燃气轮机17学习.pptx
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1、7-1 概 述 燃气轮机是一种原动力机,可带动很多不同形式的负载;需要建立相应的调节装置。不同形式的负载和不同类型的燃气轮机,其调节装置不一样。基本工作原理:当燃气轮机的工况变化时,通过调节进入燃烧室的燃料量,来满足不同负载的要求。第1页/共39页燃气轮机调节的目的 使机组在运行过程中保持某一参数 (如转速、压力、功率、燃气温度等)基本不变或按某个预先给定的规律变化。对于大多数负载,要求在其工况变化时,运行速度维持在某一允许值上。转速调节对于输气管线用燃气轮机,带动天然气压缩机,要求压力调节维持在某一数值。机车用燃气轮机则为恒功率调节。第2页/共39页一、转速调节带动交流发电机 在发电机负荷经
2、常变化的情况下保持机组的转速为一定值燃气轮机的转速自动调节系统就是完成转速表和操作人员的工作,只不过反映得更快,动作得更准确而已。发电用燃气轮机,转速调节的要求 (1)单机运行时,当电负荷变化以后,调节终了时保持机组的转速基本不变。(2)单机运行时能根据操作者的意图在一定范围内改变机组的转速。并网运行时能按操作者的意图改变机组的功率。(3)电负荷突然甩去时机组不熄火,也不会超速很多,并能很快地稳定下来。第3页/共39页二、压力调节运行要求是在不同供气量qv和不同进气压力p1时保持出站天然气压力p2基本不变,即根据p2的变化去改变燃烧室的喷油量,从而改变机组的转速与功率。例如管线输气量增加,在两
3、个站之间的压降亦相应增加,即进站压力p1下降,此时若燃气轮机的转速仍保持不变,则出站压力p2必然低于给定值。为了使p2保持为一定值,装在出站管线上感受p2的压力敏感元件给出信号,通过放大、运算去增加燃烧室的喷油量,使机组转速增加,从而保持p2基本不变。图7-1 多站增压天然气输气管线1-压气机 2-燃烧室 3-透平 4-天然气压缩机第4页/共39页三、恒功率调节(机车用燃气轮机)单轴燃气轮机带动主发电机,发出的电引向各轮对的牵引电机,使机车行进。从部分负荷的经济性出发,希望燃气轮机机组在不同输出功率时有不同的运行转速。这条运行线必须由相应的调节系统来保证,究竟机组在运行线上哪一点运行则由司机手
4、柄的位置来决定。此外,当司机手柄放在某一位置后,则不管外界条件如何,机组总是保持一定的功率和转速。但当外界变化会给牵引电机一系列扰动,这个扰动必然通过牵引电机的电流、电压的改变反映到主电机上去,从而引起发电机的工况变化。但要求维持恒功率,即燃气轮机转速不变,喷油量也不变,这只能靠调节系统来完成。第5页/共39页不同用途的燃气轮机对调节的要求是不一样的。对不同方案的燃气轮机(单轴、分轴、双轴,带与不带回热器)还有进一步调节方面的特殊要求。第6页/共39页对燃气轮机调节系统共同的要求(1)对于任何工况,在不同大气参数下都能保证透平前燃气温度不超过给定的最大值。(2)加载或减载过程中保证机组不超温、
5、不喘振,不熄火,热应力小。(3)能保证机组良好的起动过程,点火可靠,不超温,不喘振,热应力小。按事先编好的程序及时点火,暖机,控制喷油量,及时开大或关小压气机的可转导叶,打开或关闭压气机的放气阀。(4)具有一套可靠的机组保护和报警系统。超速保护、超温保护、振动保护、熄火保护、调节系统故障保护。此外还有润滑油压过低、润滑油温度过高等保护。第7页/共39页四、调节系统的主要组成部分(1)敏感元件。敏感元件的任务就是把被调节的参数(如转速,也可以是压力或温度)感受出来,并输出一个与之相应的信号。(2)信号运算与放大。往往从敏感元件输出的信号比较微弱。不足以直接带动燃油阀门,需要经过一级或几级中间放大
6、。(3)执行机构。任务就是迅速、准确、平稳地按照已放大后的信号去带动燃油阀门或是某个能改变燃料量的机构。(4)燃油系统(燃料供给系统)它中间的某个环节是由调节系统控制的,从而达到增加或减少进入燃烧室燃料量的目的。(5)一系列保护系统。(6)一系列逻辑电路。用逻辑电路来保证过程或某些保护动作按事先编排好的程序进行。第8页/共39页7-2 转速调节装置在外界负荷经常变化的情况下,保证机组的转速为一定值;必须有一套机构随着负荷的变化来增加或减少喷入燃烧室的燃油量,从而保证转速保持基本不变。机械式,全液压式,电液调节式直接转速调节和间接转速调节第9页/共39页分轴燃机的调节系统主动力矩主动力矩=阻力矩
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