国家燃气轮机公司5 电气，蒸汽，水和燃料服务

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5.1燃气轮机测试的工厂服务

有效运行前面各节所述的试验工厂和设备需要某些基本服务; 这些服务是NGTE测试设施不可或缺的一部分， 没有这些设施，很少有测试可行。对于主要测试单元尤其如此，其中复杂的测试设备需要全方位的这些服务。

这些服务是： -

1. 高压电力供应和配电
2. 高压蒸汽供应和分配
3. 原始和处理过的冷却水供应，排水和污水处理
4. 发动机和蒸汽发电厂的燃料供应

虽然不可能详细解释这些服务的复杂性，但主要动脉的第5.2至5.7段给出了描述。这些数字显示了主要工厂项目的图示，并简化了主要服务的供应和分配网络。经常安装的服务具有独特的功能，并且商品消费使得NGTE已经成为公共事业委员会所涉及的非常大的商业用户。

配电系统在第5.2段中描述。燃气轮机高度测试需要非常大量的电力来驱动空气移动设备。虽然NGTE和皇家飞机设施（RAE）的电力供应的最大容量为180MW，但经济性使得有必要将最大需求限制设置得尽可能低。通过考虑即将到来的测试计划以及每个财政年度开始时运行的任何财务限制，可以避免引起严重经济处罚的共同事故工厂高峰需求。最大需求每年达成一致; 目前（1981年）的最大需求量为115MW（包括RAE）。

由于NGTE产生的电力主要是蒸汽驱动，因此蒸汽产生和电力消耗之间存在密切关系。启动和运行GEC压缩机 - 排气机也需要高压蒸汽，并广泛用于现场加热。因此，锅炉房 是测试服务的一个组成部分。

配水系统在第5.5和5.6段中描述。从原料到软化水的各种等级的水被供应到发动机测试设施和蒸汽提升设备。该机构从经验中发现，在循环冷却系统中使用经过处理的水是经济的，因为维护成本大大降低。曾经是NGTE供水来自贝辛斯托克运河; 然而，今天的水库只装满了中南水务公司的库存。水污水排入泰晤士保护协会管辖范围内的当地河流，因此法定要求对企业有约束力，因此必须相应地安排工作程序。地表水排水几乎没有问题，但来自试验台的废水可以采取油乳液的形式或携带大量的烟灰。已经安装了工厂来处理这两个问题，以便污水符合法定要求。

各种类型的航空煤油，重油和其他燃料由一家商业石油公司根据合同提供，并且公路罐车用于运送到现场。燃料储存在油库中，并根据需要泵送到适当的本地存储区域。

这些服务在第5.7段中描述，但该描述未涵盖大多数测试电池中存在的各个高压泵装置; 该设备被认为是实验工程的一部分，经过修改以适应特定的测试。

5.2 NGTE电力供应

有两个输入电源和一个本地电站。11月至2月期间132kW的132kV电源和其他所有时间的90MW电源均来自CEGB Fleet子站，该子站是国家400kV电网系统的一部分。该电源供给四个变压器，其中三个，额定电压为66MVA 132-33kV，为Air House 33kV母线的三个部分供电，而第四个，额定电压为30MVA 132-11kV，供给第2.4段所述的10号排气机。第二个电源，即33kV，直接进入Air House的第四部分33kV母线，额定功率为40MW。这个供应来自Farnham的Weybourne Lane的SE子站，但是在1982年将与Weybourne断开连接并连接到RAE时进行更改。

图5.1显示了NGTE的SE子站，而图5.2显示了配电网络。

图5.1 NGTE的南方电力分站

图5.2 NGTE电源电路图

本地发电量为18.75MW，这是在11kV产生的。

5.2.1分配系统

1. 33kV配电：Air House 33kV母线的两个部分通过两个30MVA电抗器为Fairway Mesh子站供电。从这一点开始，电源以33kV的电压输送到旧站点，两个RAE / NGTE互连电路的总容量为45MW，可用于待机任务。

   该两个部分航空大厦 33千伏母线两个10MVA供电，33-11kV变压器局部的空中之家。

   Air House区域 的八个主要排气压缩机电机也连接到33kV母线。

2. 11kV配电：
   1. 额定功率为25MVA，15MVA和5MVA的三台33-11kV变压器连接到Fairway Mesh母线，并为电站 11kV母线供电。从这些母线供应分配到电站辅助设备11-3.3kV变压器，集中站点环主和旧站点（注意：这是一个替代馈源，见下面的（2）通常供应），厂房机器和 9号排气马达。

   2. 从Air House 33kV母线供电的两台10MVA 33-11kV变压器为Air House 11kV母线供电。从这些母线上分配11kV电源，分别送到Air House 辅助设备（四台1MVA 11kV-415V）变压器，集中式现场环形主机，ETF环形主机， Air House冷却塔变压器和“D”锅炉变压器。该站点周围有许多11kV-415V变压器，在500到1,500kVA范围内，为车间，实验室，办公室等提供正常服务。在某些地区，使用其他电压，3.3kV和6.6kV，这些通过以下方式提供：来自33kV和11kV配电系统的变压器。

3. Air House：Air House 33kV母线的四个部分中的每一个都通过一个直接耦合的27.5MVA 33-11kV变压器为两个主压缩机 - 排气电机供电。在33kV侧进行切换，以便将破裂水平保持在合理的值。

5.2.2发电厂

电站安装了四台交流发电机; 详情见表5.1。

表5.1
N.GTE发电厂

机	功率	电压	相
汽轮机	12.75MW	11千伏	3
燃气轮机	6.0MW	11千伏	3
柴油机	60kW的	415V	3
柴油机	50千瓦	415V	3

12.5MW汽轮机和6MV燃气轮机作为峰值切割装置安装。然而，随着目前（1981年）的关税，运作模式发生了变化。如果CEGB在10月至3月期间宣布负荷管理期，则由12.75MW和6.0MW装置提供RAE和NGTE基本负荷的足够电力 ，从而使 NGTE能够从南方电力公司申请退税。

如果某些重要的长期测试的正常供应中断超过预定时间，则60kW柴油机组用作紧急装置。50kW柴油机组具有提供6MW机组辅助设备以启动机组的重要功能。一旦6MW正在运行发电，就可以启动12.75MW设置，从而使 NGTE能够在所有外部电源丢失的情况下启动并产生18.75MW。

12.75MW交流发电机也用作可变频率源，用于启动36,000马力的同步电机驱动9号机。两台机器通过增加涡轮机的速度达到电网频率，然后与电网同步。禁止spped的两台机器上的启动操作都是全自动的。一旦两个机器与电网同步，就可以关闭交流发电机和/或可以从用于将两个机器连接在一起的母线的部分操作其他设施。

图5.3 12.75MW蒸汽驱动的Bellis和Morcom发电机组

5.3电力供应造成的工厂利用成本和限制

非常重要的是要注意，各种电气限制限制了整个NGTE设备的使用方式。

NGTE 和SE 之间协商的电费与其他大型电力用户的电费相似。它基本上包括最高需求费用，以支付资本设备和单位费用以支付运营成本。与大多数其他商品一​​样，供需法则适用，因此这两项基本费用各不相同。在冬季，根据一天中的时间和月份，适用多种房价。在4月至9月的夏季期间，适用单日房价。午夜至08:00之间全年均可享受夜间房价。

5.4 NGTE蒸汽供应（战斗之家）

新站点对高压过热蒸汽有各种需求。所述 NGTE蒸气提升设备，包括容纳在一个共同的锅炉房3个船用锅炉（A，B和C锅炉）和在开放选址四分之一锅炉（d锅炉）。A，B和C锅炉每台出口可达130,000磅蒸汽/小时，而D锅炉的额定出口能力为500,000磅蒸汽/小时。截止阀的条件是400lb / in ²和650 ^o F（343 ^o C）。所述的直观视图 锅炉房和d锅炉示于图5.4，5.5和5.6。

图5.4 NGTE锅炉房

图5.5 NGTE锅炉前端之一

图5.6 D锅炉的总体视图

以下主要用途需要蒸汽： -

1. 刷式汽轮机，用于压缩机测试。最大需求185,000磅/小时。
2. 该空气众议院 GEC 8000马力的蒸汽涡轮机。最大需求每组64,000 lb / h蒸汽，安装8台机器。
3. 该电站贝利斯和Morcom蒸汽涡轮发电机。最大需求量为150,000 lb / h。
4. NGTE现场加热加热系统。最大需求20,000 lb / h，要求因环境温度而异。
5. Air House现场热量加热系统。最大需求5,000磅/小时，要求因环境温度而异。
6. 用于Ceca空气干燥 设备再活化的加热介质。最大需求量为40,000 lb / h。

对setam的各种要求不一定重合，实际的总需求是根据企业的测试计划和为了减少电力输入而产生电力的偶然需求来编程的。

有时候蒸汽是许多二级服务所必需的，包括： -

1. 用于Cell 3空气加热器工厂的蒸汽蒸汽。
2. 蒸汽用于除冰Cell 3和 Cell 4排气阻焰冷却器。
3. 跟踪加热蒸汽，用于重质残余燃料。
4. 低压蒸汽用于各种实验目的，例如实验燃料系统中蒸馏燃料的蒸发和其他研究测试单元用途。
5. 用于除霜的蒸汽Cell 3 West空气冷却器。

当通过工厂集中预订安排要求时，提供这些服务中的每一项。

图5.7 NGTE高压蒸汽分配系统的布置

大多数装置都有不断变化的蒸汽需求，因为它们具有广泛的操作条件以及必须调整机械以适应发动机测试程序的频率，并且出于这个特殊原因，船用锅炉最初安装在 NGTE中的两个锅炉前海军部为战斗级驱逐舰建造了三个鼓单元，而第三个是由格拉斯哥的Messrs Yarrow and Company Limited建造的五鼓单元。第四个也是最大的锅炉（D锅炉）由Foster Wheeler安装并于1975年投入使用。

来自高压蒸汽供应的冷凝水通过Air House和Ceca空气干燥设备通过8英寸主干送回锅炉 。持续监测该水以确保其重复使用是令人满意的。锅炉给水安排在第2段中描述。5.5。

5.5 NGTE供水

高空燃气轮机测试所需的重型机械设备和实验设备需要大量的冷却水供应，为此目的，新站点NGTE上安装了复杂的水库，冷却塔泵房和管道回路网络。图5.8显示了该供水网络的电路图。提供了三种水质，表5.2总结了三种供电线路的容量，而第（1），（2）和（3）项给出了每个等级的详细信息。

图5.8 NGTE新站点供水回路的布局

表5.2
NGTE新站点的水供应

在旧址上为小型测试隔间提供了单独的供水系统，本出版物中未对其进行描述。

1. 原水：中南水务公司通过两条主管向原水厂供应原水; 一个用于供应生活用水的企业的许多建筑物直径为6英寸，另一个直径为9英寸，用于供应现场软化水处理厂。然而，存在用于互连这两个主电源的设施。最初选择原水用于发动机测试和一般工厂使用，但经验表明，如果使用处理过的水并且系统被修改以便通常可获得软化水，则维护麻烦和成本降低。但是，如果由于处理厂的故障导致软化水短缺，可以向两个NGTE水库供应原水。

   由于电池1和2中的发动机废气冷却完全通过直接喷射，而不是主要是大多数其他电池中的间接冷却系统，因此 电池1和2直接供应来自9in主电源的原水，并且可提供520,000加仑的容量存储与测试电池相邻的储罐。

2. 软化水：虽然测试设备需要高流速的冷却水，但几乎所有测试都是有限的持续时间，因此总容量可以从在非测试期间补充的存储系统提供。NGTE有三个主要水库，每个水库的容量为一百万加仑，总共有三百万加仑。其中两个水库位于''Pondpenny''站点，而第三个水库位于''Bramshot''站点。这些储存器连续充满来自处理厂的软化水，并且有一个12英寸的钻孔主系统，水通过该系统分配到各个试验工厂。大多数较大的设施都有自己的冷却塔，每个冷却塔都有一个冷却池，可以容纳额外的软化水。主冷却塔安装见表5.3。

   
   
   

   表5.3
   N.GTE冷却塔容量
   

   冷却塔	总池塘容量
   航空公司	1,250,000加仑
   Bramshot（细胞3，细胞3西和细胞4）	650,000加仑
   植物屋	480,000加仑
   10号机器	180,000加仑
   战斗之家	480,000加仑
   海军部试验室	300,000加仑
   发电厂	620,000加仑
   Cell 3 West制冷厂	11,000加仑
   总	3,971,000加仑

   
   
   因此，冷却池和水库中软化水的总存储容量约为700万加仑。

   法恩伯勒地区水的碳酸钙硬度值介于175和225 ppm之间，有两个用于处理原水的装置。位于Bramshot工厂的较大工厂采用Starvation或HI工艺，降低了硬度和碱度。这可以通过将水通过离子交换树脂来实现，同时分解临时硬度和碱性盐; 该床用稀硫酸再生。该工厂的生产能力为22,000加仑/小时，除重新活化期外，它能够连续工作; 工厂是自动控制的。第二个水处理厂位于Plant House附近 ，设备采用碱交换工艺，降低硬度，但不影响碱度; 该工厂的容量为5000加仑/小时，并使用盐水进行再生。两种软化设备可以一起工作以填充储层，使得浇水处理容量为27,000加仑/小时。图5.9和5.10显示了Air House和Bramshot冷却塔的视图 ，而软化水的分配网络如图5.8所示。各个测试单元和实验室中的详细电路未显示，但参考了NGTE图纸和手册，其中提供了相关区域的详细信息。

   
   
   

   图5.9 Air House GEC冷却塔

   
   
   
   
   

   图5.10测试单元3和4中发动机排气的冷却塔

   
   
   
3. 脱矿质水：对于特殊用途，例如航空发动机结冰试验和将水直接注入实验发动机压缩机，需要非常纯净的水，NGTE有一个离子交换设备，用于对这些服务中使用的水进行除盐。离子交换设备供应已经在Starvation工厂中软化的水，除了降低Starvation工厂已经达到的硬度和碱度外，该工艺还去除了所有矿物质和二氧化硅。化学处理用于恢复磷酸盐平衡以及清除氧气和二氧化碳含量。

   该装置的尺寸符合锅炉设备的蒸馏水需求，容量为1500加仑/小时，但由于需要重新启动，因此在24小时内最大生产限制为22,400加仑纯净水。离子交换树脂。输出可以在锅炉房的特殊储罐中储存很短的时间， 同时工厂重新启动。

   有一个单独的电路用于分配软化水，主要的25加仑/分钟泵排放到一个3英寸的钻孔主井供应锅炉房，并且有一个2英寸的支管用于电池1和2，以及1英寸供应给Cell 3， Cell 3 West和 Admiralty Test House ; 脱矿质水回路如图5.8所示，图5.11以图形方式显示植物。
   
   

   图5.11脱盐水和饥饿处理厂

   
   
   

5.6排水和污水处理

来自NGTE站点的污水可分为两类： -

1. 清洁表面排水
2. 油和烟灰污染的污水。

从建筑物，雨水管道，道路沟渠等排出水的地面排水系统连接两个18英寸的歧管，其中一个来自Air House以北地区的收集器 ，包括Cell 3， Cell 3 West和 Cell 4区域，同时另一个从NGTE的南半部收集新网站。这些排水管进入一个容量为750,000加仑的开放式砖风暴水箱，吸收洪水，这将使清水井堰过载，并且水被捕获和撇去，以便除去油和油脂等异物，或者，如果是空的污染物允许通过清水井堰到泰晤士河流域管理委员会管辖的溪流。仔细检查该水，以符合委员会的标准，即pH值应在6至9之间，悬浮液中的总固体不超过30ppm，生化需氧量不超过20ppm。也不允许使用有毒物质，油或油脂。如果地表水因任何原因受到污染，将采取特殊预防措施来处理风暴水箱中的水。

来自测试池和其他设备的油性水通过18英寸孔歧管排放到两个300,000加仑的停留槽中。使水静置在这两个停留槽中，以使乳液稳定。然后通过浮控泵将流出物自动泵入一百万加仑容量的沉淀池中。允许水流出物留在该罐中足够的时间使油浮出水面，当它被撇入槽中并转移到20,000加仑的煤油卸料罐中进行处理时。来自沉淀池的清洁水通过表面水清水堰自动泵送至30,000加仑/小时，其质量可以监测到泰晤士河保护流。图5.12和5.13显示了油烟水沉淀池和清水堰的视图和图5。

图5.12油性烟灰水接收罐的总体视图

图5.13 NGTE水污水处理厂

图5.14 NGTE测试电池排水系统的电路

当流出物既黑暗又油腻时，已经除去油的沉淀池的输出再循环通过一个煤烟水絮凝设备进行处理，而不是通过泰晤士保护流。在该工厂中，流出物进入澄清器，其中引入絮凝添加剂，Superfloc 16和硫酸铝。这些材料导致烟灰颗粒带负电荷，从而产生彼此更大的相互亲和力，并形成重的绒毛，使得颗粒沉入澄清器的基部，在那里除去污泥。来自澄清池的清水返回到 1号和2号储罐以便重复使用，或者当这些储存器装满时，多余的水排出泰晤士保护流。

该煤烟水处理厂的最大运行能力为30,000加仑/小时，其运行是全自动的。将污泥水过滤至5微米，然后排入排水管，留下极少量的干燥碳废物。乌黑水处理厂如图5.15所示。

图5.15乌黑水处理厂

5.7 NGTE燃料供应

NGTE在旧址拥有自己的燃料储存罐和抽水装置。单独的系统向小型测试室供应燃料，这在本出版物中没有描述。

在新站点Avtur，Avtag和柴油燃料可根据需要存储并泵送到当地油箱或燃油系统。新站点系统还提供锅炉中用于产生蒸汽的重质燃料。图5.16以图示方式显示了新站点油箱区。

图5.16 NGTE New Site油库看向东方

New Site油库有两个货舱，一个有六个80,000加仑油箱，另外四个有80,000加仑油箱。较小的外滩（第107,108,109和110号）中的坦克存储航空煤油（即除了可以存储Avtag的水箱110之外的Avtur），而大型外滩中的水箱（第101,102,103,104和106）储存重质燃料和瓦斯油。

当用于发动机性能试验时，参考标准的航空煤油通过两条6英寸的管线泵送到Cell 3， Cell 3 West和 Cell 4 ; 第三条6英寸生产线可用于溢出或冲洗任务。单独的线路为Glen Test House， Cell 1和2， Plant House， Power Station， Admirality Test House和 Battle Test House提供燃料。

较大的外壳中的六个储罐提供四种不同的燃料管道，两个6英寸和两个3英寸直径。6英寸线通常携带3000秒红木粘度的重质燃料油，这些管道外部滞后并且流痕迹加热。

这两条3英寸的生产线带有煤油，瓦斯油或宽切汽油，并与Plant House， Power Station和 Admirality Test House相连; 在1号和2号电池中还有与地下储罐的交叉连接。另一个1.5英寸管道向Cell 3 / Cell 4空气加热器供应燃气油 。

图5.17显示了永久管道安装，但没有尝试显示各个测试区域系统。有关这些的详细信息可在许多NGTE出版物中找到（例如，细胞工程手册）。表5.4详述了新站点六个燃料泵房的抽水能力。还有其他泵，但这些泵被归类为单个测试区域系统的一部分。

图5.17新场地燃料分配系统的布局

表5.4
新站点燃油系统泵送能力

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