西门子燃气轮机技术介绍开课件.ppt

1、西门子燃气轮机技术介绍1. 西门子燃气轮机概述2. V94.2燃气轮机技术3. V94.2联合循环介绍西门子燃气轮机技术介绍内 容 提 要1. 西门子燃气轮机概述西门子燃气轮机技术介绍V94.3 & V84.3 & V94.2V94.3A & V84.3A & V94.2A1.西门子燃气轮机概述环形燃烧室发展阶段：3=第3代压气机大小转速9 = 50 Hz8 = 60 Hz6 = 50 Hz 或 60 Hz德文：燃气轮机开头字母旧编号V94.3A新编号SGT5-4000F燃气轮机等级F F级燃气轮机E E级燃气轮机压气机大小转速5 50 Hz6 60 Hz西门子燃气轮机英文缩写1.西门子燃气轮

2、机概述西门子燃气轮机编号方法每套联合循环中的燃气轮机数量2= 多轴布置1S = 单轴布置德文：燃气-蒸汽联合循环缩写联合循环装置数量联合循环形式11：一拖一；21：二拖一Single shaft：单轴F 级燃气轮机50赫兹联合循环装置数量旧编号n GUD 2.V94.3A燃气轮机型号新编号SCC5-4000F n1.西门子燃气轮机概述西门子燃气轮机联合循环编号方法MW50Hz/60Hz年份燃机输出功率1.西门子燃气轮机概述西门子燃气轮机技术发展1.西门子燃气轮机概述1.西门子燃气轮机概述西门子燃气轮机产品目录已投运机组200套已投运机组80套燃气轮机型号SGT-1000FV64.3ASGT5-

3、2000EV94.2SGT5-3000EV94.2ASGT5-4000FV94.3A电网频率，Hz50/60505050推出时间，年1996198119971995透平进气温度，1190107511611260压比16.211.114.017.9排气流量，kg/s192531512689排气温度，583536575577燃气轮机毛功率，MW燃气轮机毛效率， %6835.116834.719136.828739.5联合循环毛功率，MW联合循环毛效率，%10152.625152.229056.541658.2西门子燃气轮机产品技术参数1.西门子燃气轮机概述2. V94.2燃气轮机技术西门子燃气轮机

4、技术介绍2、V94.2燃气轮机技术V94.2设计特点2、V94.2燃气轮机技术2、V94.2燃气轮机技术西门子燃气轮机转子2、V94.2燃气轮机技术Hirth齿轮盘结构2、V94.2燃气轮机技术带有Hirth齿的透平叶轮2、V94.2燃气轮机技术2、V94.2燃气轮机技术中心拉杆转子设计优点 ：Hirth齿传递扭矩可靠采用Hirth端面齿对中，所有转子部件精确定中心，即使这些部件径向 膨胀量不同时也可保证所有轮盘的同心度若中心拉杆的固紧力由于温度发生了变化，转子的轴对称性不受影响转子现场可以拆装，而不需要再做动平衡轮盘式结构重量轻，热惯性好，允许快速启动转子部件刚度大，临界转速高2、V94.2

5、燃气轮机技术2、V94.2燃气轮机技术热再启动和快速变负荷能力2、V94.2燃气轮机技术2、V94.2燃气轮机技术2、V94.2燃气轮机技术西门子燃机转子结构第6级静叶片V94.2压气机叶片2、V94.2燃气轮机技术西门子压气机叶片设计先进的可控扩散度叶型三维叶片边界修正级数少/压比大2、V94.2燃气轮机技术 按气流流过燃烧室的流程分按气流流过燃烧室的流程分1.顺流式顺流式2.逆流式逆流式 按燃烧室布置方式分按燃烧室布置方式分1.圆筒型燃烧室圆筒型燃烧室(Simens公司公司V94.2双立式、双立式、V94.3双卧室和双卧室和ABB公司公司GT-13E2)2.分管型燃烧室（分管型燃烧室（GE

6、公司公司9E 、9FA ）3.环型燃烧室环型燃烧室(Simens公司公司V94.3A和和Alstom公司公司GT13E2)4.管环型燃烧室（管环型燃烧室（ 三菱重工三菱重工M701F）燃烧室的结构形式燃烧室的结构形式2、V94.2燃气轮机技术圆筒型燃烧室圆筒型燃烧室具有圆筒形的外壳和火焰管；具有圆筒形的外壳和火焰管；多采用逆流式结构（紧凑）；可按多采用逆流式结构（紧凑）；可按1-21-2个；个；可直立或横卧于燃机上方，或直立于燃机侧面。可直立或横卧于燃机上方，或直立于燃机侧面。优点：结构简单、便于维修、使用寿命优点：结构简单、便于维修、使用寿命缺点：空间利用率差、容积热强度较低；调试时所需风源

7、较大。缺点：空间利用率差、容积热强度较低；调试时所需风源较大。应用：广泛应用于小功率燃机及部分中等功率燃机。应用：广泛应用于小功率燃机及部分中等功率燃机。2、V94.2燃气轮机技术环型燃烧室环型燃烧室(SGT5-4000F)在燃烧室内壳、外壳体所形成的环形空腔内，安装一个由内、外环构成的火焰在燃烧室内壳、外壳体所形成的环形空腔内，安装一个由内、外环构成的火焰管。在环形火焰管头部沿周向均匀布置若干喷嘴和旋流器（管。在环形火焰管头部沿周向均匀布置若干喷嘴和旋流器（2424个）。个）。优点：优点：空间利用率高，尺寸小、结构紧凑；空间利用率高，尺寸小、结构紧凑；需冷却保护的火焰管面积较少，比容积热强度

8、高；需冷却保护的火焰管面积较少，比容积热强度高；可获最佳的流路配合，压力损失小；可获最佳的流路配合，压力损失小；启动点火性能好。启动点火性能好。 缺点：缺点：调试时耗气量大；调试时耗气量大；油气匹配难、组织燃烧难；油气匹配难、组织燃烧难；出口温度场的稳定性差；出口温度场的稳定性差；高温下火焰管易变形；难拆卸。高温下火焰管易变形；难拆卸。 2、V94.2燃气轮机技术筒型燃烧室设计的优点2、V94.2燃气轮机技术筒型燃烧室SGT5-4000FSGT5-4000FSGT5-4000F燃烧室结构特点燃烧室结构特点2、V94.2燃气轮机技术SGT5-4000F燃烧室结构特点燃烧室结构特点2、V94.2燃

9、气轮机技术西门子组合式燃烧器可使用天然气、柴油、石脑油、凝析油多种燃料在6080负荷时天然气到燃料油的相互切换，仅需5分钟在大于40负荷运行时能保持低NOx、CO排放2、V94.2燃气轮机技术2、V94.2燃气轮机技术扩散和预混燃烧2、V94.2燃气轮机技术2、V94.2燃气轮机技术2、V94.2燃气轮机技术透平叶片的冷却方法2、V94.2燃气轮机技术隔热涂层（TBC）性能1060790SGT5-2000E 第1、2级静叶片冷却2、V94.2燃气轮机技术透平动叶片内部冷却通道2、V94.2燃气轮机技术2、V94.2燃气轮机技术使用陶瓷瓦块2、V94.2燃气轮机技术V94.2运行灵活性2、V94

10、.2燃气轮机技术燃烧筒2、V94.2燃气轮机技术V94.2燃机易于维护和检修气缸体透平动、静叶片优势：通过人孔可进入燃烧室，检查所有的热通道部件，而不需要揭开气缸人可进入燃烧室，单个拆换遮热瓦块，无需拆除燃烧室每一片压气机和透平叶片都可以单独更换（例如：返修等），无需拆卸转子。2、V94.2燃气轮机技术转子叶片拆卸2、V94.2燃气轮机技术优秀的运行维护设计陶瓷瓦块检修SGT5-4000F2、V94.2燃气轮机技术大修现场转子起吊2、V94.2燃气轮机技术V94.2NOX和CO排放3.V94.2联合循环介绍西门子燃气轮机技术介绍 利用燃气轮机排气余热在余热锅炉中将水加热变利用燃气轮机排气余热在

11、余热锅炉中将水加热变为中温中压的过热蒸汽，将此蒸汽引入汽轮机膨为中温中压的过热蒸汽，将此蒸汽引入汽轮机膨胀作功，这就相当于一台在胀作功，这就相当于一台在T T3 3很高而很高而T T4 4很低热源之很低热源之间工作的热机，其循环效率必定较高。间工作的热机，其循环效率必定较高。 燃气和蒸汽的组合方式不同燃气和蒸汽的组合方式不同, ,联合循环可分为联合循环可分为: : 余余热锅炉型、排气补燃型、增压燃烧锅炉型和加热热锅炉型、排气补燃型、增压燃烧锅炉型和加热锅炉给水型锅炉给水型 燃气蒸汽联合循环原理 3、V94.2联合循环介绍 思路：思路：利用燃机循环平均吸热温度高和蒸汽动力循利用燃机循环平均吸热温

12、度高和蒸汽动力循环平均放热温度低的特点。环平均放热温度低的特点。 例如燃气轮机的燃气初温高达例如燃气轮机的燃气初温高达12001500 ，排，排气温度高达气温度高达300500 。先进的蒸汽轮机，排汽温。先进的蒸汽轮机，排汽温度只有几十度，锅炉的排烟温度一般只有度只有几十度，锅炉的排烟温度一般只有160200 。 组成：组成：燃气轮机及发电机与余热锅炉、蒸汽轮机共燃气轮机及发电机与余热锅炉、蒸汽轮机共同组成的循环系统，它利用余热锅炉回收燃机排气同组成的循环系统，它利用余热锅炉回收燃机排气的部分热能，产生蒸汽以推动蒸汽轮机发电，或将的部分热能，产生蒸汽以推动蒸汽轮机发电，或将部分发电作功后的乏气

13、再用于供热。部分发电作功后的乏气再用于供热。 形式：形式：单轴联合循环；多轴联合循环。单轴联合循环；多轴联合循环。 用途：用途：发电或热电联产。发电或热电联产。余热锅炉型燃气蒸汽联合循环的热力过程余热锅炉型燃气蒸汽联合循环的热力过程 3、V94.2联合循环介绍余热锅炉型燃气蒸汽联合循环的热力过程余热锅炉型燃气蒸汽联合循环的热力过程 余热锅炉型联合循环将燃气轮机余热锅炉型联合循环将燃气轮机布莱敦布莱敦（BraylonBraylon）循环和汽轮机）循环和汽轮机朗肯朗肯（RankineRankine）循环组合在一起，燃气轮机循环称为顶部循环或前置循环，）循环组合在一起，燃气轮机循环称为顶部循环或前置

14、循环，把朗肯循环称为底部循环或后置循环。把朗肯循环称为底部循环或后置循环。 燃气轮机排放给大气的热量可用面积燃气轮机排放给大气的热量可用面积14sS4S114sS4S1表示。当采用燃气蒸汽联表示。当采用燃气蒸汽联合循环后，燃气轮机排放给大气的热量就减少了相当于汽轮机热力过程合循环后，燃气轮机排放给大气的热量就减少了相当于汽轮机热力过程所包围的那一块面积所包围的那一块面积abcdeaabcdea所表示的热量。毫无疑问，联合循环的效率所表示的热量。毫无疑问，联合循环的效率将显著提高。联合循环中汽轮机输出功率约为燃气轮机功率将显著提高。联合循环中汽轮机输出功率约为燃气轮机功率的的30305050；联

15、合循环的效率要比；联合循环的效率要比其中的燃气轮机效率高其中的燃气轮机效率高30305050。朗肯循环的最高温度即蒸汽初温朗肯循环的最高温度即蒸汽初温T TS S（图中（图中d d点）取决于燃气轮机的排气点）取决于燃气轮机的排气温度，两者的温差为温度，两者的温差为T TS S。图中是余。图中是余热锅炉排烟的温度。热锅炉排烟的温度。 燃气蒸汽联合循环燃气蒸汽联合循环优点：优点： 、显著降低机组气耗率、显著降低机组气耗率20%30% 、显著提高机组功率、显著提高机组功率缺点：缺点：增加了蒸汽回路，使机组大为复杂。增加了蒸汽回路，使机组大为复杂。应用：应用：只适用于地面动力装置。只适用于地面动力装置。3、V94.2联合循环介绍3、V94.2联合循环介绍SGT5-4000F联合循环联合循环SGT5-4000F联合循环联合循环3、V94.2联合循环介绍、V94.2联合循环介绍、V94.2联合循环介绍、V94.2联合循环介绍、V94.2联合循环介绍、V94.2联合循环介绍、V94.2联合循环介绍、V94.2联合循环介绍、V94.2联合循环介绍谢谢大家！谢谢大家！西门子燃气轮机技术介绍