一種焦爐煤氣燃機用渦輪增壓器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本專利涉及產(chǎn)品屬于發(fā)電用焦爐煤氣內(nèi)燃機用渦輪增壓器，特別涉及到燃機渦輪增壓器的整機、壓氣機、渦輪和推力軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計；增壓器外型及接口安裝尺寸的設(shè)計。
【背景技術(shù)】
[0002]使用大功率內(nèi)燃機發(fā)電機組進行焦爐(尾)煤氣發(fā)電綜合利用方案是目前比較成熟的途徑之一，具有一次投資小、建站周期短、功率范圍根據(jù)氣源而定和搬迀方便的特點，非常適合于分散的中小焦化廠，有利于環(huán)境保護，變廢為寶，減少廢氣排空燃燒造成的廢氣污染和大氣溫升。
[0003]焦爐(尾)煤氣內(nèi)燃機發(fā)電機組以焦爐(尾)煤氣為燃料，采用工控機控制焦爐(尾)煤氣進氣，根據(jù)焦爐(尾)煤氣濃度變化自動調(diào)整混合氣空燃比，具有有效的防爆措施，為了有效提高焦爐(尾)煤氣內(nèi)燃機發(fā)電機組輸出功率，采用進氣增壓中冷技術(shù)，新鮮空氣經(jīng)過渦輪增壓器增壓，再經(jīng)中冷器冷卻后進入氣缸，提高了空氣充量，與自然充氣相比，輸出功率提高30%以上。因此開發(fā)適合于焦爐(尾)煤氣內(nèi)燃機的渦輪增壓器對于機組的穩(wěn)定可靠運行是非常必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]1.一種渦輪增壓器一ZN250RJ-1型燃機渦輪增壓器，其特征在于:由軸流式廢氣渦輪和離心式壓氣機構(gòu)成，二者共軸由外部供油的內(nèi)置浮動軸承和推力軸承支撐在20000?40000rpm間高速旋轉(zhuǎn)，渦輪由內(nèi)燃機排出的廢氣經(jīng)進氣殼進入噴嘴環(huán)膨脹產(chǎn)生高速氣流推動渦輪高速旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動壓氣機葉輪高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生局部真空，新鮮空氣經(jīng)消音器進入葉輪高速旋轉(zhuǎn)獲得高速度經(jīng)葉片式擴壓器擴壓匯入蝸殼形成高壓空氣進入內(nèi)燃機進氣道，形成新鮮空氣沖量和掃氣，提高新鮮空氣充量，增加焦爐煤氣充量，提高內(nèi)燃機輸出功率30%以上。
[0005]2.由于16V240型焦爐煤氣內(nèi)燃機煤氣加壓方式的需要，ZN250RJ-1型燃機渦輪增壓器渦輪端廢氣流量高于壓氣機端新鮮空氣流量，與柴油機用渦輪增壓器相比，結(jié)構(gòu)設(shè)計上渦輪與壓氣機葉輪輪徑比增大，推力軸承有更大的承載能力。
[0006]3.ZN250RJ-1型燃機渦輪增壓器滿足16V240型焦爐煤氣內(nèi)燃機匹配要求，標定功率2000kW ;燃機渦輪增壓器可靠性和壽命滿足該型焦爐煤氣內(nèi)燃機運用檢修周期要求。
[0007]4.ZN250RJ-1型燃機渦輪增壓器燃進殼、噴嘴環(huán)、渦輪葉片和渦輪出氣殼，為滿足燃機排溫高和耐酸蝕要求，采用了特殊耐高溫材料或進行了表面特殊處理。
[0008]5.ZN250RJ-1型燃機渦輪增壓器進排氣、潤滑油、冷卻水連接口布局設(shè)計合理，可以與焦爐煤氣內(nèi)燃機及外界連接管路平順對接，暢通無阻。
[0009]附圖1為ZN250RJ-1型燃機渦輪增壓器結(jié)構(gòu)示意圖
【具體實施方式】
[0010]如圖1所示，ZN250RJ-1型燃機渦輪增壓器以ZN250型柴油機用渦輪增壓器為基礎(chǔ)，按照16V240型焦爐煤氣內(nèi)燃機的安裝聯(lián)接和配套要求，對燃機增壓器的渦輪、壓氣機和軸承及氣油水聯(lián)接進行了重新設(shè)計，并借用了 N250型柴油機用渦輪增壓器成熟的部件，完成了燃機增壓器整機開發(fā)設(shè)計。具體研發(fā)設(shè)計內(nèi)容如下:
[0011]1.根據(jù)焦爐煤氣內(nèi)燃機流量要求，設(shè)計開發(fā)了燃機增壓器壓氣機葉輪和擴壓器，使壓氣機的壓比和流量特性與燃機流量特性匹配在壓氣機高效區(qū)。
[0012]2.根據(jù)焦爐煤氣內(nèi)燃機流量要求，設(shè)計開發(fā)了燃機增壓器渦輪和噴嘴環(huán)，使燃機增壓器的渦輪流量特性與燃機流量特性匹配在燃機增壓器渦輪高效運行區(qū)內(nèi)。
[0013]3.根據(jù)燃機增壓器結(jié)構(gòu)渦輪與壓氣機葉輪輪徑比增大軸向推力大的特點，要求軸承有更大的承載能力，開發(fā)了新結(jié)構(gòu)推力軸承，滿足了使用要求。
[0014]4.燃機增壓器中心高與該型焦爐煤氣內(nèi)燃機要求一致，確保燃機增壓器的安裝與焦爐煤氣內(nèi)燃機相關(guān)零部件不發(fā)生干涉。
[0015]5.ZN250RJ-1型燃機渦輪增壓器燃進殼、噴嘴環(huán)、渦輪葉片和渦輪出氣殼，為滿足燃機排溫高和耐酸蝕要求，采用了特殊耐高溫材料或進行了表面特殊處理。
[0016]6.設(shè)計了新結(jié)構(gòu)渦輪進氣殼，合理設(shè)計其外形和渦輪進口，保證該型焦爐煤氣內(nèi)燃機排氣總管與燃機增壓器渦輪平順連接。
[0017]7.設(shè)計了冷卻水聯(lián)接、潤滑油聯(lián)接，使增壓器潤滑油、冷卻水與該型焦爐煤氣內(nèi)燃機實現(xiàn)對接。
【主權(quán)項】
1.一種渦輪增壓器--ZN250RJ-1型燃機渦輪增壓器，其特征在于:由軸流式廢氣渦輪和離心式壓氣機構(gòu)成，二者共軸；廢氣推動渦輪高速旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動壓氣機葉輪，新鮮空氣經(jīng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)和擴壓器擴壓形成高壓空氣形成新鮮空氣沖量和掃氣，提高焦爐煤氣內(nèi)燃機輸出功率30%以上。2.ZN250RJ-1型燃機渦輪增壓器渦輪端廢氣流量允許比壓氣機端空氣流量大20?30%，因此增壓器結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)柴油機用增壓器有較大差異，渦輪與壓氣機葉輪輪徑比增大，推力軸承有更大的承載能力。3.ZN250RJ-1型燃機渦輪增壓器滿足16V240型焦爐煤氣內(nèi)燃機匹配要求，標定功率2000kW，滿足該型焦爐煤氣內(nèi)燃機運用檢修周期要求。4.ZN250RJ-1型燃機渦輪增壓器燃進殼、噴嘴環(huán)、渦輪葉片和渦輪出氣殼，為滿足燃機排溫高和耐酸蝕要求，采用了特殊耐高溫材料或進行了表面特殊處理。5.ZN250RJ-1型燃機渦輪增壓器進排氣、潤滑油、冷卻水連接口可以與焦爐煤氣內(nèi)燃機及外界連接管路平順對接。
【專利摘要】一種渦輪增壓器：ZN250RJ-1型燃機渦輪增壓器，用于匹配16V240型焦爐煤氣內(nèi)燃機，標定功率2000kW。本產(chǎn)品特征在于為16V240型焦爐煤氣內(nèi)燃機提供一種渦輪增壓器，滿足該焦爐煤氣內(nèi)燃機性能和耐高溫耐腐蝕要求，可以長期穩(wěn)定聯(lián)合運行。
【IPC分類】F02C6/12, F02B37/00
【公開號】CN105275617
【申請?zhí)枴緾N201510829095
【發(fā)明人】尚玉林, 朱曉偉, 趙國明, 王子成
【申請人】天津機輛軌道交通裝備有限責任公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年11月24日