本部分给出了采购方从成套商采购各种用途的燃气轮机和燃气轮机系统及其辅助设备的设计要求，同时，为采购过程提供帮助和技术信息。 GB/T 14099.3-2009 燃气轮机 采购 第3部分：设计要求 GB/T14099.3-2009 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS 27.040
中华人民共和国国家标准
GB/T14099.3—-2009/IS03977-3:2004燃气轮机
第3部分：设计要求
Gas turbinesProcurement--Part 3 : Design requirement（ISO3977-3：2004,IDT)
2009-04-13发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会　
2010-01-01实施
规范性引用文件
3术语和定义
4基本要求
特定的现场条件
运行要求
使用要求
旋转设备要求
其他设备要求·
振动与动力学·
成套与辅助设备
基本设计·
辅助设备·
控制与仪器仪表
控制系统
起动·
卸载与停机·
通风与清吹·
燃料控制·
调速与限制
污染排放控制·
超速保护。
保护系统
压气机清洗系统
控制系统要点·
控制屏的安装·
可操作性与诊断
数据通信
6.16特殊用途
附录A（资料性附录）
附录B（资料性附录）
参考文献·
资料清单·
GB/T14099.3—2009/IS03977-3:2004·亚
适合本部分应用的国家或国际标准列表·50
GB/T14099《燃气轮机采购》由如下部分组成：第1部分：总则与定义
第2部分：标准参考条件与额定值-第3部分：设计要求
第4部分：燃料与环境
第5部分：在石油和天然气工业中的应用第6部分：联合循环
第7部分：技术信息
第8部分：检查、试验、安装和调试第9部分：可靠性、可用性、可维护性与安全性本部分为GB/T14099的第3部分。GB/T14099.3-2009/ISO3977-3:2004本部分等同来用IS03977-3：2004《燃气轮机采购第3部分：设计要求》英文版）。为方便使用，本部分做了如下编辑性修改：将“国际标准的本部分”改为“本部分”一用小数点“”代替作为小数点的逗号“，”；删除了国际标准前言，国际标准引言用我国的语言方法表述；对ISO3977-3:2004引用的其他国际标准，有被采用为我国标准的用我国标准代替对应的国际标准，未被我国标准采用的直接引用国际标准；将ISO3977-3：2004中4.1、4.4引用的“ISO3799-5”改为“ISO3977-5”，4.5.4.4引用的“ISO37899”改为：“ISO3977”；本标推引用文件中增加了ISO3977-3：2004正文中引用的API670、ISO11342（已被采用为GB/T6557-—1999)和ISO3977-5;-对ISO3977-3：2004中个别条款的陈述改为用我国语言方式叙述。本部分的附录A、附录B为资料性附录。本部分由中国机械工业联合会提出本部分由全国燃气轮机标准化技术委员会(SAC/TC259)归口。本部分起草单位：南京燃气轮机研究所、中国一航沈阳发动机设计研究所、上海汽轮机有限公司、南京汽轮电机（集团)有限资任公司、哈尔滨汽轮机厂有限责任公司、东方汽轮机厂、中国联合工程公司、陕西鼓风机（集团）有限公司、中国一航沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司。本部分主要起草人：娄马宝、李孝堂、崔耀欣、刘卫宁、吴爱中、赵世全、邓爱平、於志平、姜国栋、曲风蓉。
1范围
GB/T14099.3—2009/ISO3977-32004燃气轮机采购
第3部分：设计要求
GB/T14099的本部分给出了采购方从成套商采购各种用途的燃气轮机和燃气轮机系统（包括用于联合循环系统的燃气轮机》及其辅助设备的设计要求，同时，为采购过程提供帮助和技术信息。本部分不涉及设备安装地需遵守的地方或国家的立法规定。本部分适用于开式系统中的简单循环、联合循环和回热循环的燃气轮机。本部分不适用于推进式飞机、筑路和运输机械、农业用和工业用的牵引机械和公路军辆用的燃气轮机。本部分的基本内容也适用于利用特殊热源（例如化学过程、核反应堆、增压锅炉）的燃气轮机。GB/T14099的相关部分适用于闭式和半闭式的系统。注：关于燃气轮机特殊应用方面的附加要求在ISO3977-5中说明。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T14099的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
注：对于无ISO标准可利用的情形，通过采购方与成套商之间的相互协商一致，可用附录B中所给出的其他国家的标准作为指导准则。
GB755-—2008旋转电机定额和性能（IEC60034-1：2004，IDT）在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动第1部分：总则GB/T6075.1—1999
(idtISO10816-1:1995)
GB/T6075.4一2001在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动第4部分：不包括航空器类的燃气轮机驱动装置（idtISO10816-4：1998）GB/T6557-1999挠性转子机械平衡的方法和准则（idtISO11342：1998）GB/T11348.1--1999旋转机械转轴径向振动的测量和评定第1部分：总则（idtISO7919-1：1996)
GB/T11348.4--1999
(eqvISO7919-4:1996)
GB/T14099.8—2009
旋转机械转轴径向振动的测量和评定第4部分：燃气轮机组燃气轮机采购第8部分：检查、试验、安装和调试（IS03977-8：2002，GB/T14099.9一2006燃气轮机采购第9部分：可靠性、可用性、可维护性和安全性(ISO 3977-9:1999,IDT)
GB/T15135—2002燃气轮机词汇（ISO11086：1996，MOD）GB/T18345.1—2001燃气轮机烟气排放第1部分：测量与评估(idtISO11042-1：1996）GB/T18345.2—2001燃气轮机烟气排放第2部分：排放的自动监测（idtISO11042-2：1996）ISO1940-1：2003机械振动刚性转子的平衡质量要求第1部分：残留不平衡允许量的测定ISO3448工业用液体润滑剂ISO黏度分类IS03977-1：1997燃气轮机采购第1部分：总则与定义1
GB/T14099.3—2009/IS03977-3:2004ISO3977-2:1997
ISO3977-4:2002
燃气轮机采购
燃气轮机采购
第2部分：标准参考条件与额定值第4部分：燃料与环境
ISO3977-5:2001
ISO7919-2:2001
汽轮发电机组
ISO 10441:1999
ISO10442:2002
ISO10494:1993
ISO10814:1996
燃气轮机
第5部分：在石油和天然气工业中的应用采购
机械振动旋转机械转轴径向振动的测量和评定第2部分：陆地安装的大型石油与天然气工业用于机械动力传送的柔性联轴器特殊应用方面石油、化工及燃气服务业快装式整体化齿轮传动离心式空气压缩机燃气轮机与燃气轮机机组排放的空传噪声的测量规划/测定方法机械振动机器对不平衡的敏感性与灵敏度ISO10816-2:2001#
在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动第2部分：50MW以上的大型陆装汽轮发电机组
ISO 13691:2001
ISO13709:2003
石油与天然气工业高速专用齿轮装置石油、石化及天然气工业用的离心泵ISO15649:2001石油与天然气工业管道系统API670非接触振动及轴向位置监测系统ASME锅炉与压力容器规范第区分册ASTMA194高压和高温用螺栓碳素钢和合金钢螺母规格ASTMA307碳素钢外螺纹标准紧固件规格IEC60079（所有部分）用于爆炸性气体环境的电气设备NACEMR0175/ISO15156石油天然气工业/在油气生产中，在含硫化氢环境中使用的材料3术语和定义
在ISO3977-1、ISO3977-2、GB/T14099.8、GB/T14099.9、GB/T15135中以及下面所列的术语和定义均适用于本部分。
航机派生（衍生）型燃气轮机aero-derivative航机改型燃气轮机
以航空涡轮发动机为基础改型、发展派生而成的非航空用途的一种轻型的燃气轮机。3.2
anti-icingsystem
防冰系统
将进人空气过滤器或压气机的空气进行加热的系统，以防止过滤器或压气机进口出现霜或冰。3.3
区域分类
areaclassification
根据可燃气体或油气可能出现的不同浓度等级所作区域的分类。3.4
雾化空气
atomizing air
使喷嘴出口的液体燃料雾化的压缩空气。3.5
bi-fuel operation
双燃料运行
燃气轮机用两种不同燃料(不进行预混)同时运行。例如：气体燃料和燃油均能运行。3.6
back draft damper
逆止挡板
具有绕偏心枢轴转动的挡板装置，当工质反向流动时关闭并到位。注：其功能是为了在备用装置中防止逆流。挡板通常安装在通风机出口处。2
聚结元件coalescingelement
GB/T14099.3—2009/IS03977-3:2004具有积聚、截留并排放空气流中水分特性的纤维材料组成的结构。基座column mounting
安装底盘的分散支承体。
冷却周期coolingperiod
紧随燃气轮机停机后采取措施保护机组的一段时间。例如：在润滑和盘车过程中。
临界转速
criticalspeed此内容来自标准下载网
与轴系固有振动频率和强迫振动频率一致，导致机组共振时相对应的转速。注：如果一个周期性强追现象的谐波成分的频率等于或接近转子振动任何模态的频率，共振状态有可能出现。如果共振在某一转速出现，该转速称为临界转速。3.11
被驱动装置driven unit
由燃气轮机驱动的装置。
例如：发电机、泵或压缩机。
Edualfuel system
双燃料系统
允许燃气轮机分别用两种不同燃料运行的系统。3.13
电测量与机械测量的晃动量
electricalandmechanical runont当转子在燃气轮机中或轴颈表面支持在V形垫板上，以很低转速旋转（侵滚）时，监视转子振动轨迹的感应式间隙测量传感器的总读数。注：该读数包括机械效应（偏心度、椭圆度或表面的任何凹凸不平度)和电效应（转子表面材料的剩磁与电性质的不均匀性)。
罩壳enclosure
用于保护人员及设备免受环境的影响，包括防火、冷却以及可以衰减噪声的屏障。注：它也可用于燃气轮机冷却区域和危险区域的隔离。3.15
紧急停机
emergencyshutdown
为最大限度地减少或防止意外事故，人员遭遇危险或设备即将产生损坏时以手动或自动方式立即执行的燃气轮机停机。
过滤器级filter stage
为去除特定环境中的污染物，按给定的效率和压力降而设计的过滤系统的部件。注：一个级可以是一种特定的介质、一个惯性分离器、一个除雾器或一个自清洁部件，多级过滤器是各种不同过滤器级的组合。
foreign object damage
外物损坏
来自外界的物体进入流道对燃气轮机部件造成的损坏。3
GB/T14099.3—2009/IS03977-3:20043.18
高压转子high-pressurespool
与低压级无关，由高压透平及其驱动的高压压气机转子组成的转子装配体。3.19
hot gas path temperatures
燃气热通道温度
在燃气轮机热通道的任何地方的温度，通常在燃烧系统下游某点测得的燃气温度。3.20
惯性除雾器inertiaimisteliminator由一组弦向弯曲的垂直百叶窗组成，并利用其压力侧后缘的收集唇边，通过惯性作用，将主空气流中的水分分离、截留和去除的装置。3.21
进气室inletplenum
紧邻压气机进口前的腔室。
注：通常这更多地应用于航机派生的燃气轮机，它们要求进人压气机的气流不受扰动。3.22
填埋气运行landfillgasoperation以废料的自然分解而产生的可燃气体作为燃气轮机燃料的运行模式。3.23
loading
通过发电机、泵或压缩机等被驱动装置给燃气轮机施加负荷。3.24
低压转子low-pressurespool
与高压级无关，由低压透平及其驱动的低压压气机转子组成的转子装配体。3.25
爆炸下限lowerexplosionlevel
空气中可燃气体的最低浓度，在低于该浓度时不会发生爆炸。3.26
误同步mal-synchronization
当交流发电机电压的相位与电网电压的相位不同步时，交流发电机与该电网的连接。3.27
maximum continuous speed
最大持续转速
该转速等于电网规定的上限频率的相应转速(用于驱动发电机）。3.28
maximamcontinuousspeed
最大持续转速
该转速等于被驱动机械规定的在任一运行工况下最高转速的105%（用于驱动机械设备）。3.29
多平面动平衡multiplanedynamicbalancing通过使放置在轴承上转子的旋转，沿其长度方向的多个平面做平衡校正。3.30
净比能net specific energy
给定固定成分的燃料内具有的最小能量，不计及由燃烧产生的水汽凝结所释放的潜热。注1：用J/m[15℃和101.3kPa(1.01325bar)]或J/kg表示。注2：净比能也称为净热值或低热值。3.31
压气机离线清洗off-linecompressorwashingGB/T14099.3—2009/ISO3977-3:2004在燃气轮机低速转动或盘车状态下，对压气机进行清洗的方法。3.32
压气机在线清洗on-linecompressorwashing在燃气轮机带负荷情况下，通过向压气机进气口喷射清洁液而进行清洗压气机的方法。3.33
工作转速的范围
operation speed range
受燃气轮机设计的限制，根据使用要求所规定的从最小到最大持续转速的范围。3.34
成套商packager
负责对其供货范围内的设备和辅助系统进行技术方面协调的供货商。注：这包含对诸如以下要索的资任：功率要求、转速、旋转、总体布置、联轴器、动力学、噪声、润滑、密封系统、材料试验报告、仪器仪表、管道及部件的试验。3.35
可能的最大功率
potentialmaximumpower
当使燃气轮机在允许的最高工作温度、额定转速或制造商所规定的其他限制条件下且在现场规定的数值范围之内运行时可能产生的功率。3.36
过程控制器
processcoztrollen
通过燃气轮机转速的控制，对诸如被驱动装置过程变量（例如：泵的吸入压力)进行的控制。3.37
保安轴
quill shafts
具有可扭转和横向柔性的截面减小的轴。注：它也可设计成当驱动扭矩超过一个预定值时轴将产生破坏，3.38
在故障停机或起动失败情况之后，允许控制系统重新起动而执行的操作（通常为手动）。3.39
剩磁residualmagzetism
在制造或使用过程中磁性物质在磁场中产生并留有的磁性。3.40
扁平电缆线ribboncablewiring
平行布置、互相绝缘的多芯扁平状的导线。3.41
动叶片rotorblade
固定在轮盘或转子上的叶片。
转子动力学rotordynamics
对转子-轴承支承系统的横向和扭转扰动而进行运动的分析。3.43
安全区safearea
爆炸性气体存在量少，以致不需要对火源采取特殊预防措施的区域。5
GB/T14099.3—2009/ISO3977-3:20043.44
自持转速self-sustaining speed燃气轮机转子能够正常运行的最小转速，此时，不需外力来维持燃气轮机的稳态运行。3.45
使用寿命
servicelife
在工作条件下零部件可履行其功能的累计时间。3.46
剪切式联轴器
sheartypecoupling
剪切销shear pin
通过具有收缩横截面的个或多个剪切销，按照联轴器法兰对法兰的接口要求进行传动的联轴器，该截面设计成当驱动扭矩超过某个预定值时破坏。3.47
自动停机shutdownautomatic
由操作员一次操作产生的完全由控制系统执行燃气轮机停机的方式。注：这种停机通常不闭锁再次起动企图，且不要求复位操作。3.48
手动停机shutdowmannal
以手动方式逐步控制燃气轮机停机的方式。注：这种停机通常不闭锁再次起动企图，且不要求复位操作。3.49
半自动停机shutdownsemi-antomatic以部分手动方式进行或控制燃气轮机停机的方式。注：这种停机通常不闭锁再次起动企图，且不要求复位操作。3.50
starting
使燃气轮机及所驱动的设备从准备起动到准备加载状况的动作过程，3.51
绞合导线
strandedconductors
具有许多导线组成核心导体的电缆。3.52
不间断电源un-interruptiblepowersupply在主电网故障情况下能维持一定时间的电源。3.53
Wobbe指数WIwobbeindexWI
燃料热值除以燃料比重(相对于空气)的平方根所得的值。[ISO3977-4]
注1：在规定的状态下从通过燃料调节阀的气体燃料得到的热量输入与Wobbe指数成正比。注2：Wobbe指数存在其他定义，采购方与成套商之间应对气体燃料Wobbe指数的定义方法协商一致。3.54
I区zoneI/divI
在正常运行中可能出现易爆气体的区域。3.55
Ⅱ区zone
I/divI
在正常运行中不可能出现易爆气体的区域，如果出现，将只在短时间内存在。6
4基本要求
4.1概述
GB/T14099.3—2009/IS03977-3:2004本条包括采购方向成套商采购用于各种用途燃气轮机和燃气轮机系统的基本要求，包括联合循环系统及其辅助设备在内。有关燃气轮机特殊用途情况的附加要求在ISO3977-5中叙述。本条提供采购过程中要用到的技术信息和帮助。4.2特定的现场条件
4.2.1现场条件
采购方应按如附录A中给出的资料清单向成套商提供准确的现场情况资料。采购方应确定该成套设备安装在户内还是户外。
4.2.2现场工作点
采购方应在资料清单上规定现场特定的工作点（类似于附录A之表A.1中所包括的那些）。除非另作规定，燃气轮机设计应在给定的热耗率偏差范围内，给出无负充差的现场额定功率。4.2.3初步设计评审
许多因素（例如管道与导管的载荷、在运行状态下的对中、支承结构和现场装配)可对现场性能产生不利影响。为使这些因素的影响减至最小，成套商应对采购方的管道、导管和基础的图纸进行审查与评定。
4.3运行要求
4.3.1运行准则
成套设备应当在规定的验收准则范围内，在试验台和/或在永久性基础上运行。对燃气轮机成套设备应作机械设计，以便在设计的输出功率下连续工作。成套设备的所有部件应当是为在与尖峰负荷或低环境温度的特性相对应的可能的最大功率下工作而设计的，如：联轴器、齿轮和被驱动机械这类部件不应对机组的输出施加机械限制。当一台机组以高于尖峰负荷间歇运行时，其部件可具超负荷工作能力或缩短其使用寿命。采购方应在资料清单上规定可以使用的共用设备。成套商应按资料清单上所要求规格提供共用设备（见附录A中表A.1)。
4.3.2温度和转速的限制
在成套商允许的温度范围内，应满足下面的要求。当在转速控制系统完全起作用的条件下，由瞬时失去最大负荷而引起超速时，设备不应损坏或不需要检查。
以下因素引起超速时，设备不应损环：a）燃料调节阀在全开位置出现故障，瞬时失去最大负荷；b）由主驱动联轴器(例如剪切销离合器)的破坏而引起瞬时失去负荷。如果出现以上超速情况，成套商应通知采购方作何种检查。必须注意确保所有相连接的设备（包括以电动、机械或液压方式连接的辅助设备等）能承受相应的超速。
4.3.3起动要求
采购方应确定影响起动循环程序或持续时间的操作要求。成套设备的设计应允许从任何状态立即进行再起动（即热起动或冷起动）。在建议书中应对任何限制作出规定。制造商应提供为满足该要求所需要的盘车装置（见6.2)。4.3.4瞬态要求
在瞬时负荷状态下的运行稳定性应满足采购方特定要求。这些要求应用负荷、转速与时间的参数关系明确地加以规定。
GB/T14099.3—2009/IS03977-3:20044.3.5控制要求
由成套商设计的成套设备控制系统应对程序起动、稳定运行、异常情况的报警、运行的监测及在机组一且发生损坏时成套设备的停机作出规定（见第6章）。4.3.6仪器仪表与通信
采购方应规定仪器仪表、数据采集、数据传输及与整个设备的系统接口的要求（见第6章）。4.3.7燃料
燃料系统应当是可用常规燃料或其替代品或在ISO3977-4中所规定的起动燃料。成套商应将燃料对燃气轮机成套设备的运行和设备寿命的影响告知采购方。4.3.8烟气排放量
燃气轮机的烟气排放量（主要为NO、CO、UHC、SO、烟与颗粒物）在很大程度上取决于所使用的燃料和燃气轮机的运行状态，因此在采购方与成套商之间应就为满足规定的烟气排放量限值所要求的条件协商一致。
除非另有规定，则应满是燃气轮机运行所在国生效的国家立法所要求的限值。对于无相应的国家立法时，采购方与成套商之间应将限值协商一致。在所有情况下，应根据GB/T18345.1和GB/T18345.2进行烟气排放量测量。采购方应规定烟气排放量控制方法（见4.6.2和5.2.8.5）。4.3.9噪声
如果对噪声控制加以规定，应符合ISO3977-4的要求。在资料清单中采购方应对适用的近场或远场或邻近地区噪声的特定限制作出规定。来购方应提供充许的近场、远场及建筑物内的噪声等级，应根据ISO10494进行燃气轮机和燃气轮机成套设备的噪声测量。4.4使用要求
4.4.1设计寿命
除非另有规定，本部分所涉及的燃气轮机成套设备应由成套商针对下面的最低限度设计准则（与GB/T14099.2中所定义的D类、区段IV相对应）进行设计与建造：-20年或100000运行小时的设计寿命，以先到者为准；-8000小时的燃气热通道检查周期；-24000小时的大修时间间隔。
由以下因素可导致较短的检查和大修的时间间隔：用非天然气的其他燃料逵行；
一具有注水或注蒸汽的运行情况；—-非D类、区段IV的运行方式；特殊设计。
成套商应负责在其建议书中明确为达到上述的寿命和检修时间间隔所需要的特定设备和维护方法。
4.4.2对机组的责任
当成套设备按照成套商制定的规程运行和维护时，成套商应对燃气轮机成套设备的性能和机械上的完整性负责。
4.4.3检查计划
在成套商的建议书中应陈述推荐采用的检查、正常维护及大修的时间间隔。在规定的现场条件下，所有设备在不超过最短四个星期的不运行期内，不要求执行任何专门的维护。
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。