《燃气轮机运行》课件

燃气轮机运行课程简介燃气轮机的重要性燃气轮机作为一种高效、清洁的动力源，在现代社会中发挥着至关重要的作用它广泛应用于电力生产、石油化工、航空航天、船舶推进等领域，为社会发展提供着源源不断的动力燃气轮机的历史19世纪1燃气轮机的雏形出现，但效率低下，未能实际应用20世纪初2燃气轮机技术取得重大突破，开始用于飞机发动机20世纪中叶3燃气轮机技术成熟，广泛应用于电力生产和工业领域21世纪4燃气轮机的基本原理吸气燃烧1压气机将空气压缩燃料与压缩空气混合燃烧2排气膨胀3燃气排出，产生动力高温燃气推动透平旋转燃气轮机的主要组成部分压气机将空气压缩，提高温度和压力燃烧室燃料与压缩空气混合燃烧，释放热能燃气透平利用高温燃气膨胀产生的能量驱动发电机控制系统压气机的功能与类型功能类型压气机是燃气轮机的重要组成部分，它将空气压缩，提高温度和压力，为燃烧室提供燃烧所需的条件燃烧室的设计与性能设计燃烧室的设计目标是实现高效、稳定、低排放的燃烧过程它通常采用环形燃烧室，并配有火焰稳定器和喷嘴等装置性能燃气透平的结构与材料结构燃气透平由静叶和动叶组成，静叶引导燃气流向动叶，动叶利用燃气膨胀产生的能量驱动发电机材料控制系统概述12控制模式控制参数手动控制、自动控制和半自动控制温度、压力、流量、转速等3安全保护燃气轮机的启动过程预备阶段1检查设备、检查油液、检查燃气启动阶段2启动辅机、启动点火系统、开始燃烧升速阶段3逐渐提高燃气流量，使转速逐渐上升稳定运行4启动设备的类型启动电机气动启动装置通过电机驱动燃气轮机启动燃气轮机的正常运行运行状态运行监控燃气轮机在正常运行状态下，其各项参数稳定，性能良好，满足出力要求运行参数的监控转速rpm3600温度℃500-800压力MPa10-15流量kg/s燃气轮机的性能指标热效率1指燃气轮机将燃料热能转化为机械能的效率，通常在30%-40%出力2指燃气轮机输出的功率，通常用兆瓦（MW）表示排放物3指燃气轮机排放的氮氧化物、二氧化碳、颗粒物等有害气体可靠性热效率的计算公式影响因素热效率=机械能输出/燃料热能输入压气机效率、燃烧室效率、燃气透平效率、排气温度等燃气轮机的调节方式燃料调节空气调节转速调节通过调节燃料流量来控通过调节空气流量来控通过调节燃气轮机的转制输出功率制输出功率速来控制输出功率负荷调节方法快速调节通过燃料调节或空气调节，快速改变输出功率慢速调节通过转速调节，缓慢改变输出功率燃气轮机的维护保养日常检查1检查油液、检查温度、检查压力、检查振动、检查漏气等定期维护2更换油液、清洗滤网、检查部件磨损、进行性能测试等重大维修3更换关键部件、进行全面检查和调整等日常检查项目1检查油位、油压、油温2检查气压、气温3检查振动、噪声4检查漏气、漏油定期维护计划更换油液每年一次清洗滤网每半年一次检查部件磨损每季度一次性能测试每年一次燃气轮机的故障诊断诊断方法诊断目标通过仪器监控、数据分析、专家判断等方法进行故障诊断快速、准确地识别故障原因，制定有效的故障排除方案常见故障类型压气机故障叶片磨损、轴承损坏、进气管道堵塞等燃烧室故障喷嘴堵塞、火焰稳定器损坏、燃烧效率下降等燃气透平故障叶片磨损、轴承损坏、转子不平衡等控制系统故障传感器故障、控制电路故障、软件故障等故障原因分析操作失误启动操作不当、运行参数设定错误、维护保养不到位等设备老化部件磨损、材料失效、腐蚀等外部环境进气质量差、环境温度过高、振动冲击等故障排除方法停机处理1紧急停机、安全检查、故障隔离故障排除2更换部件、维修电路、调整参数恢复运行3重启设备、检查运行状态、进行性能测试燃气轮机的安全运行安全规程安全操作制定严格的安全规程，规范操作流程，确保安全运行严格遵守安全规程，操作规范，杜绝违章操作安全规程与操作安全防护人员培训定期演练123佩戴安全帽、防护眼镜、防尘口罩对操作人员进行安全培训，掌握安定期进行安全演练，提高应急处置等全操作技能能力紧急停机程序安全检查冷却系统检查设备状态，确保安全切断燃料启动冷却系统，对关键部件进发现故障关闭燃气阀门，停止燃料供行冷却立即停止操作，启动紧急停机应程序燃气轮机的寿命管理寿命评估寿命预测对燃气轮机各部件进行寿命评估，确定其剩余寿命根据运行参数、维护记录等数据，预测燃气轮机的寿命部件寿命评估压气机叶片10000小时5000小时燃烧室喷嘴8000小时2000小时燃气透平叶片12000小时8000小时燃气轮机的运行优化提高效率降低排放延长寿命优化燃烧过程、改善气动性能、降低采用低氮燃烧技术、安装排气净化装优化维护保养策略、实施部件更换计摩擦损耗等置等划等提高效率的措施优化进气改善进气质量，减少空气损失提高燃烧效率采用先进的燃烧技术，提高燃料利用率降低摩擦损耗采用低摩擦材料、优化润滑系统等降低排放的技术低氮燃烧技术排气净化装置通过优化燃烧过程，降低氮氧化物排放安装排气净化装置，去除有害气体燃气轮机的应用领域电力行业的应用优势应用场景启动速度快、效率高、灵活性强、清洁排放峰谷调峰、备用电源、分布式发电等石油化工行业的应用驱动压缩机1为炼油厂、化工厂等提供动力驱动发电机2为化工生产提供电力航空领域的应用喷气式飞机1为飞机提供动力直升机2为直升机提供动力船用燃气轮机优势应用场景功率大、效率高、排放低、噪音小军舰、商船、游艇等燃气轮机联合循环燃气轮机1高温燃气推动透平旋转余热锅炉2利用燃气余热产生蒸汽蒸汽轮机3蒸汽推动蒸汽轮机发电联合循环发电原理燃气轮机发电余热回收蒸汽轮机发电高温燃气推动透平旋转，发电燃气余热用来加热水，产生蒸汽蒸汽推动蒸汽轮机发电燃气轮机的环保性能排放物控制环保效益燃气轮机采用先进的排放控制技术，降低有害气体排放减少空气污染、减缓气候变化、促进可持续发展排放物控制技术低氮燃烧技术选择性催化还原技术脱硫技术通过优化燃烧过程，降低氮氧化物排使用催化剂去除氮氧化物去除二氧化硫等有害气体放低氮燃烧技术分级燃烧将燃料分级燃烧，降低燃烧温度，减少氮氧化物生成烟气再循环将部分烟气回流到燃烧室，降低燃烧温度，减少氮氧化物生成燃气轮机噪声控制噪声源分析噪声降低措施燃气轮机噪声主要来自压气机、燃烧室和燃气透平采用消声器、隔声罩、吸声材料等措施降低噪声噪声源分析压气机噪声1高速旋转产生的气动噪声燃烧室噪声2燃烧过程产生的噪声燃气透平噪声3高温燃气高速膨胀产生的噪声噪声降低措施消声器隔声罩吸声材料通过声学原理降低噪声阻挡噪声传播吸收噪声能量燃气轮机的未来发展趋势1新材料的应用，例如高温陶2新技术的探索，例如燃料电瓷、碳纤维复合材料等池、等离子体技术等3智能化运行，例如数字化控制、人工智能等新材料的应用耐高温材料轻质材料提高燃气轮机的工作温度，提高效率降低燃气轮机重量，提高效率新技术的探索燃料电池技术将化学能直接转化为电能，效率更高、排放更低等离子体技术利用等离子体技术提高燃烧效率，降低排放智能化运行数字化控制通过数字化控制系统实现精确控制和实时监控人工智能利用人工智能技术优化运行参数，提高效率课程总结燃气轮机的核心知识点回顾12燃气轮机结构燃气轮机原理压气机、燃烧室、燃气透平、控制系统吸气、燃烧、膨胀、排气34燃气轮机运行燃气轮机应用启动、正常运行、负荷调节、维护保养电力生产、石油化工、航空航天、船舶推进案例分析燃气轮机运行实例案例一案例二某燃气轮机发电厂，因燃烧室喷嘴堵塞导致出力下降，通过更换某燃气轮机船舶，因压气机叶片磨损导致性能下降，通过维修或喷嘴解决问题更换叶片恢复性能思考题燃气轮机运行中的挑战与机遇挑战1提高效率、降低排放、延长寿命、降低成本机遇2新材料、新技术、智能化、市场需求增长燃气轮机行业发展前景未来趋势1高效、清洁、智能化、多元化市场潜力2电力生产、石油化工、航空航天、船舶推进等领域发展方向3研发新材料、新技术、新应用参考文献•燃气轮机运行与维护•燃气轮机技术手册•燃气轮机原理与应用课后习题习题一习题二简述燃气轮机的工作原理列举燃气轮机的主要组成部分及其功能习题三分析燃气轮机运行中常见的故障类型及其原因感谢您的参与！感谢您参与本课程，希望本课程能帮助您更好地了解燃气轮机运行，并为您的职业发展提供助力祝您学有所成！问答环节现在，请您提出您在学习过程中遇到的问题，我们将竭诚为您解答补充资料燃气轮机技术标准•GB/T19669-2005燃气轮机•ISO15709:2014燃气轮机•IEC60034-1旋转电机燃气轮机专用术语解释压气比压气机出口压力与入口压力之比涡轮效率燃气透平将燃气能量转化为机械能的效率热效率燃气轮机将燃料热能转化为机械能的效率燃气轮机维护工具介绍扳手螺丝刀钳子用于拧紧或松开螺母和螺栓用于拧紧或松开螺丝用于夹持、弯曲、切割金属。