CN111120106A - 大功率燃气轮机发电机组及操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大功率燃气轮机发电机组及操作方法，包括发电机模块和燃气轮机模块，还包括进气过滤模块、燃料供给模块以及起动模块，燃气轮机主体由与进气过滤模块连接的用于将空气进行压缩的压气机、与压气机连接的用于将压缩空气与燃料混合燃烧以产生高温高压燃气的燃烧室以及与燃烧室连接的用于将高温高压燃气的能量转换为机械能的涡轮组成，涡轮包括与压气机的转子同轴联接的压气涡轮以及通过联轴器与发电机模块的转子同轴联接的动力涡轮，通过压气涡轮带动压气机的转子转动以使外界空气进入进气过滤模块中，通过动力涡轮带动发电机模块的转子转动以通过发电机模块将机械能转化为电能。

Description

大功率燃气轮机发电机组及操作方法

技术领域

本发明涉及燃气轮机发电技术领域，特别地，涉及一种大功率燃气轮机发电机组及操作方法。

背景技术

目前以轻型燃气轮机为发电机组国内最大功率不超过10MW。燃气轮机发电机组的轴系结构主要由燃气轮机、高速联轴器、减速器、低速联轴器、发电机等设备组成。轴系结构复杂，轴线对中困难，安装工作量大且维护成本非常高。

发明内容

本发明提供了一种大功率燃气轮机发电机组及操作方法，以解决现有的燃气轮机发电机组的轴系结构对中困难而造成安装工作量大和维护成本非常高的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种大功率燃气轮机发电机组，包括发电机模块和功率大于20MW的燃气轮机模块，大功率燃气轮机发电机组还包括用于将外界空气进行过滤并输送至燃气轮机模块中的进气过滤模块、用于给燃气轮机模块提供燃料的燃料供给模块以及用于起动燃气轮机模块的起动模块，燃气轮机模块包括燃气轮机主体，燃气轮机主体由与进气过滤模块连接的用于将空气进行压缩的压气机、与压气机连接的用于将压缩空气与燃料混合燃烧以产生高温高压燃气的燃烧室以及与燃烧室连接的用于将高温高压燃气的能量转换为机械能的涡轮组成，涡轮包括与压气机的转子同轴联接的压气涡轮以及通过联轴器与发电机模块的转子同轴联接的动力涡轮，通过压气涡轮带动压气机的转子转动以使外界空气进入进气过滤模块中，通过动力涡轮带动发电机模块的转子转动以通过发电机模块将机械能转化为电能。

进一步地，燃气轮机模块包括用于安装燃气轮机主体并对燃气轮机主体进行防护的燃机箱状体以及与箱状体连接的用于将进气过滤模块的出气端与压气机的进气端连接的净气室，净气室内设有相通的进气腔和通风腔，且进气腔和通风腔均设有开口，进气过滤模块安装于进气腔的开口处，且进气过滤模块的出气端与压气机的进气端在进气腔中连接，燃机箱状体上设有进风口和排风口，通过箱状体上的进风口，使进气腔、通风腔以及燃机箱状体相互连通，大功率燃气轮机发电机组还包括用于对燃机箱状体内进行通风和过滤以使燃机箱体内气体的质量符合要求的通风模块，通风模块包括用于将外界空气引入并对引入的空气进行过滤后输送至燃机箱状体内的进风单元以及用于将燃机箱状体内气体抽出的排风单元，通风单元安装于通风腔的开口处，排风单元安装于燃机箱状体上的排风口处。

进一步地，进气腔和通风腔的开口均设于净气室的顶部，进气过滤模块安装于净气室顶部的进气腔的开口处，进风单元安装于净气室顶部的通风腔的开口处，大功率燃气轮机发电机组还包括用于对进气过滤模块和进风单元进行支撑和固定的支撑架，支撑架上设有用于操作人员对进气过滤模块和进风单元进行维护的操作台。

进一步地，燃气轮机主体还包括与涡轮连接的用于引导燃气尾气排出至预热回收系统的排气蜗壳，燃机箱状体上的排风口位于排气蜗壳的上方，联轴器与动力涡轮同轴联接，并穿过排气蜗壳和燃机箱状体并与发电机模块的转子同轴联接。

进一步地，燃气轮机模块还包括用于安装燃气轮机主体的底座，底座上安装有用于对燃气轮机主体进行支撑的支撑机构，支撑机构包括安装于底座上的用于对燃气轮机主体进行支撑并可沿径向弹性变形以自适应燃气轮机主体运行时的径向膨胀量的主支撑单元以及安装于底座上的用于对燃气轮机主体进行支撑并可沿轴向弹性变形以自适应燃气轮机主体运行时的轴向膨胀量的辅助支撑单元。

进一步地，主支撑单元包括固定于底座上的第一固定座、固定于燃气轮机主体上的第二固定座以及连接于第一固定座和第二固定座之间并对称布设的两个主支撑板，主支撑板的平面法线方向与燃气轮机主体的水平径向平行，以通过主支撑板沿平面法线方向的弹性变形自适应燃气轮机运行时的径向膨胀；辅助支撑单元包括固定于底座上的第三固定座、固定于燃气轮机主体上的第四固定座以及连接于第三固定座和第四固定座之间并对称布设的辅助支撑板，辅助支撑板的平面法线方向与燃机轮机主体的轴线方向平行，以通过辅助支撑板沿平面法线方向的弹性变形自适应燃气轮机运行时的轴向膨胀。

进一步地，涡轮通过主支撑单元支撑固定于底座上，压气机通过辅助支撑单元支撑固定于底座上，底座上还安装有沿轴向与燃气轮机主体滑动连接的导向支撑机构，压气机的出气端与燃烧室的进气端通过连接体连接，导向支撑机构包括安装于底座上并沿燃气轮机主体的轴向与连接体滑动连接的前导向支撑单元以及安装于底座上并沿燃气轮机主体的轴向与涡轮滑动连接的后导向支撑单元。

进一步地，前导向支撑单元包括固定于底座上的前导向支撑座、沿燃气轮机主体的轴向设置在前导向支撑座上的前滑槽、固定于燃烧室上且滑动端与前滑槽配合滑动连接的前导向块以及安装于前滑槽的槽壁面上的用于调整前导向块的滑动端与后滑槽之间的间隙的前调整块，通过调整前调整块的厚度，以将前导向块的滑动端与滑槽之间的间隙调整至0.03mm-0.1mm范围内；后导向支撑单元包括固定于底座上的后导向支撑座以及固定于涡轮上的后导向块，后导向支撑座上沿燃气轮机主体的轴向设有支撑块，后导向块上沿燃气轮机主体的轴向设有用于与支撑块配合滑动连接的后滑槽，后滑槽的槽壁面上安装有用于调整支撑块与后滑槽之间的间隙的后调整块，通过调整后调整块的厚度，以将支撑块与后滑槽之间的间隙调整至0.03mm-0.1mm范围内。

进一步地，大功率燃气轮机发电机组还包括用于给燃气轮机主体提供滑油的燃机滑油模块以及用于给发电机模块的转子提供滑油的发电机滑油模块。

本发明还提供一种大功率燃气轮机发电机组的操作方法，用于操作上述燃气轮机发电机组，包括以下步骤：通过起动系统给燃气轮机模块提供驱动力，使压气机的转子转动，进而使外界的空气经进气过滤模块进行过滤后进入压气机内压缩，并使压缩后的空气进入燃烧室内；通过燃油供给模块向燃烧室中提供燃料，从而使燃料与燃烧室内压缩后的空气混合燃烧而产生高温高压燃气；高温高压燃气进入涡轮中，从而驱动压气涡轮和动力涡轮转动，进而通过压气涡轮带动压气机的转子转动以保证外界空气进入进气过滤模块和燃气轮机模块中，以及通过动力涡轮带动发电机模块的转子转动以通过发电机模块将机械能转化为电能；关闭起动模块，使燃气轮机模块靠自身的功率维持运转。

本发明具有以下有益效果：

本发明的大功率燃气轮机发电机组，通过起动模块起动燃气轮机模块，使外界空气经进气过滤模块过滤后进入压气机中压缩增压，进而使压缩空气进入燃烧室中，通过燃料供给模块向燃烧室提供燃料，从而使燃料进入燃烧室后与压缩空气混合燃烧产生高温高压燃气，高温高压燃气进入涡轮中驱动压气涡轮和动力涡轮转动，压气涡轮与压气机的转子同轴联接，动力涡轮通过联轴器与发动机模块的转子同轴连接，进而通过压气涡轮带动压气机的转子转动以使外界空气不断进入进气过滤模块中进行过滤后进入燃气轮机模块中，以及通过动力涡轮带动发电机模块的转子转动以通过发电机将机械能转化为电能，然后便可将起动模块关闭，使燃气轮机靠自身的功率维持运转；燃气轮机模块中压力涡轮直接与压气机的转子同轴连接，燃气轮机模块中动力涡轮仅通过联轴器与发电机模块的转子同轴联接，整个燃气轮机发电机组的轴系结构简单，从而降低了安装工作量和维护成本。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的大功率燃气轮机发电机组的结构示意图；

图2是本发明优选实施例的燃气轮机模块的结构示意图；

图3是本发明优选实施例的主支撑单元的结构示意图；

图4是本发明优选实施例的主支撑单元的结构示意图；

图5是本发明优选实施例的辅助支撑单元的结构示意图；

图6是本发明优选实施例的辅助支撑单元的结构示意图；

图7是本发明优选实施例的前导向支撑单元的结构示意图；

图8是本发明优选实施例的后导向支撑单元的结构示意图；

图9是本发明优选实施例的排气穿箱管的结构示意图。

图例说明：

1、燃气轮机模块；11、压气机；12、燃烧室；13、涡轮；14、排气蜗壳；2、燃机箱状体；21、底座；22、主支撑单元；221、第一固定座；222、主支撑板；223、第二固定座；23、辅助支撑单元；231、第三固定座；232、辅助支撑板；233、第四固定座；24、前导向支撑单元；241、前导向支撑座；242、前导向块；243、前调整块；25、后导向支撑单元；251、后导向支撑座；252、后导向块；253、后调整块；26、排气穿箱管；261、隔热消音层；262、固定环；263、连接软管；3、发电机模块；4、进气过滤模块；5、净气室；6、进风单元；7、排风单元；8、燃机滑油模块；9、发电机滑油模块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1是本发明优选实施例的大功率燃气轮机发电机组的结构示意图；图2是本发明优选实施例的燃气轮机模块的结构示意图；图3是本发明优选实施例的主支撑单元的结构示意图；图4是本发明优选实施例的主支撑单元的结构示意图；图5是本发明优选实施例的辅助支撑单元的结构示意图；图6是本发明优选实施例的辅助支撑单元的结构示意图；图7是本发明优选实施例的前导向支撑单元的结构示意图；图8是本发明优选实施例的后导向支撑单元的结构示意图；图9是本发明优选实施例的排气穿箱管的结构示意图。

如图1所示，本实施例的大功率燃气轮机发电机组，包括发电机模块3和功率大于20MW的燃气轮机模块1，大功率燃气轮机发电机组还包括用于将外界空气进行过滤并输送至燃气轮机模块1中的进气过滤模块4、用于给燃气轮机模块1提供燃料的燃料供给模块、用于将燃气轮机模块1产生的尾气排出至余热回收系统的排气模块以及用于起动燃气轮机模块1的起动模块，燃气轮机模块1包括燃气轮机主体，燃气轮机主体由与进气过滤模块4连接的用于将空气进行压缩的压气机11、与压气机11连接的用于将压缩空气与燃料混合燃烧以产生高温高压燃气的燃烧室12以及与燃烧室12连接的用于将高温高压燃气的能量转换为机械能的涡轮13组成，涡轮13包括与压气机11的转子同轴联接的压气涡轮以及通过联轴器与发电机模块3的转子同轴联接的动力涡轮，通过压气涡轮带动压气机11的转子转动以使外界空气进入进气过滤模块4中，通过动力涡轮带动发电机模块3的转子转动以通过发电机模块3将机械能转化为电能。本发明的大功率燃气轮机发电机组，通过起动模块起动燃气轮机模块1，使外界空气经进气过滤模块4过滤后进入压气机11中压缩增压，进而使压缩空气进入燃烧室12中，通过燃料供给模块向燃烧室12提供燃料，从而使燃料进入燃烧室12后与压缩空气混合燃烧产生高温高压燃气，高温高压燃气进入涡轮13中驱动压气涡轮和动力涡轮转动，压气涡轮与压气机11的转子同轴联接，动力涡轮通过联轴器与发动机模块的转子同轴连接，进而通过压气涡轮带动压气机11的转子转动以使外界空气不断进入进气过滤模块4中进行过滤后进入燃气轮机模块1中，以及通过动力涡轮带动发电机模块3的转子转动以通过发电机将机械能转化为电能，然后便可将起动模块关闭，使燃气轮机靠自身的功率维持运转；燃气轮机模块1中压力涡轮13直接与压气机11的转子同轴连接，燃气轮机模块1中动力涡轮仅通过联轴器与发电机模块3的转子同轴联接，整个燃气轮机发电机组的轴系结构简单，从而降低了安装工作量和维护成本。

燃气轮机模块1包括用于安装燃气轮机主体并对燃气轮机主体进行防护的燃机箱状体2以及与箱状体连接的用于将进气过滤模块4的出气端与压气机11的进气端连接的净气室5，净气室5内设有相通的进气腔和通风腔，且进气腔和通风腔均设有开口，进气过滤模块4安装于进气腔的开口处，且进气过滤模块4的出气端与压气机11的进气端在进气腔中连接，燃机箱状体2上设有进风口和排风口，通过箱状体上的进风口，使进气腔、通风腔以及燃机箱状体2相互连通，大功率燃气轮机发电机组还包括用于对燃机箱状体2内进行通风和过滤以使燃机箱体内气体的质量符合要求的通风模块，通风模块包括用于将外界空气引入并对引入的空气进行过滤后输送至燃机箱状体2内的进风单元6以及用于将燃机箱状体2内气体抽出的排风单元7，进风单元6安装于通风腔的开口处，排风单元7安装于燃机箱状体2上的排风口处。

进气腔和通风腔的开口均设于净气室5的顶部，进气过滤模块4安装于净气室5顶部的进气腔的开口处，进风单元6安装于净气室5顶部的通风腔的开口处，大功率燃气轮机发电机组还包括用于对进气过滤模块4和进风单元6进行支撑和固定的支撑架，支撑架上设有用于操作人员对进气过滤模块4和进风单元6进行维护的操作台。进气过滤模块4包括用于对外界空气进行过滤的进气过滤装置以及用于消除进气过程中噪音的进气消音装置，进气消音装置安装于进气腔的开口处，且进气消音装置的出气端伸入进气腔中与压气器的进气端连接，进气过滤装置安装于进气消音装置的进气端上；进风单元6包括用于对引入的外界气体进行多级过滤的进风过滤装置、设于进风过滤装置的出气端上的进气消声器以及用于将所述进气消声器的出气端与通风腔的开口连接的进风隔断门，进气消声器用于降低过滤后的气体进入通风腔时产生的噪声，进风隔断门用于控制进风单元6与通风腔的连通和断开。排风单元7包括用于将燃机箱状体2内的气体抽出至外界的排风动力装置、用于将排气动力装置的进气端与燃机箱状体2的排风口连接的排风隔断门、设于排风动力装置的出气端上的排风消声器。进风隔断门在设备正常工作时为常开状态以使外界气体经进风单元6过滤后经通风腔进入燃机箱状体2内，排风隔断门在设备正常工作时为常开状态以使燃机箱状体2内的气体经排风单元7抽出至外界，但当设备运行出现异常时导致燃机箱状体2内发生火灾时，通过将进风隔断门和排风隔断门关闭后，往密闭的燃机箱状体2内充入灭火气体达到灭火目的。

在本实施例中，燃气轮机模块1还包括安装于燃机箱状体2内的消防报警装置和灭火管路以及安装于燃机箱状体2外的并与灭火管路连接的灭火装置，当消防报警装置检测到燃机箱状体2内出现明火，则立即发出警报并将进风隔断门和排风隔断门关闭，进而通过灭火装置向灭火管路中输送灭火剂并通过灭火管路将灭火剂喷射至燃机箱状体2中，从而将燃机箱状体2内的明火熄灭。燃机箱状体2的顶部设有箱门。燃机箱状体2的两侧均设有维修门。安装时，通过打开燃机箱状体2顶部的箱门，便于将燃气轮机主体吊装至燃机箱状体2，更换时，通过打开燃机箱状体2顶部的箱门，便于将燃气轮机主体吊离燃机箱状体2。维修时，通过开启维修门进行维修。燃机箱状体2内设有照明单元，以便于操作人员在燃机箱状体2内进行设备维护。

燃气轮机主体还包括与涡轮13连接的用于引导燃气尾气排出至余热回收系统的排气蜗壳14，燃机箱状体2上的排风口位于排气蜗壳14的上方，联轴器与动力涡轮同轴联接，联轴器穿过排气蜗壳14和燃机箱状体2并与发电机模块3的转子同轴联接。涡轮13的出气端上设有用于插设于燃机箱状体2的进气端中的插入结构，且插入结构的外壁面上设有隔热保温层，隔热保温层采用耐高温的非金属材料制成，以适应涡轮13与排气蜗壳14的受热膨胀。燃机箱状体2上设有排气口，且排气口周围沿周向设有多个用于与排气蜗壳14的出气端连接的排气穿箱管26，排气穿箱管26穿设于燃机箱状体2上，排气穿箱管26的内伸端固定于排气蜗壳14的出气端的端面上，排气穿箱管26的外伸端则固定于余热回收系统的进气端上。排气穿箱管26的外壁面上设有隔热消音层261以及固定环262，且固定环262位于燃机箱状体2的箱外，通过连接软管263将固定环262与燃机箱状体2连接，从将排气穿箱管26安装于燃机箱状体2上，通过多个排气穿箱管26将排气蜗壳14的出气端安装于燃机箱状体2上排气口的周围，并且当排气蜗壳14由于受热膨胀和/或振动而移动时，排气穿箱管26能随排气蜗壳14的移动而移动，从而减少排气蜗壳14与燃机箱状体2连接处的振动。底座21上设有用于支撑排气蜗壳14的排气蜗壳支撑结构。

燃气轮机模块1还包括用于安装燃气轮机主体的底座21，底座21上安装有用于对燃气轮机主体进行支撑的支撑机构，支撑机构包括安装于底座21上的用于对燃气轮机主体进行支撑并可沿径向弹性变形以自适应燃气轮机主体运行时的径向膨胀量的主支撑单元22以及安装于底座21上的用于对燃气轮机主体进行支撑并可沿轴向弹性变形以自适应燃气轮机主体运行时的轴向膨胀量的辅助支撑单元23。通过支撑机构将燃气轮机主体支撑于底座21上，燃气轮机主体运行时，通过主支撑单元22沿径向弹性变形以自适应燃气轮机主体的径向膨胀量，通过辅助支撑单元23沿轴向弹性变形以自适应燃气轮机主体的轴向膨胀量，支撑机构支撑于燃气轮机主体上的位置随燃气轮机主体受热膨胀时整体沿轴向和径向偏移而自动进行调整，并减少燃气轮机主体运行时的振动，从而减少燃气轮机主体运行时受热膨胀及振动而发生的偏移对压气机11、燃烧室12以及涡轮13密封连接的连接稳定性和同轴度造成的影响。底座21内为双层结构，燃气轮机主体的配套管路布置于底座21的上层，燃气轮机主体的配套的电气电缆布置于下层。

主支撑单元22包括固定于底座21上的第一固定座221、固定于燃气轮机主体上的第二固定座223以及连接于第一固定座221和第二固定座223之间并对称布设的两个主支撑板222，主支撑板222的平面法线方向与燃气轮机主体的水平径向平行，以通过主支撑板222沿平面法线方向的弹性变形自适应燃气轮机运行时的径向膨胀；辅助支撑单元23包括固定于底座21上的第三固定座231、固定于燃气轮机主体上的第四固定座233以及连接于第三固定座231和第四固定座233之间并对称布设的辅助支撑板232，辅助支撑板232的平面法线方向与燃机轮机主体的轴线方向平行，以通过辅助支撑板232沿平面法线方向的弹性变形自适应燃气轮机运行时的轴向膨胀。涡轮13的径向尺寸大，受热后径向膨胀量较大，因此通过将主支撑单元22对涡轮13进行支撑并通过沿径向的弹性变形自适应涡轮13的径向膨胀量。压气机11的轴向尺寸大，受热后轴向膨胀量较大，因此通过将辅助支撑单元23对压气机11进行支撑并通过沿轴向的弹性变形自适应压气的轴向膨胀量。并且通过将主支撑单元22和辅助支撑单元23分别对涡轮13和压气机11进行支撑，避免主支撑单元22和辅助支撑单元23的弹性变形相互受限。

涡轮13通过主支撑单元22支撑固定于底座21上，压气机11通过辅助支撑单元23支撑固定于底座21上，底座21上还安装有沿轴向与燃气轮机主体滑动连接的导向支撑机构，压气机11的出气端与燃烧室12的进气端通过连接体连接，导向支撑机构包括安装于底座21上并沿燃气轮机主体的轴向与连接体滑动连接的前导向支撑单元24以及安装于底座21上并沿燃气轮机主体的轴向与涡轮13滑动连接的后导向支撑单元25。两个主支撑单元22对称布设于涡轮13的两侧，两个辅助支撑单元23对称布设于压气机11的两侧，前导向支撑单元24位于连接体的正下方，后导向支撑单元25位于涡轮13的正下方。

前导向支撑单元24包括固定于底座21上的前导向支撑座241、沿燃气轮机主体的轴向设置在前导向支撑座241上的前滑槽、固定于燃烧室12上且滑动端与前滑槽配合滑动连接的前导向块242以及安装于前滑槽的槽壁面上的用于调整前导向块242的滑动端与后滑槽之间的间隙的前调整块243，通过调整前调整块243的厚度，以将前导向块242的滑动端与滑槽之间的间隙调整至0.03mm-0.1mm范围内；后导向支撑单元25包括固定于底座21上的后导向支撑座251以及固定于涡轮13上的后导向块252，后导向支撑座251上沿燃气轮机主体的轴向设有支撑块，后导向块252上沿燃气轮机主体的轴向设有用于与支撑块配合滑动连接的后滑槽，后滑槽的槽壁面上安装有用于调整支撑块与后滑槽之间的间隙的后调整块253，通过调整后调整块253的厚度，以将支撑块与后滑槽之间的间隙调整至0.03mm-0.1mm范围内。

大功率燃气轮机发电机组还包括用于燃气轮机主体提供滑油的燃机滑油模块8以及用于给发电机模块3的转子提供滑油的发电机滑油模块9。通过燃机滑油模块8向燃气轮机主体内的滑油通道内输送滑油以给燃气轮机主体内的轴承和转子提供润滑、冷却以及封严的作用。通过发电机滑油模块9向发电机模块3内的滑油通道内输送滑油以给发电机模块3内的轴承和转子提供润滑、冷却以及封严的作用。

本实施例的大功率燃气轮机发电机组的安装方法，用于安装上述大功率燃气轮机发电机组，包括以下步骤：将压气机11、燃烧室12、涡轮13以及排气蜗壳14组合安装成燃气轮机主体；打开燃机箱状体2顶部的箱门，将燃气轮机主体吊装至燃机箱状体2中，并通过主支撑单元22、辅助支撑单元23、前导向支撑单元24、后导向支撑单元25以及排气蜗壳14支撑结构将燃气轮机主体安装于底座21上；通过联轴器将发电机模块3与动力涡轮同轴联接；将净气室5的进气腔与进气过滤模块4连接以将净气室5的通风腔与进风单元6连接；将净气室5与燃机箱状体2连接固定；将燃机滑油模块8安装于燃气轮机模块1附近以及将发电机滑油模块9安装于发电机模块3附近。

本实施例的大功率燃气轮机发电机组的操作方法，用于操作上述大功率燃气轮机发电机组，包括以下步骤：通过起动系统给燃气轮机模块1提供驱动力，使压气机11的转子转动，进而使外界的空气经进气过滤模块4进行过滤后进入压气机11内压缩，并使压缩后的空气进入燃烧室12内；通过燃油供给模块向燃烧室12中提供燃料，从而使燃料与燃烧室12内压缩后的空气混合燃烧而产生高温高压燃气；高温高压燃气进入涡轮13中，从而驱动压气涡轮和动力涡轮转动，进而通过压气涡轮带动压气机11的转子转动以保证外界空气进入进气过滤模块4和燃气轮机模块1中，以及通过动力涡轮带动发电机模块3的转子转动以通过发电机模块3将机械能转化为电能；关闭起动模块，使燃气轮机模块1依靠自动的功率维持运转；通过排气模块将燃气尾气排出至余热回收系统。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大功率燃气轮机发电机组，包括发电机模块(3)和功率大于20MW的燃气轮机模块(1)，

其特征在于，

大功率燃气轮机发电机组还包括用于将外界空气进行过滤并输送至燃气轮机模块(1)中的进气过滤模块(4)、用于给所述燃气轮机模块(1)提供燃料的燃料供给模块以及用于起动所述燃气轮机模块(1)的起动模块，

所述燃气轮机模块(1)包括燃气轮机主体，燃气轮机主体由与所述进气过滤模块(4)连接的用于将空气进行压缩的压气机(11)、与所述压气机(11)连接的用于将压缩空气与燃料混合燃烧以产生高温高压燃气的燃烧室(12)以及与所述燃烧室(12)连接的用于将高温高压燃气的能量转换为机械能的涡轮(13)组成，

所述涡轮(13)包括与所述压气机(11)的转子同轴联接的压气涡轮以及通过联轴器与所述发电机模块(3)的转子同轴联接的动力涡轮，通过压气涡轮带动所述压气机(11)的转子转动以使外界空气进入所述进气过滤模块(4)中，通过动力涡轮带动所述发电机模块(3)的转子转动以通过所述发电机模块(3)将机械能转化为电能。

2.根据权利要求1所述的大功率燃气轮机发电机组，其特征在于，

所述燃气轮机模块(1)包括用于安装燃气轮机主体并对燃气轮机主体进行防护的燃机箱状体(2)以及与箱状体连接的用于将所述进气过滤模块(4)的出气端与所述压气机(11)的进气端连接的净气室(5)，

所述净气室(5)内设有相通的进气腔和通风腔，且进气腔和通风腔均设有开口，所述进气过滤模块(4)安装于进气腔的开口处，且所述进气过滤模块(4)的出气端与所述压气机(11)的进气端在进气腔中连接，所述燃机箱状体(2)上设有进风口和排风口，通过箱状体上的进风口，使进气腔、通风腔以及所述燃机箱状体(2)相互连通，

大功率燃气轮机发电机组还包括用于对所述燃机箱状体(2)内进行通风和过滤以使燃机箱体内气体的质量符合要求的通风模块，通风模块包括用于将外界空气引入并对引入的空气进行过滤后输送至所述燃机箱状体(2)内的进风单元(6)以及用于将所述燃机箱状体(2)内气体抽出的排风单元(7)，

所述进风单元(6)安装于通风腔的开口处，所述排风单元(7)安装于所述燃机箱状体(2)上的排风口处。

3.根据权利要求2所述的大功率燃气轮机发电机组，其特征在于，

进气腔和通风腔的开口均设于所述净气室(5)的顶部，所述进气过滤模块(4)安装于所述净气室(5)顶部的进气腔的开口处，所述进风单元(6)安装于所述净气室(5)顶部的通风腔的开口处，

大功率燃气轮机发电机组还包括用于对所述进气过滤模块(4)和所述进风单元(6)进行支撑和固定的支撑架，支撑架上设有用于操作人员对所述进气过滤模块(4)和所述进风单元(6)进行维护的操作台。

4.根据权利要求2所述的大功率燃气轮机发电机组，其特征在于，

燃气轮机主体还包括与所述涡轮(13)连接的用于引导燃气尾气排出至预热回收系统的排气蜗壳(14)，

所述燃机箱状体(2)上的排风口位于所述排气蜗壳(14)的上方，

联轴器与动力涡轮同轴联接，联轴器穿过所述排气蜗壳(14)和所述燃机箱状体(2)并与所述发电机模块(3)的转子同轴联接。

5.根据权利要求1所述的大功率燃气轮机发电机组，其特征在于，

所述燃气轮机模块(1)还包括用于安装燃气轮机主体的底座(21)，所述底座(21)上安装有用于对燃气轮机主体进行支撑的支撑机构，

支撑机构包括安装于所述底座(21)上的用于对燃气轮机主体进行支撑并可沿径向弹性变形以自适应燃气轮机主体运行时的径向膨胀量的主支撑单元(22)以及安装于所述底座(21)上的用于对燃气轮机主体进行支撑并可沿轴向弹性变形以自适应燃气轮机主体运行时的轴向膨胀量的辅助支撑单元(23)。

6.根据权利要求5所述的大功率燃气轮机发电机组，其特征在于，

所述主支撑单元(22)包括固定于所述底座(21)上的第一固定座(221)、固定于燃气轮机主体上的第二固定座(223)以及连接于所述第一固定座(221)和所述第二固定座(223)之间并对称布设的两个主支撑板(222)，

所述主支撑板(222)的平面法线方向与燃气轮机主体的水平径向平行，以通过所述主支撑板(222)沿平面法线方向的弹性变形自适应燃气轮机运行时的径向膨胀；

所述辅助支撑单元(23)包括固定于所述底座(21)上的第三固定座(231)、固定于燃气轮机主体上的第四固定座(233)以及连接于所述第三固定座(231)和所述第四固定座(233)之间并对称布设的辅助支撑板(232)，

所述辅助支撑板(232)的平面法线方向与燃机轮机主体的轴线方向平行，以通过所述辅助支撑板(232)沿平面法线方向的弹性变形自适应燃气轮机运行时的轴向膨胀。

7.根据权利要求5所述的大功率燃气轮机发电机组，其特征在于，

所述涡轮(13)通过所述主支撑单元(22)支撑固定于所述底座(21)上，所述压气机(11)通过所述辅助支撑单元(23)支撑固定于所述底座(21)上，所述底座(21)上还安装有沿轴向与燃气轮机主体滑动连接的导向支撑机构，

所述压气机(11)的出气端与所述燃烧室(12)的进气端通过连接体连接，导向支撑机构包括安装于所述底座(21)上并沿燃气轮机主体的轴向与连接体滑动连接的前导向支撑单元(24)以及安装于所述底座(21)上并沿燃气轮机主体的轴向与所述涡轮(13)滑动连接的后导向支撑单元(25)。

8.根据权利要求7所述的大功率燃气轮机发电机组，其特征在于，

所述前导向支撑单元(24)包括固定于所述底座(21)上的前导向支撑座(241)、沿燃气轮机主体的轴向设置在所述前导向支撑座(241)上的前滑槽、固定于所述燃烧室(12)上且滑动端与前滑槽配合滑动连接的前导向块(242)以及安装于前滑槽的槽壁面上的用于调整前导向块(242)的滑动端与后滑槽之间的间隙的前调整块(243)，通过调整前调整块(243)的厚度，以将前导向块(242)的滑动端与滑槽之间的间隙调整至0.03mm-0.1mm范围内；

后导向支撑单元(25)包括固定于所述底座(21)上的后导向支撑座(251)以及固定于所述涡轮(13)上的后导向块(252)，后导向支撑座(251)上沿燃气轮机主体的轴向设有支撑块，所述后导向块(252)上沿燃气轮机主体的轴向设有用于与支撑块配合滑动连接的后滑槽，后滑槽的槽壁面上安装有用于调整支撑块与后滑槽之间的间隙的后调整块(253)，通过调整所述后调整块(253)的厚度，以将支撑块与后滑槽之间的间隙调整至0.03mm-0.1mm范围内。

9.根据权利要求1所述的大功率燃气轮机发电机组，其特征在于，

大功率燃气轮机发电机组还包括用于给燃气轮机主体提供滑油的燃机滑油模块(8)以及用于给所述发电机模块(3)的转子提供滑油的发电机滑油模块(9)。

10.一种大功率燃气轮机发电机组的操作方法，其特征在于，用于操作权利要求1-9任一所述的燃气轮机发电机组，包括以下步骤：

通过起动系统给所述燃气轮机模块(1)提供驱动力，使所述压气机(11)的转子转动，进而使外界的空气经所述进气过滤模块(4)进行过滤后进入所述压气机(11)内压缩，并使压缩后的空气进入所述燃烧室(12)内；

通过燃油供给模块向所述燃烧室(12)中提供燃料，从而使燃料与所述燃烧室(12)内压缩后的空气混合燃烧而产生高温高压燃气；

高温高压燃气进入所述涡轮(13)中，从而驱动压气涡轮和动力涡轮转动，进而通过压气涡轮带动所述压气机(11)的转子转动以保证外界空气进入所述进气过滤模块(4)和所述燃气轮机模块(1)中，以及通过动力涡轮带动所述发电机模块(3)的转子转动以通过所述发电机模块(3)将机械能转化为电能；

关闭起动模块，使所述燃气轮机模块(1)靠自身的功率维持运转。

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