AE94.3A型燃气机组电气整套启动调试分析
浅谈某电厂性能加热器的应用及调试
浅谈某电厂性能加热器的应用及调试摘要:介绍了某9F燃气电厂天然气前置模块性能加热器配置方案,并根据性能加热器调试阶段各项数据,简单分析天然气温度以及燃料量设置对燃气轮机出力和排放的影响。
关键词:性能加热器;天然气温度本公司机组为安萨尔多AE94.3A型燃气-蒸汽联合循环供热机组,全厂配置两套机组,采用分轴联合循环布置。
每套机组由一台燃气轮机、一台余热锅炉、一台蒸汽轮机、一台燃气轮机发电机、一台蒸汽轮机发电机组成。
燃气轮机由上海电气&安萨尔多公司联合设计制造,型号为AE94.3A,燃料为天然气,输出方式为冷端输出。
天然气的品质很大条件决定了燃气轮机的运行效率和出力,AE94.3A型燃气轮机的天然气系统主要由前置模块、燃气模块、燃烧室等设备构成。
由于天然气由当地燃气管网统一配给,其成分基本不变,那么天然气温度对于燃烧是否充分和稳定就显得尤为重要。
目前由于国际形势天然气价格一直居高不下,如何正确投用天然气性能加热器,提高天然气温度,降低天然气损耗率,从而在降低运行成本的同时又能提高机组效率成为了研究的热门课题。
1.性能加热器的配置本公司采用的性能加热器选用德国原装进口的Kelvion 品牌,其主要参数如下:该性能加热器为双套管安全型换热器,与单管设计的标准壳管式热交换器不同,双套管安全型换热器的管路有两个管,由内管和外管组成,内外管路之间的间隙安装有泄露检测压力开关。
当性能加热器内部管子在水侧或者气侧有泄漏时,泄漏介质首先进入内外管之间的的间隙,从而导致间隙中的压力升高,当压力开关动作时,说明性能加热器内部发生了泄露,同步会向控制系统发出报警信号,提醒设备运行管理人员及时进行检查处理。
双套管安全型换热器内部构造见图1。
图1 双套管安全型换热器内部构造2.性能加热器的运行要求性能加热器的主要功能是加热天然气至一定的温度,以提高联合循环性能。
本公司的性能加热器配置在前置模块,利用高压给水泵中间抽头热水加热天然气至所需温度,加热时天然气从换热器内管流过,与天然气流向相反的热水则从与外管接触的壳侧流过,以此来达到最大的换热效率,投运过程中通过调整高压给水泵中间抽头热水流量来控制性能加热器的出口天然气温度。
探析安萨尔多AE94.3A型燃气机组控制系统 王聪
探析安萨尔多AE94.3A型燃气机组控制系统王聪摘要:安萨尔多AE94.3A型燃气机组是我国当前比较先进的新建联合循环机组主要机型之一,其在正常工况下,包括有燃料量控制系统和干式低氧化氮燃烧控制系统等。
文本主要介绍安萨尔多AE94.3A型燃气机组的主要控制系统,并针对干式低氧化氮燃烧控制系统展开探究和分析,旨在为我国燃气机组的控制、调试以及运行维护等提供借鉴和参考。
关键词:9F级;燃气机组;控制系统前言某公司机组为安萨尔多AE94.3A型燃气-蒸汽联合循环供热机组,全厂配置两套机组,采用分轴联合循环布置。
每套机组由一台燃气轮机、一台余热锅炉、一台蒸汽轮机、一台燃气轮机发电机、一台蒸汽轮机发电机组成。
在将机组投入正式使用之前,需要对其进行控制系统分析,保障其能够正常稳定发挥总体性能。
压气机采用轴流式,共15级,压比为18.9,进口设有可调导叶(IGV),同时第一级静叶(CV1)可调,主要用于调节透平排气温度和防止压气机喘振。
燃烧室采用环形结构,装有24个混合燃烧器,均匀分布在环形燃烧室圆周上,顺气流方向看为逆时针排列,燃烧室均采用逆流式布置。
1燃气机组主要控制系统1.1主要控制系统燃气机组的主要控制系统一般是依据负荷指令以及排气温度等控制项目的需求,来对燃料量进行有效的调节和调整。
在燃气轮机燃料控制基准(如下图1-1所示)中,含有启动过程控制、转速控制、负荷控制、温度控制、压比限制控制、负荷限制控制、冷却限制控制多个子系统。
各个子系统的输出经过低选环节,其中最小值做为控制系统的燃料控制基础和标准。
各子系统的启停控制、转速控制在燃气轮机并网之前过程中才会发挥作用。
比如启动过程控制燃气轮机点火到实行并网时的燃料量,在开环控制下,燃料量可以得到有效控制,同时按照启动系统的逻辑信号对燃料值进行相应的设定。
在启动过程中通过SFC控制发电机来拖动燃气轮机完成清吹,具备点火启动条件,此时的燃料量则为点火值。
在燃气轮机启动后,燃料值则会被控制在适当的暖机值,在完成暖机之后,燃料量会根据一定的速率开始不断加大,直到最大值时退出控制系统[1]。
AE94.3A型燃气轮机点火失败原因分析及问题处理
AE94.3A型燃气轮机点火失败原因分析及问题处理摘要:针对某燃气电厂AE94.3A型燃气轮机启动过程中多次出现点火失败的情况,通过分析运行数据,发现其点火电极的有效率、点火转速及值班气流量的匹配以及外界环境湿度大和扩散燃烧天然气管道疏水效果不佳会影响机组点火成功率,提出了具体的解决方案和机组维护期间的控制措施,有效提高了机组点火的成功率。
引言:燃气轮机的点火过程在机组整套启动过程中尤为重要,若出现点火失败,将大大的拖延机组的整套启动时间,增加了机组的启动成本,影响了机组的经济性。
因此,研究燃机点火失败的原因,并从中找出具体的解决方案和防范措施有重要的意义。
某厂1、2号机组均采用安萨尔多AE94.3A 型燃气轮机,2019年运行中曾多次出现点火失败的情况,本文对此现象进行分析。
1.点火失败情况介绍1.1 启动过程AE94. 3A 燃机启动分为以下几个主要阶段。
(1)机组整组准备启动,获得燃机允许启动、发电机允许启动、锅炉允许启动、辅机允许启动等条件。
(2)燃机发启动令,启动变频器(SFC)投入,带动燃机旋转,对燃机排气段及余热锅炉进行 12 min 的清吹,防止因天然气集聚而引起爆燃。
(3)燃机清吹结束,机组惰走至点火转速(4-6Hz)。
(4)SFC 再次投入带动机组升速,至点火转速时点火变压器投入,12 s 内火焰探测器监测到火焰信号反馈,期间燃机持续升速。
如果 12 s 内未监测到火焰信号,则熄火保护触发,防止过多燃料气喷入。
(5)燃机点火升速至自持转速(35 Hz)以上,SFC 退出,机组继续升速至额定转速。
(6)发电机同期并网,燃机启动过程结束。
1.2, 燃机点火失败情况2019年7月,某厂2台机组多次在启动过程中发生点火失败情况,除熄火保护触发外,无其他报警或保护动作记录,说明点火失败不是其他原因触发的调节,而是因为火焰探测器监测不到火焰。
点火失败的影响(1)燃机的特点是启停速度快,调峰作用明显。
安萨尔多AE94.3A燃气轮机控制方式解析
安萨尔多AE94.3A燃气轮机控制方式解析发表时间:2019-05-22T11:32:46.297Z 来源:《河南电力》2018年21期作者:张志武[导读] 本文主要研究并分析调节控制系统,其中调节控制系统分为燃油控制系统、IGV控制系统以及主控制系统。
(中电(四会)热电有限责任公司)摘要:安萨尔多AE94.3A燃气轮机在结构设计、燃烧方式、最大出力和联合循环效率等方面越来越受到世界F系列燃气轮机的青睐。
介绍了燃气轮机调节控制系统的划分,并在主控制系统的基础上,分析了安萨尔多AE94.3A燃气轮机调节控制逻辑。
为了控制不同运行阶段的燃烧系统,利用IGV控制系统协调燃料在燃烧过程的空气比。
关键词:安萨尔多AE94.3A;燃气轮机;设计;技术特点随着经济快速的发展,燃气轮机需要达到低污染、高效率的技术,引起大家的关注。
燃气轮机控制系统主要由供电系统、保护系统、顺序控制系统以及调节控制系统等部分组成。
本文主要研究并分析调节控制系统,其中调节控制系统分为燃油控制系统、IGV控制系统以及主控制系统。
1 主控制系统解析燃气轮机控制系统的主要组成部分是主控制系统,它是燃气轮机从点火到控制其运行稳定的主要作用。
以及为了控制燃料量的单变量,就是使用最小值选择逻辑(见图1)。
当选择加速控制器时,通过控制燃料量,可以根据特定的启动曲线增加单变量速度。
为了让燃气轮机组控制带额定负荷或者并网转速时,可利用转速负荷控制器。
保证机组运行稳定,排气温度控制器可以让温度低于允许值。
载荷的极限、压力比的极限和冷却空气的极限是控制系统的约束,以确保机组的安全运行。
图1燃气轮机主控制系统示意图1.1 起步升速控制系统当发动机启动时,起步升速控制系统不会直接启动。
燃气轮机的启动依赖于启动变频器燃气轮机在驱动下发出的能量满足燃气轮机系统的能耗时(即压气机产生的空气质量流量和由起步升速控制器调节输出的燃料流量达到足够数量,足以使燃气轮机能够在燃烧做工下实现加速为止),燃气轮机进入独立的运行状态。
AE94.3A型燃机排气过渡段损坏原因分析及对策
—161—《装备维修技术》2021年第1期燃气-蒸汽联合循环机组拥有灵活、快速、环保、高效、高自动化程度高等优势,近年呈蓬勃发展之势。
特别是在广东、江苏等经济发达地区,燃气蒸汽联合循环机组正占据着越来越重要的地位。
AE94.3A 型F 级燃机作为上海电气与安萨尔多合作后国内重点推广机型,此前国内均无相关研究。
中电四会项目是国内第一个投产的AE94.3A 型F 级燃机,在运行初期,燃机排气过渡段多次出现损坏情况,最严重时候排气扩散段外部严重超温,本文通过分析成因,提出优化方案,解决了过渡段反复损坏、影响机组安全运行的问题。
1、机组概况中电四会项目共两套“一拖一”燃气-蒸汽联合循环机组配置两台310MW 容量AE94.3A 型F 级燃机、两台余热锅炉、两台140MW 蒸汽轮机。
其中AE94.3A 型燃机单机效率约40%,最大气耗量80000Nm3/h 。
压气机为15级,压比20,2级进气可调导叶。
燃烧室为环形,共24个燃烧器。
透平4级。
性能保证工况下烟气流量2460t/h ,排烟温度584.7℃,排烟压力104.6kPa 。
2、燃机排气系统配置情况中电四会项目燃气排气出口设置金属膨胀节,用以吸收燃机排气出口部件膨胀。
在金属膨胀节段设置有内导流圈,通过导流圈后油过渡段与扩散段进行连接,正常情况过渡段可以有效吸收金属膨胀节剩余膨胀量,并将燃机排气安全通过扩散段排入锅炉。
燃机排气过渡段内护板一圈共分为8块,采用A 型板支撑,螺栓焊接在支撑板上;内护板沿圆周方向均布两排直径50mm 螺栓孔,螺栓与螺母点焊;螺母与垫片点焊;6块内护板可自由膨胀伸缩。
过渡段整圈宽度1100mm ,采用三排螺栓固定,螺栓间距约320×500mm。
图1:AE94.3A燃机排气过渡段图1:AE94.3A 燃机排气过渡段局部详图3、排气过渡段损坏情况2018年4月15日,燃机运行500小时后对排气通道进行检查时发现:#2机排气过渡段金属膨胀节出现部分内护板、部分螺栓、螺母、垫片松脱断裂情况;#4机也存在部分内护板压紧螺母松动、螺栓断裂情况。
V94.3A型燃气轮机点火失败原因分析及解决方案
1.1 启动过程 V94.3A燃机启动分为以下几个主要阶段。 (1)机组整组准备启动,获得燃机允许启动、发电
机允许启动、锅炉允许启动、辅机允许启动等条件。 (2)燃机发 启 动 令,启 动 变 频 器 (SFC)投 入,带
收稿日期:2018-10-25;修回日期:2019-07-09
(5)燃机点火升速至自持转速(38.5Hz)以上, SFC退出,机组继续升速至额定转速。
(6)发电机同期并网,燃机启动过程结束。 1.2 点火失败情况
2018年 7月 1—30日,该公司 2台机组累计启 动 52次,点火失败 10次,点火失败率达 19.2%。检 查机组报警记录,除点火失败的典型报警外无其他 异常报警,说明机组点火失败不是其他原因触发机 组熄火保护,而是因为点火转速下燃烧器投入后火 焰强度不足,火焰探测器监测不到火焰。 1.3 点火失败的影响
宋馨 SONGXin
(国家电投集团郑州燃气发电有限公司,郑州 450001) (StatePowerInvestmentGroupZhengzhouGasPowerGenerationCompanyLimited,Zhengzhou450001,China)
摘 要:针对某燃气电厂 V94.3A型燃气轮机启动过程中多次出现点火失败的情况,通过分析运行数据,发现环 境湿度大和扩散燃烧天然气管道疏水效果不佳会影响机组点火成功率,提出了机组运行过程中、停运前及停机保 养时保证有效疏水的措施,有效提高了机组点火的成功率。 关键词:燃气电厂;V94.3A型燃气轮机;启动;点火;扩散燃烧天然气管道;疏水 中图分类号:TK477 文献标志码:B 文章编号:1674-1951(2019)08-0024-03 Abstract:TherearefrequentfailuresinstartupandignitionprocessofaV94.3Agasturbineinagasfiredpowerplant. Byanalyzingitsoperatingdata,itisfoundoutthathighambienthumidityandpoordrainingeffectofdiffusioncombustion naturalgaspipelineswillaffectthetheignitionofunits.Effectivedrainagemeasuresmustbetakenduringtheoperation,be foretheshutdownandduringthemaintenanceoftheunit,whicheffectivelyimprovesthesuccessrateoftheunitignition. Keywords:gasfiredpowerplant;V94.3Agasturbine;startup;ignition;diffusioncombustionnaturalgaspipeline;drain age
V94.3A燃机防喘系统优化改造与故障处理
- 57 -工 业 技 术0 引言某燃气电厂为西门子V94.3A 单轴联合循环机组,压气机为轴流式风机,与发电机同轴同速。
运行中当压气机内空气流量减小到一定程度时,压气机会产生非正常振动,即喘振现象,严重时导致叶片断裂、设备损坏。
燃机防喘系统是避免压气机发生喘振现象的重要保护设备,当防喘差压高于3 kPa 时,机组跳闸并打开防喘阀放气,排出多余空气,使压机气远离喘振区域,保障设备安全[1]。
1 防喘系统简介防喘系统由2台防喘空压机,2台空气干燥器,1个储气罐,3台防喘阀以及热工仪表等共同组成。
燃机防喘系统简图如图1所示。
防喘空压机单独为防喘阀提供压缩空气,保证防喘阀在机组启动运行阶段有稳定气源。
由于电厂投用以来防喘系统逐步暴露出设计缺陷,因此在工作中逐步对系统进行了改造优化,总结完善了故障防范措施,保证了防喘系统的可靠性和安全性。
2 燃机防喘系统优化改造2.1 防喘空压机联起定值优化燃机空压机启停由2台压力开关控制。
原始设计为当系统压力低于8.5 bar 时,联锁启动空压机;系统压力升压至9.2 bar 左右时,空压机停运。
在机组启停阶段防喘阀切换时,空压机会同时频繁启动。
为节约能耗,延长空压机使用寿命,满足一用一备运行要求,因此对空压机联起定值进行优化;将压力开关联起定值分别调整为8.4 bar (PS03)和8.6 bar(PS04),避免2台空压机同时启动,新增了空压机同时启动时报警的逻辑,实现了一用一备功能。
2.2 燃机空压机定期切换功能改造2台燃机空压机设计时没有定期切换功能,优化启动定值后,空压机一台运行一台备用。
按照设备定期工作要求,重要设备每季度定期轮换主备运行方式,防喘空压机出厂没有设计定期切换功能,每次切换时需要热控人员配合调整2台联起压力开关定值。
这种方式无法在线自动切换,也容易损坏压力开关。
利用机组检修时间,对防喘空压机定期切换方式进行改造,实现在线自动切换功能。
改造方法为DCS 画面增加切换按钮,就地装设接线箱,加装24 V 继电器R 1,从DCS 盘柜DO 卡件拉电缆到接线箱,接到继电器电源端子,1台联起压力开关在每台空压机启动回路并联,继电器常开常闭2组触点用互锁方式串入压力开关回路中,回路图见防喘空压机自动切换简图,如图2所示,继电器没接收到切换指令时,1号空压机联起压力PS03起作用,2号空压机联起压力开关PS04起作用,此时2号空V94.3A燃机防喘系统优化改造与故障处理尹 磊(东亚电力(厦门)有限公司,福建 厦门 361102)摘 要:燃机防喘系统是压气机发生喘振时重要保护设备,是保障燃机安全运行不可或缺的重要组成部分。
AE94.3A型燃机性能加热器系统设计研究
AE94.3A型燃机性能加热器系统设计研究引言根据加热热源不同,天然气性能加热器可分为热水加热器、蒸汽加热器和电加热器等。
热水加热器的优点是加热稳定,可调性好。
热水加热器的形式有多种,主要采用管壳式,热水的水源取自于热锅炉的中压给水。
蒸汽加热器是通过从汽轮机的出汽口和排汽口抽取蒸汽加热天然气,需要增加一条蒸汽管道。
电加热器加热速度快,加热方式简单,但电加热器本身带电运行有引起爆炸的危险,且增加了电厂的厂用电率,节能效果不明显,在实际工程中运用较少。
本文介绍的AE94.3A型燃机性能加热器采用的是热水加热器形式。
1燃机对天然气温度的需求燃气轮机对于天然气品质有一定的要求,燃机所需的合格天然气是由天然气系统供应,主要由前置模块、燃气模块、燃烧室等设备组成。
燃机性能加热器模块集成在前置模块内部,位于燃气模块上游。
对于实际运行中的机组,天然气成分波动比较小,因此影响天然气特性的因素主要是天然气的温度。
故在性能加热系统设计中,应严格控制进入天然气燃气模块前的天然气温度,使其满足温度波动限制要求。
2性能加热器对机组性能的影响燃料性能加热的原理为通过余热锅炉尾部废热预热即将进入燃机的天然气,减少燃机燃料量,在提高燃机燃烧稳定性的同时,大幅度提升联合循环效率。
性能加热器投运时,随着天然气温度的升高,从省煤器抽取的热水流量增加。
根据计算,抽水量增加时,省煤器出口温度变化不大,说明在一定范围内从低压省煤器抽取热水不影响汽水侧的循环,仅是大量低品位的热水被联合循环热力系统利用,由此带来天然气温度提升(显热增加),提高联合循环效率。
一般情况下,当天然气温度由30℃加热到135℃时,联合循环效率提升约0.3%左右。
天然气温度对联合循环效率的影响如图1所示。
当投入性能加热系统时,通过调整热水流量,将最终的天然气温度限制并稳定在一定范围内,避免超过限制值。
另外,控制逻辑里面根据热水参数以及燃料流量,计算出一个给水控制阀的前馈设定值,再根据温度偏差进行修正,使得天然气的温度变化控制在一个小范围内,以减少温度变化对燃烧稳定性的影响。
AE94.3A型燃机性能加热器系统设计研究
图1天然气温度对联合循环效率的影响AE94.3A 型燃机性能加热器系统设计研究叶菲菲(福建永福电力设计股份有限公司,福建福州350100)摘要:分析了燃机对天然气温度的需求以及性能加热器对机组性能的影响,对AE94.3A 型燃机性能加热系统设计中的换热器选型以及气侧、水侧的典型系统设计进行了阐述,以提高燃机效率。
关键词:燃气轮机;性能加热器;配置方案;加热系统设计0引言根据加热热源不同,天然气性能加热器可分为热水加热器、蒸汽加热器和电加热器等。
热水加热器的优点是加热稳定,可调性好。
热水加热器的形式有多种,主要采用管壳式,热水的水源取自于热锅炉的中压给水。
蒸汽加热器是通过从汽轮机的出汽口和排汽口抽取蒸汽加热天然气,需要增加一条蒸汽管道。
电加热器加热速度快,加热方式简单,但电加热器本身带电运行有引起爆炸的危险,且增加了电厂的厂用电率,节能效果不明显,在实际工程中运用较少。
本文介绍的AE94.3A 型燃机性能加热器采用的是热水加热器形式。
1燃机对天然气温度的需求燃气轮机对于天然气品质有一定的要求,燃机所需的合格天然气是由天然气系统供应,主要由前置模块、燃气模块、燃烧室等设备组成。
燃机性能加热器模块集成在前置模块内部,位于燃气模块上游。
对于实际运行中的机组,天然气成分波动比较小,因此影响天然气特性的因素主要是天然气的温度。
故在性能加热系统设计中,应严格控制进入天然气燃气模块前的天然气温度,使其满足温度波动限制要求。
2性能加热器对机组性能的影响燃料性能加热的原理为通过余热锅炉尾部废热预热即将进入燃机的天然气,减少燃机燃料量,在提高燃机燃烧稳定性的同时,大幅度提升联合循环效率。
性能加热器投运时,随着天然气温度的升高,从省煤器抽取的热水流量增加。
根据计算,抽水量增加时,省煤器出口温度变化不大,说明在一定范围内从低压省煤器抽取热水不影响汽水侧的循环,仅是大量低品位的热水被联合循环热力系统利用,由此带来天然气温度提升(显热增加),提高联合循环效率。
某AE94.3A型燃气轮机联合循环电厂顶轴油泵出口压力偏低的分析和处理
某AE94.3A型燃气轮机联合循环电厂顶轴油泵出口压力偏低的分析和处理发布时间:2022-09-12T01:34:13.685Z 来源:《中国电业与能源》2022年9期作者:陈露[导读] 介绍某AE94.3A型燃气轮机联合循环电厂配套的顶轴油泵在运行中出现出口压力偏低的故障,通过现场检全面排查的情况陈露东莞深能源樟洋电力有限公司。
邮政编码:523620摘要:介绍某AE94.3A型燃气轮机联合循环电厂配套的顶轴油泵在运行中出现出口压力偏低的故障,通过现场检全面排查的情况,判断引起压力低的原因,彻底处理后,顶轴油泵及系统运行正常,排查其他顶轴油泵均存在相同隐患,故障引起原因的处理对AE94.3A型机组配套的顶轴油系统相同故障分析具有可参考性。
关键词:顶轴油泵、顶轴油压力低、故障分析、焊接质量0引言某电厂扩建2套9F级改进型燃气蒸汽联合循环、一拖一单轴、调峰发电机组;燃气轮机采用上海电气安萨尔多AE94.3A机型、汽轮机采用上海汽轮机厂生产的三压、再热、单轴、反动式、双缸、轴向单排汽、凝汽式、高压缸加中低压缸合缸,机组于2021年通过电网168h后进入商业运营。
燃气轮机、发电机和汽轮机8个轴承共用一个主润滑油箱及润滑油和顶轴油系统。
顶轴油系统由3×50%顶轴油泵组成,机组盘车时,采用两台顶轴油泵运行一台备用的模式,3台顶轴油泵均为叶片泵,均立式布置于主润滑油箱顶部。
机组顶轴油系统如图1。
图1 机组顶轴油系统1故障现象5号机组C顶轴油泵自2021年9月份后,陆续出现与其他两台顶轴油泵分别搭档启动后,出口母管压力在13.6MPa、电机电流72.6A,压力偏低、电机电流偏低的现象(顶轴油母管压力低于12.7MPa将会自动停止盘车运行);5号汽轮机停机惰走至1500rpm时,延时7秒C顶轴油泵无法自动启动,但后续C顶轴油泵手动试运时虽然出口压力仍相对偏低,但能按命令启动正常的现象;平常巡视检查时发现C顶轴油泵处有轻微的响声,但振动和温度均正常,A与B顶轴油泵运行时,顶轴油出口母管压力及电机电流均正常),详见表1和图2如下:2 原因分析与排查顶轴油泵结构如下图3和图42.1 C顶轴油泵出口压力整定阀检查针对C顶轴油泵在运行后出口母管压力偏低的现象,关闭C顶轴油泵出口手动阀后,对C顶轴油泵出口压力重新整定为出厂值20MPa,维持出口压力比较稳定,但打开C顶轴油泵出口手动阀后,与任一台顶轴油泵并入到顶轴油母管,C顶轴油泵出口压力立即降低至14MPa,顶轴油母管压力低至13MPa左右。
AE94.3A燃气涡轮机说明书
THE GAS TURBINE: AE94.3AProven technology for efficient power generationFast, flexible and cost effectiveThe simple and robust design of the AE94.3A has made it possible toaccommodate continuous upgrades over the years, progressively enhancing performance while maintaining and even improving the level of reliability (> 99.5%). Its balanced thermal distribution throughout the entire enginecombined with its extreme operating simplicity enables high cycling capability. It can be started and stopped without any time limitation and reach base load in approx. 20 minutes, a key factor for grid stability and peak plants.Single shaft, internally air-cooled rotor , disk type with Hirth serration and central tierod 15 stages axial compressor with variable guide vanes*Annular type Combustion Chamber lined with individually replaceable tilesCold-end generator24 dry low NOx burners for premixoperation both for gas and for oil modeRotorDisplacementSystem (RDS) for gap optimization2 units fed with hydrogen enriched off gas inCommercial Operationsince 2006, with more than 250.000 EOH.4 stages, air cooled turbine, axial discharge, advanced cooling technique*Multi fuel and Hydrogen capableA wide selection of fuels can beused, ranging from natural gas with hydrocarbons in several proportion or with hydrogen content up to 40% vol, up to liquid fuels such as Diesel Oil, High Speed Diesel and Naphtha.*All vanes and blades replaceable with rotor in place.Via N. Lorenzi, 8 - 16152 Genoa - Italy Tel: +39 010 6551***********************Environmental sustainableNOx level down to 15 ppm in dry gas mode and 60 ppm in dry oil mode (with possibility to reach 25 ppm with small water amount .Smart maintenance approachCustomized service agreements, including upgrading packages, allow Customers to choose the best solution to fit their needs.• Extended time between majoroverhauls (up to 5 years, depending on operating conditions)• High durability of hot gas path parts •Quick on-site activitiesGeneral note: Performance data are calculated with 100% methane (LHV) at ISO conditions, direct cooling.495992CC Net Output (MW)6060.3CC Net Efficiency (%)5,9955,970CC Net Heat Rate (kJ/kWh)4525Plant Turndown Minimum load (%)40.3Efficiency (%)755Exhaust Mass Flow (Kg/s)593Exhaust Temperature (°C)40GT minimum load (%)340Power output (MW)total > 4 millions EOHReferences:Ansaldo Energia, all rights reserved. Trademarks mentioned in this document are the property of Ansaldo Energia, its affiliates, or their respective owners in the scope of registration. The information contained in this document is merely indicative. No representation or warranty is provided, nor should be relied on, that such information is complete or correct or will apply to any particular project. This will depend on the technical and commercial circumstances. Said information is provided without liability and is subject to change without notice. Reproduction, use or disclosure to third parties, without express written authority, is strictly prohibited.。
安萨尔多AE94.3A型燃气轮机值班天然气控制浅析
安萨尔多AE94.3A型燃气轮机值班天然气控制浅析摘要结合大唐肇庆热电公司安萨尔多AE94.3A燃气轮机运行情况,对燃机值班天然气控制策略进行梳理和分析,并提出优化建议,以适应国内电力系统的要求和发展形势。
关键词燃气轮机安萨尔多控制逻辑值班天然气1前言2015年,上海电气和欧洲燃气轮机巨头——意大利安萨尔多公司签署一系列协议文本,上海电气计划出资4亿欧元参股后者40%股权,这意味着上海电气公司成为我国第二家掌握重型燃气轮机制造核心技术的公司,近年来,上海电气携手安萨尔多公司在国内上马了多个AE94.3A型燃机轮机(9F级)联合循环项目,不过机组正式投产运行的时间都还较短,其中最早运行的中电四会项目也仅仅2年,第一批次的大唐肇庆和周口项目也仅仅运行了1年。
这三个项目是安萨尔多9F级机组在国内的首批次项目,尚处于上海电气与安萨尔多公司的磨合期。
由于安萨尔多公司的设计理念和国内用户的需求有很大差异,使得在运行初期,三个项目都发生过多起设备异常和非停事故,这其中机组主保护及主要辅机保护逻辑部分的差异最大:厂家的控制逻辑苛刻,要求以保护设备为主;业主面对多次非停和电网考核,要求优化主保护条件。
因此,平衡双方需求,适当的优化部分控制策略,以适应国内电力系统安全生产要求的工作显得尤为重要了。
2值班燃气与预混燃气3值班燃气控制安萨尔多燃机的值班燃气控制分为三部门组成,分别为最小流量控制、扩散燃烧控制及值班燃气控制,三种控制分别作用于燃机启动的不同的时间段,且在模式切换过程中也有相辅相成的补充和调整,从而达到保证燃机燃烧稳定的目的。
3.1最小流量控制最小流量控制作用于燃机启动点火启动瞬间的值班燃气流量控制,以肇庆公司1号机组为例,燃机点火瞬间的值班流量为固定值60g/s,值班阀根据该流量提前开启相应的开度。
当燃机顺控到达点火步序时,ESV阀开启,天然气开始逐步进入燃机内部进行点火,由于此时燃机的转速在SFC的带动下仍然处于转速快速上升的过程,使得燃机的进气量也在逐步上升,因此值班燃气的流量也必须跟随进气量进行逐步上升,来确保燃烧室内空燃比达到点火需求,因此在控制策略朱红,ESV阀开启5S后,值班燃气量也开始逐步得等速率增加,约6-8秒钟升至380g/s,后保持稳定。
AE94.3A燃机RDS运行分析
AE94.3A燃机RDS运行分析发表时间:2018-12-04T10:47:33.120Z 来源:《河南电力》2018年12期作者:李北峰[导读] AE94.3A燃机为了获得更高的燃气-蒸汽联合循环发电厂效率,采用了一种间隙优化系统,这种系统在安萨尔多燃气机组上被称为RDS。
(国家电投(中电)四会热电有限责任公司)摘要:AE94.3A燃机为了获得更高的燃气-蒸汽联合循环发电厂效率,采用了一种间隙优化系统,这种系统在安萨尔多燃气机组上被称为RDS。
RDS的应用在一定程度上提高了机组的效率,但是在实际运行当中也出现了一定的问题,本文着重从RDS的运行方式和运行中出现的问题给予介绍。
关键词:AE94.3A;RDS;燃机;燃气;效率一、燃气轮机、压气机设备概况我厂燃气轮机由上海电气&安萨尔多公司联合设计制造,型号为AE94.3A单轴重型燃气轮机,TETC温度(566℃)、排烟量大(2668.4t/h)。
燃机单循环出力为317.1MW(ISO工况),联合循环额定出力为473MW(纯凝工况下)。
安萨尔多AE94.3A型燃气轮机采用15级轴流式压气机,压比为20。
压气机由压气机转子和静子(气缸)组成。
其中静子(气缸)由前轴承座,1#静叶持环、2#静叶持环组成,采用水平中分面式结构。
二、RDS概况、系统组成与工作流程RDS概况:RDS 模块用于控制推动转子移动。
燃机RDS 系统全称转子位移优化系统,是燃气轮机重要的辅助系统之一。
它是一种液压机构,通过控制燃气轮机转子的轴向位移,以优化燃机效率。
系统组成与工作流程:RDS供应单元采用模块化设计,2个100%的RDS油泵、1个蓄能器、RDS控制块及相关的仪表组装在一块地板上,便于安装、操作和维护。
来自润滑油系统的润滑油进入RDS油泵,经过RDS油泵升压、过滤器过滤,分别经主推、副推进油管进入燃气轮机推力轴承工作面和非工作面的液压活塞,实现燃气轮机转子的推动,其回油回到润滑油箱。
AE94.3A燃机A级检修标准项目表
燃机最终外部目视检查。
83
对功能参数和设置修改进行记录。
27
将排气缸从转子上拆移。
28
拆除环形燃烧室-A.C.C. (外壳)下半。
29
吊出透平静叶持环下半。
30
吊出压气机#2静叶持环下半。
31
环形燃烧室内壳目视检查和查看,如需要进行无损探伤及处理。
32
环形燃烧室外壳目视检查和查看,如需要进行无损探伤管道的目视检查和清洁,如需要提供建议。
67
目视检查排气扩散器及搭爪。
68
环形燃烧室回装(包括燃烧器以及燃烧器嵌件)和螺栓紧固,视情况更换垫片。
69
管路以及燃气分配器的回装,视情况更换垫片。
70
透平静叶持环对中,转子跑偏检查和对中检查。转子法兰耦合。
71
压气机轴承座、进气锥、中间轴轴套回装,视情况更换螺栓、垫片。
72
盘车装置目视检查和回装。
目视检查进口导叶(IGV、CV1),如必要进行调整。
11
目视检查压气机第一级。
12
在开缸之前,进行压气机(第1级)和透平(第1和第4级)动叶叶顶间隙检查。
13
管路以及燃气分配器的拆解。
14
拆除中间轴护罩。
15
压气机轴承座和进气锥的拆解。
16
压气机#1持环(#1外缸)上半和IGV装置的拆除。
17
锥形外缸(#2外缸)和筒形外缸(#3外缸)的拆除。
AE94.3A燃机A级检修标准项目表
序号
标准项目
1
停机前获取运行数据和油质物理化学性质分析。
2
电网解列、停机和带盘车冷却,压气机离线水洗。
3
外部目视检查,着重检查连接、柔性管、密封、软管和垫片处燃料、水、油、空气的泄漏,如有,现场人员提供建议。
V94.3A燃气轮机控制系统
V943A燃气轮机控制系统阎志敏(中国联合工程公司,杭州310022)产品与应用摘要本文介绍了V94.3A燃气轮机控制系统配置、控制流程,注重系统安全性和经济性,以及介绍系统设置的测点。
关键词:燃机控制;控制流程;保护测点T he C ont r ol Sys t em f or V94.3A G as T hr bi ne杨,l Z矗fm fn(C hi na U ni t ed E ngi neer i ng C o印or at i on,H angzh ou310022)A bs t r act T he V94.3A G A S t ur bi ne c ont r ol s ys t em and process is i nt r oduce d,i nc l uded prot e c t i ons ys t em and t he m eas ur i ng poi nt s c onf i gura t i on,a nd it i s con s i dered f or se curi t y and e conom y of sys t em.K ey w O r d s l gas t ur bi ne c ont r ol syst e m;pr o cess;prot e c t i O n m eas ur em e nt s1引言近几年,燃气轮机联合循环发电装置迅速发展。
V94.3A型燃气轮机是一种新型的发电装置,结构紧凑、工作参数高(温度1228℃)、控制理念及T X P (TE LE PE R M X P)系列控制系统配置先进。
燃机联合循环流程(图1):过滤空气经压气机压缩,一部分空气在燃烧室与天然气混合燃烧;一部分空气冷却介质、控制燃气及高温部件温度。
高温高压燃气在燃机做功、能量转换,输出电能。
燃机尾部温度高(9E,538℃;9F,609℃),经余热锅炉加热水,产生高温高压蒸汽,由常规汽轮发电机组发电。
安萨尔多AE94.3A型燃气轮机及其辅机设备控制逻辑与监视功能优化
0引言2015年,上海电气和欧洲燃气轮机巨头———意大利安萨尔多公司签署一系列协议文本,这意味着上海电气公司成为我国第二家掌握重型燃气轮机制造核心技术的公司,近年来,上海电气携手安萨尔多公司在国内上马了多个AE94.3A 型燃机轮机(9F 级)联合循环项目,其中最早运行的中电四会项目也仅仅2年,第一批次的大唐肇庆和周口项目也仅仅运行了1年。
这三个项目是安萨尔多9F 级机组在国内的首批次项目,尚处于磨合期。
由于安萨尔多公司的设计理念和国内用户的需求有很大差异,三个项目都发生过多起设备异常和非停事故,这其中机组主保护及主要辅机保护逻辑部分的差异最大:厂家要求以保护设备为主;业主面对多次非停和电网考核,要求优化主保护条件。
因此,适当的优化部分控制策略,以适应国内电力系统安全生产要求的工作显得尤为重要了。
1燃气轮机主保护逻辑优化安萨尔多AE94,3A 型燃气轮机主保护逻辑可以归纳概括为60条,主保护条数目是普通汽轮机主保护的3-4倍之多,以下将从非必要主保护逻辑、非三取二保护逻辑及可优化逻辑三个方面,具体说明主保护优化的必要性及优化后的控制逻辑,预想了逻辑修改后的效果。
1.1燃机振动主保护优化燃机振动测点是由机组TSI 系统从就地采集数据,再经过换算滤波后,通过硬接线的方式传输给TCS 控制系统,最终在TCS 控制系统内进行高低限制的逻辑判断和坏点的判断。
安萨尔多燃机的TSI 系统在向TCS 系统传输每一个振动值时,不仅发出了一组模拟量信号,而且还配备一个该测点是否正常的开关量信号,称为“XX 测点OK 信号”,这个判断是在TSI 系统中完成,通过预制电缆(DB9九针插头式)硬接线的方式发至TCS 系统,由TCS 系统的DI 卡件接收。
信号为1即开关节点闭合时,说明该测点OK ;信号为0即开关接点断开时,说明该测点“not OK ”,在逻辑中认为该测点坏点。
由于这个“OK 信号”通过DB9九针插头式电缆连接,多个信号共用一个电缆,并且将一个插头节点作为公共端子,因此当这跟电缆或者公共端子接线松动或电缆断线时,将直接造成多个瓦振信号的“OK 信号”消失,在控制逻辑中认为该测点坏点,进而通过三取二逻辑判断主保护动作,造成机组跳闸。
AE94.3A燃气轮机联合循环机组轴封供 汽系统的改造及其效果分析
AE94.3A燃气轮机联合循环机组轴封供汽系统的改造及其效果分析发表时间:2018-09-18T17:16:20.723Z 来源:《基层建设》2018年第25期作者:唐滔1 胡春2 [导读] 摘要:描述了国内首台安萨尔多AE94.3A燃气轮机联合循环机组在调试过程发现的轴封供汽系统设计缺陷,如轴封供汽温度低,机组启动轴封暖管时间长等。
中电(四会)热电有限责任公司肇庆 526200摘要:描述了国内首台安萨尔多AE94.3A燃气轮机联合循环机组在调试过程发现的轴封供汽系统设计缺陷,如轴封供汽温度低,机组启动轴封暖管时间长等。
为防止发生重大设备损坏事故和提高轴封供汽稳定性,结合目前常采用的几种解决方法,通过研究计算,最终采用在轴封供汽系统加装轴封电加热器的方式,并通过改造前后对比,对运行效果进行了分析。
关键词:AE94.3A;轴封供汽系统;缺陷改造;运行效果 Reformation and effect analysis of the shaft seal supply system for AE94.3A turbine combined cycle unit Abstract:The design defects of the first domestic Ansaldo AE94.3A gas turbine combined cycle units shaft seal supply system is described.for example,the temperature of the shaft seal is low,and the time of the heating pipe is long,and so on.In order to prevent the occurrence of major equipment damage accidents and improve the stability of the shaft seal supply,and combined with several commonly used solutions,and based on the research and calculation,the shaft sealing system is used to install the electric heater.By the comparison of before and after reformation,the working effectiveness is analyzed. Keywords:AE94.3A;Shaft sealing system;Defect reformation;Working effectiveness 前言某厂采用两套一拖一的分轴布置9F燃气-蒸汽联合循环机组,燃机设计功率300MW,为意大利安萨尔多在国内首台AE94.3A重型机组;锅炉为东方凌日提供的卧式三压、再热、卧式、自然循环、无补燃,自然循环炉,型号:MHDB-AE94.3A-Q1。
- 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)。
收 稿 日 期 :20181112 作 者 简 介 :郭 胤 成 (1989),男 ,助 理 工 程 师 ,从 事 发 电 厂 电 气 检 修 及 试 验 工 作 。
FirstStartupandDebuggingTestofCompleteElectricalSystemofAE94.3A GasUnit
GUO Yincheng1,NIU Litao2,LIChunli2
(1.ChinaPowerHuaChuangElectricityTechnologyResearchCo.,Ltd.,Shanghai200086,China; 2.Xi’anThermalPowerResearchInstituteCo.,Ltd.,Xi’an710054,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋:Thispaperintroducestheequipmentcharacteristicsofthefirstbatchofdomesticheavydutygasturbine Zhoukougaspowerplantunit1andtheprocessofthefirstelectricalcompletestartuptest,andanalyzestheprob lemssuchasmisoperationofgeneratorstatorgroundingprotection,largetemperaturedeviationtripofthegastur binegeneratorcoil,failureofthesynchronousphasingtestofthegasturbinegenerator,etc.Bymovingthegenera torneutralpointcabinettothezero meterplatform,eliminatingtheabnormalprotectionlogicofthegeneratorcoil temperature,thegasturbinegeneratorisboostedwiththesouthbusandthemaintransformerofthesteamturbine together,andtheshortcircuittestisoptimized,thuseffectivelyshorteningtheworkingtimeandsavingfuel. 犓犲狔狑狅狉犱狊:gasunit;startupanddebugging;phasesynchronization;shortcircuittest
第 47
2019 年 4 月 卷 第 2 期 n El林ect ric电P o力wer
Vol.47 NAopr.2.2(0S1er9.No.261)
AE94.3A 型燃气机组电气整套启动调试分析
郭 胤 成1,牛 利 涛2,李 春 丽2
(1.中 电 华 创 电 力 技 术 研 究 有 限 公 司 ,上 海 200086; 2.西 安 热 工 研 究 院 有 限 责 任 公 司 ,西 安 710054)
燃 气 机 组 作 为 一 种 高 效 、环 保 的 发 电 装 置 ,在 世 界范围内被广 泛 应 用。 近 几 年,我 国 从 欧 美 及 日 本 引进了 一 批 9F 级 燃 气 轮 发 电 机 组,用 于 燃 气 + 蒸 汽循环发电。在引 进 技 术 同 时,重 型 燃 机 开 始 国 产 化尝试,上海电气 集 团 和 安 萨 尔 多 合 作 的AE94.3A 型燃气机组就是国产化的代表。燃气发电厂和常规 的 火 电 机 组 相 比 较 ,有 自 己 的 特 点 :燃 气 发 电 厂 通 常 采用燃气蒸汽联合 循 环 的 模 式,即 利 用 燃 机 的 尾 部 烟 气 给 余 热 锅 炉 加 热 ,产 生 的 蒸 汽 拖 动 汽 轮 机 发 电 , 多采用“一拖一”(一 台 燃 机 带 一 台 余 热 锅 炉 拖 动 一 台 汽 轮 发 电 机 )或 者 “二 拖 一 ”(两 台 燃 机 带 两 台 余 热 锅炉拖动一台汽轮 发 电 机);由 于 压 气 机 的 存 在,燃
摘 要:介绍了首批国产化重型燃机周口燃气电厂1 号 机 组 的 设 备 特 点 以 及 首 次 电 气 整 套 启 动 试 验 的 过 程,对 启 动过程中出现的燃机发电机定子接地保护误动作,燃 机 发 电 机 线 圈 温 度 偏 差 大 跳 闸,汽 机 发 电 机 无 法 同 期 定 相 试 验等问题进行了分析。通过将发电机中性点柜挪至零 米 平 台,取 消 发 电 机 线 圈 温 度 异 常 保 护 逻 辑,燃 机 发 电 机 带 南 母 以 及 汽 机 主 变 压 器 一 起 升 压 ,并 优 化 了 短 路 试 验 ,有 效 地 缩 短 工 作 时 间 并 节 省 燃 料 。 关 键 词 :燃 气 机 组 ;启 动 调 试 ;同 期 定 相 ;短 路 试 验 中 图 分 类 号 :TM611.24 文 献 标 志 码 :B 文 章 编 号 :10095306(2019)02004804
机通常采用静 态 变 频 启 动 装 置 (SFC)启 动,即 将 燃 机发电机变成同步电动机将燃机拖动至点火转速; 燃机电厂通 常 占 地 面 积 小,机 组 数 多,布 置 方 式 紧 凑 ,电 气 接 线 较 复 杂 。
周口 燃 气 电 厂 1 号 燃 机 的 整 套 启 动 过 程 中,燃 机甩负荷造成燃机 中 性 点 柜 内 接 线 松 动,定 子 接 地 保护误动作,修改 发 电 机 中 性 点 柜 到 零 米 地 面 使 问 题 得 到 解 决 ;利 用 燃 机 发 电 机 带 汽 机 主 变 压 器 (以 下 简称主变)零起升 压 解 决 了 汽 机 无 法 同 期 定 相 的 问 题;利用燃机启动时 SFC 的负荷检查主变差动和高 厂 变 差 动 的 极 性 配 置 情 况 ,优 化 了 短 路 点 的 设 置 。