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Saturn 20 燃气轮机

压缩机压缩机 && 机械驱动应用机械驱动应用

VP20(98)-003

Saturn 10配套 C10 的压缩机组

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

Saturn 机械驱动配套Ariel 往复式压缩机

VP20(98)-005

Saturn 20 燃气轮机Saturn 20 燃气轮机

发电机发电机

VP20(98)-006

Saturn 20 发电机组Saturn 20 发电机组

VP20(98)-007

Saturn 燃气轮机运行经验统计

Saturn 燃气轮机运行经验统计

VP20(98)-008

压缩机压缩机

机械驱动机械驱动

发电机组发电机组OEMsOEMs

总计总计

1294

1314

2109

129

4846

233.8

203.4

162.3

10.5

610.0

运行小时

( 百万 )

售出机组

至至 19981998 年九月年九月

Saturn 20 Gas 燃气轮机升级演化

Saturn 20 Gas 燃气轮机升级演化

Saturn 101200 hp, 1450F

22,300 rpm

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Saturn 10800 kW, 1450F

22,300 rpm

Saturn 101340 hp, 1535F

22,300 rpm

Saturn 10950 kW, 1535F

22,300 rpm

Saturn 101450 hp, 1600F

22,300 rpm

Saturn 101140 kW, 1600F

22,300 rpm

Saturn 201590 hp, 1660F

22,300 rpm

Saturn 201210 kW, 1660F

22,300 rpm

CS / MDCS / MD GSGS

Saturn 20 燃气轮机升级演化

Saturn 20 燃气轮机升级演化

Saturn 10895 kW, 788C

22,300 rpm

VP20(98)-010

Saturn 10800 kW, 788C

22,300 rpm

Saturn 10999 kW, 835C

22,300 rpm

Saturn 10950 kW, 835C

22,300 rpm

Saturn 101081 kW, 871C

22,300 rpm

Saturn 101140 kW, 871C

22,300 rpm

Saturn 201186 kW, 904C

22,300 rpm

Saturn 201210 kW, 904C

22,300 rpm

CS / MDCS / MD GSGS

Saturn 20 燃气轮机基本设计特点

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 )

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Saturn 20 燃气轮机设计特点

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 )

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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

Saturn 20 双轴燃气轮机Saturn 20 双轴燃气轮机

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连接驱动总成

动力涡轮总成

排气收集器

燃气发生器透平涡轮总成

附属驱动总成

压缩机总成

燃烧室总成

进口空气总成

Saturn 20 单轴燃气轮机Saturn 20 单轴燃气轮机

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透平排气扩容器

输出轴

驱动附件

空气进口

压缩机转子

燃烧室外罩

透平喷嘴外罩

透平转子

液体燃料歧管

齿轮箱

空气排放阀端口

压缩机扩容器

燃料喷嘴

气体燃料歧管

Saturn 10 到 Saturn 20产品升级

Saturn 10 到 Saturn 20产品升级

初温 , 871 到 904C (1600 到 1660F)

同 Centaur 40 燃气轮机初温相同

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热端升级热端升级

Saturn 20 双轴燃气轮机Saturn 20 双轴燃气轮机

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结构变化结构变化

12 to 9

MAR M 247 DS

MAR M 247 Equiax

IN 713

FS 414

IN 718

1 级叶片材料 2 级叶片材料3 级叶片材料1 级喷嘴材料1 级 2 级轮盘材料 动力涡轮开口角度

Saturn 10 同 Saturn 20双轴机组比较

Saturn 10 同 Saturn 20双轴机组比较

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最大持续转速22,500 rpm

Saturn 10

Saturn 20

满载 59F16

12

8

4

0

SH

P, h

p (

00)

0 50 100 150 200 250 300Npt, rpm (00)

Saturn 20 机械驱动Saturn 20 机械驱动

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Saturn 10 到 Saturn 20单轴机组的机构修正

Saturn 10 到 Saturn 20单轴机组的机构修正

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排气通道

排气通道

整合齿轮箱

改进的燃烧室火焰筒 空冷涡轮喷嘴 空冷透平机匣

直接轴向扩散

加强的透平钻子

更新的密封更新的

级间密封

重新设计的压缩机扩容器加强的压缩机转子

Saturn 20 燃气轮机 额定值

Saturn 20 燃气轮机 额定值

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功率功率

效率效率 , %, %

初温初温 ,* ,* C (C (F)F)

热耗率 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)

压缩机 / 机械驱动 发电机

*27C (80F) 匹配温度

型号 l

Saturn 20 燃气轮机运行经验统计

Saturn 20 燃气轮机运行经验统计

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压缩机压缩机

机械驱动机械驱动

发电机组发电机组

OEMsOEMs

总计总计

8

31

92

61

192

94,000

104,000

3,548,000

2,911,000

6,657,000

运行小时

售出机组

至至 19981998 年九月年九月

Saturn 燃气轮机功率历史

Saturn 燃气轮机功率历史

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1960196019601960198719871987198719891989199419941995199519961996

GSCCS/MDGSCCS/MDGSCCS/MDCS/MDGSC

Saturn 10Saturn 10Saturn 10Saturn 10Saturn 10Saturn 10Saturn 20Saturn 20

788788835835871871904904

14501450153515351600160016601660

800 kWe1200 hp 950 kWe1540 hp1140 kWe1450 hp1590 hp1210 kWe

23.323.423.623.325.923.724.626.2

ISO* 标况( 天然气 )

热效率， %功率

27C (80F)匹配温度 ,

初温

FC

型号 应用年份

GSC = 发电机 , 连续运行CS/MD = 压缩机 / 机械驱动*ISO 工况 : 15C (59F) 环境温度 , 海平面 , 60% 相对湿度 , 不计进口和出口排气损失

Saturn 20 单轴产品性能改进Saturn 20 单轴产品性能改进

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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

径向轴承径向轴承

Saturn 20 单轴机组性能改进Saturn 20 单轴机组性能改进

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可倾瓦块轴承

Saturn 20 压缩机组Saturn 20 压缩机组

VP20(98)-025

标准机组重量 = 20 520 kg (45,230 lb) 宽度 = 1778 mm (5’ 10”)

透平空气进口

透平排气

天然气压缩机仪表盘

透平仪表

盘

6706 mm (22’)

196

9 m

m(6

’ 5-1

/2”)

192

9 m

m(6

’ 4”)

Saturn 20 压缩机组Saturn 20 压缩机组

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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

驱动设备选项驱动设备选项

Saturn 20 Mechanical-Drive PackageSaturn 20 Mechanical-Drive Package

VP20(98)-027

标准机组重量 = 3733 kg (8230 lb)宽度 = 1778 mm (5’ 10”)

透平空气进口透平排气端

透平仪表盘

196

9 m

m(6

’ 5-1

/2”)

192

9 m

m(6

’ 4”)

5182 mm (13’ 2”)

Saturn 20 发电机组Saturn 20 发电机组

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标准机组重量 = 9980 kg (22,000 lb) 宽度 = 1651 mm (5’ 5”)

透平空气进口

透平排气

199

4 m

m(6

’ 6-1

/2”)

5766 mm (18’ 11”)

Saturn 20 燃气轮机箱体结构

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

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Saturn 20 燃气轮机控制Saturn 20 燃气轮机控制

VP20(98)-030

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

Saturn 20 燃气轮机控制Saturn 20 燃气轮机控制

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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

标准选项标准选项

Saturn 20 燃气轮机箱体特性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

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Saturn 20 压缩机箱体选项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

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Saturn 20 燃气轮机概要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

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