9FA燃機介紹

9FA燃機介紹

9FA燃機的研發(fā)歷程

美國GE公司于二十世紀八十年代中期投入了大量資金，進行F型燃氣輪機的開發(fā)研制，主要是將飛機發(fā)動機的先進技術(shù)和部件移植到工業(yè)和發(fā)電用燃氣輪機上，從而使其性能大幅度提高。GE公司于1987年制成了首臺60Hz的MS7001F型燃氣輪機發(fā)電機組，輸出功率135.7MW，發(fā)電效率32.8%。接著，GE公司與GECAlsthom公司聯(lián)合開發(fā)，通過MS7001F型燃氣輪機的模化放大，�；�系數(shù)1.2，制成了50Hz的MS9001F型燃氣輪機發(fā)電機組，輸出功率212.2MW，發(fā)電效率34.1%。其燃氣輪機的所有部件，除軸承和燃燒室以外，都是按1.2的比例進行�；�放大。第一臺MS9001F型燃氣輪機發(fā)電機組于1991年8月在美國南卡羅萊納州的格林維爾（Greenville）廠制造成功并滿意地運行。

接著，GE公司又將其MS7001FA型燃氣輪機�；�縮小，�；�比2/3，于1995年末研制成70MW等級的MS6001FA型燃氣輪機，通過齒輪箱減速，用于50Hz/60Hz發(fā)電。GE公司還與其意大利的伙伴新庇隆公司聯(lián)合開發(fā)了50Hz的9EC型燃氣輪機發(fā)電機組，該機組結(jié)合了9E燃氣輪機的設(shè)計和9F型燃氣輪機的透平段技術(shù)，使9E型燃氣輪機發(fā)電機組的性能有了較大幅度的提高。燒天然氣時，9EC型機組的額定功率達169MW，發(fā)電效率35%，首臺9EC型發(fā)電機組于1996年秋天制成。9F型燃氣輪機的結(jié)構(gòu)和性能1．9FA型燃氣輪機的結(jié)構(gòu)

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以上是9FA型燃氣輪機的縱剖面圖。該機組為典型的單軸結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的9E型燃氣輪機相比較，省去了一個中間軸承，三支承變成了雙支承。動力輸出由透平排氣端（熱端）改變?yōu)閴簹鈾C進氣端（冷端）。透平改變?yōu)檩S向排氣，有利于與余熱鍋爐的連接。其控制系統(tǒng)應(yīng)用GE公司的SpeedtronicMKV，有三冗余度，由3臺計算機分擔燃氣輪機的控制職能，三冗余的計算機或傳感器之一發(fā)生故障時，內(nèi)部的表決邏輯將透平控制重新定向于兩臺能工作的計算機和傳感器，因而有較高的可靠性。其輔機安裝在分開的底盤上，也有一定的冗余度。

9FA型燃氣輪機主要部件的結(jié)構(gòu)、性能和材料的情況如下：

壓氣機：18級軸流式，壓比15.4∶1，空氣質(zhì)量流量645kg/s。頭兩級為跨音速級，帶可調(diào)進口導(dǎo)葉，用于調(diào)節(jié)透平的排氣溫度，提高運行效率。第9級和第13級開有排氣口，以配合起動過程。其轉(zhuǎn)子是由單個葉輪用多根IN738合金鋼軸向拉桿連接成的剛性轉(zhuǎn)子，末級葉輪上附有一向心式透平槽道，將壓縮空氣引入中心孔，用于透平段的冷卻。轉(zhuǎn)子的一階臨界轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速20%。

燃燒室：有18個逆流管環(huán)形燃燒室，直徑350mm，每個燃燒室有6個燃料噴嘴，共108個燃料噴嘴。可燒天然氣、蒸餾油和中熱值氣體燃料。兩只高能點火器分裝在兩個燃燒室上點火，各燃燒室之間用聯(lián)餡管聯(lián)餡�？梢宰⒄羝�或注水抑NOx的形成，或應(yīng)用干式低NOx（DLN）燃燒室。

9FA采用的DLN-2.6燃燒室主要由火焰筒、過濾段、導(dǎo)流襯套、帽罩、噴嘴、端蓋、前外殼和后外殼等部件構(gòu)成。其中，端蓋、噴嘴、前外殼和帽罩又形成了一個可以單獨拆卸的頭部組件。壓縮空氣由壓氣機的排氣缸流出，首先對過濾段形成沖擊冷卻，再逆流向前，流過火焰筒與導(dǎo)流襯套之間的環(huán)形空間，流向燃燒室頭部。其中，有少量空氣用于冷卻帽罩，其余空氣經(jīng)噴嘴上的旋流器進入頭部的預(yù)混區(qū)，與由燃料噴管噴出的燃料氣進行預(yù)混合，燃料/空氣混合物由預(yù)混區(qū)經(jīng)帽罩流入火焰筒，被置于2個上部燃燒室上的高能點火器點燃，火焰附著在噴嘴尖端與帽罩形成的平面上，并被火焰筒包容，燃燒產(chǎn)物經(jīng)過渡段進入透平第一級噴嘴環(huán)。各燃燒室之間用聯(lián)焰管連接，未安裝點火器的燃燒室靠聯(lián)焰管聯(lián)焰而著火。每個燃燒室外的頭部均布置了6個預(yù)混噴嘴，其中5個噴嘴均布于四周，稱為外圍噴嘴。但在其中央增加了一個噴嘴。這樣，當周圍的5個燃燒器的燃料/空氣比維持高于其貧著火極限時，可以使中央燃燒器的燃料/空氣比低于周圍的貧著火極限，同樣可以保持火焰的穩(wěn)定。由于增加了中央燃燒器，使總?cè)剂?空氣比可以比均勻地供燃料的燃燒器減到更低的數(shù)值，從而使總預(yù)混空氣量增加了6%，因而，降低了燃燒區(qū)的火焰溫度，減少了熱NOx的產(chǎn)生量。

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透平：為3級軸流式，應(yīng)用壓氣機的排氣冷卻。第1、2級動葉應(yīng)用空氣內(nèi)冷，并采用真空等離子噴涂保護涂層。第3級動葉不冷卻，但應(yīng)用堆積涂層保護。第1級動葉無圍帶，第2、3級動葉應(yīng)用整體的乙形圍帶。3級靜葉都應(yīng)用空氣內(nèi)冷，第1、2級靜葉設(shè)計成2葉片塊結(jié)構(gòu)，應(yīng)用真空等離子噴涂合金保護涂層。第3級靜葉設(shè)計成三葉片塊結(jié)構(gòu)，應(yīng)用堆積涂層保護。三級動葉圖片

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軸承：由拉桿組裝的整體轉(zhuǎn)子支承在兩個可傾瓦支持軸承上，軸向推力由雙銷軸推力瓦軸承自行平衡。排氣：排氣缸應(yīng)用加長的軸向擴壓器，減小了排氣速度。降低了排氣損失。材料和涂層：壓氣機的1～9級動葉和靜葉以及進口導(dǎo)葉的材料為C-450（Custom450），這是一種抗腐蝕的不銹鋼，可以不加保護涂層安裝在受化學(xué)侵蝕的環(huán)境中。其它級的葉片應(yīng)用加鈮的AISI403不銹鋼，同樣不加保護涂層。氣缸用球墨鑄鐵鑄造。葉輪用CrMoV鋼和NiCrMoV鋼制造。

燃燒室外的火焰筒由HastelloyX制造，后段應(yīng)用HS-188材料，內(nèi)表面加隔熱涂層。過渡段材料為Nimonic263，帶冷卻。后座為鑄造的FSX-414。外殼為SA/516-55鋼。

透平的三級動葉都應(yīng)用GTD-111材料，它是由Rene80改進了抗熱腐蝕性能而形成的，與常用的U-500材料比較，其強度提高了50%，低周疲勞性能改進了20%。動葉為精密鑄造，第一級動葉為定向結(jié)晶，頭兩級動葉應(yīng)用了CoCrAly涂層，外面再復(fù)以氧化物表層。第3級動葉采用堆積工藝的高鉻涂層，并進行了擴散熱處理。氣缸由CrMo鋼制造。軸和葉輪都是Inconel706合金。第1級噴嘴是熔模燒鑄的FSX-414鈷基超級合金。第2、3級靜葉為熔模燒鑄的GTD-222鎳基合金。第1級噴嘴加真空等離子噴涂涂層，第2級靜葉加堆積工藝涂層。氣缸由SA/516-55鋼制造，再加347不銹鋼內(nèi)襯。

燃氣輪機、輔機組件和內(nèi)部連接組件都有完全配套的罩殼，其中裝有照明系統(tǒng)、插座、CO2滅火保護系統(tǒng)、出入門、通風系統(tǒng)和隔音層，隔音層和消音設(shè)施根據(jù)需要使用，可以滿足1m處噪聲等級85dBA的要求。9F燃氣輪機發(fā)電機組還備有一電氣設(shè)備控制室，該外箱中裝有MarkVSpeedtronic透平控制盤、發(fā)電機控制盤、馬達控制中心、帶雙充電器的機組蓄電池和勵磁系統(tǒng)。所有電氣設(shè)備都是在工廠內(nèi)組裝，并加PEECCTM（快裝電氣設(shè)備控制室）標簽。

9F燃氣輪機發(fā)電機組應(yīng)用GE公司的324S型發(fā)電機，用剛性聯(lián)軸器連接到燃氣輪機的壓氣機進氣端。這是一種氫冷發(fā)電機。有一套低速盤車設(shè)備連接到發(fā)電機的集流環(huán)端。

進口空氣過濾器一般布置在發(fā)電機上面，其濾芯水平安裝。該過濾器為“自潔型”，脈沖反吹下來的灰塵依靠重力排出。整個進氣系統(tǒng)的額定壓降為89mmH2O。此外，還有一套壓氣機水洗設(shè)備，能夠離線或在線清洗壓氣機，以清除積垢，減少堵塞，保持壓氣機的效率接近新機狀態(tài)。9F型燃氣輪機連同底盤的凈重約299噸，連同罩殼的體積約870m3。9FA燃機的性能單循環(huán)的性能

點擊查看清晰大圖聯(lián)合循環(huán)的性能

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S109FA和S209FA聯(lián)合循環(huán)機組的性能

型號凈功率凈效率MWS109FAS209FA

9FA燃機的啟動和運行（S209FA）

聯(lián)合循環(huán)電廠的起動是從燃氣輪機開始，燃氣輪機是將發(fā)電機用作電動機起動的，電網(wǎng)的供電經(jīng)變頻器轉(zhuǎn)變成變頻電源，用來驅(qū)動發(fā)電機。在起動程序開始之前，循環(huán)水系統(tǒng)、冷卻塔、閉路冷卻水系統(tǒng)和壓縮空氣系統(tǒng)等輔機系統(tǒng)先投入運行。

當燃氣輪機達到10%額定轉(zhuǎn)速時，供入燃料氣并開始點火，使燃氣輪機加速直到自持轉(zhuǎn)速。這時，關(guān)斷供向發(fā)電機的變頻電源，燃氣輪機繼續(xù)加速。

燃氣輪機起動后不久，透平的排氣便開始加熱余熱鍋爐。余熱鍋爐沒有燃氣輪機的排氣旁通煙囪，也不供應(yīng)輔助蒸汽，所以，整個系統(tǒng)必須同時起動。最初，余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽通過排汽管和疏水管泄放。當主蒸汽壓力達到某一數(shù)值時，汽輪機的密封可以起作用，凝汽器的抽氣機起動，在凝汽器中建立真空。一旦凝汽器中建立了真空，從余熱鍋爐向凝汽器的排汽閥便可打開，汽輪機可以開始暖機。根據(jù)余熱鍋爐和汽輪機允許的暖機速率，燃氣輪機可以同步和帶到選擇的負荷。汽輪機的工況跟隨余熱鍋爐的輸出而變，節(jié)流以維持一不變的蒸汽壓力，帶到80%負荷以后，再滑壓力升至100%負荷。

每一臺發(fā)電機配一臺升壓變壓器，所發(fā)電力通過升壓變壓器，連接到附近的一變電所，并入電網(wǎng)。正常運行時，電力負荷通過調(diào)節(jié)燃氣輪機的燃燒速率來調(diào)整，汽輪機跟隨燃氣輪機變負荷。當汽輪機跳閘時，余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽通過一系列減溫減壓站排向凝汽器，允許燃氣輪機繼續(xù)運行。如果事故的情況允許汽輪機再起動，一臺燃氣輪機將回調(diào)負荷，并完成汽輪機的再起動。如果汽輪機不能再起動，燃氣輪機可以繼續(xù)按需要發(fā)電，余熱鍋爐所產(chǎn)生蒸汽的能量通過凝汽器排向循環(huán)水系統(tǒng)。

熱耗率燃機功率MW汽機功率MWkJ/kWh63506305254.1508.2141.8289.2燃氣輪機%56.757.1390.8786.91×MS9001FA2×MS9001FA

擴展閱讀：9FA燃機結(jié)構(gòu)介紹

9FA燃機結(jié)構(gòu)介紹

壓氣機總體

PG9351FA機組的壓氣機是一臺18級軸流式，壓縮比15.4:1，空氣質(zhì)量流量為623.7kg/s的多級軸流式壓氣機，頭兩級為跨音速級，帶一級可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉。軸流式壓氣機部分由壓氣機轉(zhuǎn)子和封閉的氣缸組成。裝在壓氣機氣缸內(nèi)的有：進口導(dǎo)葉、十八級轉(zhuǎn)子和靜葉和兩排出口導(dǎo)葉柵。每相鄰的動葉和靜葉列組成一級。在每一個級內(nèi)，動葉片吸收外界作功轉(zhuǎn)換成提供壓縮空氣所需的力，而靜葉片則引導(dǎo)空氣使它以合適的氣流角度進入下一級。壓縮空氣從壓氣機排氣缸出來進入燃燒室。從壓氣機級間抽出的空氣用作透平噴嘴、輪間和軸承的冷卻和密封空氣用，在啟動過程中抽氣作為喘振控制用。

壓氣機轉(zhuǎn)子

壓氣機轉(zhuǎn)子是一個由16個葉輪、2個端軸和葉輪組件、貫穿螺栓和轉(zhuǎn)子動葉組成的組件。前端軸裝有零級動葉片，后端軸裝有第17級動葉片，16個葉輪各自裝有從第1至第16級動葉片。第一級靜葉有46片；第一級動葉32片；末級靜葉片(第17級)108片，后兩列導(dǎo)向葉片EGV1=108片，EGV2=108片。第一級動葉片高度為503.56mm，末級動葉片高度為147.17mm。第16級壓氣機葉輪后端面上有導(dǎo)向風扇。在第16級壓氣機葉輪和壓氣機轉(zhuǎn)子后半軸之間有間隙允許導(dǎo)向風扇汲取壓氣機空氣流，并將空氣引向壓氣機轉(zhuǎn)子后聯(lián)軸器上的15個軸向孔，流到透平前半軸與壓氣機轉(zhuǎn)子后聯(lián)軸器相應(yīng)的15個軸向孔，去冷卻透平葉輪。

壓氣機靜子

氣缸由壓氣機進氣缸、壓氣機氣缸和壓氣機排氣缸組成，它們各自依靠中分面上的法蘭螺栓緊固成一體。進氣缸位于燃氣輪機的前端，在進氣室內(nèi)，它的主要功能是將空氣均勻地引入壓氣機。進氣缸內(nèi)壁安裝有可調(diào)進口導(dǎo)葉（IGV）。壓氣機氣缸內(nèi)壁裝有零級至12級靜葉片；壓氣機排氣缸內(nèi)壁裝有第13級至第17級靜葉和兩列出口導(dǎo)向葉片；他們共同組成壓氣機靜子。氣缸上的抽氣孔允許抽出第9級和第13級的空氣。這部分空氣用于冷卻和密封，也用作起動和停機時喘振的控制。壓氣機排氣缸的功能除能容納壓氣機的后五級外，還構(gòu)成壓氣機擴壓器的內(nèi)外壁，同時為第一級噴嘴組件提供支撐；與壓氣機氣缸和透平氣缸連接；并支持DLN燃燒室外殼。壓氣機排氣室的抽氣為燃料系統(tǒng)提供清吹空氣；為進氣加熱提供氣源；還為壓氣機防喘閥提供控制氣源。

燃燒室

在整臺燃氣輪機中，它位于壓氣機與燃氣透平之間，它有三種功能：①使燃料與由壓氣機送來的一部分壓縮空氣在其中進行有效的燃燒；

②使由壓氣機送來的另一部分壓縮空氣與燃燒后形成的燃燒產(chǎn)物均勻地摻混，使其溫度降低到燃氣透平進口的初溫水平，以便送到燃氣透平中去作功；③控制NOx的生成，使透平的排氣符合環(huán)保標準的要求。PG9351FA燃氣輪機使用的DLN-2.0+燃燒室

燃燒室主要由燃料噴嘴裝配蓋板組件、燃料噴嘴外缸、火焰筒、過渡段、導(dǎo)流襯套、前缸、后缸、聯(lián)焰管組件等構(gòu)成。各組件均可以單獨拆卸。

壓縮空氣由壓氣機的排氣缸流出，首先對過渡段形成沖擊冷卻，再逆流向前，流過火焰筒與導(dǎo)流襯套之間的環(huán)形空間，流向燃燒室頭部組件。其中，有少量空氣用于冷卻火焰筒和罩帽，其余空氣經(jīng)噴嘴上的旋流器進入預(yù)混合室，與由燃料噴嘴噴出的燃料氣進行預(yù)混合。燃料/空氣混合物經(jīng)預(yù)混合管流入火焰筒，被位于兩個上部燃燒室上的高能點火器點燃，火焰起始于噴嘴出口端與頂蓋形成的平面上，并被限制在火焰筒內(nèi)。燃燒產(chǎn)物經(jīng)過渡段進入透平第一級噴嘴環(huán)。各燃燒室之間用聯(lián)焰管連接，未安裝點火器的燃燒室靠聯(lián)焰管聯(lián)焰而著火。

每個燃燒室的端蓋上均勻布置有五只燃料噴嘴。每只燃料噴嘴內(nèi)都有擴散燃燒和預(yù)混燃燒的供氣通道。燃料氣分別來自D5、PM1和PM4環(huán)管。其中，D5供氣，通向五只噴嘴的擴散通道供氣總管，再分配到位每只燃料噴嘴的擴散燃燒通道。PM1供氣，通向一只噴嘴的預(yù)混燃燒供氣通道供氣總管，分流到一只噴嘴的內(nèi)通道和外通道。PM4供氣，通向四只噴嘴的預(yù)混燃燒供氣通道供氣總管，分流到四只噴嘴的內(nèi)通道和外通道。來自每只燃燒室外缸的壓氣機排氣進入燃料噴嘴冷卻空氣總管，分流到五只燃料噴嘴的中心去冷卻燃料噴嘴。

預(yù)混氣體燃料經(jīng)過外圍的燃料通道供入，分別從外、內(nèi)預(yù)混燃料氣入口進入，通過布置于旋流器中的燃料噴嘴噴入由旋流器流出的空氣流中，進行預(yù)混合。每個旋流器葉片由旋流葉片和一個位于其上游的直段葉槳組成，它是中空的，內(nèi)裝有燃料管道，在管道上開有許多燃料噴射孔。外預(yù)混燃料氣從外燃料噴射孔噴出，內(nèi)預(yù)混燃料氣從內(nèi)燃料噴射孔噴出。它們同時噴入預(yù)混室，與一次空氣摻混后進入燃燒區(qū)結(jié)構(gòu)。參與擴散燃燒的燃料從另一燃料供應(yīng)母管進入噴嘴的內(nèi)環(huán)通道，由擴散燃燒噴頭噴出。

此外，在燃燒器的預(yù)混燃料噴管下游加了一圈整流片，可以防止回火的火焰附著在預(yù)混燃料噴管上。燃氣輪機的上部有兩個燃燒室有高能點火器，火花塞可以伸縮。當點火后機組加速時，火花塞被燃燒室中升高的壓力壓回，以免被燒壞。停機后，火花塞又被彈簧壓進燃燒室，以便下一次點火啟動。

DLN2.0+燃燒室的配氣方案

DLN2.0+燃燒室屬于并聯(lián)式分級燃燒，燃燒室的燃料是分級供應(yīng)的，其控制系統(tǒng)比較復(fù)雜。如圖3-35所示，每只燃燒室有5只燃料噴嘴，每只噴嘴有一只擴散通道，一只預(yù)混通道。燃氣輪機周向布置有18個燃燒室，每只燃燒室的5個擴散燃燒通道與擴散燃燒支管相連，由DGCV氣體控制閥調(diào)節(jié)燃料氣體的流量。每只燃燒室的4只預(yù)混通道相互聯(lián)接，組成PM4支管，由PM4GCV氣體控制閥調(diào)節(jié)燃料氣體流量。每只燃燒室剩余的一只預(yù)混通道相互聯(lián)接組成PM1支管，由PM1GCV氣體控制閥調(diào)節(jié)燃料氣體流量。這樣，將所有燃料通道并聯(lián)地分成**，分別由三只控制閥控制燃料氣體的流量。因此DLN-2.0+燃燒室就有五種基本的配氣模式。

(1)擴散燃燒模式

在這種運行模式下，燃料氣直接供給每個燃燒室的5只擴散燃燒燃料氣噴口。這時PM4的預(yù)混通道將用壓氣機出口抽氣進行空氣吹掃。燃氣輪機起動時，從點火到14HS(95%轉(zhuǎn)速)時，燃氣輪機處于這種運行模式。

(2)亞先導(dǎo)預(yù)混模式

在這種運行模式下，燃料氣直接供給每個燃燒室的5只擴散燃燒燃料氣噴口和PM1燃料氣噴口。這時PM4預(yù)混通道將用壓氣機出口抽氣進行空氣吹掃。燃氣輪機起動時，從14HS到加載至10%基本負荷時，相當于燃燒基準溫度（TTRF1）201*（1093℃）時，或卸載時，從TTRF1為1950（1065℃），直至14HS時，燃氣輪機處于這種運行模式。

(3)先導(dǎo)預(yù)混模式

在這種運行模式下，燃料氣分別流到DGCV，PM1GCV和PM4GCV通道，直至預(yù)混燃燒模式時，DGCV關(guān)閉，流過PM1GCV和PM4GCV通道的流量比為20/80。燃機加載時，TTRF1從201*（1093℃）到2270（1243℃）的區(qū)間內(nèi)，或燃機卸載時，TTRF1從2220（1216℃）,直至TTRF1為1950（1065℃），燃氣輪機均處于這種運行模式。在此區(qū)間內(nèi)存在如圖3-36和圖3-37所描述的兩個過渡過程。

(4)預(yù)混燃燒模式

在這種運行模式下，流過PM1GCV和PM4GCV通道的流量比為20/80。當加載時，TTRF1高于2270（1243℃），或卸載時，TTRF1超過2220（1216℃）時，燃氣輪機均處于預(yù)混燃燒模式。此時，燃料直接引入PM1GCV和PM4GCV支管，此時相應(yīng)的燃機負載為50%～100%基本負荷區(qū)間。

（5）甩負荷時的PM1預(yù)混燃燒模式

甩負荷時只保留PM1預(yù)混燃燒通道，相應(yīng)的燃機甩掉部分負載，防止機械超速。DLN-2.0+燃燒室的燃料氣清吹系統(tǒng)

當氣體燃料噴嘴通道沒有燃料氣通過時，為了保證通過燃料噴嘴內(nèi)仍然有一定的空氣流量，要求有清吹系統(tǒng)。當清吹系統(tǒng)有故障時，將會損壞燃燒系統(tǒng)的部件。當燃氣輪機在運行時，要向那些不用的燃料支管提供一個正向的清吹。清吹的壓力是機械設(shè)定的，可用管道或孔板尺寸調(diào)節(jié)其有效通道面積來設(shè)定。通常清吹空氣取自壓氣機排氣，其壓力值P4要大于燃燒室內(nèi)的壓力，以防止氣流的回流。需清吹的支管要安置清吹接口，清吹閥VA1、5和6應(yīng)在35秒內(nèi)打開，清吹閥VA2打開的速度則是可控的。

燃氣透平

把來自燃燒室的，儲存在高溫高壓燃氣中的能量轉(zhuǎn)化為機械功，其中一部分用來帶動壓氣機工作，多余的部分則作為燃氣輪機的有效功輸出，去帶動外界的各種負荷。

PG9351FA的燃氣透平是**軸流式透平。每個透平級由噴嘴和動葉片組成。透平部分包括：透平轉(zhuǎn)子、透平氣缸、噴嘴、復(fù)環(huán)、排氣框架和排氣擴壓段。

透平轉(zhuǎn)子

動葉片的尺寸由第一級（葉高386.69mm）到第**（葉高519.6mm）逐級增高，因為每一級的能量轉(zhuǎn)化使得壓力減少，要求環(huán)形面積增加以接收燃氣的流量，保持各級的容積流量相等。第一級動葉的冷卻結(jié)構(gòu)。它除了有對流冷卻外，在頭部有沖擊冷卻，還有多處氣膜冷卻。為了增強對出氣邊的冷卻，在冷卻通道內(nèi)還鑄有多排針狀的肋條，以增強冷卻效果。第二級動葉片自樅樹形葉根底面至葉頂布置有多孔動葉冷卻用的縱向空氣通道。冷卻空氣從樅樹形葉根底部的冷卻孔引入，流向葉尖，并從那里流出。第**動葉無內(nèi)部空冷。為保持合理的運行溫度，從而保證透平有效的使用壽命，透平轉(zhuǎn)子必須進行冷卻。冷卻是由一般強制性的冷空氣完成的，它沿徑向向外流過葉輪和動葉、靜子之間的空間，然后匯入主氣流。第一級前輪間由壓氣機排氣冷卻。在壓氣機轉(zhuǎn)子后端，轉(zhuǎn)子和壓氣機排氣缸內(nèi)筒之間有一個高壓氣封。來自這個迷宮式氣封的一部分漏氣供應(yīng)穿越第一級前輪間的空氣流。這股冷卻空氣流在第一級噴嘴之后排入主氣流。

第一級后輪間由第二級噴嘴的冷卻空氣冷卻。

第二級前輪間由來自第一級后輪間穿越級間密封的漏氣冷卻，這股空氣在第二級動葉的入口返回燃氣通道。

第二級后輪間由來自內(nèi)部抽氣系統(tǒng)（更確切地，來自壓氣機第十六級和第十七級間的抽氣）的空氣冷卻。這股空氣通過隔塊前端面上的縫進入輪間。來自該輪間的空氣在第**噴嘴入口返回燃氣通道。

第**前輪間由來自第二級輪間穿過級間氣封的漏氣冷卻。這股空氣在第**動葉入口返回燃氣通道。第**后輪間由來自外部安裝的鼓風機(88TK驅(qū)動的離心風機)的空氣冷卻。這股冷卻空氣由管子接到透平排氣框架，先被用來冷卻支柱，然后大部分最終被引入第**后輪間空腔。

來自88BN驅(qū)動的離心風機的冷卻空氣經(jīng)過三個擴壓段支柱中的一個進入#2軸承隧道區(qū)。被過濾`除去對軸承有害的顆粒后的冷卻空氣進入#2軸承隧道區(qū)，在#2軸承回油真空吸力的作用下，部分冷卻空氣進入#2軸承左端作為軸承密封。其余的冷卻空氣在冷卻軸承隧道區(qū)后，由擴壓段支柱中的另一個排至擴壓段間，再由88BD1/2驅(qū)動的離心風機排至廠房外（見通風系統(tǒng)）。第三個擴壓段支柱內(nèi)的流道則通過#2軸承的進油和回油管(見冷卻和密封空氣系統(tǒng))。

透平靜子

透平汽缸、排氣框架，以及安裝在氣缸上的透平噴嘴、復(fù)環(huán)，支承在排氣框架上的2號軸承和透平排氣擴壓段共同組成透平靜子。

1.透平氣缸

透平氣缸控制復(fù)環(huán)和噴嘴的軸向和徑向位置，因此它控制著透平的間隙和噴嘴與透平動葉的相對位置。

2.透平噴嘴燃氣透平有**噴嘴，它們引導(dǎo)經(jīng)過膨脹的高速燃氣流向透平動葉，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。由于通過噴嘴時的高壓降，在內(nèi)外側(cè)都有氣封以防止由泄露引起的系統(tǒng)能量損失。這些噴嘴在熱氣流中工作，它們除了承受燃氣壓力負荷外，還要承受巨大的熱應(yīng)力。

**噴嘴全部有空氣冷卻，其冷卻結(jié)構(gòu)采用薄膜冷卻（在氣道的表面處）、沖擊冷卻和對流冷卻（在葉片和側(cè)壁范圍內(nèi)）的復(fù)合冷卻。第**噴嘴的冷卻通道只有對流冷卻。

來自壓氣機出口的冷卻空氣，經(jīng)過燃燒室過渡段周圍的空腔引入，流入第一級噴嘴的持環(huán)，再流入第一級噴嘴內(nèi)部的冷卻通道，在冷卻噴嘴后，從噴嘴葉片的尾緣小孔中排至主燃氣流中去。在壓氣機第13級抽氣進入第二級噴嘴持環(huán)去冷卻第二級噴嘴，壓氣機第9級抽氣進入第**噴嘴持環(huán)去冷卻第**噴嘴。流入第二級噴嘴的空氣在冷卻葉片后，有一部分從葉片尾緣的小孔中排至主燃氣流，另一部分則從噴嘴內(nèi)環(huán)前端的小孔流出，去冷卻第一級葉輪的出氣側(cè)和第二級葉輪的進氣側(cè)。

3.隔板氣封

連接在第二級和第**噴嘴段內(nèi)徑處的是噴嘴隔板。這些隔板阻止流過噴嘴內(nèi)壁和轉(zhuǎn)子的空氣泄漏。4.復(fù)環(huán)

與壓氣機葉片不一樣，透平動葉葉尖不是直接相對于一個完整的機加氣缸面旋轉(zhuǎn)，而是相對于被稱為復(fù)環(huán)的環(huán)形弧段。復(fù)環(huán)的最主要的功能是為減少葉尖間隙泄漏而提供一個圓柱形面。其次的功能是在熱燃氣和較冷的氣缸之間提供一個高熱阻。

5.排氣框架和擴壓段軸承

燃氣輪機機組有兩只軸頸軸承用以支撐燃氣輪機轉(zhuǎn)子。有一只推力軸承以保持轉(zhuǎn)子與靜子的軸向位置，燃氣輪機蒸汽輪機和發(fā)電機公用一只推力軸承。這些軸承和密封被裝進兩個軸承座中：一在進氣端，另一個在排氣框架中心線上。

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