燃氣輪機儲運

1、第六章 燃氣輪機的變工況16-1 概述燃氣輪機的變工況研究目的基本要求及性能指標負荷特性不同的軸系方案26-2 單軸燃氣輪機變工況特性一、燃機平衡運行條件轉(zhuǎn)速平衡 壓比平衡功率平衡 流量平衡3二、單軸燃機聯(lián)合運行線（等溫比線）*= T3*/T1*=常數(shù)*4三、單軸燃機的變工況特性恒速機組o-b-c變速機組O-b-c經(jīng)濟性較差穩(wěn)定性好加載性好 經(jīng)濟性較好穩(wěn)定性變壞加載性較差 5四、單軸燃氣輪機變工況特性曲線變速負荷最佳運行線 變頻調(diào)速恒速負荷超速邊界66-3 分軸燃氣輪機的變工況特點一、優(yōu)點 1 變工況外界負荷的變化對壓氣機的工作影響較小 2 可帶動各種負荷，應(yīng)用廣泛 恒速、變速、牽引等 3 兩

2、軸轉(zhuǎn)速不同 nc=nHTnLT C和HT體積小，節(jié)省耐高溫材料 4 在HT和LT之間可采用再熱 7二、分軸燃氣輪機的平衡運行帶 及其變工況性能分析 1、平衡運行帶轉(zhuǎn)速平衡 nC=nHT nLT=n外界負荷變化引起轉(zhuǎn)速n變化， 直接影響到nLT，進而影響LT 的工作特性；LT性能變化影響到HT時，使 壓氣機C的工作也受到一定影響 。壓氣機特性圖上，同一個轉(zhuǎn)速下，機組運行區(qū)域是一條窄的運行帶；其流量和壓力可在較小范圍內(nèi)變化。82、變工況性能分析與單軸相比 恒速負荷 變速負荷經(jīng)濟性 好些 差些穩(wěn)定性 差些 好些 分軸機組易起動 ，但動力渦輪易超速 加載性 差些 差不多（緩和）分軸燃氣輪機宜用于機械傳

3、動變速負荷，如螺旋槳、車輛等。負荷Ne時，T3*、nc均會下降。96-4 環(huán)境條件對燃氣輪機性能的影響一、大氣溫度對機組功率和效率的影響明顯大氣溫度T0升高時，機組功率和效率都降低；大氣溫度T0降低時，機組功率和效率都增加。10二、大氣壓力對機組功率和效率的影響p0升高時，機組功率Ne增加而效率不變；p0降低時，機組功率Ne降低而效率不變。11三、機組性能修正非設(shè)計大氣條件時大氣溫度和壓力對機組功率的影響比較明顯。生產(chǎn)廠家提供126-5 燃氣輪機的過渡工況從一個平衡工況向另一個平衡工況的過渡過程不穩(wěn)定工況，如起動、加速與減速、停機等其好壞對運輸式燃氣輪機很重要13一、燃氣輪機的起動特點 1 需

4、要起動機 2 起動過程大致經(jīng)過三個階段 （1）冷態(tài)加速(0- n1) （2）熱態(tài)暖機(n1 - n2 - n3) （3）熱態(tài)加速(n3 - n4)要求 1 起動時間越短越好 2 起動機功率盡量小些 3 起動過程要安全穩(wěn)定 4 加熱速度盡量快慢一致起動過程 任一轉(zhuǎn)速下，同一根軸上的渦輪和起動機發(fā)出的扭矩、功率，應(yīng)大于壓氣機和摩擦等消耗的扭矩、功率，機組才能加速。 n1-點火轉(zhuǎn)速 1015%n2-自持轉(zhuǎn)速 MT=Mcn3-脫扣轉(zhuǎn)速 3060%n4-空載轉(zhuǎn)速14二、起動過程中的防喘若燃料控制不好，可導(dǎo)致壓氣機進入喘振工況；轉(zhuǎn)速較低，多級壓氣機容易發(fā)生喘振(首先第一級)。防喘方法： （1）在壓氣機第一

5、級加裝可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉 通過減小葉片的安裝角來減小通流面積 ，使喘振邊界向小流量方向移動。 （2）在壓氣機中間級放氣 在壓氣機低壓級后安裝放氣閥；起動時打開，減少壓氣機高壓級和渦輪的流量 ，而相應(yīng)增加了低壓級流量15 當(dāng)燃氣輪機減速時，應(yīng)避免燃料突然減少過多的情況，否則將導(dǎo)致燃燒室因貧油而熄火。加速（逐步加速過程）減速（逐步減速過程）可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉安裝角減小后，喘振邊界線。燃料突然加入過多，易導(dǎo)致喘振。燃料突然減少過多，易導(dǎo)致熄火。16第七章 燃氣輪機調(diào)節(jié)177-1 燃氣輪機調(diào)節(jié)的基本原理 燃氣輪機是一種原動力機，可帶動很多不同形式的負載；需要建立相應(yīng)的調(diào)節(jié)裝置。 不同形式的負載和不同類型的燃氣輪機，其調(diào)節(jié)

6、裝置不一樣。 基本工作原理： 當(dāng)燃氣輪機的工況變化時，通過調(diào)節(jié)進入燃燒室的燃料量，來滿足不同負載的要求。18燃氣輪機調(diào)節(jié)的目的使機組在運行過程中保持某一參數(shù)基本不變。 （如轉(zhuǎn)速、壓力、燃氣溫度等）大多數(shù)負載，要求在其工況變化時，運行速度維持在某一允許值上。輸氣管線用燃氣輪機，帶動天然氣壓縮機，要求壓力調(diào)節(jié)維持在某一數(shù)值。19分軸燃機的調(diào)節(jié)系統(tǒng)主動力矩=阻力矩 MT=Mf（不計摩擦力矩）A平衡工況點， 轉(zhuǎn)速nA，MT1=Mf1； 負荷減小， Mf1Mf2， MT1較大不變， 增速，至B新平衡點，nBnA； 同理，負荷增大， 減速至C新平衡點， nCnA。機組轉(zhuǎn)速的變化范圍很大 （nB nC）20

7、7-2 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置在外界負荷經(jīng)常變化的情況下，保證機組的轉(zhuǎn)速為一定值；必須有一套機構(gòu)隨著負荷的變化來增加或減少噴入燃燒室的燃油量，從而保證轉(zhuǎn)速保持基本不變。21轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置 離心式調(diào)速器 感應(yīng)速度變化，變?yōu)殡x心力，調(diào)節(jié)供油量負荷減小即Ne時： Mf ， MT ，轉(zhuǎn)速n，離心力 ；滑閥下移，高壓油路打開進入油動機下方，其上方 壓力較低，活塞上移，帶動回油閥 開大，回油量； 供油量，使n，Ne； MT2=Mf2新的平衡點D， nD稍高于nA 。負荷增加Ne時： 可調(diào)節(jié)至MT3=Mf3 新平衡點E， nE稍低于 nA。機組轉(zhuǎn)速的變化范圍下降 （nDnE）22外界負荷下降轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)過程上升離心力增

8、大飛錘張開油動機滑閥下移高壓油路打開油動機活塞壓差作用上移回油閥打開燃油量降低回油量轉(zhuǎn)速負荷反饋杠桿反饋套管下移切斷高壓油路237-3 輸氣管線用燃氣輪機的調(diào)節(jié)特點及調(diào)節(jié)原則方案增壓站采用燃氣輪機作為動力，帶動壓縮機，輸送的天然氣是極好的燃料；燃氣輪機-壓縮機組造價低、投資小、重量輕、調(diào)節(jié)范圍大，易于遙控和自動化的特點。24一、壓力調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)是輸氣管線（或輸油泵）用燃氣輪機調(diào)節(jié)的主要特點。在不同供氣量Qg和不同進氣壓力p1時，保持出站天然氣壓力p2基本不變；根據(jù)出站壓力p2的變化去改變?nèi)紵业娜剂狭?，從而改變機組轉(zhuǎn)速和功率。25二、壓縮機、管道、燃氣輪機三者 的聯(lián)合運行與匹配1 天然氣壓縮機

9、與管道聯(lián)合運行特性離心式天然氣壓縮機特性線： 原則上與軸流式壓氣機一樣，但等轉(zhuǎn)速線比較平坦。管道特性： 保證出站壓力p2=常數(shù)繪制的。二者相交點即為聯(lián)合工作點。 262 壓縮機、管道、燃氣輪機三者的聯(lián)合運行 天然氣壓縮機耗功Nct燃氣輪機輸出功率Ne天然氣壓縮機效率 每一個聯(lián)合運行點有了功率和轉(zhuǎn)速，可在燃氣輪機外特性線得出相應(yīng)的運行點。 P150 圖7-627輸氣管線用燃氣輪機調(diào)節(jié)總的要求：（1）在各個不同工況和調(diào)節(jié)方式下，保證各站的燃氣輪機與天然氣壓縮機能穩(wěn)定工作，不超溫、不超速、不喘振。（2）在各個不同的供氣量情況下，保證增壓輸氣用的燃料消耗量盡可能小、機組在效率盡可能高的條件下運行。 283 輸氣用燃氣輪機的調(diào)節(jié)方案 單軸機組，P152 圖7-7 用戶用氣量Qg增大時：p2降低滑閥2向上移fp2 關(guān)小 px增加滑閥3向上移油口打開，壓力油進入油動機4下腔油動機活塞上行打開燃料閥5燃料量功率，轉(zhuǎn)速同時， ff 增大 px降低滑閥3向下移回位！平衡條件： f1 = f10 fp2 + ff = const29用戶用氣量Qg減少時： p2緩慢增加 滑閥2向下移fp2 開大 px降低滑閥3向下移動，