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2017年中国燃气轮机配套消声过滤装备行业概况【图】

燃气轮机配套消声过滤装备李玲玲 2017-07-25 05:42 来源：智研咨询

（1）燃气轮机基本原理

燃气轮机是国际公认的国家战略尖端技术装备，一般由压气机、燃烧室、动力涡轮（透平）构成，压气机是将进气系统空气增压压缩送入燃烧室，燃烧室将燃料（天然气、油料、瓦斯气等）与高压空气掺混爆炸燃烧，产生强大动力，推动后部的动力涡轮，产生轴动力输出，大部分用于动力输出，少部分带动前部的压气机工作。燃气轮机与航空发动机一脉相承，基本原理相同，具有相对体积小、重量轻、振动小、可输出功率范围大的特点。根据需求不同，燃气轮机的输出功率可从几千瓦到接近 40 万千瓦。

燃气轮机可广泛应用于电力、能源、船舶、交通等领域。燃气轮机的动力输出带动发电机进行发电，就成为燃气轮机发电机组；带动压缩机工作，就可以成为燃气轮机管输动力机组；作为船舶驱动动力，就成为船舶动力机组等。

某种燃气轮机发电机组工作原理如下所示：

资料来源：公开资料整理

（2）燃气轮机的噪声概述

由于燃气轮机是高温爆炸性质燃烧，在燃烧室内会产生高强噪声，通过压气机和进气系统逆气流、后部动力涡轮（透平）高温高速气流传播至外环境，通过壁面透射到主机外，同时，燃气轮机内部的压气机和动力涡轮（透平）转子上的高速旋转叶片也会产生噪声和燃烧室内噪声同时向外传播。

某型号燃气轮机噪声频谱如下：

资料来源：公开资料整理

燃气轮机进气噪声一般为 125-145 分贝，主机本体噪声一般在 105-135 分贝，排气噪声一般为 135-155 分贝，因主机厂商燃气轮机型号而不同。一般来讲，航改机（航空发动机改型成地面使用的燃气轮机）噪声较高，工业燃气轮机噪声较低。

（3）燃气轮机配套消声装备的工作原理及主要构成

以燃气轮机发电机组为例，燃气轮机发电机组的噪声主要由燃气轮机产生，其次为发电机噪声、泵体噪声、通风风机噪声等。除了考虑噪声控制外，由于燃气轮机对进气空气洁净程度要求较高还应考虑燃气轮机进气的洁净程度，为避免影响内部叶片使用寿命，因此需在进气系统及通风进风系统加装空气过滤装置。通过系统消声过滤装备的设置，使得燃气轮机发电机组噪声得到有效控制并达到噪声排放标准要求，进气洁净度得到保证。

一般来说，燃气轮机发电机组成套装备包括配套消声过滤装备，一起统称为燃气轮机发电机组，配套消声过滤装备等统称为辅机。

燃气轮机配套消声装备工作原理图如下：

资料来源：公开资料整理

燃气轮机配套消声过滤装备主要由进气过滤消声系统、隔声箱体（壳体）和底盘（台架）系统、通风消声过滤系统、排气消声系统等构成。

全套燃气轮机配套消声过滤设备的各分系统以及分系统的消声过滤产品组成如下图：

资料来源：公开资料整理

（4）燃气轮机配套消声过滤装备业务的主要特点

由于与燃气轮机紧密连接，燃气轮机配套消声过滤装备在噪声气动性能上是燃气轮机功能的延伸，与一般消声产品有根本性的不同。

①技术难度大

燃气轮机配套消声过滤装备不仅根据总体布局和工作分工界面考虑各种结构和连接关系，整体的噪声控制、气流流场、系统温度场、结构固有频率、抗震等，各部分结构承载应力、抗风雪载应力、热应力、疲劳强度等，使其在寿命期内不仅自身结构和性能不能出现问题，而且保证影响主机在许可的参数之内工作。由于与燃气轮机紧密连接，燃气轮机配套消声过滤装备在噪声气动性能上是燃气轮机功能的延伸，与一般消声产品有根本性的不同。

②质量要求高

燃气轮机主机为公认尖端技术装备，单体价值高，对质量、尺寸精度要求高，微小差错就会影响装配和性能的发挥，影响大，容错率几乎为零；对材料、焊接、涂装要求均很高，材料不允许裂纹变形等，焊接必须保证强度，不存在砂眼暗裂等，涂装保证寿命、不得产生锈蚀等。特别是进气系统，在高强噪声和振动环境中，不能有任何异物脱落进入燃气轮机。燃气轮机中超高速旋转的叶片碰到任何异物都会造成损害，使得几千万元以上的燃气轮机直接报废或大修。因此质量要求高，质量管理难度大。

③制造管理难度大

燃气轮机配套消声过滤装备基本是单套或几套供货，每次生产组织均需要详细策划、工人培训到位、保证材料和加工均有全程可追溯性。不仅各系统要保证装配精度和准确，而且必须各个环节保证质量要求，如：采购材料零件种类多，各个周期又不同，加工中必须严格按照定型的工艺参数操作等；要求生产管理、工艺和制造工人素质较高，技术工人必须具备识别复杂图纸、工艺文件和质量标准等能力，以保证加工顺利进行。

（5）主要案例