三菱燃機(jī)講義

1、三菱燃機(jī)講義GTCC綜述三菱燃機(jī)壓氣機(jī)有17級(jí)，而透平則有4級(jí)，汽機(jī)分有高中低三缸，其中高壓缸和中壓缸采用反向布置，以平衡軸向推力。啟動(dòng)裝置為發(fā)電機(jī)。三菱燃機(jī)透平進(jìn)口初溫約1400C，燃機(jī)排氣溫度約為600C。燃?xì)廨啓C(jī)功率為270MW，汽輪機(jī)功率為130MW，整套機(jī)組的總功率400MW。燃機(jī)的效率約為36%，蒸汽輪機(jī)的效率約為33%，整套機(jī)組的效率=燃機(jī)效率+（1-燃機(jī)效率）*汽機(jī)效率=57%。蒸汽和水循環(huán)概述:燃機(jī)透平冷卻空氣系統(tǒng):壓氣機(jī)6級(jí)抽氣冷卻透平第四級(jí)靜葉；14級(jí)抽氣冷卻#2級(jí)透平靜葉；11級(jí)抽氣冷卻三級(jí)透平靜葉；而一級(jí)靜葉則由壓氣機(jī)出口排汽來(lái)冷卻。透平冷卻空氣由壓氣機(jī)出口抽氣過(guò)來(lái)，

2、經(jīng)過(guò)一冷卻器，將熱量傳遞給氣體燃料加熱器后降溫，再經(jīng)透平冷卻空氣濾網(wǎng)到專(zhuān)門(mén)設(shè)立的轉(zhuǎn)子冷卻母管后到各級(jí)動(dòng)葉內(nèi)部冷卻通道。透平#1，2，3級(jí)動(dòng)葉內(nèi)部設(shè)有冷卻通道，#4級(jí)則未設(shè)。11衲加AidliG卅r氣體燃料設(shè)有一個(gè)燃料加熱器來(lái)保證氣體燃料在合適的溫度下進(jìn)行工作。氣體燃料系統(tǒng)經(jīng)過(guò)氣體截止閥后分為兩路:一路主路，經(jīng)一壓力控制閥和流量控制閥后到主燃料噴嘴，另一路是值班燃料，也是經(jīng)一個(gè)壓力控制閥和流量控制閥后到值班噴嘴，值班噴嘴作用主要是起到了穩(wěn)定燃燒作用，它是擴(kuò)散燃燒噴嘴。每個(gè)燃料室裝有8個(gè)主燃料噴嘴和一個(gè)值班噴嘴。每臺(tái)三菱M701F燃機(jī)都裝有20個(gè)燃燒室。Combustor在壓氣機(jī)進(jìn)口裝有一個(gè)可轉(zhuǎn)導(dǎo)

3、葉，該可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉的角度最小34，最大-4。同時(shí)為了在點(diǎn)火和低負(fù)荷的時(shí)候把多余的空氣排出來(lái)控制燃燒室的空燃比，防止燃料與空氣的比率失衡,使得燃燒在最佳狀態(tài)下進(jìn)行，在燃燒室的過(guò)渡段裝有一個(gè)透平旁路閥。燃機(jī)#8，9號(hào)燃燒室裝有兩個(gè)點(diǎn)火器，在#18，19號(hào)燃燒室分別裝有兩個(gè)火焰探測(cè)器。三菱燃機(jī)的軸承設(shè)置情況見(jiàn)下圖:THRUSTBEARING123456789推力瓦設(shè)在了#2軸承后，也就是燃機(jī)壓氣機(jī)與汽輪機(jī)高壓缸之間。#1瓦采用可傾瓦塊結(jié)構(gòu)，共有六塊瓦塊.F型燃機(jī)性能特點(diǎn)介紹燃機(jī)的有效出力=透平產(chǎn)生的動(dòng)力-壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)力透平入口溫度和效率的關(guān)系:4uou1wo0OQ遜平L入口週度(C)14njolroI燃

4、機(jī)圧力比燃機(jī)透平入口溫度的變遷：見(jiàn)上圖三菱大型燃機(jī)出力提高及熱效率的變遷:C/CEfficiencyPowerOutputifDSoriroL:ji:116012001300m1500淞斶囪蝴imf瀏引TurbineIntelTempersture0(60Hz)5.F型燃機(jī)的主要參數(shù)表:形式透平入口溫度(C)發(fā)電機(jī)出力(MW)發(fā)電機(jī)熱效率(/)頻率(HZ)501F140018537.0701F140027038.26050進(jìn)氣流量453651排煙溫度(C)607586壓比1617壓氣機(jī)級(jí)數(shù)1617燃燒室1620透平(軸流式)44空冷葉靜葉1,2,3級(jí)靜葉1,2,3級(jí)動(dòng)葉1,2,3級(jí)動(dòng)葉1,2,

5、3級(jí)三菱燃機(jī)的燃燒器采用多噴嘴預(yù)混燃燒器,另外在燃燒器末段裝有一個(gè)空氣旁路閥.MultiNozzlePilotnozzleMainnozzleAirbypa?valveTransitionpiece廠Wt?UUci(DryPembcedJTypeft廠*f/UnilormFlamedueto亠*pre-mixedcombustionGax-L透平葉片采用最新的冷卻技術(shù)和高強(qiáng)度翼材料，并采用了三維氣動(dòng)設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了透平葉片的冷卻效果.三菱燃機(jī)也是采用冷端驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)思想.燃機(jī)的動(dòng)葉冷卻空氣從壓氣機(jī)出口抽出來(lái)后還經(jīng)過(guò)了一個(gè)冷卻器，所以冷卻空氣的溫度較低，通過(guò)這么一個(gè)冷卻交換的方法,動(dòng)葉冷卻溫度降到了2

6、00C,這使的動(dòng)葉的材質(zhì)可采用普通的材質(zhì).F型燃機(jī)的#1級(jí)靜葉的冷卻方式有氣膜冷卻，沖擊噴流冷卻,尖頭噴流冷卻，銷(xiāo)片冷卻四種方式；#1級(jí)動(dòng)葉則有氣膜冷卻，回流冷卻，尖頭噴流冷卻,銷(xiāo)片冷卻四種方式.該燃機(jī)的轉(zhuǎn)子葉輪是用十二拉桿螺栓連接在一起.三.三菱燃機(jī)高效高性能技術(shù)1.低NOX預(yù)混燃燒室該燃燒室的構(gòu)造有以下幾個(gè)特點(diǎn)：、（1）噴嘴組采用了預(yù)混噴嘴和擴(kuò)散噴嘴相結(jié)合的方式，這是降低NOX的關(guān)鍵，采用這種方法燃燒NOX的排放量大約是20ppm（2）設(shè)立了能用最小的燃燒量穩(wěn)定火焰的值班噴嘴，穩(wěn)定了燃燒，防止了燃料與空氣的比率的失衡（3）使用了能大幅度減少冷卻空氣的新型冷卻壁（4）尾筒裝有一個(gè)能將空燃比控制在最佳狀態(tài)的旁路閥2高溫冷卻技術(shù)F型的燃機(jī)一級(jí)動(dòng)葉內(nèi)部冷卻通道采用的是彎曲型的通道，最新的還有在葉片表面添加涂層的技術(shù)，大大加強(qiáng)了葉片的冷卻效果。另外葉片的材料也不斷的發(fā)展，現(xiàn)在F型燃機(jī)的透平一級(jí)靜葉采用的MGA240