《西门子公司燃气轮机和联合循环技术 1.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《西门子公司燃气轮机和联合循环技术 1.pdf（62页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants西门子公司燃气轮机和联合循环技术Datum2004-05sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power PlantsV94.3A 燃气轮机设计特点燃气轮机设计特点12876543(1)发电机连接方式发电机连接方式-冷端驱动(2)气缸气缸-水平中分(3)转子转子-两个轴承-中空轴-叶轮之间通过 Hirth齿噛合-叶轮用中心拉杆轴向固紧(4)压缩机压缩机-15 级-优化流动设计-进口可转导叶(5)燃烧室燃烧室-环形燃烧室-24 个组合式燃烧器-陶瓷
2、与金属遮热瓦块(6)燃烧器燃烧器-低NOx 技术-可燃烧多种燃料(7)透平透平-4 级-先进的冷却技术-叶片隔热塗层-叶型气膜冷却(8)排气排气-轴向排气sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants已安装的机组数和运行小时数已安装的机组数和运行小时数94739480204060801003A-SeriesV64.3AV84.3AV94.3A已安装的机组数已安装的机组数3A3A系列系列系列系列1000000840002660007320003A SeriesV64.3AV84.3AV94.3A运行小时数运行小时数0500,0001X1
3、063A3A系列系列系列系列sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power PlantsVX4.3A 压气机叶片设计压气机叶片设计?先进的可控扩散度叶型先进的可控扩散度叶型?边界修正边界修正(3维叶片维叶片)?级数少级数少/级压比大级压比大?先进的可控扩散度叶型先进的可控扩散度叶型?边界修正边界修正(3维叶片维叶片)?级数少级数少/级压比大级压比大第第6级静叶片级静叶片压气机叶片压气机叶片sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants燃气轮机转子燃气轮机转子压气机叶轮透平叶轮中空轴压气机叶
4、轮透平叶轮中空轴Hirth齿啮配中心拉杆齿啮配中心拉杆sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants压气机叶轮上的压气机叶轮上的Hirth齿齿Hirth 齿齿sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants转子设计转子设计?设计特点设计特点-在所有转子部件之间有沿径向的啮配齿(Hirth齿)-中心拉杆?优点优点-传递扭矩可靠-所有转子部件精确定中心,即使这些部件径向膨胀量不同时也无妨-若中心拉杆的固紧力有变化,转子的轴对称性不受影响-在现场转子可拆装,而且不需再做动平衡-用液压
5、加载装置可以轻易地施加和调整中心拉杆压紧力-允许快速启动-临界转速高?设计特点设计特点-在所有转子部件之间有沿径向的啮配齿(Hirth齿)-中心拉杆?优点优点-传递扭矩可靠-所有转子部件精确定中心,即使这些部件径向膨胀量不同时也无妨-若中心拉杆的固紧力有变化,转子的轴对称性不受影响-在现场转子可拆装,而且不需再做动平衡-用液压加载装置可以轻易地施加和调整中心拉杆压紧力-允许快速启动-临界转速高sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants通过转子内部的冷却空气流通过转子内部的冷却空气流通过冷却空气通道和通过冷却空气通道和Hirth齿之
6、间隙的空气循环可以全面加热和冷却转子元件优点齿之间隙的空气循环可以全面加热和冷却转子元件优点与只有径向传热相比（焊接转子），温度变化速度快而且更均匀热应力小迅速达到稳定工况，这样叶片顶部不会碰擦，漏气损失小与只有径向传热相比（焊接转子），温度变化速度快而且更均匀热应力小迅速达到稳定工况，这样叶片顶部不会碰擦，漏气损失小sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants热再启动和快速变负荷能力热再启动和快速变负荷能力热再启动和快速变负荷能力热再启动和快速变负荷能力?内部有空气流动的转子可以使它的温度变化和气缸几乎一样快?在受热和冷却时,转子
7、和气缸的直径及长度同时改变(被动间隙控制)?径向Hirth齿使叶轮能单独热膨胀且保持同心?对称的气缸设计防止变成椭园及偏心sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power PlantsV94.3A 环形燃烧室环形燃烧室2424个组合个组合式燃烧器式燃烧器环形燃烧室环形燃烧室外缸外缸组合式燃烧器环组合式燃烧器环(HBR)HBR)和环形燃烧室和环形燃烧室sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants计算计算NOx 生成量图线生成量图线停留时间停留时间:筒形燃烧室筒形燃烧室:150:150毫秒毫秒
8、环形燃烧室环形燃烧室:30:30毫秒毫秒(混合式燃烧器混合式燃烧器)NONOX X排放排放过量空气系数过量空气系数温度温度停留时间停留时间,毫秒毫秒sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants西门子组合式燃烧器西门子组合式燃烧器燃油回油燃油蒸汽或水喷水助燃空气内旋流器值班燃料气值班燃料气扩散燃烧燃料气喷蒸汽预混燃料气外旋流器燃料气/空气混合物燃油扩散燃烧燃料气sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants扩散扩散扩散和扩散和预混预混预混燃烧预混燃烧扩散火焰扩散火焰天然气天然
9、气空气空气预混火焰预混火焰天然气天然气(预混火焰预混火焰)空气空气均匀的天然气均匀的天然气/空空气混合物气混合物天然气天然气(值班火焰火焰)sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power PlantsV84.3A 的的NOx 和和 CO 排放排放(工厂试验工厂试验)天然气燃油天然气燃油预混燃烧方式运行预混燃烧方式运行扩散燃烧方式运行扩散燃烧方式运行在最大喷水量在最大喷水量160%160%时时,可以达到可以达到4242ppmppm?燃烧天然气燃烧天然气:-在约50%基本负荷时由扩散燃烧切换到预混燃烧-在基本负荷时NOx排放量约25 ppm -CO 排
10、放量非常小?燃烧燃油燃烧燃油-用扩散燃烧方式运行-为了减少NOx排放,需要喷水或喷蒸汽?燃烧天然气燃烧天然气:-在约50%基本负荷时由扩散燃烧切换到预混燃烧-在基本负荷时NOx排放量约25 ppm -CO 排放量非常小?燃烧燃油燃烧燃油-用扩散燃烧方式运行-为了减少NOx排放,需要喷水或喷蒸汽sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants用喷水或喷蒸汽减少用喷水或喷蒸汽减少NOx 排放排放?使一次区惰性化的3种技术:-喷水-喷蒸气-天然气/蒸汽混合喷入?西门子混合式燃烧器能采用上述任一种技术?喷水会减低效率?在水与燃料比为1:1时,N
11、Ox 排放约减少60%;在天然气/蒸汽混合喷入时,NOx约减少90%?使一次区惰性化的3种技术:-喷水-喷蒸气-天然气/蒸汽混合喷入?西门子混合式燃烧器能采用上述任一种技术?喷水会减低效率?在水与燃料比为1:1时,NOx 排放约减少60%;在天然气/蒸汽混合喷入时,NOx约减少90%喷水喷水喷蒸汽天然气与蒸汽预先混合天然气与蒸汽预先混合喷水喷水/蒸汽时时NOxNOx排放排放不喷水不喷水/蒸汽时时NOxNOx排放排放sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants使用陶瓷瓦块的丰富经验使用陶瓷瓦块的丰富经验使用陶瓷瓦块的丰富经验使用陶瓷瓦
12、块的丰富经验VX4.3 1.322.000 OHVX4.3A 211.000 OHVX4.2 10.800.000 OH总共总共:1200万运行小时万运行小时OH=运行小时数运行小时数弹性长度弹性长度夹紧力夹紧力弹性长度弹性长度sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants燃烧室燃烧室金属金属金属遮热金属遮热瓦块瓦块瓦块瓦块ScrewMetallic heat shieldNutCup springsCooling air holesCooling air chamber螺钉螺钉金属遮热瓦块金属遮热瓦块冷却空气通道冷却空气通道冷却空气
13、孔冷却空气孔蝶形弹簧蝶形弹簧螺母螺母支承构件支承构件sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power PlantsV94.3A 燃气轮机燃烧系统燃气轮机燃烧系统环形燃烧室环形燃烧室燃烧器出口透平进口燃烧器出口透平进口sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants透平透平sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants带有带有Hirth齿的透平叶轮齿的透平叶轮sSiemens Gas Turbines and Combined Cycl
14、e Power Plants3A 型燃气轮机的冷却空气源型燃气轮机的冷却空气源供冷却空气供冷却空气详图 AAsSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants供给清洁的冷却空气供给清洁的冷却空气 通过管子的是压力最大，含尘量最少的冷却空气 予旋流器：能最大程度地减少进入转子的压力损失，此股冷却空气仅用于第级动叶片冷却 由于转子中的离心力,灰尘被分离出来 清洁的空气进入第1级静叶片冷却系统sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants透平叶片的冷却方法透平叶片的冷却方法隔热塗层隔热
15、塗层(TBC)过渡层叶片形成冲击式冷却的芯子冷却方式过渡层叶片形成冲击式冷却的芯子冷却方式:A冲击式冷却B利用扰流片增强对流冷却效果C内部传热D 气膜冷却热燃气側热燃气側sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power PlantsVX4.3A 第第1 级静叶片和动叶片级静叶片和动叶片静叶片静叶片动叶片动叶片sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants第第1级动叶冷却方式级动叶冷却方式ABCAB CsSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power
16、 Plants透平第透平第1级静叶片的低周疲劳级静叶片的低周疲劳单个静叶比静叶弧段能承受更多的载荷交变次数单个静叶比静叶弧段能承受更多的载荷交变次数总应变容许的载负荷交变次数总应变容许的载负荷交变次数1010.1101001000100,000满负荷时突甩负荷满负荷时突甩负荷正常启停正常启停由由3个静叶片组成的静叶弧段个静叶片组成的静叶弧段单个静叶片单个静叶片%sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power PlantsV94.3A 透平第透平第4 级动叶片级动叶片空心空心sSiemens Gas Turbines and Combined Cyc
17、le Power Plants先进的透平叶片铸造技术先进的透平叶片铸造技术Poly Crista(PC)Directionally Solidified(DS)Single Cristal(SC)多晶多晶定向凝固定向凝固单晶单晶sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants单晶和常规铸造超级合金的比较单晶和常规铸造超级合金的比较单晶另件有高得多的设计寿命和能承受高几个数量级的载荷交变次数单晶另件有高得多的设计寿命和能承受高几个数量级的载荷交变次数100003000012循环次数标称应变单晶光滑试样单晶带孔试样等轴结晶光滑试样等轴结晶带
18、孔试样循环次数标称应变单晶光滑试样单晶带孔试样等轴结晶光滑试样等轴结晶带孔试样10000.230000.5sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants隔热涂层隔热涂层(TBC)性能性能温度温度热燃气热燃气陶瓷陶瓷过渡层过渡层基体金属基体金属冷却空气冷却空气sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power PlantsV94.3A 燃气轮机可用性率燃气轮机可用性率 2002年统计年统计在 2002年有8个月以上商业运行记录的燃气轮机81889192939495 95 95 9596 9697
19、 97 9798 98 98 98 98 99 99 99 99 99 10005010012345678910 1112 1314 1516 1718 1920 21 2223 2425 262111平均可用性率平均可用性率96%平均可靠性率平均可靠性率99,7%1大修大修大修加改进大修加改进2sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power PlantsComparison V94.3A -GE 9 FB在在FB中进行的改进而在中进行的改进而在FA中所不具有特点中所不具有特点,已经是已经是V94.3A中的成熟技术中的成熟技术?高效率,坚固的用3
20、维技术设计的压气机?透平中用单个静叶片以避免在多叶片弧段中的低周疲劳裂纹?第1级动叶片是单晶叶片?有竞争力的出力和效率一些西门子重要的设计特点一些西门子重要的设计特点,它仍是它仍是FB设计中所没有的设计中所没有的:?转子中的扭矩传递用齿形连接(Hirth齿)?用于第1级静叶片和1-3级动叶片的冷却空气中的灰尘被分离出去?被动间隙控制?转子不解体,可更换压气机叶片sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants3A 型燃气轮机的运行灵活性型燃气轮机的运行灵活性?燃料质量燃料质量:组合式燃烧器能控制热值和天然气密度波动的影响,保持稳定运行?
21、多种燃料运行多种燃料运行:可使用天然气,柴油,石脑油和凝析油。例如，菲律宾的Santa Rita电站?从天然气到燃料油的相互切换可在从天然气到燃料油的相互切换可在60-80%负荷时进行负荷时进行,仅需仅需5分钟分钟?甩负荷特性甩负荷特性:无论是用天然气或柴油,可带厂用电运行?部分负荷特性部分负荷特性:在大于40%负荷运行时能保持低NOx及低CO排放?频率稳定性频率稳定性:基本方式：燃料阀和压气机进口可转导叶同时动作,10秒钟内负荷可增,减15%。当可转导叶快速动作时，10秒钟能使负荷增,减30%。例如：Seabank电站sSiemens Gas Turbines and Combined Cy
22、cle Power PlantsV94.3A燃气轮机的维修计划燃气轮机的维修计划小修小修:从人孔进入检查燃烧室内部和燃烧器，透平第1级和末级动叶片及静叶片，压气机进口段.用潜望镜检查其它部件热部件检修热部件检修:揭开透平上缸和静叶持环进行检查，根据要求修复和更换热燃气通道部件（加上小修工作）大修大修:打开整个机器进行检修，另,部件修复和大修（除热部件检修工作外）维修修工作内容维修修工作内容1)4,000(8,000)3)25,00050,000间隔时间(EOH)2)维修计划表维修计划表3)4)准备会议准备会议准备会议小修8,00016,000热燃气通道检修大修热燃气通道检修热燃气通道检修大修热
23、燃气通道检修当量运行小时数075,0001)检修工作内容在检修大纲中有详细规定，并根据发现的问题作相应改变2)EOH-当量运行小时数50,0003)燃烧天然气，连续运行4)在 100,000 EOH时，做延长寿命计划小修小修小修小修小修25,000sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power PlantsV94.3A燃气轮机易于维修燃气轮机易于维修?通过人孔可进入燃烧室，检查热燃气通道的全部部件，而不需要揭开气缸?人可进入燃烧室，单个拆换遮热瓦块?不吊出转子就能拆换压气机和透平的静，动叶片这些设计特点使大修工作能快速完成，例如，阿根廷这些设计特点
24、使大修工作能快速完成，例如，阿根廷Genelba电站的电站的V94.3A大修仅用大修仅用22天时间天时间sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants西门子50赫兹燃气轮机性能参数燃机型号V64.3AV94.2V94.2AV94.3A电网频率50/60505050负荷BaseBaseBaseBase环境温度,C15151515相对湿度,%60606060大气压力,bar1.0131.0131.0131.013进气压损,mbar(总压)0000排气压损,mbar(静压)0000毛发电功率,MW67.4159.4182.3265.9毛热耗
25、,kJ/kWh10,30510,49510,2399,323毛效率,%34.934.335.238.6排气质量流量,kg/s192509520656排气温度,C583547567584燃气轮机燃气轮机(ISO条件条件)概况概况/环境条件性能数据环境条件性能数据SLC PGsSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants联合循环机组 1S.V94.3ADatum2004-05sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants余热锅炉余热锅炉(HRSG)立式设计立式设计卧式设计卧式设计
26、高压汽包高压汽包低压汽包低压汽包给水储箱给水储箱低压汽包低压汽包给水储箱给水储箱高压汽包高压汽包1 1 予热器予热器4 4 高压省煤器高压省煤器2 2 低压蒸发器低压蒸发器5 5 高压蒸发器高压蒸发器3 3 低压过热器低压过热器6 6 高压过热器高压过热器sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants余热锅炉压力级数增加带来的效率提高余热锅炉压力级数增加带来的效率提高6005004003002001000温度 C排气1-单压过程2-双压过程3-3压过程3210 净效率增加%1.62.12.865 bar/540 C80 bar/540
27、 C5 bar/210 C110 bar/540 C29 bar/320 C5 bar/200 C110 bar/540 C28 bar/540 C4 bar/235 C1-单压2-双压3压无再热3压有再热效率的增加54.1%热量传输余热锅炉中的温度变化曲线sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power PlantsHRSG单轴联合循环机组单轴联合循环机组3压有再热蒸汽循环简图压有再热蒸汽循环简图烟囱排气低压高压中压余热锅炉GT空气GHPIPLP天然气 燃油燃气轮机燃气轮机发电机发电机汽轮机高压缸汽轮机高压缸中压缸中压缸低压缸低压缸燃气轮机排气sS
28、iemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants单轴联合循环机组的总体布置单轴联合循环机组的总体布置sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants余热锅炉余热锅炉V.94.3 A 单轴联合循环机组锅炉:3压再热出口蒸气参数设计值:(为近似值,不是保证值)高压蒸汽:565 C,130 bar a,75 kg/s中压蒸汽:330 C,32 bar a,13 kg/s再热器:550 C,30 bar a,87 kg/s低压蒸汽:235 C,4,5 bar a,10 kg/ssSiemen
29、s Gas Turbines and Combined Cycle Power PlantsHE型汽轮机型汽轮机,中中/低压透平反向流动低压透平反向流动高压缸高压进汽中压进汽支承-止推组合轴承中/低压缸轴向排汽蒸汽参数：高压:125 bar/565C,中压:30 bar/550C,低压:5 bar/235C 采用直流式中压缸，中压蒸汽温度可达 565C sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants高压透平高压透平:H-型汽轮机型汽轮机 H30-25(MAA)进汽:切向,单側进汽 高压透平设计:桶型 旋转对称性好 应力分布均匀 内缸中
30、分面载荷小(压力由外缸承受)转子:整锻转子带联轴节设计特点设计特点sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants组合式调节阀和截止阀组合式调节阀和截止阀截止阀和调节阀共用一个壳体由于有扩压器和沿切向进汽，进汽损失小无机械泄漏由于有予启阀（截止阀），可以在最大蒸汽压力下开启一体化的蒸汽滤网1011设计特点设计特点控制油供应装置1 L型密封环2 阀座扩压器3 调节阀(CV)4 调节阀碟5 事故关断阀(ESV)6 截止阀碟7 蒸汽滤网8 方向:打开9 方向:关闭10 蒸汽进口11 蒸汽出口新西兰OtahuhusSiemens Gas Tur
31、bines and Combined Cycle Power Plants为提高效率采用先进为提高效率采用先进3维汽轮机叶片维汽轮机叶片压力系数效率压力系数效率新型新型3 3维叶片维叶片用于计算机模拟的用于计算机模拟的3 3维计维计算网格算网格分析与优化分析与优化早期叶片早期叶片新型新型3 3维叶片维叶片sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants西门子发电机西门子发电机产品系列设计特点设计特点TLIITLRI2200 MVA10020030040005007006008009001000MVATHRITHDF双极发电机全面 MIC
32、ALASTICTM绝缘系统(VPI 真空压力浸渍)免维修的定子铁芯出线布置:顶部有6个接线端励磁:静态热绝源等级:F级,B级热负荷轴承支座和密封布置使漏氢量最小功率因数按规范书空冷发电机空冷发电机氢冷发电机氢冷发电机水氢冷发电机水氢冷发电机sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants发电机性能参考值发电机性能参考值高效率高效率高可用性高可用性型号型号额定功率额定功率(冷却氢气为冷却氢气为4040bar/40bar/400 0C)C)额定功率因数额定功率因数额定电压额定电压频率频率效率效率1)1)100%100%负荷负荷75%75%负
33、荷负荷50%50%负荷负荷1)1)根据根据IEC34IEC34-1,1,有容差有容差强迫停机率强迫停机率THRI THRI 发电机发电机期间期间:1990:1990-19941994NERCNERC平均值平均值FOR=FOR=强迫停机率强迫停机率FOH=FOH=强迫停机小时数强迫停机小时数SH SH =运行小时数运行小时数sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power PlantsGUD 1S.V94.3A 联合循环参考电厂 标准模块联合循环参考电厂 标准模块余热锅炉燃料气预热器发电机出线变压器站燃气轮机排气扩压段发电机汽轮机电气及控制室通风管道s
34、Siemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants西门子采用西门子采用SSS离合器的单轴方案离合器的单轴方案燃气论机GTHPIPLP发电机轴向排气3S离合器余热锅炉HPIPLP优点优点:当汽轮机发生故障或检修时,燃气轮机可以作简单循环运行,增加了运行灵活性启动快,启动机耗功少;不需要大容量的辅助锅在启动时为汽机提供冷却蒸气由于燃气轮机和汽轮机有各自的死点,汽轮机的差胀小,加之轴向排汽,提高了汽机机内效率冷凝器在运转层,减少土建工期与费用易于和不同的冷却方式匹配(如空冷)西门子单轴方案西门子单轴方案其它公司方案其它公司方案汽轮机sSiemen
35、s Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants同步自动同步自动(SSS)离合器离合器(MAD)最大出力:300 MW离合器数量(100-200 MW):75运行小时数:(西门子)210 000 小时第一台:用于 Kings Lynn 电站(英国)自 1996 年来,运行超过38 000 小时A 棘爪B 离合器齿C 滑动元件D 螺旋形花键E 输入轴F 输出轴G棘轮齿元件元件汽轮机发电机(燃气轮机)EBCAFGDsSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power PlantsSSS离合器运行原理离合器运行原理当
36、输入转动件继续加速,通过棘爪,一个小的扭矩施加到滑动组件上,使它沿螺旋形花键移动,离合器齿进入部分啮合.此时,棘爪与棘轮脱离接触,这个小的扭矩转移到部分啮合的离合器齿上,并使滑动组件继续沿螺旋形花键移动输入转动件加速,当它的转速接近输出件转速时,油环的液动力减少,棘爪开始伸向棘轮.在输入件转速超过输出件的瞬间,棘爪顶部与棘轮齿接触.在这个接触位置,为进入啮合,齿的位置已对准.离合器已准备离合器已准备好进行连接好进行连接好进好进行连接行连接齿未啮合齿未啮合输入转动件输入转动件棘爪已接触棘爪已接触输出转动件输出转动件棘爪与棘轮接触棘爪与棘轮接触为进入啮合为进入啮合,齿的位置已对准齿的位置已对准螺旋
37、形花键螺旋形花键齿已部分啮合齿已部分啮合棘爪脱离棘爪脱离输出转动件输出转动件输入转动件输入转动件滑动组件沿轴滑动组件沿轴向直线移动向直线移动离合器移动离合器移动sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants用于大功率机组的中继型用于大功率机组的中继型SSS 离合器离合器对大功率机组,重量轻的棘爪使小SSS离合器的齿先啮合,然后,小的离合器使重量大的主离合器进入啮合.采用中继式离合器,用一个更容易动作的重量轻的棘爪使大功率离合器啮合.中继式离合器的运行原理请参见上页.离合器脱开离合器脱开输入件输入件主螺旋形花键主螺旋形花键中继件脱开中继
38、件脱开汽轮机轴汽轮机轴主滑动组件主滑动组件棘爪未接触棘爪未接触主主齿脱开脱开输出转动件输出转动件中继离合器中继离合器(见运见运行原理行原理由燃气由燃气轮机驱轮机驱动的发动的发电机电机中继件用螺旋形花键中继件用螺旋形花键sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power PlantsGUD 1S.V94.3A 参考电站纵剖面图参考电站纵剖面图40m40m烟囱烟囱余热锅炉余热锅炉消音器消音器扩压器扩压器燃气轮机燃气轮机发电机发电机汽轮机汽轮机高压缸高压缸 中中/低压缸低压缸冷凝器冷凝器主变压器主变压器sSiemens Gas Turbines and Co
39、mbined Cycle Power PlantsGUD 1S.V94.3A 参考电站横剖面图参考电站横剖面图sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power PlantsGUD 1S.V94.3A 冷启动冷启动蒸汽蒸汽压力压力蒸汽蒸汽温度温度燃气轮机转速燃气轮机转速燃气轮机负荷燃气轮机负荷纯净蒸汽纯净蒸汽高压蒸汽温度高压蒸汽温度高压蒸气压力高压蒸气压力燃汽轮机负荷燃汽轮机负荷启动时间启动时间(分分)加载时间加载时间(分分)傍路蒸汽流量傍路蒸汽流量汽轮机负荷汽轮机负荷蒸汽流量蒸汽流量汽轮机负荷汽轮机负荷燃气轮机并网燃气轮机并网并突加负荷并突加负荷燃气
40、轮机启动燃气轮机启动汽轮机调节阀开启汽轮机调节阀开启蒸汽傍路开启蒸汽傍路开启蒸汽傍路关闭蒸汽傍路关闭100%100%汽轮机负荷汽轮机负荷98%98%汽轮机负荷汽轮机负荷100%100%燃气轮机负荷燃气轮机负荷燃气轮机燃气轮机(GT)GT)汽轮机汽轮机(ST)ST)sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power PlantsGUD 1S.V94.3A 热启动热启动蒸汽蒸汽压力压力蒸汽蒸汽温度温度燃气轮机转速燃气轮机转速燃气轮机负荷燃气轮机负荷转速转速高压蒸气压力高压蒸气压力高压蒸汽温度高压蒸汽温度燃气轮机负荷燃气轮机负荷燃气轮机燃气轮机(GT)GT)
41、蒸汽轮机蒸汽轮机(ST)ST)100%100%燃气轮机负荷燃气轮机负荷加加载载时间时间(分分)汽轮机负荷汽轮机负荷蒸汽流量蒸汽流量蒸汽轮机负荷蒸汽轮机负荷燃气轮机启动燃气轮机启动燃气轮机并网燃气轮机并网并突加负荷并突加负荷蒸汽傍路开启蒸汽傍路开启傍路蒸傍路蒸汽流量汽流量100%100%汽轮机负荷汽轮机负荷蒸汽傍路关闭蒸汽傍路关闭汽轮机调节阀开启汽轮机调节阀开启sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants停机曲线停机曲线在机组停机时,燃气轮机按照余热锅炉和汽轮机允许的过渡过程降负荷至可转导叶(IGV)关闭位置.在此,燃气轮机负荷保持不
42、变,同时启动汽轮机停机程序在予设的负荷下,汽轮机跳闸.为了缩短下次启动时间,建议汽轮机在额定蒸汽温度下停机.机组停机机组停机100%8060402000204060分PSTPGT机组开始停机启动汽轮机停机程序启动汽轮机跳闸启动燃气轮机跳闸nGTnST在汽轮机解列后,燃气轮机按照余热锅炉的温度控制要求降负荷在燃气轮机和汽轮机从电网脱开,机组转速降至盘车转速后,转子要进行盘车直至它们充分冷却后,盘车才停止负荷时间负荷时间sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants新西兰新西兰 Otahuhu 380 MW,50Hz单轴联合循环电站单轴联
43、合循环电站sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants葡萄牙葡萄牙Tapada电站电站:3套套GUD 1S.V94.3A(1997年投运年投运,990 MW)sSiemens Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants主力机组主力机组 V94.3A高效率高效率 50-Hz 燃气轮机燃气轮机联合循环电效率 58%在Mainz-Wiesbaden 电站/德国-创记录创记录-燃料利用系数(电功率+供热)86%在Donaustadt 供暖联合循环电站/奥地利燃气轮机电效率39%sSiemens
44、Gas Turbines and Combined Cycle Power Plants西门子西门子50赫兹联合循环电厂性能参数赫兹联合循环电厂性能参数燃机型号V64.3AV64.3AV94.2V94.2V94.2AV94.2AV94.3AV94.3A电网频率5050505050505050环境温度,C1515151515151515相对湿度,%6060606060606060大气压力,bar1.0131.0131.0131.0131.0131.0131.0131.013凝汽器压力,mbar5050505050505050进气压损,mbar(总压)1010101010101010排气压损,mb
45、ar(静压)3333333335353535机组配置1S.V64.3A 单轴2.V64.3A 多轴1.V94.2多轴2.V94.2 多轴1S.V94.2A 单轴2.V94.2A 多轴1S.V94.3A 单轴2.V94.3A 多轴燃气轮机数量12121212余热锅炉形式双压双压双压双压三压再热三压再热三压再热三压再热燃气轮机毛发电功率,MW-65.6154.3154.3-175.2-257.8蒸气轮机毛发电功率,MW-75.789.3178.5-217.2-280.5净发电功率,MW99.8201.1239.4478.8280.7559.1392.2783.9净热耗,kJ/kWh69016849689368916590661662746278净效率,%52.252.652.252.254.654.457.457.3联合循环概况联合循环概况/环境条件性能数据环境条件性能数据SLC PG