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【探析】LM2500系列燃气轮机发展

2016-02-17 10:27来源:农业科技与装备作者:沈烨关键词:燃气轮机LM2500燃气轮机燃机行业收藏点赞

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动力涡轮采用原航空发动机(TF39/CF6-6)的低压涡轮。燃机改装时,动力涡轮进口温度较航机大幅下降,为低负荷设计,级数为6级。因此,动力涡轮的工况效率高达92.5%,且性能良好。动力涡轮的制造采用抗腐蚀材料,并且涂有涂层,能大大延长其使用寿命。

同时,LM2500也在不断发展中,功率由1970年的17.9MW增加到目前的23.3MW,热效率也由35.5%增至36.6%。

2LM2500+燃机

LM2500+燃机是在LM2500燃机的压气机前增加0级压气机,从而使其空气流量和输出功率有较大提高。LM2500+燃气轮机的结构如图2所示。

图2:LM2500+燃机

2.1升级原因

20世纪90年代初,虽然通过各类技术改进,GE公司将LM2500燃机的功率提高至22.0MW级别,但随着各国海军舰艇对动力装置功率要求的不断提高,其燃机功率已不能满足需求。在此背景下,GE公司决定在LM2500燃机的基础上,研制其改进型燃机。LM2500+燃机在1998年研制成功,其功率达到29.8MW,热效率为38%。

升级过程中,保留原LM2500燃机的结构特点、材料工艺及配套设施,并继承其高可靠性和高使用寿命。在此基础上,采用保守设计方法研制LM2500+燃机。

2.2改进设计

在原有的16级压气机前新增0级压气机,形成新的17级轴流式压气机。新增加的0级压气机采用整体叶盘结构,可靠性及寿命都有所提高。同时,可调进口导向叶片与其后的0—6级可调静子叶片相配合,保证了良好的压气机性能并降低了喘振的可能性。

重新设计的第1级转子叶片采用基于航机CF6-80C2叶型的宽弦叶片,去掉了原LM2500燃机第1级转子叶片的突肩。同时第2、3 级转子叶片采用航机CF6-80C2的叶型设计。0—11级静子叶片也采用航机 CF6-80C2的叶型设计。新型压气机使空气流量增加了23%,压比从19.3增加到23.3,效率提高了0.5%。

动力涡轮流通面积增加了大约11%,以适应空气流量的提高。同时,各传动部位也得到了增强,以适应输出功率的提高。LM2500燃机与LM2500+燃机结构对比如图3所示。

原标题:【长知识】LM2500系列燃气轮机发展探析
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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