M7 GPB80D Groupe électrogène à turbine à gaz

propose des turbines à gaz et des ensembles générateurs de haute qualité conçus et produits conformément aux normes ISO9001, offrant aux clients la meilleure valeur et les délais de livraison les plus courts.
les capacités en conception et fabrication incluent :
Une équipe d'ingénieurs en conception, mécanique, électrique, système de contrôle et applications, ayant plusieurs années d'expérience dans le travail de conception, ainsi que des capacités complètes en fabrication et assemblage d'ensembles générateurs.
a vendu plus de 12 000 turbines à gaz industrielles, offrant une grande satisfaction clientèle à l'échelle mondiale grâce à leur ultra-fiabilité et à un service après-vente mature.

Générateur à turbine à gaz

Le GPB80 est un générateur à turbine à gaz industrielle d'une capacité de 8 MWe, fabriqué par Heavy Industries, Ltd. Il inclut les composants nécessaires pour produire de la chaleur et de l'électricité, tels que la turbine à gaz, la boîte de réduction, les couplages, le générateur alternatif, l'appareil de démarrage et le système de lubrification. Ce générateur à turbine à gaz est conçu pour fournir une puissance de base continue.

Turbine à gaz

Une turbine à gaz est un dispositif qui convertit l'énergie thermique en énergie mécanique. Elle se compose d'un ou de plusieurs compresseurs, d'un dispositif de chauffage pour le fluide de travail et d'une ou plusieurs turbines. La turbine à gaz utilisée dans le générateur à turbine à gaz GPB80 est le modèle M7A-03, conçu et fabriqué par Heavy Industries dans son usine d'Akashi à Kobe, au Japon, en utilisant la technologie la plus récente, caractérisée par une haute efficacité et une longue durée de vie. Elle utilise une turbine à gaz industrielle à cycle ouvert, non régénérative, avec une configuration mono-arbre, adaptée pour entraîner des générateurs. Le M7A est un modèle relativement mature dans la gamme des turbines à gaz. La première turbine à gaz M7A a été livrée en 1994. À ce jour, plus de 200 unités de turbines à gaz M7A ont été livrées dans le monde entier.

Spécifications de la turbine à gaz

- Fabricant : Heavy Industries, Ltd.

- Modèle : M7A-03

- Type : Cycle ouvert, sans réchauffage

- Nombre d'arbres : Mono-arbre

- Vitesse de l'arbre de la turbine principale : 13790 tr/min

- Dimensions : Longueur 4,2 [m] x Largeur 1,5 [m] x Hauteur 1,7 [m]

- Poids : 5,2 [tonnes]

- Sens de rotation : Anticlockwise (en regardant depuis le côté éloigné de l'arbre de sortie, vers le côté de l'embrayage de sortie)

Compresseur

Le compresseur est développé en utilisant une technologie mature de compresseur axial industriel. Le compresseur est de type à 11 étages axiaux, utilisant des pales creuses à corde large pour améliorer sa résistance à la corrosion et la solidité des pales, tout en optimisant les caractéristiques aérodynamiques.

Une inspection visuelle peut être effectuée par le biais du port d'inspection situé au-dessus du collecteur d'admission, éliminant ainsi la nécessité de démonter le corps principal lors des opérations de maintenance. De plus, la conception divisée horizontalement de l'enveloppe du compresseur facilite la dépose et l'inspection sur site lors des interventions de maintenance.

Les pales rotor de la première à la sixième étape du compresseur sont fabriquées en alliage de titane, offrant une grande résistance et une excellente résistance à la corrosion. Les pales rotor des étapes 7 à 11, ainsi que toutes les autres pales d'étape, sont fabriquées en acier inoxydable, offrant une haute résistance à la fluage. L'écrêtement du bout du rotor et l'écrêtement interne du stator sont fabriqués en matériau d'usure en aluminium, ce qui permet d'obtenir une efficacité adiabatique plus élevée en maintenant un écart minimal au niveau des extrémités pendant le fonctionnement.

Le compresseur comprend des aubes-guide d'entrée et des aubes de stator variables. En changeant la position angulaire des pales, une marge de surpression suffisante est assurée pendant le processus de démarrage. Une haute efficacité peut être maintenue pendant le fonctionnement continu.

Spécifications du compresseur

・ Type : Écoulement axial

・ Étapes : 11

・ Rapport de pression : 16:1

・ Matériaux : Alliage de titane, acier inoxydable

・ Aubes-guide d'entrée (IGV) : 1ère étape

・ Aubes de stator variables (VSV) : 3ème étape (1ère-3ème)

Chambre de combustion

La chambre de combustion de la turbine à gaz est un brûleur de type can. L'utilisation d'un brûleur de type can permet une démontage plus facile, car le brûleur peut être retiré pour inspection et nettoyage sans avoir besoin de démonter l'habillage principal. De plus, la chambre de combustion peut être retirée pour inspecter l'alésage de la turbine.

Le design double paroi du tube de flamme de la chambre de combustion permet un refroidissement efficace. De plus, le revêtement isolant thermique sur la paroi intérieure peut significativement prolonger sa durée de vie, et l'habillage externe indépendant du brûleur facilite l'inspection et l'entretien.

Spécifications de la Chambre de Combustion

・ Type : Can-type

・ Nombre de Chambres de Combustion : 6

・ Méthode de Réduction des Émissions : DLE (Dry Low Emission)

・ Méthode d'Allumage : Système d'Allumage à Haute Énergie

・ Poids : 70 [kg] (par chambre de combustion)

・ Dimensions : Longueur 0,4 [m] x Largeur 0,3 [m] x Hauteur 0,3 [m] (par chambre de combustion)

Composant de la Turbine

Le rotor de la turbine se compose de quatre disques. Ils sont fabriqués à partir d'une superalliage au nickel forgé. Ces quatre disques, avec le rotor d'entraînement, sont fixés aux roulements avec des boulons d'arbre principal pour former le corps de la turbine.
Le refroidissement par air des pales du rotor et des tuyères des premières et deuxièmes étapes est fourni à l'intérieur par le compresseur. L'efficacité du refroidissement est améliorée en modifiant la structure interne de refroidissement des pales et des tuyères.

Les extrémités des pales des premières et deuxièmes étapes sont recouvertes d'un revêtement abrasif en aluminium. La surface intérieure de l'enveloppe pour la turbine des troisième et quatrième étapes est équipée de joints en nid d'abeille. Ce design aide à minimiser l'écartement des pointes sans endommager les extrémités des pales.

Spécifications de la turbine

・ Type : Écoulement axial

・ Nombre d'étapes : 4

・ Poids du rotor : 850 [kg]

Boîte de vitesses (roue réductrice)

La fonction principale de la boîte de vitesses est de réduire la vitesse de sortie du turbogaz à la vitesse requise par les équipements auxiliaires.

La boîte de réduction est spécifiquement conçue pour les turbines à gaz de type industriel. Elle utilise un engrenage auxiliaire cylindrique pour prolonger le cycle d'entretien et utilise l'huile de lubrification du système de lubrification de la turbine pour fonctionner continuellement avec une haute efficacité. L'huile de lubrification dans la boîte de réduction doit maintenir des caractéristiques stables en cas de variations de température et doit avoir une bonne résistance à l'acide et à l'eau. L'huile de lubrification ne doit pas avoir d'effets néfastes sur les matériaux tels que les engrenages et les roulements.

Spécifications de la Boîte de Réduction

- Fabricant : Hitachi Ltd. Nico Transmission Equipment
- Type : Engrenage planétaire
- Capacité : 9000 [kW]
- Poids : 6,8 [Tonnes]
- Dimensions : Longueur 1,6 [m] x Largeur 1,6 [m] x Hauteur 1,7 [m]

Couplings

La turbine à gaz, la boîte de vitesses et le générateur AC sont connectés à l'aide d'embrayages pour former une assemblée coaxiale. L'embrayage haute vitesse entre la turbine à gaz et la boîte de vitesses est de type membrane flexible. L'embrayage basse vitesse entre la boîte de vitesses et le générateur AC est un type membrane flexible avec des broches de cisaillement. De plus, la protection d'embrayage que nous fournissons peut prévenir tout contact accidentel avec les parties en rotation.

Spécifications de l'embrayage

・ Fabricant : Igarashi Industrial Co., Ltd.

・ Type : Embrayage à membrane flexible

・ Fusible mécanique : Broche de cisaillement (embrayage basse vitesse)

・ Capacité : 9000 [kW]

Spécifications de la protection d'embrayage

・ Type : Cylindrique

・ Matériau : Acier au carbone

Générateur AC

Le générateur alternatif entraîné par une turbine à gaz convertit l'énergie mécanique en énergie électrique. La sélection du générateur alternatif doit répondre aux exigences du client, et sa capacité doit dépasser la capacité de sortie de la turbine à gaz sous la température ambiante spécifiée dans la section 3 « Conditions du site ». Le générateur alternatif doit être testé conformément au plan d'inspection standard établi par le fabricant.

Spécifications du générateur alternatif

- Fabricant : Leroy-Somer, Hyundai, Westinghouse, ou produits équivalents
- Type : générateur alternatif synchrone
- Capacité : 7500 [kVA] à 40℃
- Tension : 11000 [V]
- Fréquence : 50 [Hz]
- Phases : 3
- Câbles : 4
- Étapes : 4
- Vitesse: 1500 tr/min
- Facteur de puissance: 0,8 en retard
- Classe d'isolation: H (stator)
- Classe d'augmentation de température: F
- Classe de protection: IP20 ou supérieure
- Système de refroidissement: Refroidi par air (refroidissement à air ouvert)
- Norme de référence: JEC2130 ou IEC

Système de démarrage et de rotation

Le système de démarrage fournit de l'énergie pour accélérer le rotor de la turbine à gaz jusqu'à la vitesse requise. Pour éviter la déformation du rotor de la turbine à gaz, le système de rotation fait tourner le rotor de la turbine à gaz à une très faible vitesse en utilisant le moteur de démarrage avant le démarrage du moteur et après l'arrêt du moteur.

Les fonctions du système de démarrage et du système de rotation sont fournies par les équipements suivants.

- Moteur asynchrone à cage d'écureuil à quatre pôles (moteur de démarrage)

- Armoire de commande à variateur de fréquence (VFD)

À la réception de la commande de démarrage, l'armoire de commande à variateur de fréquence alimente le moteur de démarrage connecté à la boîte de vitesses en courant alternatif, entraînant la rotation de la turbine à gaz. La tension à fréquence variable fournie par l'armoire de commande permet au moteur de démarrage d'accélérer jusqu'à la vitesse requise. Lorsque le moteur de démarrage atteint la vitesse de déclenchement, l'embrayage unidirectionnel s'engage avec l'arbre de démarrage de la boîte de vitesses. En même temps, le moteur de démarrage se désengage et l'alimentation électrique depuis l'armoire de commande à variateur de fréquence est coupée.

Lorsque le turboréacteur est arrêté, un dispositif de rotation est nécessaire pour faire tourner lentement l'arbre du turbine afin d'assurer un refroidissement uniforme de l'arbre de la turbine. Cette fonction de rotation peut être réalisée grâce au moteur de démarrage et au tableau de commande à fréquence variable, tandis que le temps de rotation est contrôlé automatiquement par le système de contrôle du turboréacteur.

Spécifications du Moteur de Démarrage

- Fabricant : Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corporation

- Type : Moteur à fréquence variable

- Puissance nominale : 180 [kW]

- Tension : AC 340 [V]

Spécifications du Tableau de Commande à Fréquence Variable

- Fabricant : Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corporation

- Tension d'entrée : AC 380-440 [V], 50 ou 60 [Hz]

- Type de tableau de commande : Intérieur, zone non dangereuse, en acier, posé au sol

- Niveau de protection : IP 41