燃机结构(燃烧系统)
燃机工作原理
燃机工作原理
燃机工作原理可以简单地描述为以下几个步骤：
1. 进气：燃机通过空气流入进气道，并经过滤、稠密等处理后，进入燃烧室。
2. 压缩：进入燃烧室的空气被压缩，增加其密度和压力。
通常会使用涡轮增压器或压缩机来实现空气的压缩。
3. 燃烧：燃料通过喷嘴或喷油器喷入燃烧室，与压缩后的空气混合。
然后，燃烧室内的一个火花塞或其他点火设备将混合物点燃，引发燃烧反应。
4. 转动：燃烧的混合物释放出高温高压的气体，气体的压力推动活塞或涡轮进行运动。
根据具体类型和设计，活塞运动推动连杆转动，驱动曲轴。
而涡轮则通过气体的能量转动，传递动力给其它系统（如涡轮增压器）。
5. 排气：经过燃烧后的气体被排出燃烧室，进入排气系统。
排气系统可以通过排气阀门和排气管将废气排出机器，或者将废气重新利用（如在有废热回收的系统中）。
总的来说，燃机通过压缩并点燃燃料与空气的混合物来产生高温高压气体，然后利用这些气体的压力和能量来产生动力，推动机械设备或者进行其他工作。
不同类型的燃机（如内燃机、喷气发动机等）有各自不同的工作原理和构造，但基本思路是相似的。
酒店直燃机的结构组成
酒店直燃机的结构组成
酒店直燃机是由以下几个主要组成部分构成的：
1. 燃烧室：燃烧室是直燃机的核心部分，负责将燃料燃烧产生的热能转化为热水或蒸汽等能源。
燃烧室通常由燃烧器、燃烧器座、点火装置和调风机等组成。
2. 烟道系统：烟道系统是排出燃烧产生的废气的通道，通常由烟囱、烟道和排烟风机等组成。
烟道系统要保证废气的排出顺畅和排烟风机的工作正常，以确保室内空气质量。
3. 高温回水装置：高温回水装置用于回收燃烧产生的高温废气中的一部分热能，并通过热交换器将其传递给热水或蒸汽等介质。
这有助于提高能源利用效率，并减少废气排放。
4. 控制系统：控制系统是酒店直燃机的大脑，用于监测和控制燃料供应、点火、燃烧过程、温度、压力、风量等参数。
控制系统通常由控制面板、传感器、执行元件和控制逻辑等组成。
5. 附件设备：附件设备包括供水系统、供气系统、排水系统、燃料系统和电气系统等。
这些设备用于提供供水、供气、排水和燃料等基础条件，确保直燃机正常运行。
以上是酒店直燃机的主要结构组成，不同型号和品牌的直燃机可能会有一些差异和附加的组件。
1.燃机及其辅助系统
培训课件燃机及其辅助系统Gas Turbine & Accessory Systems Introduction程际宇1.Gas Turbine Principle & General Introduction 燃机原理及概况2. Gas Turbine Structure 燃机本体结构3. Gas Turbine Accessory Systems燃机附属系统4. Gas Turbine Inspection 燃机检修目录1.Gas Turbine Principle & General Introduction燃机原理及概况1.1燃机的专业词汇燃机和国内其他发电设备不同，能见到的燃气轮机操作系统基本都是英文系统并且不同的燃气轮机厂家都有独特的缩写，要学好燃气轮机，就要知道燃气轮机的结构，原理和部件名称。
IGN ignition点火IGNTR ignitor点火器IGV inlet guide vanes进口导叶1.2什么是燃气轮机燃气轮机是近几十年迅速发展起来的热能动力机械。
现广泛应用的是按开式循环工作的燃气轮机。
它不断地由外界吸入空气，经过压气机压缩，在燃烧室中通过与燃料混合燃烧加热，产生具有较高压力的高温燃气，再进入透平膨胀作功，并把废气排入大气。
输出的机械功可作为驱动动力之用。
因此，由压气机、燃烧室、透平再加上控制系统及基本的辅助设备，就组成了燃气轮机装置。
如果用以驱动发电机供应电力，就成了燃气轮机发电装置。
1.3燃气轮机发展历史燃气轮机是继汽轮机和内燃机问世以后，取了二者之长而设计出来的，它是内燃的，避免了汽轮机需要庞大锅炉的缺点;又是回转式的，免去了内燃机（典型的就是汽车发动机）中将往复式运动转换成旋转运动而带来的结构复杂，磨损件多，运转不平稳等缺点。
但由于燃气轮机对空气动力学和高温材料的要求超过其他动力机械。
从1791年英国人约翰·巴贝尔(John Baber)申请登记第一个燃气轮机设计专利算起，经过了半个世纪的奋斗，到1939年，一台用于电站发电的燃气轮机(400OkW)才由瑞士BBC公司制成，正式投运。
燃汽轮机分系统介绍ppt课件
启动装置、启动管道、集流管、安全泄气阀、液流单向阀、 压力开关、灭火剂管道、喷嘴、火灾探测器、报警灭火控 制器、声光报警器、手动控制盒等。
9、通风和照明系统
通风（6B）：在轮机间罩顶上装有罩壳通风机88BT-1，机组启动点 火后，此风机自动投入，将轮机间的热空气抽到罩壳外使轮机间形成 负压，这样外界的新鲜空气通过辅机间和轮机间的通风窗进入轮机间， 加速轮机间内空气对流，从而降低轮机间正常运行时的空间温度，并 使可燃性气体混合物不易形成。 气体燃料小室采用强制通风，外部空气由罩壳门的底部百叶窗吸入， 然后由顶部抽风机排出小室，这样可尽量降低小室内可燃气体的浓度。 对于负荷齿轮箱装有罩壳的机组，齿轮箱罩壳顶部装有1台通风机， 将室内的热空气抽出，达到通风散热的目的。
空气处理站有一就地控制箱，将由马达控制中心来的220V电源分为两路，一 路直接送至空气干燥器的控制器，一路控制排放电磁阀。空气干燥器自身配 有控制器，可完成双联干燥元件的自动切换及其它功能。排放电磁阀的控制 由装在就地控制箱内的一只时间继电器控制开断时间，该时间断电器可调， 用户可根据排放阀的实际排放情况对开、断时间进行调整。
11、油气分离系统
任务：该系统主要作用是将发电机、负荷 齿轮箱及机组滑油箱冒出的含油气体分离。 分离出的油排入油箱。
系统构成：该系统主要由油气分离器、油 气分离器支架、管路及阀等组成 。
12 、注水系统
注水系统作用：控制氮氧化合物的生成， 使透平的排气符合环保要求。增加燃机出 力，以满足燃机调峰要求。一般根据不同 的水油比，机组出力可增加 3－5％。
从空气的流向可以把压气机分为进气缸、压气缸 和排气缸，进气缸和进气过滤装置连接（大气 端），排气缸和燃烧室相连（透平端），为燃气 的燃烧提供充足的空气量。
9FA燃机结构介绍
9FA燃机结构介绍压气机PG9351FA机组的压气机是一台18级轴流式，压缩比15.4:1，空气质量流量为623.7kg/s的多级轴流式压气机，头两级为跨音速级，带一级可转导叶。
M轴流式压气机部分由压气机转子和封闭的气缸组成。
装在压气机气缸内的有：进口导叶、十八级转子和静叶和两排出口导叶栅。
L每相邻的动叶和静叶列组成一级。
在每一个级内，动叶片吸收外界作功转换成提供压缩空气所需的力，而静叶片则引导空气使它以合适的气流角度进入下一级。
压缩空气从压气机排气缸出来进入燃烧室。
从压气机级间抽出的空气用作透平喷嘴、轮间和轴承的冷却和密封空气用，在启动过程中抽气作为喘振控制用。
压气机转子压气机转子是一个由16个叶轮、2个端轴和叶轮组件、贯穿螺栓和转子动叶组成的组件。
前端轴装有零级动叶片，后端轴装有第17级动叶片，16个叶轮各自装有从第1至第16级动叶片。
第一级静叶有46片；第一级动叶32片；末级静叶片(第17级)108片，后两列导向叶片EGV1=108片，EGV2=108片。
第一级动叶片高度为503.56mm，末级动叶片高度为147.17mm。
第16级压气机叶轮后端面上有导向风扇。
在第16级压气机叶轮和压气机转子后半轴之间有间隙允许导向风扇汲取压气机空气流，并将空气引向压气机转子后联轴器上的15个轴向孔，流到透平前半轴与压气机转子后联轴器相应的15个轴向孔，去冷却透平叶轮。
压气机静子气缸由压气机进气缸、压气机气缸和压气机排气缸组成，它们各自依靠中分面上的法兰螺栓紧固成一体进气缸位于燃气轮机的前端，在进气室内，它的主要功能是将空气均匀地引入压气机。
进气缸内壁安装有可调进口导叶（IGV）。
压气机气缸内壁装有零级至12级静叶片；压气机排气缸内壁装有第13级至第17级静叶和两列出口导向叶片；他们共同组成压气机静子。
气缸上的抽气孔允许抽出第9级和第13级的空气。
这部分空气用于冷却和密封，也用作起动和停机时喘振的控制。
压气机排气缸的功能除能容纳压气机的后五级外，还构成压气机扩压器的内外壁，同时为第一级喷嘴组件提供支撑；与压气机气缸和透平气缸连接；并支持DLN燃烧室外壳。
GE燃机DLN-2.6燃烧系统浅析
Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：ＤＬ ２６ ｃ ｍｂｕ ｔｏ ｙ ｔｍ ；ｇ ｓｔｒ ｉｅ；ｃ ｍｂ ｓｉｎ ｃ ａ ｅ ；ｃ ｍｂ ｓｉｎ ｍｏ ｅ；ＮＯｘ Ｎ－ ． ｏ ｓｉｎ ｓ ｓｅ ａ ｕ ｂｎ ｏ ｕ ｔｏ ｈ ｍｂ ｒ ｏ ｕ ｔ ｄ ｏ
Ｇ Ｅ公 司 从 ２ ０世 纪 ８ ０年 代 开 始 ，不 断 开 发 和 改进 干 式 低 ＮＯ （ 称 Ｄ Ｎ） 烧 技 术 。Ｄ Ｎ一 ｘ简 Ｌ 燃 Ｌ ２６是 针 对 Ｆ级 燃 气 轮 机 开 发 的燃 烧 系统 ，并 在 ． １９ 首 次投 入 运 行 。应 用 Ｄ Ｎ一 ． 烧 系统 的 ９ ６年 Ｌ ２６燃 燃 机 型 号 有 Ｐ ６ １ Ａ， Ｇ ３ １ Ａ 和 Ｐ ２ １ Ｃ Ｇ １ １Ｆ Ｐ ７ ７ Ｆ Ｇ９３ Ｅ
Ａｎ ｌｓｓｏ ａｙ ｉ ｎ ＤＬＮ－ ． ｍｂ ｓｉｎ Ｓ ｓｅ ｏ ２ ６ Ｃｏ ｕ ｔｏ ｙ ｔｍ ｆＧＥ ｓＴｕ ｂ ｎ Ｇａ ｒ ｉ ｅ
ＬＯＵ Ｈ ｕ － ｏ ｇ，Ｃ ａｄ ｎ ＨＥ Ｘｉｏ ｂ Ｎ ａ —ｏ，ＭＡ０ ｈ— ｅ Ｚ ｉｗ ｉ
（ｈｊ ｎ ｌ ｔｃＰ ｗ ｒ ｅｔ ｎ ｅｅｒｈＩｓｔｔ， ａ ｇｈｕ ３ ０ １ ， ｈ ａ Ｚ ｅ ａｇＥｅ ｒ ｏ ｅ ｓ ａｄＲ ｓａ ｔｕｅ Ｈ ｎｚｏ ０ ４ Ｃ ｉ ） ｉ击 冷却 ，再逆 流 向前 ，
经 过 火焰 筒 与 导 流衬 套 之 间 的环 形 空 间流 向燃 烧
上 的 Ｄ Ｎ ２６燃 烧 系统 进 行 介 绍 分 析 。 Ｌ 一．
室头部 。其 中有少量空气用于冷却 帽罩 ， 其余空 气 经 喷 嘴 上 的旋 流 器 进 入 头部 的 预混 区 ，与 燃 料
等 。Ｄ Ｎ ２６ 烧 系统包 括燃烧 室 、 Ｌ 一 ．燃 控制 系统 、 燃料 系统 及辅 助系统 ．系统通 过控 制空 气， 气 燃
直燃机工作原理
直燃机工作原理直燃机是一种常见的燃烧设备，广泛应用于工业领域。
它是一种能够将燃料直接燃烧的燃烧器，通过将燃料和氧气混合并点燃，产生高温高压气体，从而驱动机械设备或产生热能。
直燃机的工作原理可以分为燃料供给系统、点火系统和燃烧系统三个主要部分。
1. 燃料供给系统：燃料供给系统负责将燃料输送到燃烧器中。
通常使用的燃料有天然气、液化石油气（LPG）或液化天然气（LNG）。
这些燃料经过调压阀和过滤器后，通过管道输送到燃烧器内部。
燃料供给系统还包括燃料泵、燃料阀门和燃料喷嘴等组件，用于控制燃料的流量和压力。
2. 点火系统：点火系统负责将燃料和空气混合后进行点火。
通常使用的点火方式有电火花点火和火焰点火两种。
电火花点火通过产生高压电火花点燃混合气体，而火焰点火则是通过预先点燃一小部分燃料，形成火焰后点燃整个混合气体。
点火系统通常包括点火电极、点火变压器和点火控制器等部件。
3. 燃烧系统：燃烧系统是直燃机的核心部分，负责将燃料和空气混合后进行燃烧。
燃烧系统通常包括燃烧器本体、燃烧室和燃烧辅助设备等组件。
当燃料和空气混合后，进入燃烧室，经过燃烧器内部的喷嘴或喷孔喷出，形成可燃气体。
燃烧室内的可燃气体与点火系统点燃后，产生高温高压气体。
这些气体通过燃烧室的排气口排出，从而产生动力或热能。
直燃机工作原理的关键在于燃料和空气的混合和燃烧过程。
燃料和空气的比例称为燃料空气比，通常通过调节燃料供给量和空气供给量来控制。
合理的燃料空气比可以确保燃料充分燃烧，提高燃烧效率和能量利用率。
此外，直燃机还需要一定的控制系统来监测和控制燃料供给、点火和燃烧过程。
这些控制系统通常包括传感器、控制器和执行器等组件，用于实时监测和调节直燃机的工作状态。
总结起来，直燃机是一种将燃料直接燃烧的燃烧设备，通过燃料供给系统将燃料输送到燃烧器中，点火系统将燃料和空气混合并点燃，燃烧系统将燃料燃烧产生高温高压气体，从而产生动力或热能。
直燃机的工作原理关键在于燃料和空气的混合和燃烧过程，通过合理控制燃料空气比和使用控制系统监测和调节工作状态，可以实现高效、稳定的工作。
GE9FB燃机燃烧系统DLN2.6+燃烧器
通过燃烧室端部燃气入口喷入的天然气与压气机压入 的空气在燃烧室火焰筒里混合燃烧。燃烧使气体体积 剧烈膨胀，生成高温高压燃气从燃烧室过渡段喷出， 进入透平做功。
3、DLN2.6+燃烧器
燃料喷嘴 和端盖组件
压气机排气缸的内缸
DLN2.6+喷嘴
PM通道空气进口局部结构图
喷嘴和前外缸
燃烧室端盖将五只 燃料喷嘴定位在外 缸上，端盖上开了 很多小孔，起冷却 作用
过渡段
过渡段前部使用V型支架支撑 ，后部使用牛腿托架支撑， 与透平第一级喷嘴之间用浮 动的金属密封连接
左图为从过渡段向透平看
与透平的连接
火花塞
9F级燃烧室配置了两个高能火花塞，分别布 置在2、3两个燃烧室上。 火花塞可以伸缩，当点火后机组加速时， 火花塞被燃烧室中升高的压力压回，以免 被烧坏。停机后，火花塞又被弹簧压进燃烧 室
二、燃烧系统
1、燃烧方式
2、 DLN燃烧室 3、 DLN2.6+燃烧器 4、燃机启动过程燃烧方式的切换
1、燃烧方式
（1）扩散燃烧diffusion：燃料与空气没有预 先均匀混合，而是100%的燃料被100%的空气包 围，在边界上相互扩散 特点： ※火焰温度高，火焰稳定 ※NOx排放高
（2）预混燃烧premix：燃料与空气预先在燃 烧区上游均匀混合，燃烧反应在火焰区发生。 特点： ※火焰温度较低 ※NOx排放低
（3）NOx的形成：Nox 主要由NO和NO2 组成， 由于燃烧室中的火 焰温度比较高，且高于 空气中的N2 和O2 起化 学反应生成NOx的起始 温度1650℃ 。 因此，燃机排放的主要 污染物就是NOx
2、燃烧室
燃烧室主要用来实现以下三个功能：
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缝隙式冷却孔，冷却性能大大优于鱼鳞式。
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PG9171E燃气轮机燃烧系统
过渡段（Transition Piece）
过渡段将火焰筒的高温燃气直接导入透平喷嘴 浮动密封和侧面密封插片保证压气机排气仅少量泄露
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PG9171E燃气轮机燃烧系统
PG9171E燃气轮机燃烧系统 概述
燃料在燃烧室内燃烧，产生的燃气进入透平作功，燃烧室将化学能转化 为热能。
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PG9171E燃气轮机燃烧系统
基本组成
火焰筒 过渡段 导流衬套 联焰管 燃料喷嘴 火花塞（2个） 火焰探测器（4个）
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PG9171E燃气轮机燃烧系统
结构型式
分管回流 14个火焰筒
燃料喷嘴（Fuel Nozzle）
每一火焰筒内都配置有燃料喷嘴,燃料喷嘴将等量的燃料喷入火焰筒 液体燃料通过高压空气雾化后进入燃烧区 气体燃料通过位于旋流器内边的喷孔直接进入每一火焰筒
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PG9171E燃气轮机燃烧系统
燃料喷嘴
组成（从外到内） 旋流器 雾化空气锥 雾化空气环 过渡件 外壳
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PG9171E燃气轮机燃烧系统
火焰筒（Combustion Liner）
压气机排气在导流衬套导流下,沿火焰筒外部从前端流入,部分空气通过火 焰筒罩壳孔和旋流板从前部流入且进入火焰筒的反应区
反应区的高温燃气通过热掺混区,然后进入掺混区与其他的空气混合. 掺混 区的计量孔允许适量空气进入,将燃气冷却到所希望的温度.沿火焰筒长度 方向分布的环形槽,其作用是为冷却火焰筒壁提供空气膜,而火焰筒的罩壳 是由其上的鱼鳞片冷却的
过渡段（Transition Piece）
1、材料：nimonic 263 （镍基合金，强度特性优于Hastelloy-X，具 有更高的抗蠕变特性，以满足不规则结构） 2、TBC隔热涂层（0.4~0.6mm）
结合成：NiCrAlY 氧化隔离层：YTTRIA稳态氧化锆 每1mil可降低4~9℃
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PG9171E燃气轮机燃烧系统
转换到燃机控制系统
数量：4个 分布：#4、#5、#10和#11 型式：紫外线火焰探测器
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燃料喷嘴（Fuel Nozzle）
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PG9171E燃气轮机燃烧系统
燃料喷嘴
燃料喷嘴试验 流量检查（6.9Kg/cm2，20秒，27.46-30.30 L/min） 流量分布均匀度检查 雾化角度检查 泄露检查
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PG9171E燃气轮机燃烧系统
火花塞（Spark Plugs）
工作原理 燃机点火是通过两个15000V可伸缩电极的火花塞放电来实现的，点
火时,一个或两个火花塞的火花使燃烧室点燃,余下的火焰筒通过联焰管点 燃。随着燃机转子转速和空气流量增加,火焰筒内的压力也随之提高,导致 火花塞回缩离开反应区 数量：2个，#13和#14火焰筒 型式：自回缩式
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PG9171E燃气轮机燃烧系统4源自PG9171E燃气轮机燃烧系统
火焰筒（Combustion Liner）
火焰筒空气的划分 燃烧空气（一次空气） 掺混空气（二次空气） 冷却空气
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PG9171E燃气轮机燃烧系统
火焰筒（Combustion Liner）
1、材料：Hastelloy-X（镍基合金） 2、TBC隔热涂层（0.4~0.6mm）
火花塞（Spark Plugs）
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PG9171E燃气轮机燃烧系统
火焰探测器
4个火焰探测器安装在4个不同的火焰筒内 火焰探测器由一小充气管组成,充气管内有两个相离很近的电极.内置电源
的电气模块为两电极提供高压直流电源 当紫外线存在时,将引起充气管放电,这样就会产生一个脉冲电流和引起电
源的放电 紫外线存在时,电源就会连续不断地重复充电和放电过程,且将火焰的状态