一种主体单车承载、紧凑设计的中大功率燃气轮机移动电站的制作方法

1.本发明涉及一种可移动式燃气轮机发电机组，尤其是一种占地面积小、可快速展开投入发电的主体单车承载、紧凑设计的中大功率燃气轮机移动电站。


背景技术：

2.中大功率燃气轮机移动电站是一种启动快、功率密度大、建设周期短的高效率移动发电装置。因其具有结构紧凑、启动迅速、地域适应性强、部署时间短等特点，采用中大功率燃气轮机移动电站，可应对自然灾害突发失电、军事、紧急医疗、电网改迁、动力主干检修等电网无法覆盖或要求电力稳定、可靠供应的状况。但目前国内自主研制且拥有市场应用的燃气轮机移动电站最大功率在3mw以下，无法满足短时大功率应急供电的需要。然而截止到目前，国内尚未大规模出现中大功率等级燃气轮机移动电站的设计方案。
3.由于中大功率等级的电力需求，为保证整个机组的机动性及地面适应性，多将燃气轮机与发电机分体运输，若运输状态下重量分布不均，易导致牵引车头附着力不足、在斜坡上已出现打滑现象，且因分体运输、现场组装的方式，底盘基础连接后的整体刚度不易保证，整体调平精度较一体底盘基础的调平精度差、难度高。因此需有针对性地考虑主体单车承载、紧凑设计中大功率燃气轮机移动电站方案，合理考虑发电装置与移动载体适配技术、快速拆装及维护技术，提供快速、可靠的连接形式，以保障整个机组的正常、稳定运行，并有效降低运行现场的安装难度。


技术实现要素：

4.本发明提供一种运行主体单车承载运输、运行，附属系统紧凑设计的中大功率车载式燃气轮机移动电站方案。
5.本发明的目的是这样实现的：包括进气系统1、主车底盘14、发电机空冷器9、排气整流与排风集成系统10、排气消音系统11、进风系统12、燃机滑油空冷器17、中性点柜18、燃料系统19、电控车底盘20、发电机滑油系统21、燃气轮机滑油系统22、进气系统调整支腿23、进气系统软连接24、动力输出电缆25，主车底盘14作为移动单元，其上货台平面前部、中部、后部左右对称设置有液压调平支腿16，位于车体后半部设置有左右对称、可单独控制的4组液压悬架15，在运输状态下，其上自车尾至鹅颈、自下至上安装有燃气轮机箱装体底架2、燃气轮机减振系统13、带底架燃气轮机4、燃气轮机箱装体3、联轴器及保护罩5、发电机滑油系统21、轻型发电机6、中性点柜18、出线母排7、出口断路器柜8，燃气轮机箱装体3上靠近主车尾部一侧设计安装有进气口运输盖板，靠近发电机一侧设计安装有联轴器运输盖板，顶部设计有进风盖板、排气排风整体盖板，由上述4块运输盖板、燃气轮机箱装体3、燃气轮机箱装体底架2和主车底盘14的货台平面共同构成的封闭区域内，自下至上分布有燃气轮机滑油系统22、火气系统、燃气轮机本体i/o柜、燃气轮机减振系统13和带底架燃气轮机4，燃气轮机减振系统13通过上下预留接口分别与带底架燃气轮机4、主车底盘14货台平面相连；电控车底盘20上安装有成撬的电气控制系统27。
6.本发明还包括这样一些结构特征：
7.1.主车底盘14首部设计有一组用于甩挂和临时停放的液压甩挂支腿26。
8.2.进气系统1采用三面进气的形式，其内部设计安装有进气消音器；主体单车承载、紧凑设计的中大功率燃气轮机移动电站排气装置采用向上排气方式，分为两级：第一级排气系统内部的弧形流道设计，消除排气旋流影响，并使排气流场充分扩散，具有初步的消音效果；第二级为排气消音系统11；第一级排气系统与排放消音系统在运输与安装时设计为一体排气整流与排风集成系统10，通过进风系统12中风机带动气体流动，将移动电站机组运行时产生的热量排出且有效减小噪声值，保证燃气轮机箱装体3内部各监测元件的正常工作；出口断路器柜8配合励磁保护同期屏，用于励磁、断路调节及发电机并网发电时的同期调节，通过其内部预留的电缆输出接口，连接动力输出电缆25将轻型发电机6发出的电能输送至大型用电设备终端。
9.3.当主车底盘14、电控车底盘20及其他模块化附属系统运抵现场后，事先定位主车底盘14并甩挂，按顺序摘掉排气排风整体盖板、进风盖板后，依次吊装落位排气整流与排风集成系统10、排气消音系统11、进风系统12，并通过系统间预设的楔形定位块组，进行快速定位连接、紧固；拆掉发电机空冷器运输盖板后，吊装发电机空冷器9，并通过上装接口紧固连接。
10.4.当主车底盘14、电控车底盘20及其他模块化附属系统运抵现场后，事先定位主车底盘14并甩挂，按顺序摘掉排气排风整体盖板、进风盖板后，依次吊装落位排气整流与排风集成系统10、排气消音系统11、进风系统12，并通过系统间预设的楔形定位块组，进行快速定位连接、紧固；拆掉发电机空冷器运输盖板后，吊装发电机空冷器9，并通过上装接口紧固连接。
11.5.根据权利要求1所述的一种主体单车承载、紧凑设计的中大功率燃气轮机移动电站，其特征在于：拆掉进气口运输盖板后，吊装落位进气系统1，并调整四个进气系统调整支腿23，使得进气系统软连接24在安装调整裕度范围内适中位置，进气系统软连接24与箱体进气口连接、紧固；拆掉联轴器运输盖板，调整轻型发电机6位置、角度，通过联轴器将燃气轮机动力涡轮输出轴法兰与发电机驱动端法兰连接，并使轴向、径向、角度偏差控制在允许范围内，确认上述偏差控制合格后，安装联轴器保护罩；按照预先配制好撬间管路的总体布置，落位燃机滑油空冷器17、燃料系统19，并微调撬间管路与燃机滑油空冷器17、燃料系统19的相对位置，保证管路连接气密可靠。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过重量分布的合理分配，将重量较大的轻型发电机放置于靠近主车鹅颈的货台平面上，用以增加运输时牵引车头的地面附着力，有效解决运输状态斜坡易打滑的问题；发明设计将燃气轮机、发电机同车运输，省去现场对接时间，可有效避免两设备分体运输、现场对接的不便及时间过长的情况，有效提高现场作业效率；因整体运输，调平过程仅涉及主车底盘整体调平，避免分体运输连接后底盘刚度不足导致的调平精度差等问题，有效保障移动电站机组运行的稳定性。
13.主体单车承载、紧凑设计的中大功率燃气轮机移动电站，因其具有结构紧凑、启动迅速、地域适应性强、部署时间短等特点，采用主体单车承载、紧凑设计的中大功率燃气轮机移动电站，可应对自然灾害突发失电、军事、紧急医疗、电网改迁、动力主干检修等电网无法覆盖或要求电力稳定、可靠供应的状况。通过发电装置主体单车承载设计和承载单元紧
凑设计适配有效降低了安装区域面积要求，可不断满足应急供电范围扩大和应急供电等级提高的需求，为提升我国对于突发电力中断的快速恢复及稳定外供的自主研发能力奠定坚实的基础。
附图说明
14.图1为本发明结构拼装整体侧视图；
15.图2为本发明结构拼装整体俯视图；
16.各部分组件编号如下：1-进气系统；2-燃气轮机箱装体底架；3-燃气轮机箱装体；4-带底架燃气轮机；5-联轴器及保护罩；6-轻型发电机；7-出线母排；8-出口断路器柜；9-发电机空冷器；10-排气整流与排风集成系统；11-排气消音系统；12-进风系统；13-燃气轮机减振系统；14-主车底盘；15-液压悬架；16-液压调平支腿；17-燃机滑油空冷器；18-中性点柜；19-燃料系统；20-电控车底盘；21-发电机滑油系统；22-燃气轮机滑油系统；23-进气系统调整支腿；24-进气系统软连接；25-动力输出电缆；26-液压甩挂支腿；27-电气控制系统。
具体实施方式
17.下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
18.结合图1中图2，本发明的主要保护的内容包括：燃气轮机移动电站机组整体构成；燃气轮机移动电站机组组装方式；进一步限定单车承载方式，省去现场对接时间；进一步限定整体调平优势；调平分粗调、精调。
19.如图1-2所示的发明是一种主体单车承载、紧凑设计的中大功率燃气轮机移动电站，由进气系统1、燃气轮机箱装体底架2、燃气轮机箱装体3、带底架燃气轮机4、联轴器及保护罩5、轻型发电机6、出线母排7、出口断路器柜8、发电机空冷器9、排气整流与排风集成系统10、排气消音系统11、进风系统12、燃气轮机减振系统13、主车底盘14、液压悬架15、液压调平支腿16、燃机滑油空冷器17、中性点柜18、燃料系统19、电控车底盘20、发电机滑油系统21、燃气轮机滑油系统22、进气系统调整支腿23、进气系统软连接24、动力输出电缆25、液压甩挂支腿26、电气控制系统27等构成。
20.主体单车承载、紧凑设计的中大功率燃气轮机移动电站由集成燃气轮机、发电机及配套设备的主车模块、电控车模块半挂车单元及其他满足道路运输标准的模块化附属系统构成，主要包括运输状态下集成在主车模块上的箱装体底架、隔声箱装体(内部包含燃气轮机本体、燃机底架、减振系统、火气系统、燃机滑油系统，燃机控制系统i/o柜)、联轴器及保护罩、发电机本体、发电机滑油系统、出线母排、中性点柜、出口断路器柜、由对称分布于主车模块左右两侧的多对液压调节支腿构成的液压调平系统，集成于电控车模块单元中的电气控制系统、分布于主车及其他模块上的分布式i/o柜，运行状态下安装的排气排风系统、进气过滤系统、进风系统、燃料系统、动力输出电缆等，是一种建设周期短(无须现场机械对接)、展开启动快、功率密度大的高效率移动发电装置。
21.采用主车底盘14作为移动单元，其上货台平面前部、中部、后部左右对称设置有液压调平支腿16，位于车体后半部设置有左右对称、可单独控制的4组液压悬架15，在运输状态下，其上自车尾至鹅颈、自下至上安装有燃气轮机箱装体底架2、燃气轮机减振系统13、带底架燃气轮机4、燃气轮机箱装体3、联轴器及保护罩5、发电机滑油系统21、轻型发电机6、中
性点柜18、出线母排7、出口断路器柜8等。燃气轮机箱装体3上靠近主车尾部一侧设计安装有进气口运输盖板，靠近发电机一侧设计安装有联轴器运输盖板，顶部设计有进风盖板、排气排风整体盖板，由上述4块运输盖板、燃气轮机箱装体3、燃气轮机箱装体底架2和主车底盘14的货台平面共同构成的封闭区域内，自下至上分布有燃气轮机滑油系统22、火气系统、燃气轮机本体i/o柜、燃气轮机减振系统13和带底架燃气轮机4，燃气轮机减振系统13通过上下预留接口分别与带底架燃气轮机4、主车底盘14货台平面相连。燃气轮机采用具有自主知识产权的25mw级双燃料燃气轮机，用以满足不同燃料供给的需求。主车底盘14首部设计有一组液压甩挂支腿26，用于甩挂和临时停放。
22.电控车底盘20作为移动单元，其上安装有成撬的电气控制系统27，主要包括铅蓄电池、ups主机柜、mcc柜、信号采集控制柜、控制系统配电柜、励磁同期保护柜、办公区、操作台、起动电机变频柜、电控间箱体等。该移动单元可作为一个整体单元运输和调试，引出的动力、控制电缆输出接口均可通过特殊设计的快速连接航插与其他模块化附属系统连接。
23.当主车底盘14、电控车底盘20及其他模块化附属系统运抵现场后，事先定位主车底盘14并甩挂，按顺序摘掉排气排风整体盖板、进风盖板后，依次吊装落位排气整流与排风集成系统10、排气消音系统11、进风系统12，并通过系统间预设的楔形定位块组，进行快速定位连接、紧固；拆掉发电机空冷器运输盖板后，吊装发电机空冷器9，并通过上装接口紧固连接。
24.启动主车液压调平系统，通过将6支液压调平支腿16合理分组，一键完成主车整体调平。合理运用“四点”调平算法，通过“粗调”和“精调”阶段分配，快速、准确地将燃气轮机移动电站主车底盘14水平度调整至要求精度范围内。
25.拆掉进气口运输盖板后，吊装落位进气系统1，并调整四个进气系统调整支腿23，使得进气系统软连接24在安装调整裕度范围内适中位置，进气系统软连接24与箱体进气口连接、紧固；拆掉联轴器运输盖板，调整轻型发电机6位置、角度，通过联轴器将燃气轮机动力涡轮输出轴法兰与发电机驱动端法兰连接，并使轴向、径向、角度偏差控制在允许范围内，确认上述偏差控制合格后，安装联轴器保护罩；按照预先配制好撬间管路的总体布置，落位燃机滑油空冷器17、燃料系统19，并微调撬间管路与燃机滑油空冷器17、燃料系统19的相对位置，保证管路连接气密可靠。上述安装步骤彼此无关联，可同步开展。
26.将电控车底盘20停放于适合位置，通过事先预制的两端带有快速连接航插的电气、控制电缆，一端与电控车底盘20上预留的航插面板连接，另一端与主车及地面附属系统上预留的航插接口连接。
27.进气系统1采用三面进气的形式，可保证向燃机提供洁净、气流不均匀度小的空气，其内部设计安装有进气消音器用于吸收高流速进气产生的噪声，同时吸收燃机运行过程向外辐射的噪声；主体单车承载、紧凑设计的中大功率燃气轮机移动电站排气装置采用向上排气方式，分为两级：第一级排气系统内部的弧形流道设计，可消除排气旋流影响，并使排气流场充分扩散，具有初步的消音效果；排气消音系统11可进一步提高排气降噪效果，以保证移动电站机组运行时整体噪声水平在许用范围内。为进一步降低现场安装工作量，第一级排气系统与排放消音系统在运输与安装时设计为一体排气整流与排风集成系统10，通过进风系统12中风机带动气体流动，将移动电站机组运行时产生的热量排出且有效减小噪声值，保证燃气轮机箱装体3内部各监测元件的正常工作；出口断路器柜8配合励磁保护
同期屏，用于励磁、断路调节及发电机并网发电时的同期调节，通过其内部预留的电缆输出接口，连接动力输出电缆25将轻型发电机6发出的电能输送至大型用电设备终端。
28.综上，本发明提供一种运行主体单车承载运输、运行，附属系统紧凑设计的中大功率车载式燃气轮机移动电站方案。由集成燃气轮机、发电机及配套设备的主车模块、电控车模块半挂车单元及其他满足道路运输标准的模块化附属系统构成，主要包括运输状态下集成在主车模块上的箱装体底架、隔声箱装体(内部包含燃气轮机本体、燃机底架、减振系统、火气系统、燃机滑油系统)、联轴器、发电机本体、发电机滑油系统、出线母排、中性点柜、出口断路器柜、由对称分布于主车模块左右两侧的多对液压调节支腿构成的液压调平系统，集成于电控车模块单元中的电气控制系统、分布于主车模块上的分布式i/o柜，运行状态下安装的排气排风系统、进气过滤系统、进风系统、燃料系统、动力输出电缆等，是一种建设周期短(无须现场机械对接)、展开启动快、功率密度大的高效率移动发电装置。
29.主体单车承载、紧凑设计的中大功率燃气轮机移动电站，因其具有结构紧凑、启动迅速、地域适应性强、部署时间短等特点，采用主体单车承载、紧凑设计的中大功率燃气轮机移动电站，可应对自然灾害突发失电、军事、紧急医疗、电网改迁、动力主干检修等电网无法覆盖或要求电力稳定、可靠供应的状况。通过发电装置主体单车承载设计和承载单元紧凑设计适配有效降低了安装区域面积要求，可不断满足应急供电范围扩大和应急供电等级提高的需求，为提升我国对于突发电力中断的快速恢复及稳定外供的自主研发能力奠定坚实的基础。