压气机及其辅助系统

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1、压气机及其辅助系统压气机的分类离心式压气机轴流式压气机离心式压气机的结构及原理 结构：离心式压气机由导风轮、结构：离心式压气机由导风轮、叶轮、扩压器等组成叶轮、扩压器等组成 原理：空气由进气道进入压气原理：空气由进气道进入压气机，经过与叶轮一起旋转的导机，经过与叶轮一起旋转的导风轮的导引进入叶轮。在高速风轮的导引进入叶轮。在高速旋转叶轮作用下，空气由叶轮旋转叶轮作用下，空气由叶轮中心被离心力甩向叶轮外缘，中心被离心力甩向叶轮外缘，压力也逐渐提高，由叶轮流出压力也逐渐提高，由叶轮流出的空气进入扩压器后速度降低，的空气进入扩压器后速度降低，压力再次提高，最后由出气管压力再次提高，最后由出气管流出压

2、气机。流出压气机。 轴流式压气机的结构及原理 机构：轴流式压气机主要由转子（又称工作轮）和静子（又机构：轴流式压气机主要由转子（又称工作轮）和静子（又称整流器）两部分组成。称整流器）两部分组成。 原理：气体从进口流入压气机，经收缩器时流速得到初步提原理：气体从进口流入压气机，经收缩器时流速得到初步提高，进口导向叶片使气流改为轴向，同时还起扩压管的作用，高，进口导向叶片使气流改为轴向，同时还起扩压管的作用，使压力有所提高。转子在外力作用下作高速转动，固装在转使压力有所提高。转子在外力作用下作高速转动，固装在转子上的动叶片推动气流，使气流获得很高的流速。高速气流子上的动叶片推动气流，使气流获得很高

3、的流速。高速气流进入导叶，气流动能降低而压力升高，相邻导叶叶片间的通进入导叶，气流动能降低而压力升高，相邻导叶叶片间的通道相当于一个扩压管。气体流经每一级连续进行类似的过程，道相当于一个扩压管。气体流经每一级连续进行类似的过程，使气体压力逐渐升高。使气体压力逐渐升高。 离心式压气机与轴流式压气机的比较离心式压气机优点：压气机级压比高、有优点：压气机级压比高、有良好的运转范围良好的运转范围 、在运、在运转范围内能保持良好效率转范围内能保持良好效率 制造容易、成本低制造容易、成本低 重量重量轻轻 缺点：横截面积大，损失随缺点：横截面积大，损失随着级数增大，最多着级数增大，最多2 2级级 轴流式压气

4、机优点：峰值效率较高，用损优点：峰值效率较高，用损失低的许多级可以达到高失低的许多级可以达到高压比，横截面积小，质量压比，横截面积小，质量流量大流量大 缺点：效率良好的运转范围缺点：效率良好的运转范围狭窄，制造费用高，重量狭窄，制造费用高，重量大，起动功率一般较高大，起动功率一般较高 我厂压气机的介绍型式： 轴流式额定转速： 3000 r/min叶片级数： 17级叶片可调级数： 1级压气机压比： 11.7进口导叶： 可调压气机典型事故运行时压气机喘振现象：运行时压气机喘振现象： 1 1 压气机喘振时机房内地面有明显振感。压气机喘振时机房内地面有明显振感。 2 2 压气机出口压力不稳定。压气机出

5、口压力不稳定。 3 3 轴瓦振动上升。轴瓦振动上升。原因：原因： 1 1 启动和停机时防喘阀未打开（如电磁阀断电、阀杆卡死或启动和停机时防喘阀未打开（如电磁阀断电、阀杆卡死或阀头脱落等）。阀头脱落等）。 2 IGV2 IGV角度不合适。角度不合适。 3 3 进气滤网严重堵塞，报警和跳机失灵。进气滤网严重堵塞，报警和跳机失灵。处理：处理： 运行人员一旦确认压气机喘振，应果断打闸停机，并查找原运行人员一旦确认压气机喘振，应果断打闸停机，并查找原因向上级汇报。缺陷消除后方可再次启动。因向上级汇报。缺陷消除后方可再次启动。压气机的主要辅助系统1.IGV系统2.防喘放气系统3.水洗系统4.进气系统压气机

6、的IGV系统 通常在压气机第一级动叶前还有一列静止固定的叶片，称为进口导流叶片（进口导叶inlet guide vane ，简称IGV），用来控制进入第一级动叶前的气流方向。压气机进口导叶控制就是当机组启停或调整负荷时，通过调节IGV叶片角度的变化，限制进入压气机的空气流量，从而达到保护机组安全运行、提高运行效率的目的。 由图可以看出，在低转由图可以看出，在低转速时，压气机前几级出速时，压气机前几级出现过大的正冲角，如减现过大的正冲角，如减小导叶的安装角，使动小导叶的安装角，使动叶栅进口的绝对速度流叶栅进口的绝对速度流入角得以减小，就可以入角得以减小，就可以消除过大的正冲角，扩消除过大的正冲角

7、，扩大压气机在低速区的稳大压气机在低速区的稳定工作范围。定工作范围。 IGVIGV系统的作用：系统的作用：1 1、在燃机启动，停机过程低转速过程中、在燃机启动，停机过程低转速过程中, ,起到防止起到防止压气机发生喘振的作用。压气机发生喘振的作用。2 2、IGVIGV的温控作用，当燃机用于联合循环部分负荷的温控作用，当燃机用于联合循环部分负荷运行时运行时, ,通过关小通过关小IGVIGV的角度的角度, ,减小进气流量减小进气流量, ,使燃机的使燃机的排烟温度保持在较高水平排烟温度保持在较高水平, ,以提高联合循环装置的总以提高联合循环装置的总体热效率。体热效率。3 3、机组启动时，关闭、机组启动

8、时，关闭IGVIGV，压气机进气流量减小，压气机进气流量减小，使机组的启动力矩减小，减小启动过程中压气机的使机组的启动力矩减小，减小启动过程中压气机的功耗，有利于减小启动装置的配置功率。在启动功功耗，有利于减小启动装置的配置功率。在启动功率不变的情况下，可以缩短启动加速的时间。率不变的情况下，可以缩短启动加速的时间。压气机防喘放气系统 由压缩空气储气罐、电磁阀、气控蝶阀及其他相关管道和阀门组成。储气罐有两路气源，一路来自外部系统，一路来自压气机出口。压缩空气由储气罐经电磁阀到达气控蝶阀活塞上、下部腔室，控制气控蝶阀的开关。而气控蝶阀直接控制压气机第5级和第10级后的抽气，这些抽气排放至燃机排气

9、管道内 原理：压气机的工作点进入不稳定边界时，放气系原理：压气机的工作点进入不稳定边界时，放气系统打开，放气口截面前后的空气流量不等，前几级统打开，放气口截面前后的空气流量不等，前几级的容积流量增加，轴向速度和流量系数增加，从而的容积流量增加，轴向速度和流量系数增加，从而消除了冲角过大引起的失速和发生喘振的可能性。消除了冲角过大引起的失速和发生喘振的可能性。从下图可以看出，放气时首级的工作点可由喘振区从下图可以看出，放气时首级的工作点可由喘振区的的A A点进入工作稳定区点进入工作稳定区B B点，如箭头点，如箭头MM所示；由于工所示；由于工作条件的改善，末级工作点向高压比方向移动（箭作条件的改善

10、，末级工作点向高压比方向移动（箭头头N N方向）。方向）。 防喘放气系统投运前检查：1、燃机投运前防喘系统的准备：1）检查各个放气阀的位置是否正确。2）检查压缩空气系统压力正常。3）检查空气系统无泄露。在启机时，所有放气阀均应在打开状态，当转速达到2316rpm时，高压防喘放气阀关闭，当转速达到2940rpm，低压防喘放气阀关闭。正常运行中防喘系统的运行：在正常运行期间，所有放气阀都始终保持关闭，只有在燃机跳闸或是正常停机时才打开。燃机停运中防喘系统的运行：在燃机正常停机中，当燃气轮机转速下降到2790rpm时，所有放气阀打开。 防喘放气系统的注意事项：防喘放气系统的注意事项：1 1）当燃机跳

11、闸，所有放气阀应立即打开。）当燃机跳闸，所有放气阀应立即打开。2 2）在透平转速小于）在透平转速小于46.5HZ46.5HZ大于大于4s4s时，有任何一台时，有任何一台放气阀放气阀“ “开命令开命令”“ ”“开反馈开反馈”“ ”“未关反馈未关反馈” ”3 3取取2 2信信号未检测到，燃机跳闸。号未检测到，燃机跳闸。3 3）如果转速达到）如果转速达到47.5Hz100s47.5Hz100s后，任一放气阀仍打后，任一放气阀仍打开且无法关闭时，燃机停机。开且无法关闭时，燃机停机。4 4）如因检修需要，在燃机转速低于盘车速度时，可）如因检修需要，在燃机转速低于盘车速度时，可以手动关闭单个放气阀，手动关

12、闭的放气阀将在短以手动关闭单个放气阀，手动关闭的放气阀将在短暂延时后自动重新开启。暂延时后自动重新开启。5 5）运行中转速低到）运行中转速低到47Hz47Hz时，发电机将与电网断开，时，发电机将与电网断开，如果转速继续下降到如果转速继续下降到46.5Hz46.5Hz燃机将跳闸，此时所有燃机将跳闸，此时所有的放气阀应打开。的放气阀应打开。压气机水洗系统 空气中的灰尘经进气室过滤后，仍有部分进入压气机进气道，粘附在叶片上，引起压气机压比和效率降低。因此，需要定期对压气机进行清洗。压气机水洗分离线清洗和在线清洗。包括清洗水泵、水箱及连接管道等设备，用除盐水配制清洗液。压气机在线水洗过程1、将水洗泵出

13、口软管和压气机清洗系统入口滤网进口连接好。2、打开除盐水补水门，将除盐水加入水箱。3、打开雾化喷嘴上游阀门。4、打开水洗泵出口门，启动水洗泵。5、当水箱中水喷完，停水洗泵关闭泵出口门和雾化喷嘴上游阀门。 压气机离线水洗过程1 1、投入燃机盘车运行。、投入燃机盘车运行。2 2、打开压气机射流喷嘴进水阀。、打开压气机射流喷嘴进水阀。3 3、合上清洗水泵电源。、合上清洗水泵电源。4 4、启动清洗水泵，检查进气道的射流情况。、启动清洗水泵，检查进气道的射流情况。5 5、当水箱水位下降、当水箱水位下降1/41/4后，停清洗水泵，关进水阀。后，停清洗水泵，关进水阀。6 6、按、按“ “高速盘车高速盘车”

14、”的操作规定进行检查、操作、启的操作规定进行检查、操作、启动动SFCSFC使燃机运行至清洗转速。使燃机运行至清洗转速。7 7、打开雾化喷嘴供水阀。、打开雾化喷嘴供水阀。8 8、启动清洗水泵。、启动清洗水泵。9 9、当水泵吸不到水后，停泵，关进水阀。、当水泵吸不到水后，停泵，关进水阀。压气机进气系统 进气系统为压气机提供合格的清洁空气，避免压气机的磨损和损坏。主要部件包括风雨防护罩、挡鸟网、脉冲过滤器、旁路挡板、消音器和人口挡板等。整个进气系统在封闭前进行了人工的清理，严防杂物进人燃机而损坏压气机和燃机的叶片。进气系统启动前检查进气系统启动前检查1、各阀门、仪表、测量设备正常2、内爆门必须关闭3、进气挡板关闭4、防潮加热器运行正常5、水洗管线阀门关闭，防止将空气吸入，在压气机最底部水封必须注水6、在冬季时，在环境温度要求条件下，防冰冻系统投入正常。进气系统运行时的检查：1、由压气机通过进气系统各过滤器将大气吸入；2、在整个进气系统上的压力将小10mbar；3、内爆门探测器不处于失效位置；4、进气通风门打开；5、防冰冻系统不在运行；6、防潮加热器不在运行。7、检查空气进气系统手动阀门位置。8、防鸟屏洁净。