Saturn20燃气轮机技术.ppt

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1、Saturn 20Saturn 20燃气轮机技术燃气轮机技术燃气轮机技术燃气轮机技术VP20(98)-0011Saturn 20 燃气轮机燃气轮机1960年投运年投运售出售出4800多台机组多台机组600 百万运行小时百万运行小时输出功率输出功率-1186 kW(4700 hp)压缩机压缩机/机械驱动机械驱动-1210 kWe 发电机发电机VP20(98)-0022Saturn 20 燃气轮机燃气轮机压缩机压缩机压缩机压缩机&机械驱动应用机械驱动应用机械驱动应用机械驱动应用VP20(98)-0033Saturn 10配套配套C10的压缩机组的压缩机组VP20(98)-0044Saturn 机械

2、驱动配套机械驱动配套Ariel 往复式压缩机往复式压缩机VP20(98)-0055Saturn 20 燃气轮机燃气轮机发电机发电机发电机发电机VP20(98)-0066Saturn 20 发电机组发电机组VP20(98)-0077Saturn燃气轮机燃气轮机运行经验统计运行经验统计VP20(98)-008压缩机压缩机压缩机压缩机机械驱动机械驱动机械驱动机械驱动发电机组发电机组发电机组发电机组OEMsOEMs总计总计总计总计 1294131421091294846233.8203.4162.310.5610.0运行运行小时小时(百万百万)售出售出机组机组至至至至19981998年九月年九月年九月

3、年九月8Saturn 20 Gas燃气轮机燃气轮机升级演化升级演化Saturn 101200 hp,1450 F22,300 rpmVP20(98)-009Saturn 10800 kW,1450 F22,300 rpmSaturn 101340 hp,1535 F22,300 rpmSaturn 10950 kW,1535 F22,300 rpmSaturn 101450 hp,1600 F22,300 rpmSaturn 101140 kW,1600 F22,300 rpmSaturn 201590 hp,1660 F22,300 rpmSaturn 201210 kW,1660 F22,

4、300 rpmCS/MDCS/MDGSGS9Saturn 20燃气轮机燃气轮机升级演化升级演化Saturn 10895 kW,788 C22,300 rpmVP20(98)-010Saturn 10800 kW,788 C22,300 rpmSaturn 10999 kW,835 C22,300 rpmSaturn 10950 kW,835 C22,300 rpmSaturn 101081 kW,871 C22,300 rpmSaturn 101140 kW,871 C22,300 rpmSaturn 201186 kW,904 C22,300 rpmSaturn 201210 kW,904

5、C22,300 rpmCS/MDCS/MDGSGS10Saturn 20燃气轮机燃气轮机基本设计特点基本设计特点8-级轴流压缩机级轴流压缩机环形燃烧室环形燃烧室径向轴承径向轴承:多坡道套筒轴承多坡道套筒轴承大致尺寸大致尺寸(L x W x H)和重量和重量发电机发电机1811”x 55”x 66-1/2”22,000磅磅压缩机压缩机262”x 510”x 64”45,230 磅磅(单压气机单压气机)机械驱动机械驱动 132”x 510”x 64”8230 lb (单驱动机单驱动机)VP20(98)-01111Saturn 20燃气轮机燃气轮机设计特点设计特点整合润滑油，密封和液压启动泵等附整合

6、润滑油，密封和液压启动泵等附属驱动装置属驱动装置8-级轴流压缩机级轴流压缩机环形燃烧室环形燃烧室 2-级燃气发生器透平级燃气发生器透平 (压缩机压缩机/机械驱动机械驱动)1-级级 动力涡轮动力涡轮(压缩机压缩机/机械驱动机械驱动)VP20(98)-0123-级级 动力涡轮动力涡轮(发电机发电机)多坡道套筒轴承多坡道套筒轴承固定斜面式推力轴承固定斜面式推力轴承动力涡轮输出速度动力涡轮输出速度22,516 rpm(发电机发电机)and22,300 rpm(压缩机压缩机/机械驱动机械驱动)发动机模块化结构发动机模块化结构12Saturn 20双轴燃气轮机双轴燃气轮机VP20(98)-013连接驱动总

7、成连接驱动总成 动力涡轮总成动力涡轮总成 排气收集器排气收集器 燃气发生器透平涡轮总成燃气发生器透平涡轮总成 附属驱动总成附属驱动总成压缩机总成压缩机总成燃烧室总成燃烧室总成进口空气总成进口空气总成13Saturn 20 单轴燃气轮机单轴燃气轮机VP20(98)-014 透平排气扩容器透平排气扩容器输出轴输出轴驱动附件驱动附件空气进口空气进口 压缩机转子压缩机转子 燃烧室外罩燃烧室外罩 透平喷嘴外罩透平喷嘴外罩透平转子透平转子液体燃料歧管液体燃料歧管齿轮箱齿轮箱空气排放阀端口空气排放阀端口压缩机扩容器压缩机扩容器燃料喷嘴燃料喷嘴气体燃料歧管气体燃料歧管14Saturn 10 到到 Saturn

8、 20产品升级产品升级初温初温,871 到到 904 C(1600 到到 1660 F)同同 Centaur 40 燃气轮机初温相同燃气轮机初温相同VP20(98)-015热端升级热端升级热端升级热端升级15Saturn 20 双轴燃气轮机双轴燃气轮机VP20(98)-016结构变化结构变化结构变化结构变化12 to 9 MAR M 247 DSMAR M 247 EquiaxIN 713FS 414IN 7181级叶片材料级叶片材料 2级级叶片材料叶片材料3级级叶片材料叶片材料1级喷嘴材料级喷嘴材料1级级 2级轮盘材料级轮盘材料 动力涡轮开口角度动力涡轮开口角度16Saturn 10 同同S

9、aturn 20双轴机组比较双轴机组比较 VP20(98)-017最大持续转速最大持续转速22,500 rpmSaturn 10Saturn 20满载满载 59 F1612840SHP,hp(00)050100150200250300Npt,rpm(00)17Saturn 20 机械驱动机械驱动VP20(98)-01818Saturn 10 到到 Saturn 20单轴机组的机构修正单轴机组的机构修正VP20(98)-019排气通道排气通道排气通道排气通道整合齿轮箱整合齿轮箱改进的燃烧室火焰筒改进的燃烧室火焰筒空冷涡轮喷嘴空冷涡轮喷嘴空冷透平机匣空冷透平机匣直接轴向扩散直接轴向扩散加强的透平钻

10、子加强的透平钻子更新的密封更新的密封更新的更新的级间级间密封密封重新设计的压缩机扩容器重新设计的压缩机扩容器加强的压缩机转子加强的压缩机转子19Saturn 20燃气轮机燃气轮机 额定值额定值VP20(98)-020功率功率功率功率 效率效率效率效率,%,%初温初温初温初温,*,*C(C(F)F)热耗率热耗率热耗率热耗率 1186 kW(1590 hp)24.6904(1660)14 670 kJ/kW-hr(10,369 Btu/hp-hr)1210 kWe 26.2904(1660)14 676 kJ/kWe-hr(13,911 Btu/kWe-hr)压缩机压缩机/机械驱动机械驱动发电机发

11、电机*27 C(80 F)匹配温度匹配温度型号型号l20Saturn 20燃气轮机燃气轮机运行经验统计运行经验统计VP20(98)-021压缩机压缩机压缩机压缩机机械驱动机械驱动机械驱动机械驱动发电机组发电机组发电机组发电机组OEMsOEMs总计总计总计总计831926119294,000104,0003,548,0002,911,0006,657,000运行运行小时小时售出售出机组机组至至至至19981998年九月年九月年九月年九月21Saturn燃气轮机燃气轮机功率历史功率历史VP20(98)-022196019601960196019871987198719871989198919941

12、9941995199519961996GSCCS/MDGSCCS/MDGSCCS/MDCS/MDGSCSaturn 10Saturn 10Saturn 10Saturn 10Saturn 10Saturn 10Saturn 20Saturn 2078878883583587187190490414501450153515351600160016601660 800 kWe1200 hp 950 kWe1540 hp1140 kWe1450 hp1590 hp1210 kWe23.323.423.623.325.923.724.626.2ISO*标况标况(天然气天然气)热效率，热效率，%功率功率

13、27 C(80 F)匹配温度匹配温度,初温初温 F C型号型号应用应用年份年份GSC=发电机发电机,连续运行连续运行CS/MD=压缩机压缩机/机械驱动机械驱动*ISO 工况工况:15 C(59 F)环境温度环境温度,海平面海平面,60%相对湿度相对湿度,不计进口和出口排气损失不计进口和出口排气损失22Saturn 20 单轴产品性能改进单轴产品性能改进VP20(98)-023在在3号轴承位置整合可倾瓦块轴承号轴承位置整合可倾瓦块轴承-增加轴承系统阻尼增加轴承系统阻尼-减小了同步震动减小了同步震动-全面采用已经同入生产全面采用已经同入生产径向轴承径向轴承径向轴承径向轴承23Saturn 20 单

14、轴机组性能改进单轴机组性能改进VP20(98)-024可倾瓦块轴承可倾瓦块轴承24Saturn 20 压缩机组压缩机组VP20(98)-025标准机组重量标准机组重量=20 520 kg(45,230 lb)宽度宽度=1778 mm(5 10”)透平透平空气空气进口进口透平排气透平排气天然气天然气压缩机压缩机仪表盘仪表盘透平透平仪表仪表盘盘6706 mm(22)1969 mm(6 5-1/2”)1929 mm(6 4”)25Saturn 20压缩机组压缩机组VP20(98)-026Solar 天然气传输天然气传输(管线应用管线应用)-燃气压缩燃气压缩-燃气采集燃气采集(增压增压)-燃气回注燃气

15、回注-多种解决方案多种解决方案其它压缩机其它压缩机-拥有同所有制造厂家产配套经验拥有同所有制造厂家产配套经验-超过超过300台机组的经验台机组的经验驱动设备选项驱动设备选项驱动设备选项驱动设备选项26Saturn 20 Mechanical-Drive PackageVP20(98)-027标准机组重量标准机组重量=3733 kg(8230 lb)宽度宽度=1778 mm(5 10”)透平空气进口透平空气进口透平排气端透平排气端透平透平仪表仪表盘盘1969 mm(6 5-1/2”)1929 mm(6 4”)5182 mm(13 2”)27Saturn 20 发电机组发电机组VP20(98)-0

16、28标准机组重量标准机组重量=9980 kg(22,000 lb)宽度宽度=1651 mm(5 5”)透平透平空气空气进口进口透平排气透平排气1994 mm(6 6-1/2”)5766 mm(18 11”)28Saturn 20燃气轮机燃气轮机箱体结构箱体结构在箱体内采用三点支撑在箱体内采用三点支撑可选电液启动马达可选电液启动马达润滑油箱同机组箱体长度相同润滑油箱同机组箱体长度相同所有辅助系统采用标准总成所有辅助系统采用标准总成易于维护易于维护VP20(98)-02929Saturn 20 燃气轮机控制燃气轮机控制VP20(98)-030采用采用Allen-Bradley公司产品公司产品采用采

17、用A-B 5/20进行燃机和顺序控制进行燃机和顺序控制采用采用 A-B T36显示系统显示系统386sx-25工业处理器工业处理器-4 MB 内存内存-14”SVGA 监视器监视器-1.44 MB 软盘驱动器软盘驱动器整合震动监控系统整合震动监控系统-Bently Nevada 2201-可通过串口取得震动监视数据可通过串口取得震动监视数据采用采用 A-B DH+或或 Modbus网络通讯协议网络通讯协议30Saturn 20 Saturn 20 燃气轮机控制燃气轮机控制燃气轮机控制燃气轮机控制VP20(98)-031喘振控制喘振控制排放监控预测系统排放监控预测系统(PEMS)状态检测状态检测

18、-趋势趋势 -性能评估性能评估B&W 或彩色打印机或彩色打印机站控站控标准选项标准选项标准选项标准选项31Saturn 20 燃气轮机箱体特性燃气轮机箱体特性在一米外噪音衰减到在一米外噪音衰减到85dBA 门的布置考虑到方便维护工作门的布置考虑到方便维护工作所有箱体面板可拆卸所有箱体面板可拆卸用户端管线连接在箱体之外用户端管线连接在箱体之外通过交流驱动风扇进行通风通过交流驱动风扇进行通风VP20(98)-03232Saturn 20压缩机箱体选项压缩机箱体选项内部交流照明内部交流照明火灾检测火灾检测/抑制系统抑制系统(CO2)可燃气体检测可燃气体检测灰尘防护系统灰尘防护系统附属系统支撑结构附属系统支撑结构-进气系统进气系统 -排气系统排气系统-油冷器油冷器燃气轮机运输装置燃气轮机运输装置VP20(98)-03333Saturn 20 燃气轮机概要燃气轮机概要高效率高效率,单循环燃气轮机单循环燃气轮机适用于长时间工业应用的设计适用于长时间工业应用的设计低排放低排放(可选可选)可维护设计可维护设计VP20(98)-0343435