三菱燃机讲义
一.GTCC综述
三菱燃机压气机有17级,而透平则有4级,汽机分有高中低三缸,其中高压缸和中压缸承受反向布置,以平衡轴向推力。启动装置为发电机。
三菱燃机透平进口初温约 1400℃,燃机排气温度约为600℃。燃气轮机功率为270MW,汽轮机功率为130MW,整套机组的总功率400MW。
燃机的效率约为36%,蒸汽轮机的效率约为33%,整套机组的效率=燃机效率+〔1-燃机效率〕*汽机效率=57%。
蒸汽和水循环概述:
燃机透平冷却空气系统:压气机6级抽气冷却透平第四级静叶;14级抽气冷却#2级透安静叶;11级抽气冷却三级透安静叶;而一级静叶则由压气机出口排汽来冷却。
透平冷却空气由压气机出口抽气过来,经过一冷却器,将热量传递给气体燃料加热器后降温,再经透平冷却空气滤网到特地设立的转子冷却母管后到各级动叶内部冷却通道。透平#1,2,3级动叶内部设有冷却通道,#4级则未设。
气体燃料设有一个燃料加热器来保证气体燃料在适宜的温度下进展工作。气体燃料系统经过气体截止阀后分为两路:一路主路,经一压力掌握阀和流量掌握阀后到主燃料喷嘴,;另一路是值班燃料,也是经一个压力掌握阀和流量掌握阀后
到值班喷嘴,值班喷嘴作用主要是起到了稳定燃烧作用,它是集中燃烧喷嘴。每个燃料室装有8个主燃料喷嘴和一个值班喷嘴。每台三菱M701F燃机都装有20个燃烧室。
在压气机进口装有一个可转导叶,该可转导叶的角度最小34°,最大-4°。同时为了在点火和低负荷的时候把多余的空气排出来掌握燃烧室的空燃比,防止燃料与空气的比率失衡,使得燃烧在最正确状态下进展,在燃烧室的过渡段装有一个透平旁路阀。
燃机#8,9号燃烧室装有两个点火器,在#18,19号燃烧室
分别装有两个火焰探测器。
三菱燃机的轴承设置状况见以下图:
推力瓦设在了#2轴承后,也就是燃机压气机与汽轮机高压缸之间。
#1瓦承受可倾瓦块构造,共有六块瓦块.
二.F型燃机性能特点介绍
燃机的有效出力=透平产生的动力-压缩机的驱动力
1 = 2 - 1
透平入口温度和效率的关系:
燃机透平入口温度的变迁:见上图
三菱大型燃机出力提高及热效率的变迁:
F型燃机的主要参数表:
形式
501F
701F
透平入口温度(℃)
1400
1400
发电机出力(MW)
185
270
发电机热效率(%/)
37.0
38.2
频率(HZ)
60
50
进气流量
453
651
排烟温度(℃)
607
586
压比
16
17
压气机级数
16
17
燃烧室
16
20
透平(轴流式)
4
4
空冷叶
静叶1,2,3级
动叶1,2,3级
静叶1,2,3级
动叶1,2,3级
三菱燃机的燃烧器承受多喷嘴预混燃烧器,另外在燃烧器末段装有一个空气旁路阀.
透平叶片承受最的冷却技术和高强度翼材料,并承受了三维气动设计,增加了透平叶片的冷却效果.
三菱燃机也是承受冷端驱动的设计思想.
燃机的动叶冷却空气从压气机出口抽出来后还经过了一个冷却器,所以冷却空气的温度较低,通过这么一个冷却交换的方法,动叶冷却温度降到了200℃,这使的动叶的材质可承受一般的材质.
F型燃机的#1级静叶的冷却方式有气膜冷却,冲击喷流冷却,尖头喷流冷却,销片冷却四种方式;#1级动叶则有气膜冷却,回流冷却,尖头喷流冷却,销片冷却四种方式.
该燃机的转子叶轮是用十二拉杆螺栓连接在一起.
三.三菱燃机高效高性能技术
低NOX预混燃烧室
该燃烧室的构造有以下几个特点:、
喷嘴组承受了预混喷嘴和集中喷嘴相结合的方式,这是降低
NOX的关键,承受这种方法燃烧NOX的排放量大约是20ppm
设立了能用最小的燃烧量稳定火焰的值班喷嘴,稳定了燃烧,防止了燃料与空气的比率的失衡
使用了能大幅度削减冷却空气的型冷却壁
尾筒装有一个能将空燃比掌握在最正确状态的旁路阀
高温冷却技术
F型的燃机一级动叶内部冷却通道承受的是弯曲型的通道,最的还有在叶片外表添加涂层的技术,大大加强了叶片的冷却效果。
另外叶片的材料也不断的进展,现在F型燃机的透平一级静叶承受的MGA2400〔NI基合金〕,一级动叶承受的则是MGA1400-DS〔Ni基合金〕
高温涂层技术
在叶片外表涂上一层高效的遮热涂料,这种材料传热效果差,能使温度传到叶片外表下降60到80度。
四.自然气流程图
自然气进厂截止门
自然气
进厂截止门
过滤分别
增压
压控阀
燃气截止阀
燃机进口滤
燃气加热
流量计
主燃气