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1、燃气轮机MB 讲演者：刘棋 （1 1）发电机联接方式）发电机联接方式 冷端驱动冷端驱动 （2 2）气缸）气缸 水平中分水平中分 （3 3）转子）转子 两个轴承两个轴承 中空轴中空轴 叶轮之间通过叶轮之间通过HirthHirth齿啮合齿啮合 叶轮用中心拉杆轴向固紧叶轮用中心拉杆轴向固紧 （4 4）压气机）压气机 1515级级 优化流动设计优化流动设计 进口导叶可转进口导叶可转 （5 5）燃烧室）燃烧室 环形燃烧室环形燃烧室 2424个组合式燃烧室个组合式燃烧室 陶瓷与金属遮热瓦块陶瓷与金属遮热瓦块 （6 6）燃烧器）燃烧器 低低NoxNox技术技术 可烧多种燃料可烧多种燃料 （7 7）透平）透平
2、 4 4级级 先进的冷却技术先进的冷却技术 叶片隔热涂层叶片隔热涂层 叶片气膜冷却叶片气膜冷却 （8 8）排气）排气 轴向排气轴向排气 V94.3AV94.3A燃气轮机设计特点燃气轮机设计特点 燃气轮机转速测量 n透平-发电机的转速由6个转速传感器 MBA10CS101-MBA10CS106进行测量。在靠 近压气机轴承的中间轴上加工6个凹槽。每 次其中1个凹槽通过时，此区域沿圆周方向 排列的磁性现场传感器发出脉冲信号。在 轴旋转时，每次磁场传感器产生的输出信 号，其频率等于凹槽数与轴转速之积。 信号处理 n输出信号在两个冗余转速监控系统中进一步处理 ，每一个冗余转速监控系统由3个通道。两转速监
3、 控系统将其输出信号传输至过速保护系统。各转 速监控系统的每一个通道均设定为极限S.TURB.72 。如两个通道中至少一个通道或甚至两个通道指 出此极限已超出，则转速不允许再提高，燃气轮 机跳闸并关机。 n燃气轮机控制器和转速指示器接受转速监控系统 的输出信号，而转速监控系统接受磁场传感器 MBA10CS101，MBA10CS102和MBA10CS103的输 出信号。 外壳振动测量 n振动传感器MBD11CY101和MBD11CY102在 透平轴承附近，而振动传感器MBD12CY101 和MBD12CY102在压气机轴承附近，同时测 量外壳振动。如这两个通道至少1个通道指 出振动已超出极限Y.
4、LAGER.M，则发出 “Bearing vibration warming”（轴承振动警告 ）报警。如任一通道指示上限Y.LAGER.S已 超出，则燃气轮机跳闸并关机。 轴振动测量 n轴振动测量数据用于说明显示的轴工作情 况。振动传感器MBD11CY111和 MBD11CY112在透平附近，而振动传感器 MBD12CY111和MBD12CY112在压气机轴承 附近，同时测量轴振动。在这两个位置上 ，两传感器均沿着透平轴在同一轴向位置 上成90安装。这种排列方式可使传感器测 量以时间为函数的振动矢量。轴振动仪表 的信号输出可在监视器上进行显示和记录 。 轴承温度测量 n燃气轮机的压气机端部两个
5、方向装有轴颈轴承和 推力轴承。轴颈轴承支承转子的透平端。 n推力轴承径向相对位置上安装双热电元件的热电 偶，2支热电偶安装在面向压气机的端部，2支热 电偶安装在面向发电机的端部。4支双热电元件热 电偶MBD12CT102A/B和MBD12CT103A/B中的3 支安装在轴承面向发电机的一侧，4支双热电元件 热电偶MBD12CT104A/B和MBD12CT105A/B中的 3支安装在轴承面向压气机的一侧，用于测量轴承 温度。在这两种情况，第4支热电偶留作备用。 轴承温度测量 n各轴颈轴承处安装三热电元件的热电偶。三热电元件热电 偶MBD12CT101A/B/C安装在压气机轴承处。透平端装有 倾斜
6、轴瓦轴颈轴承，各轴承托架处装有三热电元件热电偶 MBD11CT101A/B/C nMBD11CT102/A/B/C n如三热电元件热电偶中两个指出在压气机轴承处极限 T.LAGER.M已超出，则发出“Bearing temperature high”（轴 承温度高）的报警。至于透平轴承，由于此轴承暴露于排 气热流中；故一直到极限T.LAGER.M01超出后，才发出预 先跳闸报警。 n如压气机或透平轴承温度超出上限T.LAGER.S，则燃气轮 机跳闸并关机。 压气机上游压力 n压气机上游压力由压力传感器MBA11CP101 进行测量。压力传感器除了装有电气测量 元件外，还装有光学显示元件，可进行
7、直 接读数。压力传感器的输出信号还用于计 算压力比。压气机出口压力与压气机进口 压气之比输出至压气机压力比极限控制器 。此控制器可防止压气机压力比过高，从 而避免压气机压力急剧增加。 压气机上游差压 n进气管与压气机进口（紧贴变节距进口导叶上游 ）之间的压降由压力开关： nMBA11CP001 nMBA11CP002 nMBA11CP003 n进行测量。而且并联安装差压开关，如三个压力 中的两个逻辑指出在透平转速高于2520rpm时差压 低于规定数值，则触发燃气轮机跳闸。在压气机 压力急剧增加时同样如此。 压气机进口温度 n三支双热电元件热电阻（MBA11CT101和 MBA11CT103）用
8、于测量压气机进口的气流 温度。各双热电元件热电阻的一个温度信 号用于计算平均压气机进口温度。一般不 用于计算目的的双热电元件热电偶信号留 作备用。 n压气机进口平均温度用于计算经修正的透 平出口温度（OTC）；经修正的透平出口 温度请参阅本页“透平出口温度”。 压气机出口温度和压力 n压力传感器MBA12CP101和MBA12CP102以 及双热电元件热电偶MBA12CT101A/B和 MBA12CT102A/B用于测量压气机出口温度 和压力。透平-发电机控制台显示和记录这 些读数。 n压气机出口压力有多种用途（例如，由燃 烧室压力比限制控制器来计算相对燃烧室 压力）。这些计算及其功能在各系统
9、的有 透平出口温度 n24支三热电元件热电偶MBA26CT101A/B/C- MBA26CT124A/B/C）分布在排气扩压器的 圆周上，用来测量透平下游的排气温度。 透平出口温度 n在这24个温度测量点上，每隔4个温度测量 点有1个温度信号（MBA26CT101A， MBA26CT105A，MBA26CT109A， MBA26CT113A，MBA26CT117A， MBA26CT121A）直接输入燃气轮机控制器 。从这6个温度信号计算平均值，用作排气 控制功能的控制变量。 透平出口温度修正 n24支三热电元件热电偶的“A”信号均用于计 算平均透平出口温度。由经修正的透平出 口温度、透平转速因
10、数“n”和平均压气机进 口温度可计算经修正的透平出口温度。同 样，经修正的透平出口温度和平均压气机 进口温度均输入燃气轮机温度控制器。 透平出口温度 n就作为极限控制器的能力来说，温度控制 器可确保燃烧室、透平和排气系统的规定 最大温度不致于超出。如温度控制器发生 故障，则温度保护系统进行干预。 透平出口温度 n温度保护系统的逻辑功能基于24个温度测量点中 的“B”和“C”热电元件。如超出极限TT.ATK.S07， 则燃气轮机跳闸并关机。如温度超出极限 TT.ATK.M07，则发出预先跳闸报警“Temperature protection warning”（温度保护警告）信号。 n如给定燃烧器
11、向燃烧室输出燃料太多，这会造成 透平下游局部热点。发出预先跳闸报警 “Temperature protection warning”（温度保护警告） 信号；同时，如超出温度上限，则燃气轮机跳闸 触发。 透平出口温度 n如一个或多个火焰熄灭，则产生冷点。由于来自 熄火燃烧室的未燃烧燃料在燃烧区后部进行燃烧 ，即使发生数个相邻的燃烧室熄火，此故障也只 与触发保护系统响应有关。如一个燃烧室熄火， 透平温度保护系统产生预先跳闸报警“Temperature protection warning”（温度保护警告）信号。如两 个相邻的燃烧室熄火，则关机程序用于切断燃气 轮机，产生预先跳闸报警“Outlet
12、temperature Protection response”（出口温度保护响应）信号。 如数个燃烧室熄火，温度保护系统触发器跳闸， 燃气轮机 压气机进口导叶节距调整 n燃气轮机压气机装有一排可变节距进口导叶。空 气流量通过压气机，燃气轮机在规定的允许范围 内通过调整压气机进口导叶来进行控制。进口导 叶打开时，通过燃气轮机的空气流增加；进口导 叶关闭时，空气流减少。假设燃料流量保持恒定 ，在进口导叶打开时透平出口（排气）温度下降 ；反过来，在透平出口（排气）温度下降时进口 导叶打开。如燃料和空气流量同时增加或减少， 透平出口温度可保持不变。由于此时燃料-空气之 比基本上保持不变，预混喷嘴原设计仅在精确规 定的燃料-空气比条件下才工作，现在也可用于较 宽的工作条件。 演讲结束谢谢！
