一、lm2500燃氣輪機結構與系統介紹
1、壓氣機
壓(ya)(ya)(ya)氣(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)是燃(ran)氣(qi)(qi)(qi)(qi)輪(lun)機(ji)的(de)(de)主要(yao)部件之一,它(ta)的(de)(de)作(zuo)用是提高流經空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li),向燃(ran)燒室供給符合要(yao)求的(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)縮空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)。壓(ya)(ya)(ya)氣(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)性(xing)能的(de)(de)優劣直(zhi)接影(ying)響燃(ran)氣(qi)(qi)(qi)(qi)輪(lun)機(ji)的(de)(de)功率、油耗、工作(zuo)穩定性(xing)和可靠性(xing)等主要(yao)性(xing)能。LM2500的(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)氣(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)為16級、高壓(ya)(ya)(ya)比(bi)、軸流單轉子(zi)設(she)計,主要(yao)由(you)壓(ya)(ya)(ya)氣(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)前(qian)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)力(li)(li)(li)機(ji)匣(xia)(xia)、壓(ya)(ya)(ya)氣(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)轉子(zi)、壓(ya)(ya)(ya)氣(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)靜子(zi)(中機(ji)匣(xia)(xia))和壓(ya)(ya)(ya)氣(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)后(hou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)力(li)(li)(li)機(ji)匣(xia)(xia)等組成。壓(ya)(ya)(ya)氣(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)靜子(zi)的(de)(de)前(qian)端由(you)前(qian)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)力(li)(li)(li)機(ji)匣(xia)(xia)殼(ke)體(ti)支(zhi)(zhi)撐(cheng),后(hou)部由(you)壓(ya)(ya)(ya)氣(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)后(hou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)力(li)(li)(li)機(ji)匣(xia)(xia)支(zhi)(zhi)撐(cheng)。而壓(ya)(ya)(ya)氣(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)轉子(zi)的(de)(de)前(qian)端由(you)滾(gun)柱軸承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)支(zhi)(zhi)撐(cheng),后(hou)端由(you)滾(gun)珠軸承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)支(zhi)(zhi)撐(cheng)。
2、燃燒室
LM2500的燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)室(shi)(shi)(shi)為單環形(xing)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)室(shi)(shi)(shi),由燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)室(shi)(shi)(shi)外套(tao)、火焰(yan)筒內(nei)環、火焰(yan)筒外環、火焰(yan)筒頭部、燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)室(shi)(shi)(shi)內(nei)套(tao)、進(jin)口導流器、旋流器、雙油(you)路壓(ya)力(li)噴射(she)式(shi)噴油(you)嘴(zui)(30個)和(he)半導體高能點火電嘴(zui)(2個)等零件(jian)構成。燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)室(shi)(shi)(shi)內(nei)、外壁均采用氣(qi)膜冷卻,使得壁面溫度不至于過(guo)高,從而保證燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)室(shi)(shi)(shi)的工作可靠性和(he)壽(shou)命。燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)室(shi)(shi)(shi)外套(tao)通過(guo)位于燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)室(shi)(shi)(shi)進(jin)口處(chu)的10個肋板,與燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)室(shi)(shi)(shi)內(nei)套(tao)在前端聯成一體,同時作為承力(li)結構,支承壓(ya)氣(qi)機后軸(zhou)承座。
3、燃氣渦輪
LM2500燃(ran)氣(qi)(qi)(qi)(qi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)燃(ran)氣(qi)(qi)(qi)(qi)發生(sheng)(sheng)器(qi)(qi)渦(wo)(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)是典(dian)型的(de)(de)(de)(de)單轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)、2級軸(zhou)(zhou)流(liu)式渦(wo)(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun),由渦(wo)(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)、第1和第2級渦(wo)(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)導(dao)向(xiang)器(qi)(qi)以(yi)及渦(wo)(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)中(zhong)間(jian)機(ji)(ji)匣(xia)等組成(cheng)。渦(wo)(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)導(dao)向(xiang)器(qi)(qi)負責將從燃(ran)燒(shao)室出來的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫、高(gao)壓(ya)燃(ran)氣(qi)(qi)(qi)(qi)以(yi)要求的(de)(de)(de)(de)角度和速度直接導(dao)向(xiang)渦(wo)(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)葉片,裝在(zai)壓(ya)氣(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)后機(ji)(ji)匣(xia)里,并由后者支承(cheng)(cheng)。燃(ran)氣(qi)(qi)(qi)(qi)發生(sheng)(sheng)器(qi)(qi)渦(wo)(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)與壓(ya)氣(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)是機(ji)(ji)-械聯接的(de)(de)(de)(de),從燃(ran)氣(qi)(qi)(qi)(qi)中(zhong)獲取(qu)能(neng)量后可以(yi)直接驅動(dong)壓(ya)氣(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)旋轉(zhuan)(zhuan)。渦(wo)(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)前支承(cheng)(cheng)在(zai)壓(ya)氣(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)后軸(zhou)(zhou)上,由徑向(xiang)止推球軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)承(cheng)(cheng)力,轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)后端由渦(wo)(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)中(zhong)間(jian)機(ji)(ji)匣(xia)內的(de)(de)(de)(de)徑向(xiang)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)支承(cheng)(cheng)。渦(wo)(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)中(zhong)間(jian)機(ji)(ji)匣(xia)除(chu)了支承(cheng)(cheng)燃(ran)氣(qi)(qi)(qi)(qi)發生(sheng)(sheng)器(qi)(qi)渦(wo)(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)之外,也支承(cheng)(cheng)動(dong)力渦(wo)(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)。中(zhong)間(jian)機(ji)(ji)匣(xia)包括過渡(du)段,燃(ran)氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)從燃(ran)氣(qi)(qi)(qi)(qi)發生(sheng)(sheng)器(qi)(qi)渦(wo)(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)經過過渡(du)段進入(ru)動(dong)力渦(wo)(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)。
4、附件傳動裝置
LM2500燃氣輪機(ji)的附件傳動(dong)裝置位于壓氣機(ji)前機(ji)匣處,主要由輸入(ru)齒(chi)(chi)輪箱(xiang)、徑向傳動(dong)軸和傳動(dong)齒(chi)(chi)輪箱(xiang)等部(bu)件組成。輸入(ru)齒(chi)(chi)輪箱(xiang)裝置由鑄(zhu)鋁殼體、軸、一(yi)對圓錐(zhui)齒(chi)(chi)輪、軸承以(yi)及滑油噴嘴等構成。徑向傳動(dong)軸是空(kong)心軸,軸的兩端用(yong)花鍵分別與輸入(ru)齒(chi)(chi)輪箱(xiang)以(yi)及轉(zhuan)換齒(chi)(chi)輪箱(xiang)內(nei)的圓錐(zhui)齒(chi)(chi)輪相聯(lian)接,其作用(yong)是將功率(lv)由輸入(ru)齒(chi)(chi)輪箱(xiang)傳至轉(zhuan)換齒(chi)(chi)輪箱(xiang)的前部(bu)。
5、起動系統
LM2500燃氣輪(lun)(lun)(lun)機(ji)(ji)(ji)采用了同時具有液壓(ya)油馬達起(qi)(qi)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)和空氣渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)起(qi)(qi)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)的(de)雙重動(dong)(dong)力源起(qi)(qi)動(dong)(dong)系(xi)統,但由(you)于艦(jian)船上的(de)高壓(ya)空氣獲取比較方便,一(yi)般以空氣渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)起(qi)(qi)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)為(wei)主用起(qi)(qi)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)。該機(ji)(ji)(ji)由(you)進氣裝(zhuang)置、渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)裝(zhuang)置、減(jian)速齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)、切斷開關、超(chao)速離合器以及花鍵輸出軸(zhou)組成。其中(zhong)渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)為(wei)單級軸(zhou)流(liu)式渦(wo)輪(lun)(lun)(lun),減(jian)速齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)為(wei)帶有一(yi)個(ge)轉動(dong)(dong)齒(chi)環的(de)復合式行星齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)系(xi)統,超(chao)速離合器為(wei)棘爪-棘輪(lun)(lun)(lun)式,在起(qi)(qi)動(dong)(dong)期間(jian)可以保(bao)證可靠接合,而主機(ji)(ji)(ji)起(qi)(qi)動(dong)(dong)后(hou),能保(bao)證起(qi)(qi)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)的(de)順利脫(tuo)開。
6、燃油系統
在LM2500燃(ran)(ran)(ran)氣(qi)(qi)輪(lun)(lun)(lun)機的(de)燃(ran)(ran)(ran)油(you)系統中,通過調節和(he)分配(pei)噴射到燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)室中的(de)燃(ran)(ran)(ran)油(you)數量(liang),可以(yi)控(kong)制(zhi)燃(ran)(ran)(ran)氣(qi)(qi)發生器的(de)轉速。動力(li)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)的(de)轉速是無法直(zhi)接控(kong)制(zhi)的(de),但(dan)可以(yi)根據(ju)燃(ran)(ran)(ran)氣(qi)(qi)發生器產(chan)生的(de)燃(ran)(ran)(ran)氣(qi)(qi)流能(neng)量(liang)大小來確(que)定。為了防(fang)止動力(li)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)超速,由安裝在電子控(kong)制(zhi)箱里的(de)電子超速開(kai)關來保護(hu),當(dang)動力(li)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)轉速偏高時,自動減小燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)室供油(you)量(liang),以(yi)保證動力(li)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)的(de)安全。
7、滑油系統
LM2500燃(ran)氣輪(lun)(lun)機的(de)(de)(de)滑油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)系統,就(jiu)是燃(ran)氣發生器和(he)(he)動力(li)渦輪(lun)(lun)一(yi)體化的(de)(de)(de)潤滑、冷(leng)卻系統。該(gai)系統包括了滑油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)供(gong)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)、滑油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)回(hui)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)以及(ji)回(hui)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)池通風等(deng)三個分系統。滑油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)從(cong)儲油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)箱里靠重力(li)供(gong)給安(an)(an)裝在主機上的(de)(de)(de)滑油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)供(gong)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)一(yi)回(hui)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)泵,滑油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)泵的(de)(de)(de)供(gong)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)部(bu)分將流入的(de)(de)(de)滑油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)加壓(ya),輸送到要求潤滑、冷(leng)卻的(de)(de)(de)部(bu)件(jian)和(he)(he)區(qu)域。滑油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)供(gong)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)的(de)(de)(de)過(guo)(guo)濾(lv)是由安(an)(an)裝在箱裝體內(nei)的(de)(de)(de)雙聯(lian)式(shi)滑油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)過(guo)(guo)濾(lv)器來保(bao)證(zheng)的(de)(de)(de)。供(gong)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)管路末端的(de)(de)(de)滑油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)噴嘴直接將滑油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)噴進(jin)(jin)軸(zhou)承、齒(chi)輪(lun)(lun)和(he)(he)花鍵等(deng)部(bu)位進(jin)(jin)行(xing)(xing)潤滑、冷(leng)卻。經過(guo)(guo)使用(yong)的(de)(de)(de)滑油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)流到4個回(hui)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)池和(he)(he)轉(zhuan)換齒(chi)輪(lun)(lun)箱底部(bu),分別被回(hui)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)泵抽出,返(fan)回(hui)滑油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)儲存(cun)、調節油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)箱,并進(jin)(jin)行(xing)(xing)冷(leng)卻。回(hui)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)的(de)(de)(de)過(guo)(guo)濾(lv)是由安(an)(an)裝在滑油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)箱上的(de)(de)(de)雙聯(lian)式(shi)滑油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)過(guo)(guo)濾(lv)器來保(bao)證(zheng)的(de)(de)(de)。
8、箱裝體
LM2500燃氣(qi)輪(lun)機是最早采用(yong)箱裝(zhuang)體(ti)(ti)結(jie)(jie)構(gou)的(de)艦船燃氣(qi)輪(lun)機之一,其(qi)箱裝(zhuang)體(ti)(ti)長約(yue)8米,寬約(yue)2.7米,高約(yue)3.1米。其(qi)中,底座(zuo)是燃氣(qi)輪(lun)機和箱裝(zhuang)體(ti)(ti)的(de)支(zhi)承基礎,通過(guo)32個抗沖擊支(zhi)承安裝(zhuang)到艦體(ti)(ti)機座(zuo)結(jie)(jie)構(gou)上(shang),底座(zuo)上(shang)設(she)置有燃氣(qi)輪(lun)機支(zhi)承、渦(wo)殼支(zhi)承、箱體(ti)(ti)以及間壁(bi)。底座(zuo)上(shang)還(huan)設(she)置有密封的(de)貫穿孔,用(yong)以安裝(zhuang)抽氣(qi)管(guan)、燃油管(guan)、滑油管(guan)、控制電纜、儀表電纜、清洗水管(guan)、動力電纜、起動空氣(qi)管(guan)、滅火(huo)劑輸送管(guan),以及殘(can)油、殘(can)水的(de)泄(xie)放(fang)管(guan)。此外,還(huan)有燃油溢流(liu)閥(fa)、滑油過(guo)濾器及各(ge)種接頭、插座(zuo)等附(fu)件
二、lm2500燃氣輪機的優點有哪些
1、安裝迅速:即(ji)插即(ji)用,可(ke)(ke)(ke)作為快速(su)、高效的(de)靈活電源;95%的(de)組(zu)裝可(ke)(ke)(ke)在工(gong)廠內(nei)完成;10個簡(jian)化模塊,易于安(an)裝。LM2500XPRESS僅有27個電氣(qi)連(lian)接和最少的(de)機械連(lian)接;無現(xian)場(chang)沖(chong)洗系統,可(ke)(ke)(ke)全部在工(gong)廠內(nei)進行;約14天即(ji)可(ke)(ke)(ke)完成基本配置的(de)現(xian)場(chang)安(an)裝調(diao)試工(gong)作。
2、移動便捷:占(zhan)地面積(ji)小(xiao),并可通過(guo)拖車對設備進行靈活移(yi)動。
3、運行靈活:可長期處(chu)于(yu)熱備用狀態,穩定運行最小(xiao)負(fu)荷率為10%,具備負(fu)荷跟蹤能力和燃燒氫(qing)氣的能力。
4、低排放:采(cai)用DLE燃(ran)燒系(xi)統(tong)(tong),可(ke)減少水、氧化(hua)劑以及催化(hua)劑的使(shi)用,從而(er)降(jiang)低機組排放;DLN2.6e燃(ran)燒系(xi)統(tong)(tong),NOx排放降(jiang)低至15ppm;此外(wai)碳排放也能有效減少。
5、啟動高效可靠:5分鐘內(nei)即可達(da)(da)到全功率運行,高達(da)(da)99.4%的啟動可靠(kao)性處于(yu)行業領先水(shui)平。
6、發電效率高:聯合循環工況下發電效率高達54%。
7、運維成本低:占地面積小,并可(ke)通(tong)過拖車對設(she)備進行靈活移動,燃(ran)機全方位的(de)和(he)多兼容的(de)控制系統可(ke)減少現場運維(wei)費用。