2.3.2 燃气轮机模块特点

50MW燃气轮机采用模块式设计，整机按模块可分为进气模块、压气机模块、燃烧模块、透平模块、排气模块和转子模块，如图2-18所示。

图2-18 50MW燃气轮机原型机通流布置图

1.进气模块

进气模块由进气室和进气缸组成，其作用是将进气道过来的杂乱无章的气流进行整流，使得进入压气机通流的气流是稳定有序、符合设计要求的。其中进口导叶（压气机入口可转导叶）布置在进气缸上，通过油动机驱动可转导叶机构，改变入口导叶的安装角。进气室为整机的进气口，进气口为矩形，进气室上布置有水洗喷嘴，可以对机组进行在线水洗和离线水洗。进气室上布置有人孔，机组运行时使用人孔盖板进行封堵，在机组停机后，打开人孔盖板，检修人员可通过人孔进入进气室内部，检查进气室和进口导叶的状态。进气侧轴承箱位于进气缸内部，与进气缸内流道壳体铸造成一体结构，通过流道内部的支撑筋支撑在外缸体上。进气侧推力支撑联合轴承安装在进气侧轴承箱内。

2.压气机模块

压气机模块主要由压气机缸、燃兼压缸前段和压气机第1～3号静叶持环组成。压气机静叶持环悬挂在压气机缸和燃兼压缸前段上，以确保机组受热膨胀后，静叶持环与压气机缸始终保持同心。压气机静叶片通过T形槽分别悬挂在压气机缸和静叶持环上，压气机静叶片为单只装配结构。压气机缸上布置有低压抽气口，而中、高压抽气口则布置在燃兼压缸上。低压、中压、高压抽气用于机组的密封、透平叶片的冷却以及转子推力的平衡。除进口导叶外，压气机通流共17级，其中第1级和第2级静叶也设计成可转静叶结构，使压气机具有更大的工作范围。压气机缸上布置有部分级次的动、静叶窥视孔，可以在机组停机后，在不开缸的情况下通过内窥镜检查动、静叶的状态，判断动、静叶是否能够继续满足机组的正常运行，确保机组的安全性。

3.燃烧模块

燃烧模块主要由燃兼压缸后段、透平缸前段和8个燃烧器组成。燃烧器的尾筒通过柔性连接的方式固定在透平第1号静叶持环上。燃烧器为8个独立的筒形燃烧器，周向均布在燃兼压缸上，每个筒都有单独的点火装置和火焰检测装置。

4.透平模块

透平模块主要由透平缸后段、透平第1～4号静叶持环组成。透平静叶持环悬挂在透平缸体上，保证静叶持环与透平缸始终保持同心。透平静叶片通过静叶挂环悬挂在透平静叶持环上。静叶持环的流道面侧安装有耐高温金属加工的动叶片护环，能够有效地隔离高温燃气，保护透平静叶持环，提高机组的寿命。各个透平静叶持环之间布置有端面密封以防止高温燃气进入透平冷却空气腔室。透平缸前段布置有人孔，通过人孔，可检查燃烧器的使用情况，拆装燃烧器。透平缸上布置有2级冷却空气进气口，分别用于第2级和第3级透平静叶片、动叶片护环的冷却，其中第2级静叶的冷却空气来自压气机高压段，第3级静叶的冷却空气来自压气机低压段。透平缸上布置有第1～4级动、静叶窥视孔，可以在机组停机后，在不开缸的情况下检查动、静叶的状态，判断动、静叶是否能够继续满足机组的正常运行，确保机组的安全性。

5.排气模块

排气模块主要由排气缸和排气扩压缸组成，排气缸与排气扩压缸之间通过柔性膨胀节连接，用来吸收机组的轴向热膨胀位移。排气缸为4层结构，从外向内分别为外缸体、外导流壳、内导流壳、轴承箱。外缸体与轴承箱之间通过支撑筋连接在一起，内外导流壳通过支撑筋保护壳连接在一起。最终内、外导流壳整体通过柔性支撑悬挂在外缸体上，起到扩压、导流和隔热的作用。排气侧轴承布置在轴承箱内，通过外缸体与轴承箱之间的支撑筋支撑在外缸体上。排气缸轴承箱内部布置有通气孔，将压气机的中压抽气引入透平第4级轮盘后的推力平衡腔室，用以调节和平衡转子的推力，确保机组的安全性。排气扩压缸通过柔性膨胀节与排气缸相连，独立支撑在基础上，其作用是将排气缸中的轴向排气转变为径向排气，并起到扩压作用。排气扩压缸上布置有放气接口，压气机低压、中压、高压抽气可通过放气口排放至排气扩压缸中。

6.转子模块

机组转子为拉杆轮盘转子，具有良好的转子动力学特性。整根转子分为压气机轮盘组件、中间轴和透平轮盘组件，压气机轮盘组件和透平轮盘组件通过中间轴连接在一起。转子前后分别通过支撑轴承支撑在进气缸和排气缸上，进气缸处的支撑轴承为进气侧支撑轴承，排气缸处的支撑轴承为透平侧支撑轴承。为了缩短转子长度，整机的推力轴承也布置在进气缸内，与进气侧支撑轴承组合在一起成为进气侧支撑推力联合轴承。