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Saturn 20 燃气轮机技术

Saturn 20 燃气轮机技术. VP20(98)-001. Saturn 20 燃气轮机. 1960 年投运 售出4800多台机组 600 百万运行小时 输出功率 - 1186 kW (4700 hp) 压缩机 /机械驱动 - 1210 kWe 发电机. VP20(98)-002. Saturn 20 燃气轮机. 压缩机 & 机械驱动应用. VP20(98)-003. Saturn 10 配套 C10 的压缩机组. VP20(98)-004. Saturn 机械驱动配套 Ariel 往复式压缩机. VP20(98)-005.

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Presentation Transcript

  1. Saturn 20 燃气轮机技术 VP20(98)-001

  2. Saturn 20 燃气轮机 • 1960年投运 • 售出4800多台机组 • 600 百万运行小时 • 输出功率- 1186 kW (4700 hp) 压缩机 /机械驱动- 1210 kWe 发电机 VP20(98)-002

  3. Saturn 20 燃气轮机 压缩机 &机械驱动应用 VP20(98)-003

  4. Saturn 10配套C10的压缩机组 VP20(98)-004

  5. Saturn 机械驱动配套Ariel 往复式压缩机 VP20(98)-005

  6. Saturn 20 燃气轮机 发电机 VP20(98)-006

  7. Saturn 20 发电机组 VP20(98)-007

  8. Saturn燃气轮机运行经验统计 至1998年九月 运行 小时(百万) 售出 机组 1294 1314 2109 129 4846 233.8 203.4 162.3 10.5 610.0 压缩机 机械驱动 发电机组 OEMs 总计 VP20(98)-008

  9. Saturn 20 Gas燃气轮机升级演化 CS / MD GS Saturn 101200 hp, 1450F22,300 rpm Saturn 10800 kW, 1450F22,300 rpm Saturn 101340 hp, 1535F22,300 rpm Saturn 10950 kW, 1535F22,300 rpm Saturn 101450 hp, 1600F22,300 rpm Saturn 101140 kW, 1600F22,300 rpm Saturn 201590 hp, 1660F22,300 rpm Saturn 201210 kW, 1660F22,300 rpm VP20(98)-009

  10. Saturn 20燃气轮机升级演化 CS / MD GS Saturn 10895 kW, 788C22,300 rpm Saturn 10800 kW, 788C22,300 rpm Saturn 10999 kW, 835C22,300 rpm Saturn 10950 kW, 835C22,300 rpm Saturn 101081 kW, 871C22,300 rpm Saturn 101140 kW, 871C22,300 rpm Saturn 201186 kW, 904C22,300 rpm Saturn 201210 kW, 904C22,300 rpm VP20(98)-010

  11. Saturn 20燃气轮机基本设计特点 • 8-级轴流压缩机 • 环形燃烧室 • 径向轴承:多坡道套筒轴承 • 大致尺寸 (L x W x H)和重量发电机18’11”x 5’5” x 6’6-1/2” 22,000磅压缩机26’2” x 5’10” x 6’4” 45,230 磅(单压气机)机械驱动 13’2” x 5’10” x 6’4” 8230 lb (单驱动机) VP20(98)-011

  12. Saturn 20燃气轮机设计特点 整合润滑油，密封和液压启动泵等附属驱动装置 8-级轴流压缩机 环形燃烧室 2-级燃气发生器透平 (压缩机 /机械驱动) 1-级 动力涡轮(压缩机 /机械驱动) 3-级 动力涡轮 (发电机) 多坡道套筒轴承 固定斜面式推力轴承 动力涡轮输出速度22,516 rpm (发电机) and22,300 rpm (压缩机 /机械驱动) 发动机模块化结构 VP20(98)-012

  13. Saturn 20双轴燃气轮机 连接驱动总成 排气收集器 动力涡轮总成 燃气发生器透平涡轮总成 附属驱动总成 燃烧室总成 压缩机总成 进口空气总成 VP20(98)-013

  14. Saturn 20 单轴燃气轮机 透平排气扩容器 透平喷嘴外罩 燃烧室外罩 空气进口 压缩机转子 透平转子 气体燃料歧管 驱动附件 液体燃料歧管 燃料喷嘴 输出轴 压缩机扩容器 空气排放阀端口 齿轮箱 VP20(98)-014

  15. Saturn 10 到 Saturn 20产品升级 热端升级 • 初温, 871 到 904C (1600 到 1660F) • 同 Centaur 40 燃气轮机初温相同 VP20(98)-015

  16. Saturn 20 双轴燃气轮机 结构变化 • 1级叶片材料 MAR M 247 DS MAR M 247 Equiax • 2级叶片材料 IN 713 • 3级叶片材料 FS 414 • 1级喷嘴材料 IN 718 • 1级 2级轮盘材料 12to 9 • 动力涡轮开口角度 VP20(98)-016

  17. Saturn 10 同Saturn 20双轴机组比较 满载 59F 16 Saturn 20 12 Saturn 10 SHP, hp (00) 8 最大持续转速 22,500 rpm 4 0 0 50 100 150 200 250 300 Npt, rpm (00) VP20(98)-017

  18. Saturn 20 机械驱动 VP20(98)-018

  19. Saturn 10 到 Saturn 20单轴机组的机构修正 改进的燃烧室火焰筒 空冷涡轮喷嘴 空冷透平机匣 加强的透平钻子 整合齿轮箱 排气通道 排气通道 更新的 级间 密封 直接轴向扩散 更新的密封 加强的压缩机转子 重新设计的压缩机扩容器 VP20(98)-019

  20. Saturn 20燃气轮机 额定值 发电机 型号l 压缩机/机械驱动 功率 效率, % 初温,* C (F) 热耗率 1186 kW(1590 hp) 24.6 904 (1660) 14 670 kJ/kW-hr(10,369 Btu/hp-hr) 1210 kWe 26.2 904 (1660) 14 676 kJ/kWe-hr(13,911 Btu/kWe-hr) *27C (80F) 匹配温度 VP20(98)-020

  21. Saturn 20燃气轮机运行经验统计 至1998年九月 售出 机组 运行 小时 8 31 92 61 192 94,000 104,000 3,548,000 2,911,000 6,657,000 压缩机 机械驱动 发电机组 OEMs 总计 VP20(98)-021

  22. Saturn燃气轮机功率历史 27C (80F)匹配温度,初温 ISO*标况(天然气) 年份 型号 应用 热效率，% 功率 C F 1960 1960 1987 1987 1989 1994 1995 1996 Saturn 10 Saturn 10 Saturn 10 Saturn 10 Saturn 10 Saturn 10 Saturn 20 Saturn 20 GSC CS/MD GSC CS/MD GSC CS/MD CS/MD GSC 788 788 835 835 871 871 904 904 1450 1450 1535 1535 1600 1600 1660 1660 800 kWe 1200 hp 950 kWe 1540 hp 1140 kWe 1450 hp 1590 hp 1210 kWe 23.3 23.4 23.6 23.3 25.9 23.7 24.6 26.2 GSC = 发电机, 连续运行 CS/MD = 压缩机 /机械驱动 *ISO 工况: 15C (59F) 环境温度, 海平面, 60% 相对湿度,不计进口和出口排气损失 VP20(98)-022

  23. Saturn 20 单轴产品性能改进 径向轴承 • 在3号轴承位置整合可倾瓦块轴承- 增加轴承系统阻尼- 减小了同步震动- 全面采用已经同入生产 VP20(98)-023

  24. Saturn 20 单轴机组性能改进 • 可倾瓦块轴承 VP20(98)-024

  25. Saturn 20 压缩机组 透平 仪表 盘 透平排气 透平 空气 进口 天然气 压缩机 仪表盘 1929 mm (6’ 4”) 1969 mm (6’ 5-1/2”) 6706 mm (22’) 标准机组重量 = 20 520 kg (45,230 lb)宽度= 1778 mm (5’ 10”) VP20(98)-025

  26. Saturn 20压缩机组 驱动设备选项 • Solar – 天然气传输 (管线应用)- 燃气压缩- 燃气采集 (增压)- 燃气回注- 多种解决方案 • 其它压缩机- 拥有同所有制造厂家产配套经验- 超过300台机组的经验 VP20(98)-026

  27. Saturn 20 Mechanical-Drive Package 透平排气端 透平 仪表 盘 透平空气进口 1929 mm (6’ 4”) 1969 mm (6’ 5-1/2”) 5182 mm (13’ 2”) 标准机组重量 = 3733 kg (8230 lb)宽度 = 1778 mm (5’ 10”) VP20(98)-027

  28. Saturn 20 发电机组 透平 空气 进口 透平排气 1994 mm (6’ 6-1/2”) 5766 mm (18’ 11”) 标准机组重量 = 9980 kg (22,000 lb)宽度 = 1651 mm (5’ 5”) VP20(98)-028

  29. Saturn 20燃气轮机箱体结构 • 在箱体内采用三点支撑 • 可选电液启动马达 • 润滑油箱同机组箱体长度相同 • 所有辅助系统采用标准总成 • 易于维护 VP20(98)-029

  30. Saturn 20 燃气轮机控制 • 采用Allen-Bradley公司产品 • 采用A-B 5/20进行燃机和顺序控制 • 采用 A-B T36显示系统386sx-25工业处理器- 4 MB 内存- 14” SVGA 监视器- 1.44 MB 软盘驱动器 • 整合震动监控系统- Bently Nevada 2201- 可通过串口取得震动监视数据 • 采用 A-B DH+ 或 Modbus网络通讯协议 VP20(98)-030

  31. Saturn 20 燃气轮机控制 标准选项 • 喘振控制 • 排放监控预测系统 (PEMS) • 状态检测-趋势 -性能评估 • B&W 或彩色打印机 • 站控 VP20(98)-031

  32. Saturn 20 燃气轮机箱体特性 • 在一米外噪音衰减到85dBA • 门的布置考虑到方便维护工作 • 所有箱体面板可拆卸 • 用户端管线连接在箱体之外 • 通过交流驱动风扇进行通风 VP20(98)-032

  33. Saturn 20压缩机箱体选项 • 内部交流照明 • 火灾检测 / 抑制系统 (CO2) • 可燃气体检测 • 灰尘防护系统 • 附属系统支撑结构- 进气系统 - 排气系统- 油冷器 • 燃气轮机运输装置 VP20(98)-033

  34. Saturn 20 燃气轮机概要 • 高效率, 单循环燃气轮机 • 适用于长时间工业应用的设计 • 低排放(可选) • 可维护设计 VP20(98)-034

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