中國在公元十二世紀(jì)的南宋高宗年間就已有走馬燈的記載,它是渦輪機(jī)(透平)的雛形。15世紀(jì)末,意大利人列奧納多·達(dá)芬奇設(shè)計(jì)出煙氣轉(zhuǎn)動(dòng)裝置,其原理與走馬燈相同。至17世紀(jì)中葉,透平原理在歐洲得到了較多應(yīng)用。
1791年,英國人巴伯首次描述了燃?xì)廨啓C(jī)的工作過程;1872年,德國人施托爾策設(shè)計(jì)了一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī),并于1900~1904年進(jìn)行了試驗(yàn),但因始終未能脫開起動(dòng)機(jī)獨(dú)立運(yùn)行而失??;1905年,法國人勒梅爾和阿芒戈制成第一臺(tái)能輸出功的燃?xì)廨啓C(jī),但效率太低,因而未獲得實(shí)用。
1920年,德國人霍爾茨瓦特制成第一臺(tái)實(shí)用的燃?xì)廨啓C(jī),其效率為13%、功率為370千瓦,按等容加熱循環(huán)工作,但因等容加熱循環(huán)以斷續(xù)爆燃的方式加熱,存在許多重大缺點(diǎn)而被人們放棄。
隨著空氣動(dòng)力學(xué)的發(fā)展,人們掌握了壓氣機(jī)葉片中氣體擴(kuò)壓流動(dòng)的特點(diǎn),解決了設(shè)計(jì)高效率軸流式壓氣機(jī)的問題,因而在30年代中期出現(xiàn)了效率達(dá)85%的軸流式壓氣機(jī)。與此同時(shí),透平效率也有了提高。在高溫材料方面,出現(xiàn)了能承受600℃以上高溫的鉻鎳合金鋼等耐熱鋼,因而能采用較高的燃?xì)獬鯗?,于是等壓加熱循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)終于得到成功的應(yīng)用。
1939年,在瑞士制成了四兆瓦發(fā)電用燃?xì)廨啓C(jī),效率達(dá)18%。同年,在德國制造的噴氣式飛機(jī)試飛成功,從此燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)入了實(shí)用階段,并開始迅速發(fā)展。
隨著高溫材料的不斷進(jìn)展,以及透平采用冷卻葉片并不斷提高冷卻效果,燃?xì)獬鯗刂鸩教岣撸谷細(xì)廨啓C(jī)效率不斷提高。單機(jī)功率也不斷增大,在70年代中期出現(xiàn)了數(shù)種100兆瓦級(jí)的燃?xì)廨啓C(jī),最高能達(dá)到130兆瓦。
與此同時(shí),燃?xì)廨啓C(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。1941年瑞士制造的第一輛燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)車通過了試驗(yàn);1947年,英國制造的第一艘裝備燃?xì)廨啓C(jī)的艦艇下水,它以1.86兆瓦的燃?xì)廨啓C(jī)作加力動(dòng)力;1950年,英國制成第一輛燃?xì)廨啓C(jī)汽車。此后,燃?xì)廨啓C(jī)在更多的部門中獲得應(yīng)用。
在燃?xì)廨啓C(jī)獲得廣泛應(yīng)用的同時(shí),還出現(xiàn)了燃?xì)廨啓C(jī)與其他熱機(jī)相結(jié)合的復(fù)合裝置。最早出現(xiàn)的是與活塞式內(nèi)燃機(jī)相結(jié)合的裝置;50~60年代,出現(xiàn)了以自由活塞發(fā)氣機(jī)與燃?xì)廨啓C(jī)組成的自由活塞燃?xì)廨啓C(jī)裝置,但由于笨重和系統(tǒng)較復(fù)雜,到70年代就停止了生產(chǎn)。此外,還發(fā)展了柴油機(jī)燃?xì)廨啓C(jī)復(fù)合裝置;另有一類利用燃?xì)廨啓C(jī)排氣熱量供熱(或蒸汽)的全能量系統(tǒng),可有效地節(jié)約能源,已用于多種工業(yè)生產(chǎn)中。
燃?xì)廨啓C(jī)的工作過程是,壓氣機(jī)(即壓縮機(jī))連續(xù)地從大氣中吸入空氣并將其壓縮;壓縮后的空氣進(jìn)入燃燒室,與噴入的燃料混合后燃燒,成為高溫燃?xì)猓S即流入燃?xì)馔钙街信蛎涀鞴?,推?dòng)透平葉輪帶著壓氣機(jī)葉輪一起旋轉(zhuǎn);加熱后的高溫燃?xì)獾淖鞴δ芰︼@著提高,因而燃?xì)馔钙皆趲?dòng)壓氣機(jī)的同時(shí),尚有余功作為燃?xì)廨啓C(jī)的輸出機(jī)械功。燃?xì)廨啓C(jī)由靜止起動(dòng)時(shí),需用起動(dòng)機(jī)帶著旋轉(zhuǎn),待加速到能獨(dú)立運(yùn)行后,起動(dòng)機(jī)才脫開。
燃?xì)廨啓C(jī)的工作過程是最簡單的,稱為簡單循環(huán);此外,還有回?zé)嵫h(huán)和復(fù)雜循環(huán)。燃?xì)廨啓C(jī)的工質(zhì)來自大氣,最后又排至大氣,是開式循環(huán);此外,還有工質(zhì)被封閉循環(huán)使用的閉式循環(huán)。燃?xì)廨啓C(jī)與其他熱機(jī)相結(jié)合的稱為復(fù)合循環(huán)裝置。
燃?xì)獬鯗睾蛪簹鈾C(jī)的壓縮比,是影響燃?xì)廨啓C(jī)效率的兩個(gè)主要因素。提高燃?xì)獬鯗兀⑾鄳?yīng)提高壓縮比,可使燃?xì)廨啓C(jī)效率顯著提高。70年代末,壓縮比最高達(dá)到31;工業(yè)和船用燃?xì)廨啓C(jī)的燃?xì)獬鯗刈罡哌_(dá)1200℃左右,航空燃?xì)廨啓C(jī)的超過1350℃。
燃?xì)廨啓C(jī)由壓氣機(jī)、燃燒室和燃?xì)馔钙降冉M成。
壓氣機(jī)有軸流式和離心式兩種,軸流式壓氣機(jī)效率較高,適用于大流量的場合。在小流量時(shí),軸流式壓氣機(jī)因后面幾級(jí)葉片很短,效率低于離心式。功率為數(shù)兆瓦的燃?xì)廨啓C(jī)中,有些壓氣機(jī)采用軸流式加一個(gè)離心式作末級(jí),因而在達(dá)到較高效率的同時(shí)又縮短了軸向長度。
燃燒室和透平不僅工作溫度高,而且還承受燃?xì)廨啓C(jī)在起動(dòng)和停機(jī)時(shí),因溫度劇烈變化引起的熱沖擊,工作條件惡劣,故它們是決定燃?xì)廨啓C(jī)壽命的關(guān)鍵部件。為確保有足夠的壽命,這兩大部件中工作條件最差的零件如火焰筒和葉片等,須用鎳基和鈷基合金等高溫材料制造,同時(shí)還須用空氣冷卻來降低工作溫度。
對(duì)于一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)來說,除了主要部件外還必須有完善的調(diào)節(jié)保安系統(tǒng),此外還需要配備良好的附屬系統(tǒng)和設(shè)備,包括:起動(dòng)裝置、燃料系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、空氣濾清器、進(jìn)氣和排氣消聲器等。
燃?xì)廨啓C(jī)有重型和輕型兩類。重型的零件較為厚重,大修周期長,壽命可達(dá)10萬小時(shí)以上。輕型的結(jié)構(gòu)緊湊而輕,所用材料一般較好,其中以航機(jī)的結(jié)構(gòu)為最緊湊、最輕,但壽命較短。
燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)的燃?xì)廨啓C(jī)的工作原理
燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組與汽油發(fā)電機(jī)組,柴油發(fā)電機(jī)組相比降低了對(duì)環(huán)境的污染,是一種環(huán)保節(jié)能型的發(fā)電機(jī)。而且燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)簡單,使用安全可靠,輸出的電壓和頻率穩(wěn)定。 燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組包含:發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、控制器,還有...
燃?xì)獍l(fā)電機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)有什么不同
燃?xì)獍l(fā)電機(jī)一般都是內(nèi)燃機(jī),就像是燃油發(fā)電機(jī)(汽油機(jī)柴油機(jī)),是氣體在燃燒室經(jīng)活塞擠壓然后爆燃做工,反復(fù)循環(huán),也叫往復(fù)式發(fā)電機(jī)。燃?xì)廨啓C(jī)也可以是燃?xì)獍l(fā)電機(jī),大多工業(yè)用,簡單比較可以說比燃?xì)獍l(fā)電機(jī)大。燃機(jī)...
燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)與燃?xì)獍l(fā)電機(jī)有什么區(qū)別
燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)適合于移動(dòng)場合發(fā)電,它的功率小。汽輪機(jī)是使用高溫高壓飽和蒸汽來推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)的 1500kw柴油發(fā)電機(jī)組,最后由活塞推動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的,以及龐大的排汽系統(tǒng).主要是調(diào)節(jié)燃油進(jìn)油量來調(diào)節(jié)做功.所...
燃?xì)廨啓C(jī)由壓氣機(jī)、燃燒室和燃?xì)馔钙降冉M成。壓氣機(jī)有軸流式和離心式兩種,軸流式壓氣機(jī)效率較高,適用于大流量的場合。在小流量時(shí),軸流式壓氣機(jī)因后面幾級(jí)葉片很短,效率低于離心式。功率為數(shù)兆瓦的燃?xì)廨啓C(jī)中,有些壓氣機(jī)采用軸流式加一個(gè)離心式作末級(jí),因而在達(dá)到較高效率的同時(shí)又縮短了軸向長度。
燃燒室和透平不僅工作溫度高,而且還承受燃?xì)廨啓C(jī)在起動(dòng)和停機(jī)時(shí),因溫度劇烈變化引起的熱沖擊,工作條件惡劣,故它們是決定燃?xì)廨啓C(jī)壽命的關(guān)鍵部件。為確保有足夠的壽命,這兩大部件中工作條件最差的零件如火焰筒和葉片等,須用鎳基和鈷基合金等高溫材料制造,同時(shí)還須用空氣冷卻來降低工作溫度。
對(duì)于一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)來說,除了主要部件外還必須有完善的調(diào)節(jié)保安系統(tǒng),此外還需要配備良好的附屬系統(tǒng)和設(shè)備,包括:起動(dòng)裝置、燃料系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、空氣濾清器、進(jìn)氣和排氣消聲器等。
燃?xì)廨啓C(jī)有重型和輕型兩類。重型的零件較為厚重,大修周期長,壽命可達(dá)10萬小時(shí)以上。輕型的結(jié)構(gòu)緊湊而輕,所用材料一般較好,其中以航機(jī)的結(jié)構(gòu)為最緊湊、最輕,但壽命較短。
與活塞式內(nèi)燃機(jī)和蒸汽動(dòng)力裝置相比較,燃?xì)廨啓C(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是小而輕。單位功率的質(zhì)量,重型燃?xì)廨啓C(jī)一般為2~5千克/千瓦,而航機(jī)一般低于0.2千克/千瓦。燃?xì)廨啓C(jī)占地面積小,當(dāng)用于車、船等運(yùn)輸機(jī)械時(shí),既可節(jié)省空間,也可裝備功率更大的燃?xì)廨啓C(jī)以提高車、船速度。燃?xì)廨啓C(jī)的主要缺點(diǎn)是效率不夠高,在部分負(fù)荷下效率下降快,空載時(shí)的燃料消耗量高。
不同的應(yīng)用部門,對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的要求和使用狀況也不相同。功率在10兆瓦以上的燃?xì)廨啓C(jī)多數(shù)用于發(fā)電,而30~40兆瓦以上的幾乎全部用于發(fā)電。
燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組能在無外界電源的情況下迅速起動(dòng),機(jī)動(dòng)性好,在電網(wǎng)中用它帶動(dòng)尖峰負(fù)荷和作為緊急備用,能較好地保障電網(wǎng)的安全運(yùn)行,所以應(yīng)用廣泛。在汽車(或拖車)電站和列車電站等移動(dòng)電站中,燃?xì)廨啓C(jī)因其輕小,應(yīng)用也很廣泛。此外,還有不少利用燃?xì)廨啓C(jī)的便攜電源,功率最小的在10千瓦以下。
燃?xì)廨啓C(jī)的未來發(fā)展趨勢是提高效率、采用高溫陶瓷材料、利用核能和發(fā)展燃煤技術(shù)。提高效率的關(guān)鍵是提高燃?xì)獬鯗兀锤倪M(jìn)透平葉片的冷卻技術(shù),研制能耐更高溫度的高溫材料。其次是提高壓縮比,研制級(jí)數(shù)更少而壓縮比更高的壓氣機(jī)。再次是提高各個(gè)部件的效率。
高溫陶瓷材料能在1360℃以上的高溫下工作,用它來做透平葉片和燃燒室的火焰筒等高溫零件時(shí),就能在不用空氣冷卻的情況下大大提高燃?xì)獬鯗?,從而較大地提高燃?xì)廨啓C(jī)效率。適于燃?xì)廨啓C(jī)的高溫陶瓷材料有氮化硅和碳化硅等。
按閉式循環(huán)工作的裝置能利用核能,它用高溫氣冷反應(yīng)堆作為加熱器,反應(yīng)堆的冷卻劑(氦或氮等)同時(shí)作為壓氣機(jī)和透平的工質(zhì)。
與活塞式內(nèi)燃機(jī)和蒸汽動(dòng)力裝置相比較,燃?xì)廨啓C(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是小而輕。單位功率的質(zhì)量,重型燃?xì)廨啓C(jī)一般為2~5千克/千瓦,而航機(jī)一般低于0.2千克/千瓦。燃?xì)廨啓C(jī)占地面積小,當(dāng)用于車、船等運(yùn)輸機(jī)械時(shí),既可節(jié)省空間,也可裝備功率更大的燃?xì)廨啓C(jī)以提高車、船速度。燃?xì)廨啓C(jī)的主要缺點(diǎn)是效率不夠高,在部分負(fù)荷下效率下降快,空載時(shí)的燃料消耗量高。
不同的應(yīng)用部門,對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的要求和使用狀況也不相同。功率在10兆瓦以上的燃?xì)廨啓C(jī)多數(shù)用于發(fā)電,而30~40兆瓦以上的幾乎全部用于發(fā)電。
燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組能在無外界電源的情況下迅速起動(dòng),機(jī)動(dòng)性好,在電網(wǎng)中用它帶動(dòng)尖峰負(fù)荷和作為緊急備用,能較好地保障電網(wǎng)的安全運(yùn)行,所以應(yīng)用廣泛。在汽車(或拖車)電站和列車電站等移動(dòng)電站中,燃?xì)廨啓C(jī)因其輕小,應(yīng)用也很廣泛。此外,還有不少利用燃?xì)廨啓C(jī)的便攜電源,功率最小的在10千瓦以下。
燃?xì)廨啓C(jī)的未來發(fā)展趨勢是提高效率、采用高溫陶瓷材料、利用核能和發(fā)展燃煤技術(shù)。提高效率的關(guān)鍵是提高燃?xì)獬鯗?,即改進(jìn)透平葉片的冷卻技術(shù),研制能耐更高溫度的高溫材料。其次是提高壓縮比,研制級(jí)數(shù)更少而壓縮比更高的壓氣機(jī)。再次是提高各個(gè)部件的效率。
高溫陶瓷材料能在1360℃以上的高溫下工作,用它來做透平葉片和燃燒室的火焰筒等高溫零件時(shí),就能在不用空氣冷卻的情況下大大提高燃?xì)獬鯗?,從而較大地提高燃?xì)廨啓C(jī)效率。適于燃?xì)廨啓C(jī)的高溫陶瓷材料有氮化硅和碳化硅等。
按閉式循環(huán)工作的裝置能利用核能,它用高溫氣冷反應(yīng)堆作為加熱器,反應(yīng)堆的冷卻劑(氦或氮等)同時(shí)作為壓氣機(jī)和透平的工質(zhì)。
在選擇潤滑油時(shí),除了遵照設(shè)備制造廠商的建議(如文獻(xiàn)49)之外,應(yīng)該更側(cè)重于下列的性能指標(biāo):
為了常溫下燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)時(shí)確保各軸承的靜壓潤滑和液壓系統(tǒng)的快速反應(yīng)能力,希望在啟動(dòng)時(shí)潤滑油的黏度不要太高,為此絕大多數(shù)透平機(jī)械選擇40℃時(shí)黏度為28.8~35.2/s的潤滑油,即黏度等級(jí)為ISOVG32的潤滑油。在燃?xì)廨啓C(jī)正常帶負(fù)荷運(yùn)行時(shí),軸承間隙內(nèi)的工作溫度有可能高達(dá)120℃以上,此時(shí)要求油的黏度高一些。為此,應(yīng)選擇黏度隨溫度變化較為平緩的、即黏度指數(shù)較大的潤滑油。這里建議油的黏度指數(shù)在100以上,至少不應(yīng)小于90。
燃?xì)廨啓C(jī)工作時(shí),潤滑油受到強(qiáng)烈的熱氧化作用,汽輪機(jī)油常用的揮發(fā)型防銹抗氧化劑對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)用的潤滑油已不適宜。對(duì)于在溫度高于260℃的環(huán)境中工作的軸承,文獻(xiàn)49中明確規(guī)定其使用的潤滑油中不宜含有DBPC(二叔丁基對(duì)甲酚)一類的揮發(fā)型抗氧化劑。對(duì)于氧化安定性,傳統(tǒng)的考核指標(biāo)是油氧化后酸值達(dá)2.0mgKOH/g時(shí)所需要的小時(shí)數(shù)(國外常簡稱為TOSTLife,即總的氧化穩(wěn)定性試驗(yàn)壽命),在燃?xì)獬鯗夭皇呛芨叩那闆r下,僅考核這一指標(biāo)已足夠,而且只要求其在2000h以上就可。
但是,由于TOST是在95℃的試驗(yàn)條件下進(jìn)行,而這一溫度與燃?xì)廨啓C(jī)軸承的工作溫度頗有距離,對(duì)新一代燃?xì)獬鯗馗叩娜細(xì)廨啓C(jī),光考核TOST已經(jīng)不夠,因此增加了油的旋轉(zhuǎn)氧彈試驗(yàn)指標(biāo),以便在更高的溫度下考核油的性能。旋轉(zhuǎn)氧彈試驗(yàn)的溫度為150℃,比TOST要高得多。
這是指油和水的分離能力,測量的方法是在專用的試管內(nèi)放入40mL的油和40mL的水,按規(guī)定的試驗(yàn)程序混合,然后測量油水完全或基本完全分離的時(shí)間(min),油水分離的程度可以是40-37-3、40-40-0等。對(duì)于燃?xì)廨啓C(jī),這不是十分強(qiáng)調(diào)的性能指標(biāo),因?yàn)樵谌細(xì)廨啓C(jī)中,潤滑油被水(或蒸汽)污染的可能性不大。而在汽輪機(jī)中,油水混合的可能性很大,對(duì)油的破乳化值不能忽視,其指標(biāo)至少是油水分離至40-37-3,時(shí)間不大于15min。對(duì)于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置,如果燃?xì)廨啓C(jī)與汽輪機(jī)共用潤滑油系統(tǒng),則必須兼顧油的高溫性能和分水性能。
由于大多數(shù)燃?xì)廨啓C(jī)的軸承均使用密封空氣,因此軸承的回油中必然會(huì)混進(jìn)空氣。這些進(jìn)入油層中的空氣,必須要在油回到油箱后的短暫停留時(shí)間內(nèi)從油層中釋放掉。在選擇潤滑油時(shí),其空氣釋放值應(yīng)不大于油在油箱內(nèi)循環(huán)一次的時(shí)間。
起泡性能與空氣釋放值是兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)而又容易混淆的概念。其實(shí)空氣釋放發(fā)生在油層之內(nèi),泡沫則產(chǎn)生于油的表面之上。通常認(rèn)為,在油面上形成5mm的泡沫是正常的。但泡沫過多,油箱的通(排)氣口充滿泡沫時(shí),就會(huì)因妨礙空氣的排放而招致嚴(yán)重的后果。因此油的起泡性能至少應(yīng)符合一般汽輪機(jī)油的標(biāo)準(zhǔn)。
除此之外,新油的顏色應(yīng)淺,以不超過ASTMD1500中的2.0為宜。對(duì)于帶有負(fù)荷齒輪箱的機(jī)組,必須考慮油的承載能力,應(yīng)選擇承載能力(FZG)7級(jí)以上的油。
概述
燃?xì)廨啓C(jī)潤滑油系統(tǒng)是任何一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)必備的一個(gè)重要的輔助系統(tǒng)。它的作用是在機(jī)組啟動(dòng)、正常運(yùn)行以及停機(jī)過程中,向正在運(yùn)行的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組的各個(gè)軸承、傳動(dòng)裝置及其附屬設(shè)備,供應(yīng)數(shù)量充足的、溫度和壓力合適的、干凈的潤滑油,以確保機(jī)組安全可靠地運(yùn)行,防止發(fā)生軸承燒毀、轉(zhuǎn)子軸頸過熱彎曲、高速齒輪法蘭變形等事故。此外,部份潤滑油可能從系統(tǒng)分流出來,成為液壓油系統(tǒng)的油源,或經(jīng)過濾后作為控制油系統(tǒng)的用油。
為保證對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)及其驅(qū)動(dòng)的設(shè)備提供良好的潤滑,除了有設(shè)計(jì)完善的潤滑油系統(tǒng)外,選擇性能優(yōu)越的潤滑油也是一個(gè)重要因素。早期燃?xì)廨啓C(jī)由于透平進(jìn)口溫度不是很高,其所用的潤滑油基本與汽輪機(jī)用油一致,但隨著透平進(jìn)口溫度的不斷提高,燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)潤滑油質(zhì)量指標(biāo)的側(cè)重點(diǎn)與汽輪機(jī)的側(cè)重點(diǎn)明顯不同,燃?xì)廨啓C(jī)強(qiáng)調(diào)的是油的高溫抗氧化性能,而汽輪機(jī)則看重油的抗乳化性能(分水性能)。不少廠商正在研制上述兩種性能均優(yōu)的聯(lián)合循環(huán)用油,特別是同一潤滑油系統(tǒng)的單軸機(jī)組的用油。潤滑油為基礎(chǔ)油添加防銹、防腐、抗氧化等各種添加劑后的制成品?;A(chǔ)油可以是礦物油,也可以是合成油。由于合成油純度高,其性能及使用壽命均優(yōu)于礦物油,但價(jià)格一般為礦物油的2~3倍。評(píng)價(jià)潤滑油優(yōu)劣的性能指標(biāo)有油的物理性能、表面性能和氧化性能三個(gè)方面,對(duì)此燃?xì)廨啓C(jī)制造廠商會(huì)提出選擇建議。
聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置的潤滑油系統(tǒng)有幾種不同的配置,對(duì)于單軸機(jī)組,燃?xì)廨啓C(jī)與汽輪機(jī)共用一套潤滑油系統(tǒng);對(duì)于多軸機(jī)組,燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組與汽輪發(fā)電機(jī)組可以共用一套潤滑油系統(tǒng),也可以各自單設(shè)一套潤滑油系統(tǒng),這要視機(jī)組的總體布置而定,不過,由于電站分期建設(shè)的需要,大多數(shù)多軸機(jī)組采取各自單設(shè)一套的方式;還有一種航空衍生型的燃?xì)廨啓C(jī),由于燃?xì)獬鯗睾芨?,其燃?xì)獍l(fā)生器要求使用品質(zhì)更高的潤滑油,因此燃?xì)獍l(fā)生器單獨(dú)設(shè)一套潤滑油系統(tǒng),而動(dòng)力渦輪與發(fā)電機(jī)另設(shè)一套,前者用合成油,后者用礦物油。
潤滑油系統(tǒng)的組成
單就潤滑油系統(tǒng)而言,不管是共用系統(tǒng)還是分設(shè)系統(tǒng),其設(shè)計(jì)原理是一樣的。整個(gè)潤滑油系統(tǒng)的組成應(yīng)包括下列一些設(shè)備:
潤滑油箱
潤滑油箱可設(shè)在機(jī)組的一個(gè)或幾個(gè)底盤內(nèi),也可以設(shè)計(jì)成單獨(dú)的容器。當(dāng)油箱由幾個(gè)容器組成時(shí),應(yīng)在它們之間用管道連通以平衡油箱內(nèi)的壓力。油箱除了起貯油的作用外,還擔(dān)負(fù)著分離空氣、水分和各種機(jī)械雜質(zhì)的任務(wù)。油箱中油流速度應(yīng)盡量緩慢,回油管應(yīng)布置在接近油箱的油面,以利于油層內(nèi)空氣逸出。油箱的容量越大,越有利于空氣、水分和各種雜質(zhì)的分離。通常用循環(huán)倍率K(全部潤滑油每小時(shí)通過油箱的次數(shù))表示系統(tǒng)容積的相對(duì)情況,以Q表示系統(tǒng)的每小時(shí)油的容積流量,V表示系統(tǒng)的容積(油箱 管路),循環(huán)倍率K=Q/V。通常規(guī)定K=8~10,最大不超過12。這是為了使從系統(tǒng)回來的潤滑油,有足夠的時(shí)間將其夾帶的空氣、水分分離掉。不過,為了結(jié)構(gòu)緊湊,避免因油箱體積過大而使設(shè)備笨重,多數(shù)機(jī)組油箱容量偏小,這迫使用戶要選擇分水性能更好和空氣釋放值較小的潤滑油。
主潤滑油泵
這是機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)的工作油泵,可以由主機(jī)通過輔助齒輪驅(qū)動(dòng),也可以由交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),大型機(jī)組為了簡化結(jié)構(gòu)多采用電動(dòng)。油泵的容量根據(jù)系統(tǒng)總的用油量、調(diào)節(jié)閥門溢流量和管路的泄漏量決定。主油泵常用的有齒輪泵和螺桿泵,也可以是離心泵。
輔助潤滑油泵
這是機(jī)組啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)的工作油泵,或在主油泵出故障時(shí)投入使用,通常由交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。此泵多采用浸入式離心泵。其壓力和容量一般和主油泵相同或稍微高一些。
應(yīng)急潤滑油泵
該泵在停機(jī)時(shí)因輔助潤滑油泵故障而投入,或因失去交流電源而投入,或因主、輔泵都不能工作機(jī)組緊急停機(jī)而投入。由于應(yīng)急泵只在故障時(shí)工作,其壓力和容量一般較小。也有的潤滑油系統(tǒng)用高位油箱代替應(yīng)急油泵。
潤滑油流過各潤滑點(diǎn)(軸承、齒輪等)后溫度上升14~33℃(配備減速齒輪時(shí)溫升可達(dá)33℃),因此,從系統(tǒng)回來的潤滑油必須冷卻以保證合適的供油溫度。應(yīng)用較為廣泛的仍然是管式冷油器。常用的冷卻方式為水冷,其次是氣冷,氣冷的優(yōu)點(diǎn)是不需要冷卻水,可在缺水地區(qū)使用,但由于空氣的傳熱系數(shù)比水的要低得多,因此空冷式冷油器體積相對(duì)要龐大得多。在采用水冷方式時(shí),常常設(shè)置兩個(gè)并聯(lián)的可切換的冷油器。
主潤滑油濾多采用兩個(gè)并聯(lián)的可切換的濾油器。主油濾應(yīng)設(shè)置在冷油器的下游。
除上述的設(shè)備之外,潤滑油系統(tǒng)還需要有閥門、孔板、溫度開關(guān)、壓力開關(guān)、油箱液位指示器、潤滑油加熱器等各種組件和設(shè)施,以保證系統(tǒng)正常、安全、可靠地工作。
對(duì)潤滑油的要求
原則上有下列幾個(gè)方面:
1、要求適應(yīng)軸承、齒輪裝置等的啟動(dòng)、加速、滿轉(zhuǎn)速及超速等各種工況所需要的潤滑油性能。
2、要求適應(yīng)液壓系統(tǒng)如油缸、伺服閥等所需要的液壓油性能。
3、熱傳遞油性能。能把軸承、齒輪裝置等各種熱表面的熱量吸收,并將其傳輸給潤滑油換熱器(冷油器)。
G4、在一定溫度和壓力下工作、靜止或貯存狀態(tài)都具有穩(wěn)定的物理性能、表面性能和氧化性能。
5、能適應(yīng)潤滑系統(tǒng)中及其他用油系統(tǒng)中的各種機(jī)械材料,并能保護(hù)材料不受腐蝕。
6、具有自動(dòng)排除空氣和水等污染物的性能。
7、具有一定的抗燃能力等。
潤滑油性能指標(biāo)
在選擇潤滑油時(shí),除了遵照設(shè)備制造廠商的建議(如文獻(xiàn)49)之外,應(yīng)該更側(cè)重于下列的性能指標(biāo):
黏度和黏度指數(shù)
為了常溫下燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)時(shí)確保各軸承的靜壓潤滑和液壓系統(tǒng)的快速反應(yīng)能力,希望在啟動(dòng)時(shí)潤滑油的黏度不要太高,為此絕大多數(shù)透平機(jī)械選擇40℃時(shí)黏度為28.8~35.2/s的潤滑油,即黏度等級(jí)為ISOVG32的潤滑油。在燃?xì)廨啓C(jī)正常帶負(fù)荷運(yùn)行時(shí),軸承間隙內(nèi)的工作溫度有可能高達(dá)120℃以上,此時(shí)要求油的黏度高一些。為此,應(yīng)選擇黏度隨溫度變化較為平緩的、即黏度指數(shù)較大的潤滑油。這里建議油的黏度指數(shù)在100以上,至少不應(yīng)小于90。
氧化安定性
燃?xì)廨啓C(jī)工作時(shí),潤滑油受到強(qiáng)烈的熱氧化作用,汽輪機(jī)油常用的揮發(fā)型防銹抗氧化劑對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)用的潤滑油已不適宜。對(duì)于在溫度高于260℃的環(huán)境中工作的軸承,文獻(xiàn)49中明確規(guī)定其使用的潤滑油中不宜含有DBPC(二叔丁基對(duì)甲酚)一類的揮發(fā)型抗氧化劑。對(duì)于氧化安定性,傳統(tǒng)的考核指標(biāo)是油氧化后酸值達(dá)2.0mgKOH/g時(shí)所需要的小時(shí)數(shù)(國外常簡稱為TOSTLife,即總的氧化穩(wěn)定性試驗(yàn)壽命),在燃?xì)獬鯗夭皇呛芨叩那闆r下,僅考核這一指標(biāo)已足夠,而且只要求其在2000h以上就可。
但是,由于TOST是在95℃的試驗(yàn)條件下進(jìn)行,而這一溫度與燃?xì)廨啓C(jī)軸承的工作溫度頗有距離,對(duì)新一代燃?xì)獬鯗馗叩娜細(xì)廨啓C(jī),光考核TOST已經(jīng)不夠,因此增加了油的旋轉(zhuǎn)氧彈試驗(yàn)指標(biāo),以便在更高的溫度下考核油的性能。旋轉(zhuǎn)氧彈試驗(yàn)的溫度為150℃,比TOST要高得多。
分水性能
這是指油和水的分離能力,測量的方法是在專用的試管內(nèi)放入40mL的油和40mL的水,按規(guī)定的試驗(yàn)程序混合,然后測量油水完全或基本完全分離的時(shí)間(min),油水分離的程度可以是40-37-3、40-40-0等。對(duì)于燃?xì)廨啓C(jī),這不是十分強(qiáng)調(diào)的性能指標(biāo),因?yàn)樵谌細(xì)廨啓C(jī)中,潤滑油被水(或蒸汽)污染的可能性不大。而在汽輪機(jī)中,油水混合的可能性很大,對(duì)油的破乳化值不能忽視,其指標(biāo)至少是油水分離至40-37-3,時(shí)間不大于15min。對(duì)于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置,如果燃?xì)廨啓C(jī)與汽輪機(jī)共用潤滑油系統(tǒng),則必須兼顧油的高溫性能和分水性能。
空氣釋放值
由于大多數(shù)燃?xì)廨啓C(jī)的軸承均使用密封空氣,因此軸承的回油中必然會(huì)混進(jìn)空氣。這些進(jìn)入油層中的空氣,必須要在油回到油箱后的短暫停留時(shí)間內(nèi)從油層中釋放掉。在選擇潤滑油時(shí),其空氣釋放值應(yīng)不大于油在油箱內(nèi)循環(huán)一次的時(shí)間。
起泡性能
起泡性能與空氣釋放值是兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)而又容易混淆的概念。其實(shí)空氣釋放發(fā)生在油層之內(nèi),泡沫則產(chǎn)生于油的表面之上。通常認(rèn)為,在油面上形成5mm的泡沫是正常的。但泡沫過多,油箱的通(排)氣口充滿泡沫時(shí),就會(huì)因妨礙空氣的排放而招致嚴(yán)重的后果。因此油的起泡性能至少應(yīng)符合一般汽輪機(jī)油的標(biāo)準(zhǔn)。
除此之外,新油的顏色應(yīng)淺,以不超過ASTMD1500中的2.0為宜。對(duì)于帶有負(fù)荷齒輪箱的機(jī)組,必須考慮油的承載能力,應(yīng)選擇承載能力(FZG)7級(jí)以上的油。
英文名: gas turbine power plant
以高溫氣體為工質(zhì),按照等壓力加熱循環(huán)工作燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能和電能的工廠。燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠用液體和氣體燃料通過燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,然后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
燃?xì)廨啓C(jī)的絕熱壓縮、等壓加熱、絕熱膨脹和等壓放熱等四個(gè)過程分別在壓氣室、燃燒室、燃?xì)馔钙胶突責(zé)崞骰虼髿庵型瓿?。大型燃?xì)廨啓C(jī)的壓氣機(jī)為多級(jí)軸流式,中小型的為離心式。燃?xì)馔钙揭话銥檩S流式,在小型機(jī)組中有用向心式的。燃?xì)馔钙綆?dòng)壓氣和發(fā)電機(jī)。燃?xì)廨啓C(jī)組單機(jī)容量小的約為10~20kW,最大的已達(dá)140MW 。熱效率30%~34% ,最高達(dá)38%。燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu)有重型和輕型兩種,后者主要由航空發(fā)動(dòng)機(jī)改裝。
由于體積小、重量輕、啟動(dòng)快、安裝快,用水少或不用水,能使用多種液體和氣體燃料,在發(fā)電上多用于調(diào)峰。此外,燃?xì)廨啓C(jī)在油氣開采輸送、交通、冶金、化工、艦船等領(lǐng)域也得到廣泛應(yīng)用。 2100433B
格式:pdf
大小:948KB
頁數(shù): 69頁
評(píng)分: 4.8
深南電(中山)電力有限公司 #1、#3燃汽輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行規(guī)程 1 第一章 技術(shù)規(guī)范 第一節(jié) 概述 #1、#3燃機(jī)是 GE公司生產(chǎn)的 PG9171E型燃?xì)廨啓C(jī)。燃機(jī)由一個(gè)額定功率為 1000KW的啟動(dòng)馬達(dá),一個(gè) 17級(jí)的軸流式壓氣機(jī)、一個(gè)由 14 個(gè)燃燒室組成的燃 燒系統(tǒng)、一個(gè) 3級(jí)透平轉(zhuǎn)子組成。軸流式壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子和透平轉(zhuǎn)子由法蘭連接, 并 有 3個(gè)支撐軸承。燃機(jī)的發(fā)電機(jī)是空冷、三相、二極、 3000rpm轉(zhuǎn)速、50HZ頻率 的交流電、實(shí)心鑄鐵轉(zhuǎn)子的同步發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)的輸出功率為 120MW(在基本負(fù) 荷下運(yùn)行)。勵(lì)磁機(jī)是帶有旋轉(zhuǎn)二極管整流的交流勵(lì)磁機(jī)。 勵(lì)磁方式為無刷勵(lì)磁。 第二節(jié) 設(shè)備規(guī)范 1.燃機(jī): 制造商: GE公司 型號(hào):PG9171E 燃料:輕柴油 /重柴油 /天然氣 循環(huán)方式:單循環(huán) /聯(lián)合循環(huán) 運(yùn)行方式:基本負(fù)荷 /預(yù)選負(fù)荷 2.壓氣機(jī): 級(jí)數(shù): 17級(jí) 形式:軸流水平布
格式:pdf
大?。?span id="pvtjdb9" class="single-tag-height">948KB
頁數(shù): 50頁
評(píng)分: 4.3
實(shí)用文案 文案大全 目 錄 1 目的???????????????????? (01) 2 依據(jù)???????????????????? (01) 3 工程概況?????????????????? (01) 4 組織機(jī)構(gòu)與職責(zé)??????????????? (10) 5 調(diào)試質(zhì)量與安全目標(biāo)????????????? (16) 6 調(diào)試程序及試運(yùn)應(yīng)具備的條件????????? (19) 7 調(diào)試項(xiàng)目及編制調(diào)試資料清冊(cè)????????? (24) 8 重要試運(yùn)項(xiàng)目原則意見???????????? (37) 9 重要的原則性調(diào)試方案???????????? (40) 10 本工程投入調(diào)試儀器設(shè)備表?????????? (47) 11 附圖???????????????????? (49) 實(shí)用文案 文案大全 1 目的 為加強(qiáng)駐馬店中原燃?xì)怆娏τ邢薰?2×350MW機(jī)組工程
1998年,經(jīng)全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)審定發(fā)布。
《電氣工程名詞》第一版。 2100433B
備案信息
備案號(hào):0030-1994 2100433B