《燃气轮机与联合循环》第六章 燃气轮机联合循环的运行与控制
《燃气轮机与联合循环》燃气轮机各部件的工作原理PPT精选文档
中间放气，旋转导叶，分轴压气
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
10
第三章 燃气轮机各部件的工作原理
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
11
第三章 燃气轮机各部件的工作原理
3-2 燃烧室原理与特性
一、燃烧室的作用、结构及特点 1、燃烧室的作用
利用一部分高压空气使燃料燃烧，燃烧产物 与其它高压空气混合后，送至燃气轮机。
能源与动力学院
25
第三章 燃气轮机各部件的工作原理
3-3 透平原理与特性
一、透平的类型、结构及特点 4、透平的结构
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
26
第三章 燃气轮机各部件的工作原理
3-3 透平原理与特性
一、透平的类型、结构及特点 4、透平的结构
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
27
第三章 燃气轮机各部件的工作原理
一、透平的类型、结构及特点 3、两种透平比较
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
24
第三章 燃气轮机各部件的工作原理
3-3 透平原理与特性
一、透平的类型、结构及特点 4、透平的结构 转子：转轴、动叶片
静子：气缸及装在气缸上的静叶片
级：由一列静叶片和其后的一列动叶片构 成的一组工作单元。
工作过程： 燃气轮机与联合循环
3-3 透平原理与特性
一、透平的类型、结构及特点 1、透平的作用
将来自燃烧室的燃气中的热能转化为机械功， 带动压气机并向外界输送净功。 2、压气机的分类
轴流式：燃气在总体上沿轴向流动。 向心式：燃气在总体上沿径向流动。
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
23
第三章 燃气轮机各部件的工作原理
燃气轮机蒸汽轮机联合循环
目录
• 联合循环概述 • 燃气轮机部分 • 蒸汽轮机部分 • 联合循环的运行与控制 • 联合循环的应用与发展
01
联合循环概述
联合循环的定义
• 联合循环：是一种将燃气轮机和蒸汽轮机结合使用的发电方式， 通过将两种不同方式的能量转换过程结合在一起，实现更高的 能源利用效率和发电能力。
感谢您的观看
背压式蒸汽轮机
将汽轮机的排汽压力高于大气压力，用于驱 动其他设备或供给热用户。
抽汽式蒸汽轮机
在汽轮机中间级上抽出部分蒸汽，用于供热 或驱动其他设备。
饱和蒸汽轮机
利用饱和蒸汽来推动汽轮机叶片转动。
蒸汽轮机的工作原理
高压过热蒸汽进入汽轮机，通过一系列的喷嘴和叶片，将热 能转换为机械能，推动汽轮机转动。蒸汽在汽轮机内膨胀降 温，释放出热能并推动叶片转动，最终以冷凝水的形式排出 。
停车
停车操作则相对简单。首先，需要逐渐降低燃气轮机的负荷，然后逐步关闭燃气轮机的进气口和排气口。在燃气 轮机完全停止运行后，需要关闭相关的辅助系统，如润滑油系统和冷却水系统等。最后，需要对整个系统进行全 面的检查，确保所有设备都处于安全的状态。
正常运行与控制
正常运行
在正常运行状态下，燃气轮机和蒸汽轮机都处于稳定的工作状态。此时，需要密切关注各种参数的变 化，如燃气轮机的排气温度、蒸汽轮机的蒸汽压力等，以确保系统的正常运行。同时，还需要对各种 设备的状态进行定期检查，及时发现并处理可能出现的问题。
控制策略
为了确保联合循环系统的稳定性和经济性，需要采取一系列的控制策略。例如，可以根据实际情况调 整燃气轮机和蒸汽轮机的负荷分配，以达到最优的运行效果。同时，还可以通过调节燃气轮机的进气 温度和压力等参数，实现对整个系统的优化控制。
燃气轮机与联合循环
燃气轮机与联合循环
song
1
主要内容
一、燃气轮机与联合循环的概论
❖ 压气机的喘振是内外因共同作用的结果。内因 是压气机本身失速；外因是压气机下游一般有 容积较大的管网部件（如在燃气轮机中，压气 机的下游有燃烧室和透平等）。
❖ 在高转速和高压比的压气机中，失速引起喘振 是很普遍的。
song
18
❖ （3）压气机的阻塞（压气机流量增大时）
❖ 单级压气机在高转速下发生阻塞的原因是声 速阻塞，低转速下发生阻塞的原因是进入了 “涡轮工况”；而多级压气机在各种转速下 发生的阻塞都可能是声速阻塞。
❖ (1).压气机的失速（不稳定气动现象）
❖ 在一定的转速下，当压气机的流量减小到一定程度 时，其中某一级叶珊中叶背上的边界层就会急剧增 厚，导致气流在此处分离，当分离区占据大部分流 道时，就会引起流动损失急剧增大，这种现象成为 失速。
❖ 失速会引起更加危险的不稳定的工况——喘振。
song
17
❖ （2）喘振（周期性的气流振荡现象）
songΒιβλιοθήκη 19❖ （4）压气机的防喘 ❖ 中间放气 ❖ 旋转导叶 ❖ 压气机分轴
song
20
压气机防喘
1.中间放气
song
21
2.旋转导叶
song
22
song
23
3.压气机分轴
song
24
❖ 燃烧室
❖ 1.作用
燃气轮机联合循环机组旁路控制说明
燃气轮机联合循环机组旁路控制说明王铭东方电气自动控制工程有限公司四川德阳618000摘要:本文对燃气轮机联合循环机组汽机旁路控制系统的调节方式、控制方式及其作用进行了简单的介绍和分析。
国内投 运的M 701F 型燃气轮机肩负着电网要求的日起停、调峰、调频需求。
其中旁路系统起到极其重要的功能性作用。
关键词：燃气轮机联合循环机组；旁路系统机械化工_________________________________________________________________________________科技风2〇17年8月上D 01：10.19392/j . cnki . 1671-7341.201715118燃气轮机联合循环机组由以下三部分构成:燃气轮机、蒸 汽轮机、发电机，机组的主要做功部分是燃气轮机和余热锅炉。
燃气轮机在做功的同时，将高温度的排气排人余热锅炉进行二 次利用，加热余热锅炉中的除盐水，进行蒸汽输出。
蒸汽进人 蒸汽轮机进行做功，旁路控制阀和主蒸汽调节阀用于调节气包 压力及控制蒸汽品质。
旁路控制参数的设定关系着机组的优 化运行。
本文着重介绍、分析了我公司联合循环燃机旁路系统 的逻辑和工作状况。
1旁路控制系统分析M 701F 型燃气轮机配置的旁路系统为100%流量阀门。
随着燃机的启动，旁路系统可以让余热锅炉出口蒸汽的温度、压 力快速提升，让汽机尽快进汽做功。
旁路系统还兼具着保护汽 轮机的功能，当机组发生跳机或甩负荷时，旁路系统迅速将主 蒸汽隔离，避免汽机超压。
旁路控制系统功能介绍：(>燃气轮机启动时，排气温度低，锅炉出口蒸汽温度、压 力不达标，旁路系统将这些蒸汽排人凝汽器，并尽快让蒸汽品 质达到进气要求提升汽机启动时间。
(d )燃气轮机运行时，旁路控制阀跟踪主蒸汽压力设定，配 合主蒸汽调节阀进行压力控制，避免蒸汽压力波动。
(,燃气轮机处于跳闸、甩负荷等极端状态时，旁路阀将蒸 汽隔离，避免汽机超压，确保机组安全。
第1章概述黄章俊new
Gas Turbine Engine
Brayton Cycle
FUEL
COMBUSTION CHAMBER
COMPRESSOR
WORK TURBINE
EXHAUST AIR
单晶
典型航空发动机示意图
二、燃气轮机的工作原理及过程
1、工作原理：
压气机从外部吸入空气，压缩后送入燃烧室，同时燃 料（气体或液体燃料）也喷入燃烧室与高温压缩空气混 合，在受控方式下进行燃烧，生成的高温、高压烟气进 入透平（涡轮）膨胀做功，推动动力叶片高速旋转，从 而使得转子旋转做功。转子做功的大部分（现时情况下 约2/3左右）用于驱动压气机，另约1/3的功被输出用来 驱动机械设备，如发电机、泵、压缩机等等。透平出来 的烟气温度很高，可再利用（如利用余热锅炉进行余热 回收利用）或直接排入大气（如航空发动机）。
2、工作过程：布雷登循环（Brayton Cycle） 吸气压缩 燃烧加热 膨胀做功 排气放热
比较： 蒸汽轮机：朗肯循环（Rankine Cycle） 柴 油 机：狄塞尔循环（Disel Cycle）
朗肯循环：
最简单的蒸汽动力循环，由 给水泵、锅炉、汽轮机和冷凝 器四个主要装置组成。
1-2过程：等熵膨胀 2-3过程：定压（定温）放热 3-4过程：等熵压缩程 4-1过程：定压吸热
主要教学内容
第一章 概述 （2） 第二章 燃气轮机热力循环 （4） 第三章 燃气轮机主机及主要部件（6） 第四章 燃气蒸汽联合循环装置（2） 第五章 燃气轮机发电机组的调节与控制（2）
学习参考书
选用教材：《燃气轮机发电动力装置及应用》.林 汝谋，金红光主编.北京：中国电力出版社， 2004.9
目前，世界上只有美、英、俄、法、 德、日本等几个少数发达国家具备独 立研制燃气轮机的能力，其核心技术 一直被这些国家所垄断。
燃机联合循环机组运行与维护
二．余热锅炉一汽轮机的运行监视
• 为了保证余热锅炉一汽轮机运行时具有最佳的经济性，必 须做到： 1）保持汽轮机有合理的配汽方式，主蒸汽温度尽量保 持额定； 2）余热锅炉各受热面烟气侧洁净，传热端差接近设计 值，合理地安排对余热锅炉受热面进行吹灰； 3）凝汽器端差、循环水温升正常，凝结水过冷度、真 空严密性试验符合要求，并保持在最有利真空下运行； 4）热力系统的汽、水损失应符合要求，汽、水没有短 路点； 5）最小热损失和凝结水损失。
• 此外，还应特别注意监视汽轮机排汽温度，汽轮机推力和支持轴承的瓦 温和油温，机组振动，监视段压力，润滑油、液压油油箱油位和系统油 压，发电机氢冷系统氢压，冷却水系统水压和流量等等，并检查汽包、 除氧器就地水位计工作正常、指示清晰，与控制盘一致。
控制损失
燃气一蒸汽联合循环发电机组运行中的性能损失大体上分两 类，不可控制的损失和可以控制的损失。
4）燃气透平背压。在这种情况下，运行人员相对无所作为， 因为下游通道设计已经定形无法改变。如果有排气消音 器，可拆除这种消音器来减少背压增加出力。此外，对 于烧重质燃油的余热锅炉可通过吹灰来降低燃气透平背 压。
2. 燃料流量与压力的变化
➢ 燃料流量与压力的变化与机组出力大小也有一定的对应 关系，故应当监测燃料系统的工作状况。
➢ 通常通过对燃料系统的压力大小变化来监视。燃料压力 的变化能反映出机组燃料系统中油滤、喷油嘴、管路等 通路是否堵塞或测试仪表工作是否正常。
➢ 但如果燃料前置系统压力自身有波动或明显改变，则与 机组的燃料系统工作正常与否无关。
➢ 燃油流量分配器对燃料分配不均以及个别喷油嘴工 作不良会造成排气温度场不均匀。
➢ 在燃油分配器及喷油嘴工作正常的情况下，排气温 度有较大的差异很可能是Байду номын сангаас烧室、高温通道部件已 损坏或排气热电偶出现故障。
燃气轮机与联合循环
song
1
主要内容
一、燃气轮机与联合循环的概论
二、燃气轮机的主要部件结构、原理
三、联合循环的余热锅炉
四、PG6111FA型燃气轮发电机组特 点
song
2
电厂汽水系统
汽水电厂基本流程系统：给水→锅炉→过热蒸汽→汽轮机→ 凝汽器→给水泵→给水送入锅炉。
锅炉
汽轮机
发电机
给水泵
凝汽器
song
的做功能力小 ❖ 4.与汽轮机不同点 ❖ 气缸壁薄 ❖ 级数少 ❖ 转子和叶片均需用压缩空气或者用水、水蒸气冷却 ❖ 没有调节级
❖ 其效率变化对燃气轮机装置效率变化的影响更加显 著
song
28
三、联合循环的余热锅炉
❖ 1.作用：接收燃气轮机的排气余热，产生汽轮机 所需要的蒸汽。
❖ 2.类型 ❖ （1）按照汽水系统的特点，可分为单压式、多压
式。 ❖ （2）按照锅内汽水流程的特点，可分为汽包式和
直流式。
song
29
❖ (3)按照汽水循环方式的不同，可分为自然循环式 和强制循环式。
❖ (4)按照炉内烟气的流动方向，可分为卧式和立式 。
❖ 3.余热锅炉的特点 ❖ (1)热力特性变化大 ❖ (2)燃气温度低、流量大，传热方式以对流为主。 ❖ (3)炉内烟气的速度和温度分布很不均匀。 ❖ (4)汽水系统形式多样。 ❖ (5)变工况时烟气侧和蒸汽侧热力 变化不协调。 ❖ (6)需要适应燃气轮机快速启动的要求。
song
11
song
12
3.压气机的增压原理。
song
13
song
14
song
15
4. 轴流式压气机的特性线
燃气轮机联合循环机组汽机旁路控制系统的调节与优化运行研究
59中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2018.05 （下）燃气轮机的动力装置可以简化的表示成由压气机、燃烧室、燃气轮机这三个基本的部分组成。
机组运行时，空气首先进入到叶轮式压气机之中，然后再压缩到一定的压力之后，送入到燃烧室内，再和燃油进行混合燃烧，燃烧的燃气温度通常能够达到1800～2300K。
这时将二次冷却空气和高温燃气进行混合，使得混合的气体能够降低到需要的适当的温度，最后再进入到燃气轮机内。
在燃气轮内的混合气，首先在静叶片组成的喷管中进行膨胀，再把热能转变成动能，这就能够形成一种高速的气流，气流冲进固定在转子上的由动叶片组成的气流通道，最后形成推力来推动叶片，使得转子发生转动，进而输出机械功。
燃气轮机所做出的功除了用来带动压气机以外，还将剩余部分的净功量对外进行输出。
最终从燃气轮机排出的废气排入大气，放热之后完成整个循环。
1 燃气轮机联合循环机组汽机旁路控制系统的原理旁路控制对机组暖机/提速、启动/停止、加/减负荷都有积极的作用，直接增加了机组的热力系统的循环倍率，要根据联合循环主设备的热力特性，根据它们的应力曲线来设计旁路控制的启闭规律。
旁路控制是由旁路管道、减压减温阀门以及控制机构等部件组成。
其主要作用是在机组启动阶段的时候，或者是事故状态下的时候，把锅炉所产生的蒸汽不通过汽轮机而直接引入到下一级的管道或者是凝汽器中。
所谓的布雷顿循环特性参数，其实就是循环增压比和循环增温比。
循环增压比也就是循环最高的压力和最低的压力的比值，通常用π来表示。
循环增温比就是循环的最高温度和循环的最低温度的比值，通常用τ来表示：21=p p π；31TT τ=布雷顿循环的热效率取决于循环增压比π，随着π的增大热效率逐渐提高，而和循环增温比τ没有关系。
燃气轮机实际运行循环的每个过程中都存在不可逆的因素，在这里只考虑压缩过程及膨胀过程中所存在的不可逆性。
2 燃气轮机联合循环机组汽机旁路控制系统的调节燃烧室旁路调节阀可调整到燃烧室的空气流量，从而保证燃烧器稳定燃烧，因此，燃空比可以通过此阀来调节；燃烧室旁路阀的控制信号输出为机组负荷、燃烧室压力、压气机入口空气温度和机组转速的函数。
燃气轮机及其联合循环运行简介
燃⽓轮机及其联合循环运⾏简介燃⽓轮机及其联合循环运⾏简介燃⽓轮机及其联合循环的特点是启动速度快，具有快速加减负荷的能⼒。
它对电⽹的调峰起到了⾮常⼤的作⽤。
我⼚有⼆台9E的燃⽓轮机，⼆台余热锅炉及⼆台汽轮机。
其运⾏⽅式是⼆台燃⽓轮机配⼆台余热锅炉带动⼀台汽机（简称⼆拖⼀⽅式）全⼚总负荷300MW。
作为⼀名电⼚运⾏员⼯在运⾏调度操作上会遇到各种各样的问题。
对于⼀名运⾏员⼯来讲，只有熟练的掌握各种运⾏调度操作以及正确分析各类故障才能保证机组更好的运⾏。
下⾯我简单介绍⼀下燃⽓轮机及其联合循环的运⾏⽅式和⼀些常见的故障。
⼀.燃⽓轮机及其联合循环的运⾏⽅式电⽹的⽇负荷⼀般有两个尖峰，⼀个出现在上午，称为“早峰”；⼀个在下午出现，称为“晚峰”。
通常，晚峰时达到最⾼负荷值。
电⽹的低⾕负荷则出现在凌晨。
峰⾕差甚⾄可以超过总负荷的30%。
可以把它分为三个部分。
⼀个是位于低⾕负荷以下的部分，通称为“基本负荷”；另⼀个是早峰和晚峰部分，称为“尖峰负荷”；位于两者之间的则称为“中间负荷”。
燃⽓轮机及其联合循环的运⾏⽅式可以分为应急型、尖峰负荷型、中间负荷型和基本负荷型四⼤类。
他们的年运⾏时间数、年启动次数、每次的连续运⾏时间以及启动加载时间彼此有很⼤差异，由于联合循环启动时间较长，供电效率⼜很⾼，因⽽，在电⽹中通常⽤来携带基本符合或中间负荷。
应急负荷和尖峰负荷则宜⽤简单循环的燃⽓轮机来承担（简单循环的燃⽓轮机效率低，成本过⼤，应尽量避免）。
⼆.启动过程中点⽕和升速遇到的问题燃⽓轮机及其联合循环的启动成功率在很⼤程度上取决于燃⽓轮机能否正常地启动点⽕和升速。
1.点⽕失败的原因是多⽅⾯的，⼤体上说，有以下⼏个⽅⾯：1)燃油压⼒过低⽽引起的点⽕失败。
对于9E机组来说，造成燃油压⼒不⾜的原因可能是：a.电磁离合器的线圈的绝缘降低或匝数短路⽽⽆法传动主燃油泵；b.燃油流量分配器内因残存粘度较⾼的原油等原因，致使启动时燃油流量分配器的转速增升达不到点⽕要求的额定值；c.燃油调压阀故障，致使燃油压⼒过低。
燃气轮机及其联合循环发电技术介绍
9E级燃气轮机主要技术条件
GE PG9171E 燃机标准热耗，kJ/kWh 10641 西门子 SGT5-2000E 10314 三菱 M701DA 11314
燃机标准出力，MW
压气机级数及压比 透平级数 单循环发电效率，% ISO工况排气流量，kg/s 排烟温度，℃ 排气方向
126.75
17级 压比12.75 3 31.17 417.8 543 侧向排气
• • • •
燃机订货四工况 1.ISO工况：标况 2.性能考核工况（年均工况） 3.夏季工况：考核最小出力 4.冬季工况：选电机。
名词定义
• 简单循环：依次由压缩、燃烧、膨胀过程组成的热力 循环； • 联合循环：燃气轮机循环与蒸汽或其他流体的朗肯循 环相联合的热力循环； • 燃料比能(热值) ：总比能是单位质量的燃料燃烧时所 释放的总热量，用kJ/kg表示，净比能是总比能减去燃 烧过程中水分蒸发所吸收的热量，也用kJ/kg表示； • 热耗率：每单位时间消耗的净燃料能量与输出的净功 率的比值，单位是kJ/kWh；
mmH2O 88.9 mmH2O 127 mbar 1014 100%CH4
负荷比例
-
-
√
√
√
-
注：“√”表示有相应的修正曲线，“-”表示不适用，该表及以下性能曲 线均是以GE 9171E型燃机为例。
主要性能修正曲线（环境温度-出力）
主要性能修正曲线（环境温度-热耗率）
主要性能修正曲线（环境湿度-出力）
二、燃气轮机组成及原理
燃气轮机组成
• 1－压气机 2－燃烧室 3－透平 4－轴承 5－发电机
燃机组成
• 燃气轮机由压气机、燃烧室和燃气透平组成。压气机有轴 流式和离心式两种，轴流式压气机效率较高，适用于大流 量的场合。在小流量时，轴流式压气机因后面几级叶片很 短，效率低于离心式。功率为数兆瓦的燃气轮机中，有些 压气机采用轴流式加一个离心式作末级，在达到较高效率 的同时又缩短了轴向长度。 • 附属系统和设备，包括：启动装置、燃料系统、润滑油系 统、进气系统、排气系统等。 • 燃气轮机的主要优点是小而轻。单位功率的质量，重型燃 气轮机一般为2～5千克/千瓦，而航机一般低于0.2千克/千 瓦。
燃气轮机蒸汽轮机联合循环
联合循环的原理
01
02
03
燃气轮机
利用燃料燃烧产生的高温 高压气体驱动涡轮旋转， 将热能转化为机械能。
余热锅炉
燃气轮机排出的高温气体 通过余热锅炉，将热量传 递给水，使水蒸发成蒸汽。
蒸汽轮机
蒸汽轮机利用高温高压蒸 汽驱动涡轮旋转，将热能 转化为机械能。
联合循环的优势
高效节能
联合循环充分利用燃气轮 机和蒸汽轮机的效率，提 高整体能源利用率。
环保减排
燃气轮机燃烧效率高，排 放污染物少，有利于环保。
灵活多变
联合循环可以根据需求调 整燃气轮机和蒸汽轮机的 运行状态，实现灵活的能 源输出。
02
燃气轮机的工作原理
燃气轮机的结构
压气机
用于吸入空气并压缩，为燃气 轮机提供必要的空气流量。
燃烧室
将燃料与压缩空气混合并燃烧 ，产生高温高压燃气。
涡轮机
影响因素
影响联合循环效率的因素包括燃气轮机和蒸汽轮机的设计、制造工 艺、运行工况等。
优化措施
通过改进设备设计、提高制造工艺和优化运行工况，可以提高联合 循环的效率。
联合循环的性能分析
性能指标
联合循环的性能指标包括功率、热效率和可靠性等。
性能测试
通过实验测试和模拟分析，可以对联合循环的性能进 行评估和比较。
燃气在涡轮机中膨胀并推动涡 轮叶片旋转，从而驱动压气机 和发电机。
排放系统
将燃烧后的废气排出。
燃气轮机的工作流程
吸气
压气机吸入空气并进行压缩。
燃烧
燃料与压缩空气在燃烧室内混合并燃烧，产生高温高压燃气。
做功
燃气在涡轮机中膨胀并推动涡轮叶片旋转，从而驱动压气机和发电机。
燃气轮机及联合循环机组启动调试导则
燃气轮机及联合循环机组启动调试导则
燃气轮机及联合循环机组是一种高效、可靠的发电设备。
在启动
调试过程中，需要遵循以下步骤：
第一步：检查设备。
检查燃气轮机及联合循环机组所涉及的所有
设备，包括管道、阀门、传动系统、控制系统、电气系统等，是否齐全、完好并无明显损坏。
第二步：接通电源。
将燃气轮机及联合循环机组的电源接通，并
依次按照电气系统的要求接通各种电气设备和仪器。
待检验燃气轮机
各部件运转正常后，方可开始联合循环。
第三步：预开始状态。
按照燃气轮机及联合循环机组的启动顺序，分别进行预开始状态。
在此状态下，需注意控制台上各仪表的指示是
否正常。
第四步：加速状态。
燃气轮机达到正常转速后，维持一定时间，
待联合循环机组也达到正常运行状态后，方可进入下一状态。
第五步：监督状态。
在此状态下，需要密切监督控制台上各仪表
的指示，若有指示不正常的情况，必须及时对其进行处理，并对机组
进行进一步检查，确保机组能够正常运行。
第六步：正常运行状态。
经过以上步骤，机组已经处于正常运行
状态，此时需要逐步升高负荷，确保机组稳定运行，并检查各仪表、
管道、阀门等是否正常，避免出现故障。
总之，燃气轮机及联合循环机组启动调试过程需要遵循以上步骤，确保设备的正常运行，避免故障发生，从而提高机组的工作效率和稳
定性。
06_04_联合循环发电机组的控制
燃气—蒸汽联合循环电站模块图
第四节 联合循环发电机组的控制
一、联合循环机组功率的 协调控制方案
联合循环发电机组功率控制方案示意图
1、无补偿式功率控制方案
2、单向补偿式功率控制方案
3、双向补偿式功率控制方案
二、典型单轴联合循环 发电机组控制系统简介
1、GE 公司的 SPEEDTRONIC Mark Ⅵ 控制系统
第六章 燃气轮机联合循环的运行与控制
第一节 第二节 第三节 第四节 燃气轮机的启动 联合循环的启动 燃气轮机的控制 联合循环发电机组的控制
电站燃气轮机发电机组的工作示意图
Байду номын сангаас
Siemens V94.3A燃气轮机结构示意图
燃气—蒸汽联合循环电站示意图
燃气—蒸汽联合循环电站典型布置图
燃气—蒸汽联合循环电站典型布置图
2 . SIEMENS 公司的 Teleperm XP 控制系统
3、三菱公司的 DIASYS 控制系统
4、ALSTOM 公司的 EGATROL8 + TURBOTROL
思考题
第六章 燃气轮机联合循环的运行与控制（P119～ P143）
1. 简单循环燃气轮机的启动过程一般可分为哪几个阶段？ 8. 采用刚性联轴器连接的单轴联合循环机组启动时一般要采取 哪些措施？ 9. 采用3S离合器连接的单轴联合循环机组为什么不需要启动锅 炉？
浅谈燃气轮机联合循环机组的运行
浅谈燃气轮机联合循环机组的运行前言：随着国家环保法的出台和构建资源节约型环境友好型社会的要求对机组经济环保的运行水平的要求越来越高，浙江大唐国际江山新城热电厂建设两套燃气-蒸汽联合循环供热机组。
全厂配置为：2台S106F燃气轮机、2台燃机发电机、2台余热锅炉、2台供热蒸汽轮机和2台汽轮发电机，以及相应配套设施。
燃气轮机设备为GE公司PG6111FA型燃机（简称6FA）[1]。
通过总结浙江大唐国际江山新城热电厂两台蒸汽联合循环机组投产以来的运行经验，从机组的经济调度管理、节能降耗、运行分析等几个方面介绍6FA蒸汽联合循环机组经济环保运行工作。
1 全面掌握厂内生产状况认真分析内外环境影响及时对系统运行方式进行调整，如我厂对汽机循环水系统根据环境温度和机组负荷情况适时调整循环水泵运行台数，以保证汽轮机经济运行，保证厂用电率达到最低，环境温度高时，为保证机组真空度，提高经济性，使用两泵三塔运行方式，环境温度低时，一台机组运行一台循环泵；减少循环水泵耗电量。
2 调整机组负荷，避免电网考核在保证一次调频不被考核情况下，尽量多带负荷，使机组的效益最大化最大限度避免或减少电网电量考核，发电厂机组负荷或出力接受并跟踪省调遥调负荷指令，发电厂机组负荷只能在允许的范围内波动，否则将会被处以严厉的经济处罚。
保证机组出力时刻跟踪调度负荷指令，保证燃机机组AVC装置的投入率和合格率，鉴于燃机电厂启停频繁优化AVC闭锁定值，提高装置调节性能和稳定性，加强对燃机一次调频的考核管理免考申请的积极申报，调峰补偿核对。
但是投运AGC机组负荷将出现波动，在燃机负荷低于85%机组效率将出现明显拐点严重影响经济性，如果进入低负荷运行将出现机组排放不达标等情况，在部分负荷时段将引起机组排气超温影响机组寿命，为满足一次调频的要求根据环境温度控制燃机FSR输出与温控限值偏差在两个基准值，避免机组进入温控模式，并根据电网公司两个细则积极申请补偿。
联合循环电站燃气轮机调试运行问题和建议
联合循环电站燃气轮机调试运行问题和建议摘要：保证高效率燃烧的前提下对燃气轮机进行结构优化设计，追求高效率低排放是现代燃气轮机发展的关键。
燃气轮机是一个非线性、参数时变、复杂多变量系统，而精确的模型和准确的参数是燃气轮机控制器设计、运行控制及优化调度的基础。
本文主要对联合循环电站燃气轮机调试运行问题和建议进行论述，详情如下。
关键词：联合循环电站；燃气轮机；调试引言可再生能源出力具有间歇性和波动性，随着其并网比例的提升，要保持电力系统的安全运行，对调频资源提出了更高的要求。
储能系统，尤其是电池储能，具有快速、精确的功率响应能力，是优质的调频资源，但其成本也较高。
燃气轮机（简称燃机）虽然在爬坡速率和响应时间上不及储能电池，但与传统火电机组相比仍具有较好的调频能力，并且由于其燃料相对低碳，近年来也得到了快速发展。
因此，可以考虑将燃气轮机与储能系统相结合，让原本带基本负荷运行的燃气轮机为储能分担调频需求，使得整个系统在具有和单独储能系统相近调频能力的同时，减少对储能设备功率的要求，从而达到较低的成本。
1燃气轮机调试过程中可能出现的问题在燃气轮机调试工作中，进气系统调试是为整个机组工作质量管控的重要系统，进气系统为机组燃料燃烧提供充足的氧气，并且能够让机组内部的环境清洁化，为机组整体的机械性能和发电性能提供保障。
在进气系统中较为常见的问题就是在经一段时间运行后，燃机的进气系统压差较高的问题。
它不仅关系到这机组能否安全运行，也对机组的经济性指标产生很大影响，甚至导致机组停机。
2联合循环电站燃气轮机调试运行优化2.1储能电池与燃气轮机联合调频策略为了充分发挥储能电池调频速度快的优点，规避其建设成本高的缺点，在储能电池与燃气轮机的联合系统中，采用了以燃气机组为主、储能系统为辅的调频策略。
对于系统收到的调频功率信号P AGC，其主要分配给燃气机组，储能系统则对燃气机组的出力进行补偿。
由于燃机负荷的频繁变动会给其部件带来快速变化的应力，使寿命大大缩短，而这部分损耗和其对应成本难以准确计算，因此对原始调频信号P AGC进行预处理，通过滑动平均法筛去调频信号中的高频分量，使燃机只负责调频需求中的低频波动，从而避免其寿命受到较大影响。
GE6B燃气轮机联合循环规程
ICSQ/CNPC Ⅰ大庆油田燃机电厂企业标准Q/CNPC-DQ-RJ 0002-2013代替Q/CNPC-DQ-RJ 0002-2007组运行规程2013-05-01发布2013-05-30实施大庆油田燃机电厂发布目次目次 (I)前言 (IV)联合循环 (1)1 主题内容 (1)2 适用范围 (1)3 设备规范 (1)3.1 燃气轮机及附属设备规范 (1)3.1.1 燃气轮机主要参数 (1)3.1.2 压气机主要参数 (1)3.1.4 透平主要参数 (2)3.1.5 减速齿轮箱主要参数 (2)3.1.6 轴承主要参数 (2)3.1.7 润滑油系统主要参数 (2)3.1.8 液压油系统 (3)3.1.9 进口可转导系统设备代号、名称及设定值（见表3） (4)3.1.10 跳闸油系统设备代号、名称及设定值（见表4） (4)3.1.11 冷却水系统 (5)3.1.12 冷却与密封空气系统 (5)3.1.13 气体燃料系统设备代号、名称及设定值（见表6） (5)3.1.14 启动系统设备代号及名称（见表7） (5)3.1.15 通风与加热系统设备代号、名称及设定值（见表8） (5)3.1.16 高压CO2灭火系统 (6)3.1.17 进气与排气系统 (6)3.1.18 燃气轮机附属电机代号、名称及设定值（见表10） (6)3.1.19 燃气轮机转速继电器代号、名称及设定值（见表11） (7)3.1.20 燃气轮机振动传感器代号、名称及设定值（见表12） (7)3.2 蒸汽轮机及附属设备规范 (7)3.2.1 蒸汽轮机主要参数（见表13） (8)3.2.2 凝汽系统设备规范 (8)3.3 余热锅炉及附属设备规范 (9)3.3.1 余热锅炉 (9)3.3.2 循环水系统 (10)3.3.3 给水系统 (11)3.3.4 附件 (11)4 联合循环机组的启动 (12)4.1 机组启动规定 (12)4.1.1 机组启动状态划分 (12)4.1.2 机组的启动时间（见表26）： (13)4.1.3 严禁蒸汽轮机启动的条件 (13)4.1.4 严禁燃气轮机启动的条件 (14)4.1.5 严禁发电机启动的条件 (14)4.2 机组启动前的检查及准备 (14)4.2.1 公共系统启动前的检查和准备 (14)4.2.2 燃气轮机启动前的检查和准备 (15)4.2.3 余热锅炉启动前检查和准备 (16)4.2.4 蒸汽轮机启动前检查和准备 (16)4.2.5 电气系统启动前的检查和准备 (17)4.3 机组启动 (18)4.3.1 第一台燃气轮机启动 (18)4.3.2 余热锅炉冷态启动 (21)4.3.3 余热锅炉热态启动 (22)4.3.4 一台燃机运行时蒸汽轮机冷态启动 (22)4.3.5 一台燃机运行时蒸汽轮机热态启动 (25)4.3.6 第二台燃气轮机及余热锅炉启动 (28)4.3.7 两台余热锅炉并汽 (28)4.4 联合循环启动注意事项 (28)4.5.1 两台燃气轮机同时启动 (29)4.5.2 #1、2余热锅炉冷态启动 (32)4.5.3 余热锅炉温、热态启动 (33)4.5.4 蒸汽轮机冷态启动 (34)4.5.5 蒸汽轮机热态启动 (36)5 联合循环机组的正常运行检查 (38)5.1 联合循环机组正常运行监视 (38)5.2 联合循环机组定期巡视检查项目 (39)5.3 联合循环机组手动紧急停机的条件 (39)6 联合循环机组的停运 (39)6.1 机组二拖一运行方式下滑参数停运 (39)6.1.1 根据机组二拖一运行方式下停运一台燃气轮机 (39)6.1.2一拖一运行方式下滑参数停运操作 (41)6.2 机组停机过程中的主意事项 (43)6.2.1 燃气轮机停运过程中的注意事项 (43)6.2.2 蒸汽轮机停运过程中的注意事项 (43)6.2.3 滑参数停运过程中的注意事项 (44)6.2.4 机组停运后的注意事项 (44)7 联合循环机组的试验 (44)7.1 启炉前的各种试验 (44)7.1.1 热工、电气控制设备的各项试验的准备工作 (44)7.1.3 转机联动试验 (45)7.1.4 事故按钮试验（转机在手动位置） (45)7.1.5 水位保护试验 (45)7.1.6 水压试验 (46)7.1.7 安全阀的校验 (46)7.2 汽轮机设备试验 (47)7.2.1 泵的启停试验 (47)7.2.2 泵的事故按钮及联动试验 (47)7.2.3 主汽门活动试验 (47)7.2.4 主汽门、调速汽门严密性试验 (47)7.2.6 超速试验 (48)7.2.7 喷油试验 (49)7.2.8 真空严密性试验 (49)7.2.9 低油压保护试验 (49)7.2.10 串轴保护试验 (49)7.3 燃气轮机试验 (50)7.3.1 燃气轮机超速跳闸试验 (50)7.3.2 燃气轮机电子超速试验 (50)8 事故处理 (50)8.1 事故处理的原则 (50)8.2 汽机紧急停机条件 (50)8.3 汽机故障停机条件 (51)8.4 汽机紧急停机操作步骤 (51)8.5 真空下降 (51)8.6 发电机甩负荷 (52)8.7 汽轮机水冲击 (53)8.7.1 汽轮机水冲击的现象 (53)8.7.2 汽轮机水冲击的处理措施 (53)8.8 汽轮发电机组不正常的振动和异音 (53)8.9 油系统工作失常 (53)8.10 厂用电全停的处理 (54)8.11 蒸汽参数偏离额定值的处理 (54)8.12 运行给水泵跳闸而备用泵未联动的处理 (54)8.13 空冷岛事故 (54)8.14 水泵的事故处理 (54)8.15 燃机的异常运行及事故处理（见表30） (55)前言本规程按照GB/T1.1—2000给出的规则起草。
《燃气轮机与联合循环》第六章 燃气轮机联合循环的运行与控制
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
6-2 联合循环的启动
一、多轴联合循环的启动
多轴联合循环中的汽轮机与燃气轮机不同轴，各自带有自己的发 电机。 如果余热锅炉有旁通烟道，则燃气轮机、余热锅炉和汽轮机基本 上相互独立。 启动时，首先将余热锅炉进口挡板关闭并将旁通烟道挡板开启， 使燃气轮机像简单循环那样单独启动和加载； 然后，利用烟气挡板调节进入余热锅炉的烟气，并利用蒸汽旁路 调节蒸汽的压力和温度，使余热锅炉按照自身规律启动起来； 最后，使汽轮机按照自身规律启动和加载；待汽轮机已全部接受 余热锅炉所产生的蒸汽以后，整台机组启动即告完成。
燃气轮机与联合循环 能源与动力学院
第六章 燃气轮机联合循环的运行与控制
6-2 联合循环的启动
按照启动前余热锅炉汽包、汽轮机 转子等热部件温度的高低，联合循环机组 的启动一般分为冷态启动、温态启动和热 态启动三种状态，有时热态启动中还会再 分出一种极热态启动。
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
第六章 燃气轮机联合循环的运行与控制
6-1 燃气轮机的启动
二、启动方式
按照启动时间的长短，燃气轮机的启动可分为正常启动、快 速启动和紧急启动三种方式。 正常启动是燃气轮机在承担基本负荷或中间负荷时所采取的 一种方式，需要的时间相对较长，重型燃气轮机一般需要 10-22min 。 快速启动是燃气轮机在承担尖峰和应急负荷时所可能采取的 一种方式，启动方式所需要的时间相对较短，一般仅为正常 启动时的50％-60％。 燃气轮机还有一种时间更短的启动，称为紧急启动。这是一 种强制性的启动，即超越正常程序、在很短时间内强行使机 组从静止状态过渡到满负荷状态。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
能源与动力学院
第六章 燃气轮机联合循环的运行与控制
6-1 燃气轮机的启动
四、“热悬挂”现象及其原因
人工操作启动情况下，如果点火燃料量过大或随后的燃 料增升率过高，燃气轮机就可能会发生“热悬挂”现象， 导致启动失败。 “热悬挂”又称为热挂，一般发生在启动机脱扣之后， 其表现形式是：启动机脱扣之后机组转速停止上升，运 行声音异常，若继续增大燃料量，初温时会随之升高， 但转速不仅不上升，反而呈下降趋势，最终导致启动失 败。 “热悬挂”现象产生的根本原因在于启动过程线离压气 机喘振边界线太近。
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
第六章 燃气轮机联合循环的运行与控制
6-1 燃气轮机的启动
三、实例分析
第1个峰值 第2个峰值
排气温度曲线
达到额定值
点火
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
第六章 燃气轮机联合循环的运行与控制
6-1 燃气轮机的启动
三、实例分析
出力曲线
达到额定值
机组并网
燃气轮机与联合循环
燃气轮机与联合循环 能源与动力学院
第六章 燃气轮机联合循环的运行与控制
6-2 联合循环的启动
按照启动前余热锅炉汽包、汽轮机 转子等热部件温度的高低，联合循环机组 的启动一般分为冷态启动、温态启动和热 态启动三种状态，有时热态启动中还会再 分出一种极热态启动。
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
第六章 燃气轮机联合循环的运行与控制
6-2 联合循环的启动
一、多轴联合循环的启动
多轴联合循环中的汽轮机与燃气轮机不同轴，各自带有自己的发 电机。 如果余热锅炉有旁通烟道，则燃气轮机、余热锅炉和汽轮机基本 上相互独立。 启动时，首先将余热锅炉进口挡板关闭并将旁通烟道挡板开启， 使燃气轮机像简单循环那样单独启动和加载； 然后，利用烟气挡板调节进入余热锅炉的烟气，并利用蒸汽旁路 调节蒸汽的压力和温度，使余热锅炉按照自身规律启动起来； 最后，使汽轮机按照自身规律启动和加载；待汽轮机已全部接受 余热锅炉所产生的蒸汽以后，整台机组启动即告完成。
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
第六章 燃气轮机联合循环的运行与控制
6-2 联合循环的启动
二、单轴联合循环的启动
单轴联合循环中的汽轮机与燃气轮机同轴，而且余热锅炉没有旁 通烟道。 在燃气轮机点火时，向汽轮机中通入一定量的冷却蒸汽。 燃气轮机并网后不立即加载至满负荷，而是先在 20 ％以下的某个 负荷运行一段时间。其目的是先把排气温度控制在较低范围内， 使余热锅炉得到暖机，并使其产生的蒸汽压力和温度逐步升高， 直至稳定。 在燃气轮机低负荷运行一段时间，并且蒸汽的压力和温度也达到 一定水平之后，开始向汽轮机送汽，随后同步增加燃气轮机和汽 轮机的负荷，直至其出力达到 100 ％。
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
第六章 燃气轮机联合循环的运行与控制
6-2 联合循环的启动
实例分析
二拖一、多 轴布置方案， 配用单压、 有旁通烟道 的余热锅炉。章 燃气轮机联合循环的运行与控制
6-2 联合循环的启动
实例分析
一拖一、双 轴布置方案， 配用了双压、 无旁通烟道 的余热锅炉。
第六章 燃气轮机联合循环的运行与控制
6-1 燃气轮机的启动
一、启动过程
1、启动阶段
燃气轮机的启动过程是指其从静止状态到全速运转状态 的过渡过程。需在启动机的带动下完成启动，这一过程 可被分为以下几个阶段。
冷拖、清吹。 点火、暖机。 升速、脱扣。 自升速
燃气轮机与联合循环 能源与动力学院
第六章 燃气轮机联合循环的运行与控制
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
燃气轮机与联合循环 能源与动力学院
第六章 燃气轮机联合循环的运行与控制
6-1 燃气轮机的启动
三、实例分析
转速曲线
达到额定值
冷拖、清吹
准备点火
点火
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
第六章 燃气轮机联合循环的运行与控制
6-1 燃气轮机的启动
三、实例分析
燃料阀行程 FSR 曲线
机组并网
达到额定值
点火
暖机
6-1 燃气轮机的启动
二、启动方式
按照启动时间的长短，燃气轮机的启动可分为正常启动、快 速启动和紧急启动三种方式。 正常启动是燃气轮机在承担基本负荷或中间负荷时所采取的 一种方式，需要的时间相对较长，重型燃气轮机一般需要 10-22min 。 快速启动是燃气轮机在承担尖峰和应急负荷时所可能采取的 一种方式，启动方式所需要的时间相对较短，一般仅为正常 启动时的50％-60％。 燃气轮机还有一种时间更短的启动，称为紧急启动。这是一 种强制性的启动，即超越正常程序、在很短时间内强行使机 组从静止状态过渡到满负荷状态。