PGT25PLUS燃气轮机结构介绍课件.ppt

1、PGT 25 PLUS SAC/HSPT燃气轮机结构介绍燃气轮机结构介绍燃气轮机压缩机机组燃气轮机压缩机机组航改型工业用燃气发生器全貌航改型工业用燃气发生器全貌高圧压缩机直接来自于高圧压缩机直接来自于TF39 CF6-6航空发动机航空发动机.动力涡轮全貌动力涡轮全貌燃气发生器开箱燃气发生器开箱在标准状态下的功率;在动力涡轮6100转/分;31372kw.40000匹马力燃气发生器生产;GE公司动力涡轮及总成;N.P公司慢车转速;6100转/分最大转速;9600转/分压气机出囗压力;2.3Mpa压气机出囗温度;450高压涡轮出囗温度;800动力涡轮转速(100%);6100转/分燃气发生器寿命;

2、50000小时燃气发生器序列图燃气发生器序列图 主 要 部 件 LM2500十十SAC燃气轮机燃气轮机(GT)组件由燃气发生器组件由燃气发生器(GG),动动力涡轮力涡轮,连轴器组成连轴器组成.主要部件如下主要部件如下;压气机前机匣压气机前机匣(CFF);17级高压压气机级高压压气机(HPC);压气机后机匣压气机后机匣(CRF);燃烧室部件燃烧室部件(SAC);高压涡轮高压涡轮(HPT);涡轮中机匣涡轮中机匣(TMF);附件齿轮箱附件齿轮箱;二级动力涡轮二级动力涡轮(PT).LM2500+SAC燃气发生器全剖图进气道压缩机前机匣第9级放气总管压缩机后机匣涡轮中间机匣单环形燃烧室轴承轴承轴承概述

3、燃气发生器(GG)由17级高压压气机(HPC),单环形燃烧室,2级高压涡轮(HPT),附件传动系统,调节装置和附件设备组成.进气道和中心锥体安装在压气机前机匣前部,构架为LM2500燃气轮机中的高压压气机转子,轴承,压气机静子,高压涡轮转子和动力涡轮转子提供支撑.这些包括发生器中的压气机前机匣,压气机后机匣,涡轮中机匣,以及动力涡轮机匣.压气机的前部由3号滚柱轴承支撑,轴承在压气机前机匣轴(A收油池).压气机静子的后法兰与压气机后机匣支撑,而转子的后端由4号滚珠轴承和4号滚柱轴承支撑.轴承在压气机后机匣B收油池内,压气机静子由两个前部外壳部分和后部外壳部分组成,其中装有可调叶片和固定叶片.涡轮

4、中机匣轴具有支撑高压涡轮静子机匣后端的5号滚柱轴承.动力涡轮为两级,为1个低压涡轮静子机匣和一个涡轮后机匣组成,它被气动的连接到燃气发生器上,由燃气发生器排气所驱动,动力涡轮通过输出轴与连轴器和离心式压缩机连接.燃气发生器气流 气体由燃气发生器进气道经过压气机前机匣，进过入口导向叶片,进入高压压气机。在前7级高压压气机中的进气角度由前7级入口导向叶片(IGV)调节。导向叶片的角度根据压气机入口温度T2和燃气发生器的转速NGG的函数关系而改变。这就能使压气机在广泛的转速范围内避免失速。然后,压气机的出口气体直接进入燃烧室部件。燃烧室装有30个燃料气喷嘴，燃料气与进入燃烧室的气体混合燃烧，燃烧室内

5、排出的热燃气直接进入高压涡轮，旋转的高压涡轮通过轴驱动高压压气机，以维恃运行循环。高压涡轮排出的废气驱动动力涡轮，旋转的动力涡轮通过输出轴将扭矩经过联轴器与离心式天然气压缩机联。燃 气 发 生 器 气 流 图燃气发生器进气道燃气发生器进气道压气机前机匣 压气机前机匣与内机匣形成了气体的通道,内机匣内安装有压气机前轴承及回油池。通道顶部安装有P2/T2探头。内机匣内安装有中央传动齿轮箱，并通过传动轴将扭矩传送给前机匣下部吊挂的附件齿轮箱，附件齿轮箱上安装有启动机，滑油泵，油气分离器，液压泵等。支撑轴承支撑轴承;滾棒轴承滾棒轴承止推轴承止推轴承;滚珠轴承滚珠轴承轴承收油池的流程轴承收油池的流程附件

6、齿轮箱附件齿轮箱压气机前机匣支板位置及用途压气机前机匣支板位置及用途 1 号A收油池油气出口.2号封严增压空气入口.3号A收油池滑油回油.4号滑油进口.5号空位.从后向前看从后向前看前机匣支板位置1号2号3号4号5号P2/T2传感器位置高压压气机 LM2500+SAC的高压压气机为17级.主要部件包括高压压气机转子(HPCR)高压压气机静子和压气机后机匣,等级数量规定为0级到16级.压气机部件的主要用途为燃烧提高压缩空气.另外,一部分空气被抽取用于发动机部件的冷却和密封装置的增压.压气机转子组件压气机转子组件高压压气机转子高压压气机转子 高压压气机转子为轴/盘构造,前端由位于压气机前机匣(A回

7、油池)中的3号滚柱轴承支撑.转子的后端由位于压气机后机匣(B回油池)中的4号滚珠轴承和滚柱轴承支撑.高压压气机转子有6个结构部件组成;1 0级叶片转子和前轴;21级轮盘;32级轮盘 439级盘;5带有完整后轴的1013级盘;61416盘.在叶片和静子间的间隙中,具有金属喷镀的防摩擦涂层,顶端的磨损作用能防止过度摩擦.压縮机转子剖视压縮机转子剖视压縮机转子平衡压縮机转子平衡机匣上的可调导叶机匣上的可调导叶压缩机静子叶片的固定压缩机静子叶片的固定压气机前机匣与高压压气机压气机前机匣与高压压气机压缩机转子压缩机静子前机匣整流锥进气道压气机静子机匣压气机静子机匣Vsv作动筒动作环静止机匣静止机匣轴子叶

8、片和静子子叶片的配合轴子叶片和静子子叶片的配合转子叶片的安装榫槽静子机匣上的抽气孔静子机匣上的抽气孔机匣引气管机匣引气管冷却和封严空气系统机匣左侧图冷却和封严空气系统机匣左侧图冷却和封严空气系统机匣右侧图冷却和封严空气系统机匣右侧图压缩机转子在机匣上的安装高压压气机静子 高压压气机静子由二个M-152水平对开的前部外壳和两个铬镍铁合金水平对开的后部外壳组成,四部份用螺栓连接起来.它们具有压气机可变叶片和固定叶片.入口导向叶片(IGV)是可变的由0级到6级.叶片位置由可变导叶控制装置调节,此装置为电子液压系统,由安装在附件变速箱上的液压泵/可变导叶伺服阀带有角位移传感器的可变静叶传动装置构成.以

9、便向发动机外部的电气控制部件提供反馈位置信号,可变叶片由一对扭转轴驱动.扭转轴的每个前端都由液压的可变定子叶片传动装置定位.连动装置直接地从扭转轴连接到可变叶片的动作环.第9级抽气用于收油池加压,第13级抽气用于冷却2级高压涡轮导向叶片.第16级抽气用于防冰机构.可变静叶可变静叶(VSV)伺服阀伺服阀/液压泵液压泵伺服机构液压泵伺服机构液压泵可调导叶伺服机构可调导叶伺服机构可变导叶作动筒可变导叶作动筒可变导叶作动筒可变导叶传动装置可变导叶作动筒安装位置可变导叶作动筒安装位置在所有的在所有的LM2500+上，每一级静子叶片机匣上上，每一级静子叶片机匣上都有一个孔，用于孔探仪检查压缩机转子叶片都有

10、一个孔，用于孔探仪检查压缩机转子叶片压气机后机匣压气机后机匣 压气机后机匣由铬镍铁合金制成,并由外壳,支架,轮轴和B收油池组成.它的外壳支撑燃烧室,燃料总管,支管和30个燃料喷咀,一个点火电嘴,和2级高压涡轮喷管支架.轴承的轴向负荷和径向负载以及部份1级高压涡轮喷管载荷,都在轮轴中,并且通过10个径向支架传到外壳,为了向用户排放装置提供压气机排放气体,通过支架3.4.8.9传送这些气体.压气机后机匣上安装有两个T3温度传感器.B收油池内装有4号轴承.压气机后机匣火焰探头支架火焰探头火焰探头点火器点火器火焰探头安装位置火焰探头安装位置后机匣支板后机匣支板位置及作用位置及作用1号;B油池油气出口.

11、2号;空位.3号;防冰气出口.4号;防冰气出口.5号;封严气泄漏(高压补偿)和滑油封严气排出口.6号;滑油进口.7号;滑油回油.8号;防冰气出口.9号;防冰气出口.10号;低压补偿出口.燃烧室单一环形燃焼室单一环形燃焼室燃焼室头部旋流器燃焼室头部旋流器燃烧室剖面图燃烧室结构 燃烧室组件安装在压气机后机匣,在燃烧室圆盖上有30个轴向涡流罩,每个喷咀一个,涡流罩能保证火焰的稳定性,并且将燃料和气体混合起来.燃烧室衬套是一系列的重叠环,通过焊接连接起来,它们可以通过周围的薄膜冷却作用防止高燃烧温度的影响.主要的燃烧和冷却空气可以通过每个环中的小洞进入.、这些小洞有助于集中火焰,并且允许燃烧气体的平衡

12、,稀释洞位于外部和内部衬套上,用于进行辅助的混合以降低涡轮机入口的气体温度,在衬套后端的燃烧/涡轮导向器气体密封装置可以防止热伸长时的过多气体泄漏.点火装置;点火电嘴,电缆,点火线圈和火焰监测器点火电嘴点火电嘴振动探头振动探头火焰监测器座火焰监测器座高压涡轮 高压涡轮组件是用空气冷却的高效的2级设计,由2级高压涡轮转子和2级高压涡轮导向器组成.高压涡轮能够以最佳角度和速率将燃烧室中排出的热燃气直接喷射到高压涡轮转子叶片上面,转子叶片吸收排放气流中的能量,用于驱动与其机械连接的高压压气机转子.1级高压涡轮导向器 1级涡轮导叶以最佳角度和速率将高压气体喷射到1级动叶上,1级导叶是通过对流和薄膜式冷

13、却进行气体冷却的,叶片表面涂有抗腐蚀和抗氧化涂层.高压涡轮一级导向叶片高压涡轮一级导向叶片高压涡轮一级导向叶片部件高压涡轮一级导向叶片部件1级导向叶片的冷却在叶片内部,叶片分为两个空腔,流入前部空腔的气流通过前端的孔口和靠近前端的每侧格栅口排出,以便形成超过叶片长度的冷空气薄膜,进入后空腔的气流通过其它格栅孔口和后缘槽高压涡轮第一高压涡轮第一,第二级叶片第二级叶片高圧涡轮第一级高圧涡轮第一级第一级高压涡轮导向器组件第一级高压涡轮导向器组件第二级高压涡轮转子组件高压涡轮盘高压涡轮盘导向器上的蜂窝密封装置导向器上的蜂窝密封装置高压涡轮转子 高压涡轮转子由圆锥形的前轴,两个带有空气冷却叶片和叶片固定

14、器的轮盘,圆锥形的转子衬套,隔热罩和后轴组成.前轴将能量传输给高压压气机转子,扭矩通过轴前端进行传输,两个气体密封装置连接在轴的前端位置上.涡轮叶片表面上有涂料,可以防腐蚀和抗氧化.高圧涡轮转子总成高圧涡轮转子总成高压涡轮转子剖面图高压涡轮转子冷却气流第一级高压涡轮转子第一级高压涡轮转子第二级高压第二级高压涡轮转子涡轮转子高压涡轮转子叶片的冷却第一级涡轮叶片第一级涡轮叶片空气冷却流程空气冷却流程第二级涡轮叶片空气冷却流程第二级涡轮叶片空气冷却流程带冷却孔的笫一级高压涡轮叶片带冷却孔的笫一级高压涡轮叶片带冷却孔的笫一级高压涡轮叶片带冷却孔的笫一级高压涡轮叶片带冷却孔的笫二级高压涡轮导向叶片部件带

15、冷却孔的笫二级高压涡轮导向叶片部件导向叶片进气孔导向叶片进气孔2级涡轮导向器 2级高压涡轮导向器将1级涡轮叶片排出的高压气体以最佳角度和速率喷射到2级叶片上面.a第一级转子机匣 b第二级转子机匣 C导叶出口 d封严 e冷却空气管 f导叶支撑2级导向叶片的冷却涡轮中机匣 涡轮中机匣支撑高压涡轮转子的后端,前面与压气机后机匣连接,后面和动力涡轮机匣连接.气流通道为高压涡轮排气进入动力涡轮提供一个平稳流畅的扩散通道.机匣外部安装有5号轴承润滑和加压道,T5.4电偶及出口压力P5.4及内窥镜探孔,涡轮中机匣通道内有8块支板,分别为滑油进出口,冷却空气进出口,油雾气出口,封严气出口等管道提供通道.涡轮中

16、机匣附件传动装置 传动齿轮箱安装于压气机前机匣下部6点钟方向,附件齿轮箱包括传动齿轮箱和附件齿轮箱,液压启动机,润滑油泵,回油泵安装在附件齿轮箱后面.油气分离器和液压泵/可变静叶伺服阀安装在附件齿轮箱的前面,两个燃气发生器的转速传感器也安装在附件齿轮箱上.启动机滑油泵,前中后收油池磁性探头及回油温度探头前中后收油池磁性探头及回油温度探头磁性捡屑器探头位置磁性捡屑器探头位置燃气发生器振动探头位置燃气发生器振动探头位置入口齿轮箱传动轴附件齿轮箱传动齿轮箱入囗齿轮箱入囗齿轮箱用于驱动附件的功率来自压气机转子和齿套连接在前轴上面的入口变速箱,入口变速箱中的一组锥齿轮将这一功率送到径向驱动轴,驱动轴可以

17、将这一功率传送到入口变速箱中的另一组锥齿轮.短的水平驱动轴将功率传送给附件变速箱,并且经过内部齿轮传送到附件变速箱中的各种附件驱动适配器.滑油泵起动机油气分离器液压泵/可调导叶伺服阀附件传动部件油气分离器 油气分离器由装配好的金属片叶轮和铸造的铝制外壳组成,安装在附件齿轮箱前面.为了防止油蒸汽排放引起的油损耗过量,所有收油池和变速箱都通向油气分离器.油箱排放气体在经过分离器后放出,油气进口油出口空气出口燃气发生器离心式油气分离及出口管燃气发生器离心式油气分离及出口管A12轴承油雾气流程轴承油雾气流程中轴承油雾气出口中轴承油雾气出口后轴承油雾气出口后轴承油雾气出口动力涡轮燃气发生器动力涡轮对接燃

18、气发生器动力涡轮对接动力涡轮总成动力涡轮总成动力涡轮总成动力涡轮转子的封严动力涡轮转子的封严动力涡轮转子总承动力涡轮转子总承动力涡轮轴上的测速音轮及止推盘动力涡轮轴上的测速音轮及止推盘动力涡轮止推轴承及动力涡轮止推轴承及2号支撑轴承总成号支撑轴承总成轴轴 承承 类类 型型轴轴 颈颈径向负荷径向负荷推推 力力轴向负荷轴向负荷支撐轴承及止推轴承组件支撐轴承及止推轴承组件动力涡轮支撐轴承组件动力涡轮支撐轴承组件动力涡轮后支撑轴承及支推轴承组件动力涡轮后支撑轴承及支推轴承组件动力涡轮转子叶片安装动力涡轮转子叶片安装动力涡轮叶片的锁定动力涡轮叶片的锁定1号轴承2号轴承动力涡轮轴承 轴是一个双支点的实心圆

19、轴,前外伸端有一个圆法兰,此法兰有内凹穴用来与第二级叶轮相配,前轴承为径向滑动轴承,用巴氏合金轴衬,后轴承内侧为推力轴承,轴颈上有推力平衡盘.在两个支承轴承之间有一长段大直径的轴段,使整个转子的重量落在两个支承轴承之间.这种结构使一个悬臂梁的转子能在整个转速范围内无振动的运行,这个大直径的中间段提供了轴承负荷的合理分配和良好的转子动态.轴承设置在一个轴承箱内,它有水平中分面,前轴承,后轴承和止推轴承,分别装在轴承座内,轴承座为铸钢件,有水平中分面,轴颈轴承为有5块可倾瓦块的轴承.止推轴承有7块止推板,动力涡轮轴承受力方向动力涡轮全剖图轴承供/回油动力涡轮的冷却动力涡轮盘冷却管总成动力涡轮盘冷却管总成动力涡轮盘冷却管进口动力涡轮盘冷却管进口动力涡轮轴输出端及连接法兰盘动力涡轮轴输出端及连接法兰盘动力涡轮及排气室位置动力涡轮运行参数