透平機組原理和系統(tǒng)介紹PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1透平機組原理和系統(tǒng)介紹透平機組原理和系統(tǒng)介紹 公元1150年 - 公元1150年，中國已有可算是燃氣輪機雛型的走馬燈出現(xiàn)。 走馬燈，又名馬騎燈，是中國傳統(tǒng)玩具之一，燈籠的一種，常見于元夕、元宵、中秋等節(jié)日。燈內(nèi)點上蠟燭，燭產(chǎn)生的熱力造成氣流，令輪軸轉(zhuǎn)動。輪軸上有剪紙，燭光將剪紙的影投射在屏上，圖象便不斷走動。燃氣輪機鼻祖燃氣輪機鼻祖第2頁/共70頁n世界上，第一臺發(fā)電用燃氣輪機于1939年秋在瑞士誕生，功率為4000KW；n1965年6 月 - 國別美國名稱AGT-1500燃氣輪機AGT-1500 Gas Turbine Engine 研制單位阿夫柯-萊卡明公司AVCO-Lycomin

2、g CO.,US 生產(chǎn)單位達信萊卡明公司Textron Lycoming,US 現(xiàn)狀生產(chǎn)裝備情況美國M1主戰(zhàn)坦克及其搶救車概述1965年6月美國陸軍提出坦克和重型車輛用1103kW(1500 馬力)燃氣輪機。第3頁/共70頁燃氣輪機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理燃氣輪機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理透平機組透平機組內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)第4頁/共70頁透平機組的基本結(jié)構(gòu)和工作原理透平機組的基本結(jié)構(gòu)和工作原理終端透平終端透平機組機組透平端透平端我來給發(fā)我來給發(fā)電機提供電機提供動力動力!發(fā)電機發(fā)電機第5頁/共70頁透平機組的基本結(jié)構(gòu)和工作原理透平機組的基本結(jié)構(gòu)和工作原理結(jié)構(gòu)布局簡圖結(jié)構(gòu)布局簡圖我們是我們是它的三它的三個老大

3、個老大!第6頁/共70頁透平機組的基本結(jié)構(gòu)和工作原理透平機組的基本結(jié)構(gòu)和工作原理空氣被壓氣機壓成高壓高溫氣體和從噴嘴進入的燃料空氣被壓氣機壓成高壓高溫氣體和從噴嘴進入的燃料(燃氣燃氣/燃油燃油),在燃燒室內(nèi)在燃燒室內(nèi)產(chǎn)生高溫高壓的氣體產(chǎn)生高溫高壓的氣體,氣體膨脹驅(qū)動透平轉(zhuǎn)動氣體膨脹驅(qū)動透平轉(zhuǎn)動.而發(fā)電機而發(fā)電機(也可以為其它設(shè)備也可以為其它設(shè)備)可可以通過透平的同一軸的轉(zhuǎn)動以通過透平的同一軸的轉(zhuǎn)動,來實現(xiàn)運轉(zhuǎn)來實現(xiàn)運轉(zhuǎn).第7頁/共70頁透平機組的基本結(jié)構(gòu)和工作原理透平機組的基本結(jié)構(gòu)和工作原理壓氣機壓氣機燃燒室燃燒室透平透平驅(qū)動設(shè)備驅(qū)動設(shè)備第8頁/共70頁透平機組的基本結(jié)構(gòu)和工作原理透平機組的基

4、本結(jié)構(gòu)和工作原理透平機組三大核心部件：透平機組三大核心部件：n壓氣機壓氣機n燃燒室燃燒室n透平透平 第9頁/共70頁透平機組的基本結(jié)構(gòu)透平機組的基本結(jié)構(gòu)壓氣機壓氣機第10頁/共70頁透平機組的基本結(jié)構(gòu)透平機組的基本結(jié)構(gòu)壓氣機壓氣機我壓縮的越我壓縮的越大大,參與燃參與燃燒的空氣越燒的空氣越多多壓氣機壓氣機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子靜子靜子機殼機殼第11頁/共70頁透平機組的基本結(jié)構(gòu)透平機組的基本結(jié)構(gòu)壓氣機壓氣機壓氣機壓氣機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子定子定子我和軸我和軸一起轉(zhuǎn)一起轉(zhuǎn)的的!我很靜我很靜的的,就坐就坐那不動那不動!第12頁/共70頁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子透平機組的基本結(jié)構(gòu)透平機組的基本結(jié)構(gòu)壓氣機壓氣機第13頁/共70頁透平機組的基本結(jié)

5、構(gòu)透平機組的基本結(jié)構(gòu)壓氣機壓氣機轉(zhuǎn)子示意圖轉(zhuǎn)子示意圖第14頁/共70頁透平機組的基本結(jié)構(gòu)透平機組的基本結(jié)構(gòu)壓氣機壓氣機壓壓氣氣機機分分解解圖圖第15頁/共70頁透平機組的基本結(jié)構(gòu)透平機組的基本結(jié)構(gòu)壓氣機壓氣機壓縮特性壓縮特性第16頁/共70頁透平機組的基本結(jié)構(gòu)透平機組的基本結(jié)構(gòu)壓氣機壓氣機壓縮比定義壓縮比定義第17頁/共70頁雙軸透平雙軸透平兩個壓氣機和透兩個壓氣機和透平平軸式中空穿過去的透平機組的基本結(jié)構(gòu)透平機組的基本結(jié)構(gòu)壓氣機壓氣機第18頁/共70頁透平機組的基本結(jié)構(gòu)透平機組的基本結(jié)構(gòu)壓氣機壓氣機雙軸透平雙軸透平東方終端透平發(fā)電東方終端透平發(fā)電機以及東方平臺使機以及東方平臺使用的透平壓縮機

6、就用的透平壓縮機就是雙軸的是雙軸的第19頁/共70頁透平機組的基本結(jié)構(gòu)透平機組的基本結(jié)構(gòu)燃燒室燃燒室第20頁/共70頁透平機組的基本結(jié)構(gòu)透平機組的基本結(jié)構(gòu)燃燒室燃燒室燃燒室燃燒室燃料燃料點火頭點火頭內(nèi)殼內(nèi)殼外殼外殼燃料燃料壓縮壓縮空氣空氣進入進入空氣空氣和燃和燃料混料混合氣合氣是否所有是否所有的空氣都的空氣都參與燃燒參與燃燒?第21頁/共70頁點火頭用于初次點火點火頭用于初次點火環(huán)形火焰筒透平機組的基本結(jié)構(gòu)透平機組的基本結(jié)構(gòu)燃燒室燃燒室第22頁/共70頁機組實機組實物物!透平機組的基本結(jié)構(gòu)透平機組的基本結(jié)構(gòu)燃燒室燃燒室第23頁/共70頁透平機組的基本結(jié)構(gòu)透平機組的基本結(jié)構(gòu)透平透平第24頁/共7

7、0頁透平機組的基本結(jié)構(gòu)透平機組的基本結(jié)構(gòu)透平透平透平透平定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子我把高溫我把高溫混合氣體混合氣體用力推你用力推你,看你轉(zhuǎn)不看你轉(zhuǎn)不轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)?第25頁/共70頁透平機組的基本結(jié)構(gòu)透平機組的基本結(jié)構(gòu)透平透平高溫氣體通過透平高溫氣體通過透平可以：可以：n改變氣流方向改變氣流方向n提高氣體速度提高氣體速度n減少氣體壓力和減少氣體壓力和溫度溫度第26頁/共70頁透平機組的基本結(jié)構(gòu)透平機組的基本結(jié)構(gòu)透平透平多級透平示意圖多級透平示意圖第27頁/共70頁實物圖實物圖透平機組的基本結(jié)構(gòu)透平機組的基本結(jié)構(gòu)透平透平第28頁/共70頁透平機組的工作原理透平機組的工作原理牛頓第一定律告訴：牛頓第一定律告訴：對于靜

8、止的物體除非對于靜止的物體除非施加外在作用力再可施加外在作用力再可能運動！能運動！同樣適用于透平，要同樣適用于透平，要使透平轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動起來使透平轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動起來必須施加作用力，這必須施加作用力，這就是之前提到的空氣就是之前提到的空氣和燃料燃燒后膨脹氣和燃料燃燒后膨脹氣體作用。體作用。第29頁/共70頁透平機組的工作原理透平機組的工作原理牛頓第二定律告訴：牛頓第二定律告訴：F=MA,作用力大小和作用力大小和質(zhì)量，加速度成正比質(zhì)量，加速度成正比。這就是為什么透平壓這就是為什么透平壓縮機需要壓縮進入燃縮機需要壓縮進入燃燒的空氣，因為壓縮燒的空氣，因為壓縮比越大，則空氣密度比越大，則空氣密度越大，那么單位時

9、間越大，那么單位時間內(nèi)空氣質(zhì)量就越大。內(nèi)空氣質(zhì)量就越大。思考：對于透平思考：對于透平機組冬天和夏天機組冬天和夏天比那個出力大？比那個出力大？第30頁/共70頁透平機組的工作原理透平機組的工作原理牛頓第三定律告訴：牛頓第三定律告訴：作用力大小和反作用作用力大小和反作用力大小相等，反向相力大小相等，反向相反。反。燃燒室出來高溫膨脹燃燒室出來高溫膨脹氣體推動透平葉片轉(zhuǎn)氣體推動透平葉片轉(zhuǎn)動，對于葉片產(chǎn)生反動，對于葉片產(chǎn)生反作用力推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動作用力推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。第31頁/共70頁壓縮燃燒膨脹透平機組的工作原理透平機組的工作原理第32頁/共70頁透平機組的工作原理透平機組的工作原理第33頁/共70頁n燃料

10、系統(tǒng)燃料系統(tǒng)n潤滑系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)n空氣系統(tǒng)空氣系統(tǒng)n啟動系統(tǒng)啟動系統(tǒng)n火災(zāi)消防系統(tǒng)火災(zāi)消防系統(tǒng)n控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)第34頁/共70頁燃料系統(tǒng)燃料系統(tǒng)目前，湛江分公司使用的燃氣輪機燃料系統(tǒng)設(shè)計采用：目前，湛江分公司使用的燃氣輪機燃料系統(tǒng)設(shè)計采用：n雙燃料（燃料氣雙燃料（燃料氣+ +燃料油），大多透平發(fā)電機。燃料油），大多透平發(fā)電機。n單燃料（燃料氣），例如單燃料（燃料氣），例如SOLARSOLAR透平壓縮機，烏克蘭透平壓縮機，烏克蘭 透平發(fā)電機都是采用單燃料。透平發(fā)電機都是采用單燃料。由于廠家不同對燃料要求也不一樣，但是，同樣的一點就由于廠家不同對燃料要求也不一樣，但是，同樣的一點就是透平機組對于燃

11、料要求較高，由于其運行在極高轉(zhuǎn)速，是透平機組對于燃料要求較高，由于其運行在極高轉(zhuǎn)速，而且高溫，極易造成高溫腐蝕，故對燃料和空氣過濾系統(tǒng)而且高溫，極易造成高溫腐蝕，故對燃料和空氣過濾系統(tǒng)要求都較高。要求都較高。第35頁/共70頁WC116打壞透平葉片燃料系統(tǒng)燃料系統(tǒng)極小顆粒面對高速透平都有可能導(dǎo)致如圖情況第36頁/共70頁燃料系統(tǒng)燃料系統(tǒng)第37頁/共70頁燃料系統(tǒng)燃料系統(tǒng)第38頁/共70頁第39頁/共70頁西門子機組燃料流程西門子機組燃料流程第40頁/共70頁第41頁/共70頁西門子燃油系統(tǒng)西門子燃油系統(tǒng)第42頁/共70頁直流泵直流泵交流泵交流泵主潤滑主潤滑油泵油泵我自己來驅(qū)動我自己來驅(qū)動!主要

12、是為機組的軸承各處主要是為機組的軸承各處(包括發(fā)電機包括發(fā)電機)的冷卻和保護的作用的冷卻和保護的作用機組在啟動之前機組在啟動之前,必須有交直流泵的一個預(yù)前潤滑必須有交直流泵的一個預(yù)前潤滑機組在停機或故障停機機組在停機或故障停機,在沒有低于一定值時在沒有低于一定值時,直流泵會自動運轉(zhuǎn)來實現(xiàn)直流泵會自動運轉(zhuǎn)來實現(xiàn) 潤滑潤滑第43頁/共70頁潤滑系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)典型的透典型的透平潤滑圖平潤滑圖第44頁/共70頁潤滑系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)滑油的作用滑油的作用1,減少直接摩擦減少直接摩擦2,起一個軟墊的作用起一個軟墊的作用 建立的油膜托起軸建立的油膜托起軸3,冷卻冷卻4,清潔清潔5,密封密封第45頁/共70頁空氣系統(tǒng)

13、空氣系統(tǒng)空氣進入壓空氣進入壓氣機參與做氣機參與做功功(干凈的干凈的)!我只是我只是給發(fā)電給發(fā)電機冷卻機冷卻我給機我給機撬冷卻撬冷卻第46頁/共70頁空氣系統(tǒng)空氣系統(tǒng)防蟲網(wǎng)防蟲網(wǎng)過濾空氣過濾空氣防止大的雜防止大的雜物掉入到壓物掉入到壓氣機氣機一般都有一般都有消聲層消聲層我有壓差開關(guān)來保護你我有壓差開關(guān)來保護你第47頁/共70頁空氣系統(tǒng)空氣系統(tǒng)西門子空氣進口過濾器西門子空氣進口過濾器第48頁/共70頁啟動系統(tǒng)啟動系統(tǒng)目前湛江分公司透平機組啟動系統(tǒng)有：目前湛江分公司透平機組啟動系統(tǒng)有：n變頻啟動（新機組都采用此設(shè)計）變頻啟動（新機組都采用此設(shè)計）n液壓啟動（液壓啟動（WZIT,W121,W114WZ

14、IT,W121,W114）n氣動啟動（氣動啟動（Y13-1 SOLAR MarS100Y13-1 SOLAR MarS100）為機組啟動初始階段提供動力支持。為機組啟動初始階段提供動力支持。第49頁/共70頁液壓啟動系統(tǒng)液壓啟動系統(tǒng)我給機組最初我給機組最初提供動力提供動力第50頁/共70頁液壓啟動系統(tǒng)液壓啟動系統(tǒng)液壓泵將機械能轉(zhuǎn)化為液壓能液壓馬達將液壓能轉(zhuǎn)化為機械能第51頁/共70頁液壓啟動系統(tǒng)液壓啟動系統(tǒng)液壓泵液壓馬達!當(dāng)我在轉(zhuǎn)的時當(dāng)我在轉(zhuǎn)的時候大家離遠點呀候大家離遠點呀第52頁/共70頁變頻馬達啟動變頻馬達啟動第53頁/共70頁和液壓啟動系統(tǒng)相比優(yōu)勢：和液壓啟動系統(tǒng)相比優(yōu)勢：n簡單，只需變

15、頻驅(qū)動簡單，只需變頻驅(qū)動n液壓系統(tǒng)流程復(fù)雜，造成空間大液壓系統(tǒng)流程復(fù)雜，造成空間大n控制簡單，直接由變頻控制輸出控制簡單，直接由變頻控制輸出n風(fēng)險低，高液壓油會傷害操作人員風(fēng)險低，高液壓油會傷害操作人員正是由于上述優(yōu)點，目前燃氣輪機啟動方式大多選用正是由于上述優(yōu)點，目前燃氣輪機啟動方式大多選用變頻啟動模式。變頻啟動模式。第54頁/共70頁第55頁/共70頁第56頁/共70頁機組啟動開始程序設(shè)定，啟動系統(tǒng)開始工作機組轉(zhuǎn)速到設(shè)定值，啟動系統(tǒng)退出停止第57頁/共70頁模型模型圖圖火災(zāi)消防系統(tǒng)火災(zāi)消防系統(tǒng)第58頁/共70頁火災(zāi)消防系統(tǒng)火災(zāi)消防系統(tǒng)CO2瓶燃氣探頭(2個)熱探頭(2個)火焰探頭(3個)第

16、59頁/共70頁火災(zāi)消防系統(tǒng)火災(zāi)消防系統(tǒng)當(dāng)機組發(fā)生火災(zāi)當(dāng)機組發(fā)生火災(zāi),機組會有一個延時來觸發(fā)系統(tǒng)動作機組會有一個延時來觸發(fā)系統(tǒng)動作,機組關(guān)停機組關(guān)停,噴噴CO2.打到旁打到旁通通!注意一注意一,在機組在機組打開艙前打開艙前,旁通旁通CO2釋放模塊釋放模塊!第60頁/共70頁火焰探頭(3個)火災(zāi)消防系統(tǒng)火災(zāi)消防系統(tǒng)火焰探頭會因火焰探頭會因為雷電為雷電,弧光等弧光等產(chǎn)生誤動作產(chǎn)生誤動作,而而釋放釋放CO2注意二注意二,嚴禁在嚴禁在雷電雷電,電焊作業(yè)電焊作業(yè)等可能產(chǎn)生誤動等可能產(chǎn)生誤動作的時候作的時候,打開打開艙門艙門!第61頁/共70頁控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)主控制系統(tǒng)結(jié)主控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖構(gòu)圖第62頁/共70頁控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)在主控室在主控室現(xiàn)場驅(qū)動控制現(xiàn)場驅(qū)動控制PLC-5完成數(shù)據(jù)的收集完成數(shù)據(jù)的收集,運算運算,輸出輸出,實實現(xiàn)對機組運行的參數(shù)監(jiān)控現(xiàn)對機組運行的參數(shù)監(jiān)控,保保護護,報警等功能報警等功能.是機組的大腦是機組的大腦神經(jīng)神經(jīng)第63頁/共