Турбина. Газовая турбина ОР16

1. Сегодня

Обзор
Турбина
Система смазки
Система запуска
Система питания газом
Система вентиляции
Контроллеры управления ГТУ
Последовательность запуска
Диагностика неисправностей
Техническое обслуживание
Product & Sales Training
Page 1

2. Обзор Блок 1.

3. Основные детали внутри отсека

Генератор
Газовая турбина
OP16
Выхлоп
Маслобак
Вход газопровода
Product & Sales Training
Page 3

4. Газовая турбина OP16 Блок 4

Product and Sales Training
Page 4

5. Принцип работы

Впуск
Product and
& Sales
Sales
Training
Training
Page 5
Сжатие
Воспламенение
Выпуск

6. Теоретический цикл в газовой турбине (цикл Брайтора)

Камера
сгорания
Product and
& Sales
Sales
Training
Training
Page 6
~
Турбина
Генератор
Температура
Давление
Компрессор

7. Реальный цикл в газовой турбине

Камера
сгорания
Потери
температуры
Компрессор
Турбина
Механические
потери
Трение
Зазоры
Трение
Потери в редукторе
Зазоры
Реальный цикл
Product and
& Sales
Sales
Training
Training
Page 7
~
Генератор

8. Газовая турбина OP16

4 камеры сгорания
Редуктор
Центробежный
компрессор
Радиальная
турбина
Выхлопной
диффузер
Product and
& Sales
Sales
Training
Training
Page 8

9. Газовые потоки OP16

Основной газовый поток
Газовый поток сквозь центр двигателя –
обеспечивает вращение турбины
Вторичный газовый поток
Обеспечивает охлаждение в критичных зонах
Предотвращает попадание масла в основной
газовый поток
Product and
& Sales
Sales
Training
Training
Page 9

10. Основной газовый поток OP16

1. Воздух засасывается сквозь входной апарат, и сжимается компрессором
2. Сжатый воздух перемешивается с топливом и воспламеняется
4. Горячий газ перемешивается с охлаждающим воздухом перед
направляющим аппаратом
5. Проходя сквозь направляющий аппарат, газ попадает на лопатки турбины и
расширяется
6. Газ расширяется и в выхлопном диффузоре, для повышения
динамического давления.
Product and
& Sales
Sales
Training
Training
Page 10

11. Вторичный газовый поток OP16

Охлаждениe направляющего аппарата
Охлаждение перегородок
Охлаждение теплового экрана
Охлаждение кожуха турбины
Product and
& Sales
Sales
Training
Training
Page 11

12. Вторичный газовый поток OP16

Предотвращает попадание масла в
основной газовый поток
Сжатый воздух
Масло
Product and
& Sales
Sales
Training
Training
Page 12

13. Основные детали OP16

Картридж ротора
Центробежный компрессор
Радиальная турбина
Камеры сгорания
Редуктор
Product and
& Sales
Sales
Training
Training
Page 13

14. Картридж ротора OP16

Простой и прочный полностью радиальный
ротор – сердце турбины OP16
Расположение подшипников ротора в
холодной зоне турбины
Масса ротора 121 кг
Теоретически не расходует
масла
Гибридный подшипник (скольжения и
качения)
Product and
& Sales
Sales
Training
Training
Page 14

15. Центробежный компрессор OP16

Высокоэффективный одноступенчатый центробежный дизайн
Коэффициент сжатия 6.7 оптимален для сжатия газа
Изогнутые назад лапатки импеллера
обеспечивают запас прочности
Канальный диффузор увеличивает
производительность
Импеллер
Product and
& Sales
Sales
Training
Training
Page 15
Диффузор

16. Радиальная турбина OP16

Полностью радиальная турбина OP16 обеспечивает высокий КПД и ресурс
Надежность
Стойкость к ППО*
Высокая эффективность (~90%)
Отсутствует охлаждение лопаток
700 м/с
692 м/с
Ниже температура,
Выше напряжение
* Повреждение посторонними
объектами
Product and
& Sales
Sales
Training
Training
Page 16
Ниже напряжение,
выше температура

17. Радиальная турбина OP16

Простой и прочный полностью радиальный
ротор – сердце турбины OP16
Product & Sales Training
Page 17

18. OP16-3B Камера сгорания (двухтопливная)

Топливо
Первичный
воздух
55%
Пленочное охлажление
Разбавительный
воздух
45 %
Сжатый воздух
Product & Sales Training
Page 18

19. Редуктор

Редутор передает крутящий момент от турбины к
генератору
Расчитан на 2.4МВт
Крепится непосредственно на двигатель
Соединен с генератором элластичной муфтой
Обороты на входе 26.000 мин-1
Обороты на выходе 1500 мин-1 (для 50 Гц)
Защищен срезными штифтами от перегрузки
Product and
& Sales
Sales
Training
Training
Page 19

20. Генератор

Генератор:
Синхронный с безщеточным
возбуждением
Воздушного охлаждения
Два подшипника качения
2250 кВА
690В, 3кВ, 6.3кВ или 10.5кВ
50 или 60 Гц
Product & Sales Training
Page 20

21. Система смазки Блок 2.1.

22. Темы

Назначение системы смазки
Основные компоненты
Как она работает?
Product & Sales Training
Page 22

23. Назначение

Назначение системы смазки
Обеспечивает необходимое давление и
температуру для смазки движущихся
частей турбины.
Product & Sales Training
Page 23

24. Назначение и компоненты

Основные компоненты
Маслобак
Всасывающий фильтр
Вспомогательный маслянный насос
Основной маслянный насос
Масляный охладитель
Термостат
Дуплексный фильтр
Блок распределения масла
Корпус подшипников
Редуктор
Масло
Product & Sales Training
Page 24

25. Как это работает?

Радиатор
Дуплексный
фильтр
Турбина
M
Редуктор
Насос с приводом
от редуктора
Насос с приводом
от электромотора
Гидравлический
стартер
Система запуска
Маслобак
Product & Sales Training
Page 25

26. Компоненты системы смазки

Маслобак
В отсеке размещен маслобак
вместимостью около 250 литров.
Маслобак оснащен сетчатым
фильтром в горловине, указателем
масла, сливным отверстием,
подогревателем и сапуном.
Масло
Product & Sales Training
Page 26
Характеристика
Значение
Плотность при 15 °C
Вязкость при 40 °C
Вязкость при 100 °C
833 – 858 кг/м3
32 мм2/с
5.7 – 6.3 мм2/с
Индекс вязкости
110 - 140
Температура вспышки
> 210 °C
Температура
загущения
< -15 °C

27. Компоненты системы смазки

Всасывающий фильтр
Масло выкачивается из бака и сразу
же фильтруется во всасывающем
фильтре.
Нагреватель маслобака
Маслобак снабжен нагревателями,
автоматически поддерживающими
необходимую температуру масла при
простое ГТУ
Product & Sales Training
Page 27

28. Компоненты системы смазки

Основной маслонасос
Во время рабочего режима весь
необходимый поток масла
обеспечивается основным
маслонасосм приводимым от
редуктора.
Вспомогательный маслонасос
Во время запуска дополнительное
давление масла создается
вспомогательным маслонасосом.
Product & Sales Training
Page 28

29. Компоненты системы смазки

Маслоохладитель
Представлен радиатором и
вентилятором. Масло охлаждается в
радиаторе, расположенным на верху
отсека турбины.
Термостат
Термостат установлен между входом
и выходом радиатора, если
температура масла < 50°C то масло
минует радиатор. Если температура >
50°C то масло проходит через
радиатор.
Product & Sales Training
Page 29

30. Компоненты системы смазки

Дуплексный фильтр
Дуплексный фильтр очищает масло перед
подачей его к движущимся частям турбины.
Фильтр расположен на верху отсека турбины.
Блок распределения масла
Масло распределяется между
редуктором, турбиной и т.д.
Посредством распределительного
блока. Регулятор давления
подерживает давление масла на
постоянном уровне 7.5±0.5 бар абс.
Product & Sales Training
Page 30

31. Компоненты системы смазки

Редуктор
Несколько маслянных распылителей
внутри редуктора обеспечивают
необходимую смазку. Масло из
редуктора стекает непосредственно в
маслобак.
Product & Sales Training
Page 31

32. Блок - схема

Маслобак
Всасывающий
фильтр
Основной
маслонасос
Вспомогательный насос
Охладитель
Термостат
Дуплексный
фильтр
Редуктор
Распределител
ьный блок
Корпус
подшипника
Product & Sales Training
Page 32

33. Система запуска Блок 2.2.

34. Компоненты системы запуска

Назначение системы запуска
Основные компоненты
Как это работает?
Product & Sales Training
Page 34

35. Компоненты системы запуска

Назначение системы запуска
Система запуска обеспечивает нужное давление для прокрутки и запуска
двигателя.
Основные компаненты
Маслобак
Всасывающая сетка
Гидронасос и гидростартер
Гидростартер
Product & Sales Training
Page 35

36. Как это работает?

Радиатор
Дуплексный
фильтр
Турбина
M
Редуктор
Маслонасос с привод
Вспомогательный
маслонасос
Гидравл. стартер
Система запуска
Маслобак
Product & Sales Training
Page 36

37. Компоненты системы запуска

Мотор гидростартера вращает
редуктор через обгонную муфту
Электромотор 45кВт
С эластичной муфтой
Насос гидростартера
Приводимый мотором
Product & Sales Training
Page 37
Всасывание
Нагнетание
Обратная
линия

38. Компоненты системы запуска

Маслобак
В отсеке размещен маслобак
вместимостью около 250 литров.
Маслобак оснащен сетчатым
фильтром, указателем масла,
сливным отверстием, подогревателем
и сапуном.
Всасывающий фильтр
Сетка на линии всасывания очищает
масло перед стартером от
механических примесей.
Product & Sales Training
Page 38

39. Компоненты системы запуска

Гидравлический насос и мотор
Электромотор вращает насос,
который засасывает масло из бака и
нагнетает в гидромотор стартера.
Гидромотор
Гидромотор стартера установлен на
редукторе.
Product & Sales Training
Page 39

40. Блок - схема

Маслобак
Сетка на
всасывании
Гидронасос
Гидромотор
Product & Sales Training
Page 40

41. Система питания газом модуль 2.3.

42. Темы

Назначение системы питания
Основные компаненты
Как это работает?
Product & Sales Training
Page 42

43. Назначение и компоненты

Назначение системы питания
Обеспечиение турбины чистым газом
необходимого давления и необходимым
количеством.
Основные компоненты
Газовый фильтр
Шаровые клапаны:
Продувочный клапан
Блокирующий клапан
Отсечной клапан
Регулировочный клапан
Product & Sales Training
Page 43

44. Как это работает?

Оборудование
заказчика
Отсек OPRA
Продувочная
линия
Вход газа
Product & Sales Training
Page 44
Продувочный
клапан
Регулирующий
клапан
Фильтр
Турбина
Блокирующий
Отсечной клапан клапан

45. Компоненты системы питания

Газовый фильтр
Газовый фильтр обеспечивает чистый
газ для турбины.
Отсечной и блокирующий клапаны
Отсечной и блокирующий клапан
изолируют турбину от трубопровода.
Product & Sales Training
Page 45

46. Компоненты системы питания

Продувочный клапан
Продувочный клапан стравливает
давление между отсечным и
блокирующим клапаном в случае
если они закрыты.
Регулирующий клапан
Подачей газа в турбину управляет
регулирующий клапан, который
является частью системы управления
турбиной.
Product & Sales Training
Page 46

47. Блок - схема

Газовый фильтр
Отсечной клапан
Продувочный
клапан
Блокировочный
клапан
Регулирующий
клапан
Турбина
Product & Sales Training
Page 47

48. Система вентиляции Блок 2.5.

49. Темы

Назначение системы вентиляции
Основные компоненты
Как это работает?
Product & Sales Training
Page 49

50. Назначени и компаненты

Назначение системы вентиляции
У системы две важных функции :
1. Система питания турбины воздухом
Фильтрует и подает воздух для
работы системы.
2. Вентиляция отсека
Система вентиляции выводит
излишнее тепло, вырабатываемое
турбиной и генератором из отсека.
Предотвращает скапливание газов
внутри отсека.
Product & Sales Training
Page 50

51. Назначение и компоненты

Основные компоненты
Фильтр предварительной очистки
Фильтр тонкой очистки
Канальный вентилятор
Пожарная заслонка
Вентилятор комнаты управления
Product & Sales Training
Page 51

52. Как это работает?

Вход воздуха в отсек
Фильтр
Предварительной
Фильтр
Тонкой
Входной апарат турбины
Вход воздуха в турбину
Вентиляция отсека
Фильтр
Предварительной
Канальный
вентилятор
Пожарная
заслонка
Вентилятор
комнаты
управления
Комната
управления
Product & Sales Training
Page 52
Отсек турбины
рециркуляция

53. Компоненты системы вентиляции

Фильтр предварительной очистки
Фильтрует крупные частицы из воздуха для питания
двигателя.
Единственная ступень очистки для системы
вентиляции отсека.
Фильтр тонкой очистки
Фильтрует все нежелательные частицы из воздуха для
питания двигателя. Также уменьшает влажность и
примеси соли при установках на морских платформах.
Product & Sales Training
Page 53

54. Компоненты системы вентиляции

Канальный вентилятор
Нагнетает чистый воздух в отсек турбины.
Пожарная заслонка
Пожарная заслонка закрывается в случае
пожара, перекрывая приток воздуха в
отсек.
Product & Sales Training
Page 54

55. Блок-схема

Вход воздуха
Комната
управления
Вентилятор
комнаты
управления
Product & Sales Training
Page 55
Предваритель
ная очистка
Предваритель
ная очистка
Канальный
вентилятор
Фильтр тонкой
очистки
Пожарная
заслонка
Входной
аппарат
турбины
Отсек турбины
Пожарная
заслонка

56. Система промывки компрессора Блок 2.6.

57. Назначение и компоненты

Назначение системы промывки
Система предназначена для очистки
колеса компрессора. Загрязнение на
компрессоре уменьшает его
производительность, поэтому промывка
– важная часть профилактических
работ.
Product & Sales Training
Page 57

58. Назначение и компоненты

Основные компоненты
Бак для промывочной воды
Водяной фильтр
Product & Sales Training
Page 58

59. Как это работает?

Отсек ГТУ
Инструментальный
воздух
Product & Sales Training
Page 59
Бак для
воды
Фильтр
Компрессор

60. Компаненты системы промывки

Бак для воды
Система промывки подключается внутри
комнаты управления к специальным
быстроразъемным фланцам. Вода берется из
бака.
Водяной фильтр
Водяной фильтр размещен в отсеке турбины
рядом с генератором.
Product & Sales Training
Page 60

61. Блок - схема

Инструментальный
воздух
Бак для воды
Кран
Компрессор
Product & Sales Training
Page 61

62. Система управления Блок 2.7.

63. Компоненты отсека OPRA – Система управления

Система управления(СУ) обеспечивает
все функции защиты и управления ГТУ:
Управление подачей топлива
Защита оборудования и персонала
Выполнение последовательностей
- Автоматический запуск и останов.
Мониторинг
- Скорость, вибрации, температуры и давления
- Тревожные сообщения и события
Управление генератором
- Синхронизация
- Защита генератора
Product & Sales Training
Page 63

64.

СУ управляет всеми устройствами питающимися от
380В.
Мотор стартера
Вспомогательный маслянный насос
Вентилятор маслоохладителя
Подогрев маслобака
Вентиляторы и освещение отсеков.
Подогреватель генератора
И прочие устройства.
Product & Sales Training
Page 64

65.

Система безопасности (siemens)
Кнопки аварийного останова внутри и снаружи отсека
Предохранительный клапан инструментального воздуха
Высокая скорость вращения (3)
Управление внешними газовыми клапанами
Управление внутренними газовыми клапанами
Управление основными устройствами
Аналоговые сигналы (Входы и выходы)
• Детекторы загазованности
• Перепад давления на фильтрах
Product & Sales Training
Page 65

66.

Управление турбиной - ПЛК Allen Bradley
• Управление через сигналы ввода - вывода
• Модули ввода – вывода установлены в 3х шкафах (tb1, Tb2, TB3)
• Комутатор Ethernet (TCP IP)
Другие ПЛК системы управления:
Bentley Nevada – мониторинг вибрации
Deif - защита генератора
Конвертер Modbus интерфейса (Для связи deif с allen Bradley)
Deif Rmc-131D реле дифзащиты
Parker – контроллер системы гидростартера
Product & Sales Training
Page 66

67. Последовательность запуска и работы ГТУ

Product & Sales Training
Page 67

68. Дисплеи управления ГТУ. Дисплей «Обзор»

Product & Sales Training
Page 68

69. Дисплеи управления ГТУ. Дисплей «Двигатель»

Product & Sales Training
Page 69

70. Дисплеи управления ГТУ. Дисплей «Топливо»

Product & Sales Training
Page 70

71. Дисплеи управления ГТУ. Дисплей «Смазка»

Product & Sales Training
Page 71

72. Дисплеи управления ГТУ. Дисплей «Вентиляция»

Product & Sales Training
Page 72

73. Дисплеи управления ГТУ. Дисплей «Генератор»

Product & Sales Training
Page 73

74. Обслуживание Блок 3.

75. Темы

Профилактические осмотры
Капитальный ремонт
Типовые проф. осмотры
Руководство по обслуживанию
Product & Sales Training
Page 75

76. Профилактические осмотры

Год 1
Год 2
Год 3
A. 8000 час инспекция
Основной осмотр оборудования
Замена расходных материалов
Проверка системы безопасности
B. 16000 час. инспекция
8000 час. инспекция +
Замена батареек
C. Капитальный ремонт
16000 час. Инспекция +
Ремонт турбины и замена подшипников
Замена отработавших компонентов
Product & Sales Training
Page 76
Год 4
Год 5

77. Профилактические осмотры

8000 часов инспекция
Проверка системы смазки и замена фильтров
Осмотр системы питания и замена фильтра
Бороскопирование горячей секции турбины
Осмотр турбины и промывка колеса компрессора
Осмотр и замена (при необходимости) свечей
зажигания и термопар.
Осмотр входного устройства и замена фильтров
Осмотр и контроль электрики отсека
Осмотр генератора и контроль изоляции
Осмотр системы инструментального воздуха и
замена фильтров и осушителя
Product & Sales Training
Page 77

78. Профилактические осмотры

Детали необходимые для осмотра
Фильтры
Прокладки
Свечи зажигания
Термопары
и т.д.
Product & Sales Training
Page 78