，通过十根翼形支承筋同外环连接成 一个刚体，在内环的内圈，焊 有起支承作用的筋，机组的二号轴承就 安装在这些支承筋上，因此，排 气缸不仅使高温燃气排入排气室，也 起着支承轴承，从而支承转子的作用。 为使机组的静子、转 子间有良好对中，并延长内、外 环间的支承 筋的使用寿命，在支承筋的外部蒙有一 隔热套，使支承筋不与高温燃 气直接接触，并 在筋与套之间留有一定 的间隙，冷却空气流从这个间 隙中通过，把筋和套隔开，直接起冷却作用。 为延长排气缸钢板等焊接件的使用寿命 ，在 零件的内表面敷置了 耐热材料，用以隔热。 级和三级喷嘴则由自身的凸肩安装在各 复环间的环形槽上，这就确 保 了上述零部件的轴向和径向的位置。同 时，为降低透平气缸的工作温 度，在其中间部位的外壁斜面部分上、 下开有冷却空气进口法兰孔， 由两台电机驱动的鼓风机通过 管道从这里吹入冷却空气。 在透平缸上，相应于第二级喷嘴的位置上，上下半缸各有二个进 气口，用以引入压气机第十三级抽气，来冷却第二级喷嘴。 在透平下半气缸的最底部,加工 有一可确定燃机中心位置的导向 键。而在透平气缸下半的两侧 加工有一对用于安装支承的盲孔。 在透平气缸的两端，有垂直法 兰面分别同压气机排气缸和透平排 气缸垂直法兰相接，并通过螺 栓将各段缸体连接在一起。 在透平气缸的壁面上，加 工有一些测量 用孔，通 过这些孔，可 安 装必要的如孔探仪等仪表，用 以观察或检查叶片的工作情况和测量 气 流的部分参数。 在透平气缸的上下半，均有供起吊用的吊耳。当机组安装于底盘 上或检修时，通过吊耳，将缸体吊起。 R040.01/02- 15 -2.8.1 透 平 一级喷嘴 2.8 透平叶片及通流部分 2.7.3 压 气 机动叶片 压气机动叶片共十七级，空气经过十七级的压缩后流到燃烧室 中。 每只动叶片都有燕尾形叶根，这些 叶片轴向地装入压气机各叶轮 榫槽内，然后经冲铆固定在叶轮上。 2.7.2 压 气 机静叶片 压气机静叶片共有 19 级。 其中最后的两级为出口导叶片。前面 的 17 级 静叶分别与压气机动 叶构成十七个级。空气经过各级压缩 后 提高了压力。 前面的 17 级 静叶中，第 1 4 级的静叶为静叶环组件，每只静叶 片事先轴向装入静叶环的燕尾槽中。每 级静叶环共有六块，上 下缸各 装入三块，安装时，从水平中 分面处，沿圆周方向将静叶环推入压气 机缸中，静叶环的倒 T 形凸肩，刚 好配装于事先已加工好了的气缸倒 T 形 槽内。 调整好间隙后 （按图纸要求） 在气缸水平中分面处用压 条 将静叶环压牢固定好。从 第五级静叶至 第二级出口导叶，静叶片为单 只地装入气缸的倒 T 形槽中，每只静叶片则均有倒 T 形的叶根。同样 ， 这种单只叶片也需在气缸的水平中分面 处用锁紧片压住，以防叶片 从 这里滑出。 2.7.1 进 口 可转导向叶片及其驱动机构 64 只进口可转导向叶 片位于压气机通流部分的最前端。空气流入 进气缸之后，首先流经进口可转导叶。改 变了方向的空气流，进入级 中被压缩。 可转导叶的根部与顶部，均有 用于固定并可围绕其转动的圆柱形 的柄，顶 部的短，根部的长，在根部长柄的末端，装 配有小齿轮，小 齿轮与一环形端面齿条相配合。当 环形 齿条转动时，便带动与之相啮 合的小齿轮转动，小 齿轮通过紧定螺钉 使进口导叶片转动。环 形齿条 安装在一个驱动环上，该 环为一油动机 所驱动，当油动机的活塞做往 复运动时，驱动环就带动环形齿条做圆 周旋转动作，最终使可转导叶 转至需要的角度。 2.7 压气机叶片 压气机的静叶片安装于压气机各段缸体 上，可把它们分为进口可 转导叶，压气机静叶和出口导叶三种。压气机的动叶片安装于压气机 转子上。 偶。同时，为 延长排气室的工作寿命，在内壁面上，敷设了耐热材料。 在排气室的侧面，（指相对于整个机组而言，即 侧向排气），设有一垂 直法兰，通过该法兰安装有排 气过渡管道。 R040.01/02- 16 -2.8.3 透 平 三级喷嘴及其气封 从透平第二级动叶流出的燃气直接进入 第三级喷嘴槽道内膨胀 。 透平第三级喷嘴由十六只喷嘴扇形块构成，每只扇形块有四只静叶 片。由静叶片和内外环铸成一体，构成 喷嘴静叶环组件。在每一块喷 嘴扇形块的外环上，都加工有两道带有 钩槽的凸肩，用以装在透平第 二级复环的排气侧和第三级复环的进气侧的环形槽内。安装或拆卸 时，只要将喷嘴扇形块从水平中分面处 滑出即可。这 种结构保证喷嘴 与缸体有着良好的对中，既保证机组可 靠运行，又使机组在所要求的 通流间隙内工作，从而保证了 机组的热力性能可以达到。 透平第三级喷嘴组件的静叶片为实心结 构，在与静叶片精铸为一 体的内环上加工有两道环槽，用以安装 透平第三级喷嘴气封扇形块。 为减少由于各喷嘴扇形块之间的间隙而 产生的漏气，在各喷嘴扇 形块的相邻接合面上安装有气封片，既 保证有一定的间隙，又 可减少 2.8.2 透 平 二级喷嘴及气封 经透平第一级动叶膨胀做功后的燃气流入透平第二级喷嘴槽道 内，继续膨胀做功。透平第二 级喷嘴由十六只喷嘴扇形块构成。每只 扇形块内有三只静叶片。静叶片与喷嘴扇形块的内外环铸为一个整 体，在其外环处，加工有供安装用的止 口凸肩。喷嘴扇形块通过该凸 肩装在透平的第一级复环和第 二级复环的环形槽内。 为延长二级喷嘴的使用寿命，喷嘴静叶 片设计成空心结构，用 压 气机抽气予以冷却。 为使通流部分的高温燃气能充分在流道 内膨胀做功，在透平二级 喷嘴内环处，设 有气封扇形块，在 该气封的内径表面加工出带有尖口 的若干个长短气封齿，同转子隔圈外径 上的凸凹台阶构成了迷宫式 的 气封结构。同时，在 气封扇形块的两侧面有气封片，与动叶片根部 的 气封台肩也构成一气封。所有这些，尽量使得燃气不会从静子（喷嘴 内环）和转子外径间的间隙中无价值地流过。 在喷嘴气封下半的进排气侧，左、右两侧各装二只测量一级叶轮 后和二级叶轮前的轮间温度的 热电偶元件。 从燃烧室中出来的高温燃气通过过渡段 进入第一级透平喷嘴。燃 气在喷嘴内膨胀后进入第一级透平动叶。 第一级透平喷嘴由透平静叶和喷嘴内外 环组成喷嘴扇形块组件 ， 共有 18 只扇形块，每个扇形 块有二只静叶片。第一级透平喷嘴共 有 36 只静叶片。这些喷嘴扇形块加工有 双排单侧倒 T 形钩台，可沿 圆 周方向装至透平转环钩槽内。转环设有 水平中分面，在水平中分面处 有支承搭子被压板固定在透平气缸的下 半水平中分面凹槽上。喷嘴 在 高温通流部分中的位置是十分重要的。为此，在 喷嘴的上下半各有 一 个起定位作用的偏心销，用以控制喷嘴 的中心位置。在静叶内环与一 级喷嘴支承环的外径相连处用垫片和螺 栓固紧，以防止压气机的排 气 进入燃气流通道。 为使一级喷嘴在高温燃气流中保有一定 的使用寿命，喷嘴静叶片 设计为空心的，用压气机排气予以冷却。 R040.01/02- 17 -2.9.1 压 气 机转子 压气机转子是由十七只（包括 一只半轴）叶轮组合的盘鼓式结构。 十七只叶轮盘通过十六根长螺栓拉杆牢 牢地拉紧，而成为一整体。 半轴上加工出一号轴颈、推力盘、各油封挡台阶，气 封挡台阶以 2.9 转子组件 本机组的转子组件，由压气机转子、透 平转子及定距轴组成。 各转子由配合止口对中，借螺 栓将连接件紧牢。 2.8.5 透 平 动叶片 透平动叶片共有三级。每级叶片均有枞树形的叶根，叶片从轴向 装入转子叶轮榫槽内，并为锁紧销所锁住而不致轴向移出。 第二、三 级动叶片的叶顶，被 加工出有气封齿的结构。这 些气封 齿与装在透平缸内的第二、第 三级复环 内壁的齿，形 成一迷宫式气封 结构，减少叶顶漏气。 三个级的动叶片的安装与拆卸，无需将整个透平转子解体。 2.8.4 透 平 复 环 从机组纵剖面图中可看到，在 透平气缸的内壁和透平转子三个级 的动叶片之间，各有一排环形零件 ，这 三处环形件按顺序称作透平一 级复环、二级复环和三级复环。 在每块复环的外圆部分加工有倒 T 形凹 槽，可直接安装在透平气 缸内壁的倒 T 形凸肩上，用以 固定复环的轴向及径向位置，保 证了与 透平气缸的良好对中。 第一级复环共有 36 块，每块的进气侧面都有一通孔。在环块的 内圆壁上，采用等离子喷涂工艺，用以保证一级动叶顶的径向间隙在 允许的范围之内。在复环块的排气侧，加工有环槽，用以安装透平二 级喷嘴环。 第二级复环共有 36 块，第三级复环有 30 块。除有与第一级复环 相同的结构外，二、三级复环 的内圆壁上采用蜂窝结构，增强密封效 果。同时，在 两齿之间，均 采用等离子喷涂工艺，用 以保证二、三 级 动叶顶的径向间隙。 在各级复环处分别加工一些径向孔（详见部套 705 的 总图），安 装用来观察探伤、测 量间隙等的仪器，这些孔均需与透平气缸同时配 钻并安装。 漏气。 为减少静子喷嘴与转子外径间的漏气，在第三级喷嘴的内环上安 装了气封扇形块。与 二级喷嘴气封一样 ，在 气封扇形块的外径内侧加 工有钩槽，以便将气封扇形块安装在喷 嘴内环上。并 用气封固定销定 位。在气封扇形块的内径，加工出长短 不等的气封齿，这些齿与转子 隔圈外径上的凸凹不平的台阶，形成一 迷宫式气封。同时，在气封扇 形块的进、排气两侧，各装有一轴向气 封片，与迷宫式气封一道，起 着良好的密封作用。 R040.01/02- 18 -2.10.2 推 力轴承 在压气机进气缸的轴承座内，除安装一号支持轴承外，还装有推 力轴承。其中，一 为主推力轴承，另一为副推力轴承。前者采用可倾 瓦式结构，承担着整个燃气轮机工作时 的轴向推力。后者采用米楔尔 式的固定推力瓦。可 倾式瓦块有着很好 的自定位作用，使 转子运行平 稳。主、副推力轴瓦确保了转子和气缸 有着一定的相互位置。主、副 推力瓦块的轴向位置及推力瓦块与转子 推力盘的轴向间隙，通过调 整 垫片的厚度尺寸来调整，使之达到所要 求的值。润滑油可直接通过瓦 块之间的空间位置进入推力盘和推力瓦 块间的间隙之中，并建立起 油 楔。为防止推力轴承这部分的滑油漏掉 ，在 轴承座和转子间设有一道 带油封片的油封和一道挡油环。它们和 支持轴承那部分迷宫油封一 道 使滑油不会外流。为 确保滑油不致漏至 压气机通流部分，特别是在迷 2.10.1 一 号支持轴承（简称为一号轴承） 一号轴承为一椭圆瓦轴承，分 上下两半 ，靠 定位销定位。在轴瓦 上加工有进油口，润 滑油从轴承的环形 槽道流出后，从进油口进入内 腔形成油楔。为防止轴瓦的转动，在瓦与轴承座之间装一止动销。为 使滑油不致外泄而采用迷宫式油封，在 油封体上安装了三道油封片。 2.10 轴 承PG6581B 燃 气轮机组共有二个支持轴承和一个推 力轴承。压气机 转子轴颈处为一号轴承，包括推力轴承 在内，装 于压气机进气缸的轴 承座内。安装在透平排气缸轴承座上的 为二号轴承。一、二号两个支 持轴承共同起着支承燃气轮机 转子组件的作用。 2.9.2 透 平 转 子 透平转子是由三只叶轮，两只气封隔圈 ，定 距轴及一个端轴，经 十二根长拉杆螺栓拉紧而成的一个组件。 每级叶轮的轮缘都被拉削成具有枞树形 的榫槽。三级动叶片分别 轴向装入各个级的叶轮榫槽内，并 为锁紧销锁住而不致轴向窜出。各 级动叶片的装拆，均无需解体透平转子。 在透平转子的二只气封隔圈的外径处均 加工凸凹气封台阶，这 些 台阶分别与透平二级喷嘴、三 级喷嘴的 气封齿构成迷宫式气封，以 减 少高温燃气从此处泄漏。 在透平转子的半轴上，加工有二号轴颈。同一号轴颈共同担负着 支承转子于轴承中的任务。在 输出端有 法兰及其配合止口，通 过该结 构与负荷联轴节相连，保持整个负荷端 的转子系统有良好的对中性。 组装完好的压气机转子和透平通过压气机的第十七级叶轮和定 距轴上的凹凸止口予以紧密配合，达到 良好的对中，最后用高强度短 螺栓将两个转子拉紧。 及与辅助联轴节相连的法兰。这 十七只轮盘的外径处被拉削制成燕 尾 形叶根槽。压气机的各级动叶片，可分别装入与之对应的各级叶轮中 去。 R040.01/02- 19 -2.11.1 燃 烧室外壳、火焰筒及过渡段 PG6581B 燃 气轮机的燃烧室为分管式，共有十个 ，呈倾斜状沿圆 周方向等分地安装在压气机排气缸的后 垂直法兰面上。该燃烧室为 逆 流式结构。压缩空气从压气机 排气缸扩压器逆流地沿火焰筒的外侧 和 前、后导流衬套的内侧流向燃烧室的火 焰筒头部机构和燃烧室火焰 筒 内。 经与空气渗混后的燃气达到了设计要求 的温度，然后经过渡段进 入透平的通流部分膨胀做功。 过渡段是将燃气从燃烧室输送到透平一级喷嘴的一个高温燃气 通道，其进口与燃烧室火焰筒连接，出 口安装在一级喷嘴组件的内、 外环止口槽内，圆周共安装十只，同十只火焰筒一一相对，至一级喷 嘴处，已 形成一个与喷嘴环形叶栅相对 应的环形气道。每 只过渡段的 2.11 燃 烧 系 统 燃气轮机燃烧室是向燃气透平提供高温 燃气的部件。来自压气机 具有一定压力的空气在燃烧室中与经燃料喷嘴射入的燃料进行掺混 形成易燃混合物，通 过燃烧将燃料的化 学能转变为热能，从而产生了 高温燃气。这股高温高压的燃气经过渡 段进入透平膨胀做功。 PG6581B 燃 气轮机的燃烧系统主要包括有：燃烧 室、过渡段、燃 料喷嘴、联焰管、弹簧定位点 火器、火焰检测器等。 2.10.3 二 号轴承 二号轴承安装在透平排气缸的下半壳体 上，是转子组件的另一支 点。二号轴承与一号轴承同为椭圆轴瓦，结构相同，润滑油及润滑方 式也相同。所不同的是，二号轴承的轴 承座是与透平排气缸分开的， 分上、下 两半。下 半轴承座通 过两侧的搭子安装在透平排气缸下半壳 体上，由 定位销定位，用螺栓紧固。在轴承座下半的下方，是一个两 侧面可装配调整垫片的滑键。通过两侧 的调整垫片，调整轴承座上滑 键与透平排气缸上的键槽的间隙，使得轴承座的下半只能在导向槽 内 沿轴线方向滑动，不能向两侧转动。轴 承座受热后可以向四周膨胀。 为使其位置能受到一定的约束，在两侧的搭子上，各安装有一块压 板， 压板与搭子间有一微量的间隙，二号轴承盖与轴承座的上半是分开 的，轴承上盖直接安装紧固在轴承座的 下半上。两轴承座的上半通过 水平中分面再与下半安装在一 起，将轴承盖罩在里面。 在二号轴承的相对于机组的进气侧和排 气侧，各 有一副迷宫式油 封，以防止滑油外漏。在进气侧油封的外侧，又有一个气封，使燃气 与滑油严格隔开。为增强封油效果，在两个迷宫式油封处，有压气机 第五级的抽气通入。该压缩空 气由管道输送至轴承座下半的空气通 道 内，然后分两路进入前、后油封。 宫式油封处，通入了压气机的第五级抽 气，加强密封效果。一号轴承 处的滑油是通过一进油管再分成三路支 管分别进入支持轴承、主推 力 轴承和副推力轴承，进油管埋于滑油泄 油腔室中，后者经浇铸而成。 这种结构使运行安全可靠。 R040.01/02- 20 -2.12 燃 气 轮机支承 本机组的燃气轮机支承系统，共分为前后两个支承点。在进气端 的压气机气缸的下半，安 装一弹性支板 ，该 弹性支板用螺栓装牢在压 气机气缸下半的垂直法兰面上，在 该弹 性支板的下方，焊 有一个水平 安装板，弹性支板通过这个安装板安放 在燃气轮机底盘上，在 机组安 装找中完成后，应用定位销将弹性支板 位置定牢，并用螺栓拧紧。 在排气端的透平气缸的下半，加工 有两侧对称的用于安装后支承 板支承销的两只盲孔，在 两只孔内装配 了两只支承销。又 在两只支承 销上装配了两只弹性支板，与 前支承板 一样，在 其下方也焊有一个安 装平板，通过螺栓和定位销，将后支承 安装平板固定在燃机底盘上， 这就是整个燃机本体的后支承。在 机组 安装找中完成后，应打定位销 予以定位。 在透平气缸下半有一个纵向导键，该导键插入燃机底盘上的键槽 中，左右两侧均留有间隙，间 隙可籍两侧的调整螺栓保证。从而可保 证透平气缸的中心位置。 由于机组在正常运行中透平气缸的工作 温度较高，安 装在透平气 缸上的两只弹性支板也必然受热，为减小因受热而对机组热对中产 生 的不良影响，对 弹性支板采取了冷却措 施。其方法是在弹性支板的内 侧面焊一个密封的盖，在 支板 的外侧面焊接并加工有进出口法兰，用 以连接进出两路冷却用水管。通过冷却 水将支板的热量带走，减少因 受热而产生的变形。 2.11.3 火 花塞、联焰管、火焰检测器 燃烧室的火焰是由弹簧定位火花塞点燃空气与燃料混合物以后 产生的。两只火花塞分别安装于 10# 燃烧室和 1# 燃烧室。在机组起 动 时，火花塞处于点火工作的位置，当点 火成功，机组转速上升，燃烧 室内压力升高后，火花塞会在 压力作用下退出点火位置。 具有火花塞的 1# 、10# 燃烧室点燃后，其余无火花塞的燃烧室则借 助于联焰管点燃。 为使机组安全连续运行，在2# 、3# 、7# 、8# 燃烧室各安装一紫外 线火焰检测器。在机组起动和运行过程 中，随时可以监视燃烧室是否 熄火。如果点火失败或熄火， 控制系统将使机组停机。 形状是从火焰筒的圆形过渡到 喷嘴前的带有圆弧的扇形。 火焰筒装在燃烧室外壳内，并通过火焰 筒头部机构，导流衬套 ， 过渡段等固定的。燃烧室外壳 则是通过其后端面法兰安装固定在压 气 机排气缸的后垂直法兰面上。在外壳和 火焰筒之间，有前后两段相连 一起的导流衬套。前后两段导 流衬套通过其各自的法兰分别固定在 燃 烧室外壳的前法兰端面上和燃 烧室外壳的后法兰端面上。 R040.01/022.11.2 双 燃料喷嘴 PG6581B 燃 气轮机可燃用液体燃料和气体燃料。 因此，在每个燃 烧室头部安装一个双燃料喷嘴。 - 21 -3.3.1 作 用 ：起 动 装 置主要作用是，为燃气轮机由零转速过渡到清 吹、 点火、自持、脱扣状态提供必要的动力 。为了获得最佳的动力特性， 3.3 起动系统和盘车系统 电机液力变扭器起动 3.2 附件传动系统 附件传动系统主要由附件齿轮 箱及其驱动的设备组成。 附件齿轮箱在燃气轮机组的起动设备与压气机之间。起动时，附 件齿轮箱将起动设备及变扭器组件输出 的扭矩传递给燃气轮机轴。起 动完成以后，又可逆向将燃气轮机轴输 出扭矩经过相应的齿轮驱动 下 列各泵： 燃油泵 主润滑油泵 主液压泵 主雾化空气压缩机 附件齿轮箱为一个多轴的传动机构，一共有五根平行的轴，其 中 一号轴的一端通过起动离合器与起动设 备相连，另一端通过附件联 轴 器与压气机联接，其 余各轴则由齿轮变 速后驱动上述各泵。在 一号轴 上还设有超速飞锤，作机组的机械超速保护之用。 关于附件齿轮箱的说明可参见 制造厂家的使用说明书。 3.1概 述 为了保证燃气轮机正常运行、 控制、 监视、 保 护、 冷却和润滑的 需要，设有下列主要的辅机系统： 附件传动系统 起动和盘车系统 润滑油系统 液压油系统 控制油系统 燃料系统 危险气体检测系统 雾化空气系统 冷却和密封空气系统 开式循环冷却水系统 消防系统 通风和照明系统 压气机与透平清洗系统 压气机抽气处理系统 油气分离系统 重油冲洗系统 各系统的主要功能介绍如下： R040.01/023. 燃气轮机的辅机系统 - 22 -3.3.3工 作原理 3.3.2.6 启 动及盘车系统管路： 20TU：泄油阀（泄油带电，关阀失电） VPR-38：压力阀（单向阀） 底阀：变扭器供油泵吸油底阀 3.3.2.5 启 动离合器：超越式离合器（即“滑差”离合器） 3.3.2.4 液 力变扭器供油泵： 160L/min， 装在变扭器上， 与电机转 速 相同。在油泵上装有安全阀。 3.3.2.3 棘 轮盘车装置：装在变扭器涡轮轴上，用于低速盘车。 3.3.2.2 液 力变扭器。 3.3.2.1 启 动电动机：为连续工作制异步电机，VH =3000V10% IH =99.1A ；nH =2975r/min ；NH =600HP Nmax=720HP（与变扭器匹配起动时）； fH =50Hz5% ；三 相 、 F级 绝 缘 起动时间（n=0 2975r/min）： 10 15S 电机环境温度（带有机内空 间加热器和机内冷却风扇）： 50F 125F（ 27.7 69.4）。电机寿命：不少于 10 年 （指平均值）。 采用液力变扭器与起动电机匹配，从而把电机的扭矩外特性转换成 适 应“燃气轮机”起动的最佳输出特性。 此外，起动装置还可以“冷拖”机组， 对机组进行高速盘车。 R040.01/023.3.2 组 成- 23 -R040.01/02从上图中可看到，在变扭器工作腔内 （即循环圆中） 有一个 “ 泵 轮”，安 装在变扭器泵轮轴上（即输入轴），由 电机驱动。另有一个“油 涡轮”装在涡轮轴上（即输出轴），输入轴与输出轴无机械联接，所 以两轴可以有不同转速，当变扭器工作 腔充满油时，电动机带动泵轮 旋转对油液作功，使油获得速 度环量来冲击涡轮，对涡轮作功，再经 一对齿传送功率，带动燃气轮机启动。 油液在循环圆中是高速循环流动，当油液经过导叶折转后，以 一 定的入口角进入泵轮，在低转速下可 使输出扭矩增大若干倍（“制动 工况”扭矩最大）。因此，可利用最大扭矩去 克服燃机转子巨大的静 摩擦阻力，实现启动。 变扭器进口油压称为“基压”，由节流孔板控制。“ 基 压 ”为 0.30.7MPa； 但 最好整定在 0.45MPa。 变 扭器供油泵油量随转速增加而增 加，零速时，由燃机母管供给少量透平 油，用来充满吸油管并供轴承 润滑。由 于低转速时供油量少，变扭器循环圆油液未充满，起动耗功 小，故电机起动快，电机温升小。 变扭器基压也不可太低，否则会产生“气穴”现象或使输出扭矩 大大下降，回油温升高。设置“20TU”泄 油阀之目的是为了降低“清 吹”后的转速，以实现较低转速点火。 压入变扭器内腔的油量为 160L/min，流 量不宜太小，不仅要保证 循环圆内腔充满油，而且需旁通大量的 油液返回油箱，用 以带走叶轮 作功产生的热量，因此设置有循环油补 偿系统（见系统示意图）。 由于起动电流是额定电流的 6.5 倍，因此电机启动的时间应予限 制 （ 10 15S），并设有“过载保护”。 3.3.4 起 动 系 统 ：（ 见 部 套 0421） 系 统 示意图共有两部分： 第一部分见部套 0421 第 1 页，属于电机液力变扭器的油补 偿系统。第二部分见部套 0421 第 2 页 ，属盘车装置起动离合器液 压 油系统。 第一部分 “电机变扭器” 起动系统由 “ 20TU” 卸油阀、 变扭 器供油泵、底阀、VPR38 压 力 阀 等 ，组 成 滑油补偿系统，主要作用为： - 24 -R040.01/02把油充满循环圆。 带走大量热。 润滑轴承。 打开“20TU” 阀可降低输出功率，降低转速，改变工况。 电机起动前，由 OL6 线路供 油（从主机母管来的少量润滑油） 由 VPR38 整 定（其整定压力值为 0.035MPa 左 右 ）。当电机启动后， 由变扭器供油泵从大油箱中吸油 ，吸油管路上设有底阀和油滤。 “20TU”的电磁阀带电时，“可调节流孔”打开，则回油量较大；当 电磁阀失电时，可调节流孔关闭，回油量较小，基压增高，保证变扭 器的循环圆充满油，输出功率增大。 3.3.5 起 动 过程控制： 在发出起动信号后，如果经程序检查，各项起动条件均得到满足， 则主保护继电器 L4 带电。这 时起动马达 88CR 起 动，起动雾化空气泵 88AB 亦 同 时 起 动 ， 并 且电磁阀 20TU 失 电 ， 液 力 变扭器工作室逐渐充 满油，机组被拖动并逐渐加速。在26左右额定转速时开始清吹， 清吹结束后 20TU 带 电泄油，待机组转速降到点火转速设定值 14HM 的 释 放 值 ， 20TU 重 新 失 电 ， 充 油 。 机 组 转 速再次上升到 14HM 再次触发 时，机组进行点火。 若点火成功，燃料基准信号 FSR 降到暖机值，暖机结束后机组逐 渐加速到满转速。 机组脱扣后起动马达即自停。 3.3.6 使 用 维 护 电机与液力变扭器的使用、维护详细说 明请见起动电机说明书 ： “ Instruction of starting motor”及液力变扭器维修说明。下面 仅对开车（或试车）中的注意事项简述于后： 3.3.6.1 起 动前检查 a 检查电机两轴承是否加足润滑脂。用国产牌号为 2# 特种（白 色） 锂基轴承脂加 5 “ 0” 号二硫化钼粉剂混合润滑脂。（无锡炼油 厂生产）。 轴 承处约 500h加 油一次， 若在运行中发现轴承突然温度上 升， 发出响声， 则应及时加油， 每次约加 22g，（用油枪打入 25 次 ）。 b检查并清除电机内部杂物，周 围环境应干净，避 免杂物吸入。 c 从变扭器过渡罩壳的两个 手孔上手盘电机转子（正、反向各 一圈），应转动自如，不得有卡涩现象。 d 检查电机转向，首次起动 前应断开变扭器供油泵与油箱之间 的管路，点动试验转向，电机 不可长时间运转（因机组辅助滑油泵关 断）。 e 打开辅助润滑油泵 88QA，检查变扭器内部是否进油，是否回 油。若无油，应检查单向阀 VPR38 和 底 阀是否装反或卡死（开 88QA 前应重新接上变扭器供油管）。 f 查“20TU”泄油阀开启、关闭是否正常，是否渗、漏油。 g起 动前先投入电机加热器，（检查加热器是否正常）对电机内 - 25 -R040.01/02部线圈等进行烘干（当电机启 动时加热器应自动断电）。 h 若长期停放后启动机组， 需检查电机定子及加热器绝缘及电 机定子直流泄漏及交流耐压试验。 i 检查起动离合器及限位开关 33CS1 是否工作正常，检查油 压缸带动离合器爪是否正常合扣，行程对否。 j 起动离合器脱开，用双手 盘动变扭器输出轴两圈，应转动自 如，手感受力均匀，无阻滞现象。 3.3.6.2 起 动、运转中注意事项： a 起动、运转中检查运行参数是否符合要求。 变 扭 器 基 压 ： 0.45MPa 变扭器回油温度110 变扭器供油泵流量：约 160L/min 变扭器供油泵出口油压：不得大于 0.7MPa 电机启动时间15s（ 指“0” 2975r/min）。 当变扭器处于扰流工况时（即 20TU 带 电，变扭器大量泄油，只 允 许 工 作 60s）。 b“冷拖”最大转速连续运行 30min 以上，若 停机后再次起动应 间 隔 90min。c 正常起动循环结束停电机后，若再次起动电机应间隔 15min。 d 首次起动带载运行半小时 内，应仔细检查轴承有无特殊噪音 和轴承温度增长是否正常。 e 检查靠近轴承的罩壳上瞬间温度不应超过 60 。 f电 机轴承温度不应超过 100；变扭器回油温度不超过 110 （首次起动试车时检查）。 g 观察电机启动后，电机加热器是否自动断开。 3.3.7 电 气 部 分3.3.7.1 起 动电机配电系统 起动电机配电系统由电机断路器柜、电动机等组成。断路器柜是 否随机供应由机组订货合同确定。 3.3.7.2 起 动电机配电系统的控制和测量 a 控制 起动电机的起停可以自动控制，也可以手动控制。 自动控制通过轮机控制盘实现，根 椐机组起动程序自动控制电动 机的起停。 在马达控制中心内设有一个起动电机 88CR 的 控 制 单元，可手动 控制电动机的起停。 马达控制中心单元面板上装有： 控制开关 HK：用来手动控制真空断路器 52CR 的 合分闸（电动机 的起停）。HK 有 三个位置即合闸、自动、分闸。只有 HK 在自动位置 时，轮机控制盘才能实现自动控制。 - 26 -R040.01/02控制开关 HK1：用来控制电机加热器的投入与退出。 控制开关 HK2：用来控制 52CR 储 能电机回路的投入与退出。 信号灯：2HD（红）指示断路器 52CR 合 闸。 LD（绿）指