M701F燃气轮机机组保护系统资料

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M701F燃气轮机主控制系统分析

吴海滨
（深圳市广前电力有限公司，东深圳５８５）广１０１
摘要：介绍了Ｍ０Ｆ型燃气轮机主控制系统的原理、７１框架构成及其设计思想，对各子系统相关控制逻辑并
分别进行了分析，而总结出了主控制系统在该机组从启动到停机全过程中的工作状况。进
ＨＡＵＴＳＧＡ｜ＥｓｒＭＰ．ＵＭｒＣ０Ｎｒ．
ＦＯ）ＲＬ
Ｅ（Ｓ）０Ｃ
叶片通道温度限制控制系统叶片通道温度限制控制燃料（ＬＤＡＨＴＭＰＬＭＩＯ．ＢＡＥＰＴＥ．ＩＴＣＮ基准ＢＣＯＰＳＦＯ）ＲＬ燃料限制控制系统（１Ⅱ．ＭＦＦＪＬＩＩ燃料限制控制燃料基准ＦＣＬ．ＣＮＲＬＯＴＯ）ＳＯ
关键词：气轮机；燃主控制系统；燃料量控制
文献标识码：Ｂ文章编号：０９８９２０）３０４５１０ —２８｛０６０ —０１ —０
中图分类号：Ｐ７．Ｔ２３５
Ｆｔ本三菱重工Ｍ０Ｆ７１型燃气轮机在２０年国０３家发改委组织的打捆招标中获得了１Ｏ台的订单，这是三菱重工Ｆ级燃气轮机首次登陆中国大陆。Ｍ０Ｆ７１型燃气轮机作为Ｆｔ本三菱重工的主力机组。在国际上已有相当不错的运行业绩。为了更好地理解和消化相关技术，很有必要对Ｍ０Ｆ７１的主控制系统进行了解和分析。ＧＥ的燃气轮机进入国内较早，尤其是９Ｅ机组及其ＭｒＶ控制系统，ａｋ因此对它的分析与研究也已经比较全面…。但对于ＭＩＨ燃气轮机及其控制策略的研究则很少。本文着重介绍、分析了我公司联合循环机组Ｍ０Ｆ气轮机主控制系统的原理、７１燃框架和工作状况，希望能够有助于大家对Ｍ０Ｆ的了７１解和认识。

M701F型燃气轮机控制系统分析

收稿日期 : 2008- 12- 25 改稿日期 : 2009- 01- 15 作者简介 : 席亚宾 ( 1977- ) , 男 , 硕士研究生 , 热控工程师 , 从事联合循环电厂控制技术应用研究。
22
燃气轮机技术
第 22 卷
工具 ( MARLIN) 、文档组态工具( CORAL ) 和操作面板组态工具 ( SCALLOP) 。 1. 1. 4 历史数据站 ( ACS) ACS 能周期性地实时采集 MPS 中的数据, 并存储、管理大量的历史数据和外部设备如打印机等。在惠州 LNG 电厂中 , ACS 起着数据服务器的作用 , 硬件采用 DellPowerEdge1800 服务器, 配千兆以太网卡, 1 5G 内存。 1. 2 MPS 系统结构 Diasys Netmation 支持五层功能的网络结构 , 分别是 Internet 级、办公局域网 ( Office LAN) 级、机组控制级、过程控制级和现场控制级。MPS 主要由 CPU 、系统 I/ O 卡、以太网卡、 ControlNet 卡、 ControlNet 网络、适配器和各种 I/ O 模块构成。Diasys Netmation 是建立在以太网基础上的分散控制系统, 它包括两种类型的通信网络, 一种是以太网网络, 另一种是 ControlNet 网络 , 采用的是双冗余总线型结构 ( 见图 1) 。以太网用于 MPS 和 OPS 、 EMS 、 ACS 之间的通信, MPS 的 CPU 通过 C- PCI 总线与以太网卡相连 , 再与 OPS、 EMS 和 ACS 进行数据交换。 ControlNet 用于 MPS 内部网络的连接, MPS 的 CPU 通过和 Con trolNet 卡相连 , 与 I/ O 模块通信。实时过程控制数据采用双冗余的网络结构 , 包括 P 通道和 Q 通道 , P、 Q 通道以总线式网络拓扑结构连接各站, 以实现各站间的数据共享。

M701F型联合循环机组的汽轮机旁路控制系统分析

第３期
毛
丹等：０Ｆ型联合循环机组的汽轮机旁路控制系统分析Ｍ７１
１１最小压力模式（ｎＰｒｓｄ．Ｍｉ．ｅｓＭｏｅ）
中压旁路控制投入的判断条件：
燃气轮机点火成功是高、低压旁路控制系统中、
Ｖｏ｜．ｌ２３Ｎｏ３Ｓｐ．０１ｅ２０
Ｍ７１０联合循环机组的汽轮机旁路控制系统分析Ｆ型
毛丹，粤珊诸
（圳市广前电力有限公司，东深圳５８５）深广１０４
摘要：通过分析Ｍ０Ｆ７１型燃气一蒸汽联合循环电厂的汽轮机旁路控制系统的功能、运行工况。出适合联合循环机组汽给
ＭＰ比初始值高０１Ｐ；ａ且．Ｍａ
低压旁路控制投入的判断条件：
式下分两个阶段。阶段一逻辑点：路控制未投入。特性：旁Ｓ接Ｖ直取旁路前主汽压力值，ｓ＝ｖ此阶段旁路阀的输即ｖｐ，
入ｄｐ０ｓ＝，旁路阀不会开启，Ｖ随着管道内的压力Ｓ
第２３卷第３期２１００年９月
江西电力职业技术学院学报
ＪｕｎｆｉｎｘｃｔｎｌｎｅｈｉａｏｅｅｏｅｔｉｉｏｒａｏａｇｉｌＪＶｏａｉａｄＴｃｎｃｌＣＨｇｆｃｒｔｏａＥｌｃｙ
４．ＭＰａ：８
② 点火成功后高压过热器出口压力大于Ｏ．５

M701F燃气—蒸汽联合循环旁路系统控制共5页word资料

M701F燃气—蒸汽联合循环旁路系统控制1 汽轮机旁路阀控制模式介绍汽轮机旁路阀控制有三种模式，分别为最小压力模式、实际压力跟踪模式、备用压力控制模式。

最小压力控制模式主要用于燃气轮机启机情况下，保证汽轮机主汽阀前压力大于最小压力设定值。

在机组启动阶段，每一个旁路阀（高压、中压、低压）的最小压力设定值与燃机负荷存在一定的的函数关系。

2 高、中、底压旁路阀开度控制当主蒸汽实际压力大于高于旁路阀压力设定值时，高压旁路就会自动打开，当高压旁发出开度指令大于0%时，高压旁路阀最小位置控制条件成立，旁路会直接开至8%（最小开度），启动过程中，当旁路关小至8%时，会保持至实际与旁路阀压力设定值差值小于-0.3MPa时，直接关闭。

2.1 启动过程，高压旁路系统控制方式的切换。

机组在启动过程时，高压旁路在实际压力跟踪模式，高压旁路阀的压力设定值为上次停机，切换至实际压力跟踪模式的压力设定值，此值一直保持至下次燃机启动点火，高压旁路阀最小压力值输出：通过根据燃机负荷计算出来的值与一个常数（5.3MPa）比较，其高值为最小压力设定值。

若点火时，高压主蒸汽压力低于4.8MPa，实际压力跟踪模式复归，处于近似实际压力跟踪的模式，高压旁路阀的设定值在斜率限制器的作用下，跟踪实际压力，只有主蒸汽压力上升较快，高压旁路阀才会开启泄压，满足以下3个条件之一，高压旁路切至最小压力模式。

（1）高压主蒸汽压力高于0.5MPa，且高压主蒸汽实际压力升高至高于点火时压力0.3MPa。

（2）高压旁路阀开度大于5%。

（3）高压主蒸汽压力升至4.8MPa。

2.2 停机过程，高压旁路系统控制方式的切换。

机组发停机令，机组荷低于50%额定负荷，低压主汽调阀已开始开小至冷却开度（20%），高压主蒸汽调阀开始程序关闭，此时，高压旁路由后备用压力切换至实际压力跟踪模式，高压旁路阀的压力设定值开始锁定，至到下次燃机点火时才释放。

若运行中，机组跳闸，高压旁路阀由备用压力模式切至实际压力跟踪模式。

M701F燃气轮机控制系统浅析

M701F燃气轮机控制系统浅析本文主要介绍M701F燃气轮机主控制系统，并简要分析了自动负荷调节、转速控制、负荷控制、温度控制以及燃料分配控制的功能、逻辑实现。

标签：M701F燃气轮机；控制；功能；逻辑1 M701F燃气轮机控制系统概述M701F燃气轮机的DCS采用三菱Diasys Netmation过程控制系统，其中燃气轮机部分的控制主要由透平控制系统TCS（Turbine Control System）、透平保护系统TPS（Turbine Protection System）和高级燃烧压力波动监视系统ACPFM （Advanced Combustion Pressure Fluctuation Monitor）组成。

M701F燃气轮机主控制简介。

燃气轮机主控系统的功能是连续调节燃料量，以满足燃气轮机各运行阶段的需要。

M701F燃气轮机主控系统主要具有如下控制功能：自动负荷调节（ALR）、转速控制（GOVERNOR）、负荷控制（LOAD LIMIT）、温度控制、燃料限制控制、燃料分配控制、燃料压力控制、燃气温度控制、进口导叶（IGV）控制和燃烧室旁路阀控制，具体原理框图如图1所示。

燃气轮机运行各阶段的控制方式如图2所示。

燃气轮机点火前CSO（控制信号输出）=-5%，使燃料阀严密关闭。

燃气轮机点火时，CSO为FIRE阶段的最小CSO，以保证能够可靠点燃。

点火后一段时间内，CSO等于暖机升速阶段的WUP，保证燃气轮机在升速阶段的燃烧稳定，此时燃气轮机转速不受控制，在CSO≈15%的燃料量及SFC产生的合力矩作用下自由加速。

当转速至一定值时（约1110rpm），FLCSO将开始大于暖机升速阶段的最小CSO，使CSO=FLCSO。

此后，由于FLCSO是直接由燃气轮机转速决定的，因此不管SFC力矩或阻力矩是否改变，即使在SFC脱扣或IGV在2745rpm快速全关时，燃气轮机均以设定的135rpm升速率升至额定转速；在接近额定转速时，GVCSO将小于FLCSO，通过最小选择器使CSO=GVCSO，燃气轮机开始进入空载和同期的调速阶段，直到并网带负荷。

三菱M701F型燃气轮机控制系统分析

Ｏ引言
Ｍｉｕｉｉ司的Ｍ０ｔｂｓ公ｓｈ７１Ｆ型燃气一蒸汽联合循环机组采用燃机、汽轮机、电机同轴布置，汽蒸发蒸
信号的最小值信号去控制燃机的燃料，将被选择故的最小值信号称之为燃料控制信号（ｏｔ１ＳｎｌＣｎｒ．ｉａｏｇＯｔｕ）其控制框图见图１ｕｐｔ，。
中图分类号：Ｋ２Ｔ３３
文献标识码：Ｂ
文章编号：００Ｏ８（０６０－０４２１０－６２２０）５０６－０
ＡｎａａｙｉｆｔｅＭ７ＦａｕｂｉｏｒｌｓｓｅｎｌｓｓｏｈＯｌｇｓｔｒｎｅｃｎｔｏｙｔｍ
图１主控制系统框图
阀
１主控制系统
Ｍ０Ｆ型燃气一蒸汽联合循环机组的主控制７１
系统中，主控制系统是主要的，它必须完成４项基本
（）１燃料限制模式控制系统燃料限制模式控制系统，Ｍ０燃机的控在７１Ｆ型制系统中又称之为启动控制系统，要控制燃机点主火后的启动和升速至额定转速。燃机先由启动装置加速到额定转速的２％左右，行吹扫后点火，０进然
燃烧情况和燃机叶片通道温度决定。其控制过程采用分段控制和 “ 小值选择门 ” 制相结合的方式最控
进行。
度／负荷控制系统、温度控制系统。机组在控制过程中，３个燃料行程基准（Ｓ信号都送到 “ 小值选ＦＲ）最

M701F型燃气轮机控制系统分析

M701F 型燃气轮机控制系统分析席亚宾1,李洪涛2,马永光3(1.广东惠州天然气发电有限公司,广东惠州 5160822.哈尔滨工业大学,哈尔滨 150001;3.华北电力大学,河北保定 071003)摘要:M701F 燃机DCS 采用DiasysNetmation,其控制主要由燃机控制系统、燃机保护系统和高级燃烧压力波动监视系统组成。

本文简要介绍了M701F 燃机DCS 系统的构成,分别叙述了TCS 、TPS 和AC PFM 自控制系统的作用,并对其主要控制功能进行了分析。

关键词:控制信号输出(CSO);联合循环;M701F 燃机;高级燃烧压力波动监视器(ACPEM)中图分类号:TK323 文献标识码:A 文章编号:1009-2889(2009)03-0021-04燃气轮机由于启停快、调峰能力强的特点而发展迅猛。

惠州LNG 电厂建有3 390MW 联合循环机组,燃机为M701F,现已投产发电。

本文主要介绍M701F 燃机控制系统的构成和特点,并对主要控制系统功能进行分析。

1 M701F 燃机的DCS 构成M701F 燃机的DCS 采用三菱重工的DiasysNet -mation,是Diasys 系列的第三代过程控制系统。

M701F 燃机控制主要由燃机控制系统TCS(Turbine Control Syste m)、燃机保护系统TPS(Turbine Protection System)和高级燃烧压力波动监视系统AC PF M (Ad -vanced Combustion Pressure Fluctuation Monitor )组成。

M701F 燃气轮机控制系统的微处理器是基于数字控制器的双冗余系统,是燃机速度、负荷和温度的自动控制中心。

在燃气轮发电机从启动到满负荷运行的各个阶段,若处于控制状态的微处理器发生故障,控制系统能无扰动地切换到冗余的微处理器。

1.1DiasysNetmation 构成1.1.1多功能过程站(MPS)MPS 用于完成自动控制和I/O 数据的处理,存储1h 的短期(采集周期1s)数据。

三菱M701F燃气轮机控制系统简析

导叶控
圈１三菱Ｍ７１０Ｆ燃气轮机主控制系统框图
Ｆｇ１ＴｈｉｏｔｏｙｔｍｉｇａｆＭｉｕｉｈ７１ａｕｂｎｉ．ｅｍａｎｃｎｒｌｓｅｄａｒｍｏｔｂｓｉＭ０Ｆｇｓｔｒｉｅｓｓ
１１燃气轮机主控制系统．燃气轮机主控制系统逻辑图如图１所示。 “
使用由三菱提供的ＤＡＹｅｍａｏ控制系统，其控ＩＳＳＮｔｔｎｉ制系统主要包括以下几种控制方式，分别为：自动负
荷调节、转速控制、负荷控制、温度控制、进口可调
转换到负荷控制方式下，限制负荷的快速增加，如图３所示。频率稳定在ｄ点时，负荷由Ｄ点以一定的速
率慢慢升到Ｅ点。
荷指令信号，也就是ＡＧＣ控制方式。在自动负荷调节 “ ＯＮ”模式，机组负荷是闭环竞差调节的，在没有进入温度控制模式下，若机组实际
关键词：燃气轮机；负荷控制；温度控制；进口可调导叶控制中图分类号：Ｋ２Ｔ３３文献标识码：Ａ文章编号：１７— ８３２０）６０７ — ４６３９３（０８－０６００
ＡｎｌｉｎＣｏｔｏｓｅｏｉｓｂｓｉＭ７ＧａｒｉｅａｙｓｓｏｎｒｌＳｙｔｍｆｒＭｔｕｉｈ０１ＦｓＴｕｂｎ
ＭａａｏＤｎ，ＺｈｅｈｎｕＹｕｓａ
（ｉｎｎＧａｕｂｎｏｒｌｔｈｎｈｎＧｕｎｑａｌｔｃＰｗｅｉｔｏａｙｈｎｈｎＧａｇｏｇ５５，ＣｉａＱａｗａｓｒｉｅｗｅａ，ＳｅｚｅａｇｉＥｅｒｏｒｍｉｄＣｍｐｎ，Ｓｅｚｅｕｎｄｎ０４ｈｎ）ＴＰＰｎｎｃｉＬｅ１８

M701F燃气-蒸汽联合循环机组燃烧控制系统

变温度控制的偏置设置实现型；气轮机；烧调整；烧控制系统；０Ｆ燃燃燃ＣＰＦＭ技术
［中图分类号］
［文献标识码］
［章编号］文
１２—３３４（１１１０００ — ０００６２０）０７ — ４
ｏｈｉｃｍｐｅｓｒａｅｍａｎｙａｊｓｅｔｅｅｙ，ｏｅｓｒｃｎｍｉｃｍｂｓｉｎａｄｆｏｒｔｆｔｅｆｔｅａｒｏｒｓｏｒｉｌｄｔｄ，ｈｒｂｔｎｕｅｅｏｏｃｏｕｔｏｎｌｗａｅｏｈｕ
波动监测系统（ＰＭ）术的燃烧控制系统，讨了燃烧调整的原理和方法。在燃烧ＣＦ技探
调整中，主要调节空气压缩机进口导叶调节阀和旁路阀，而在保持燃机出力不变（从燃料量尽量少变动）情况下，的通过风量保证经济燃烧和冷却用风量；烧调整应考虑对燃温度的控制，温度控制的允许范围内和温度对负荷的限制中取合适的中间值，在通过改
Ｊｐｎｈｓｂｅｒｓｎｅａｄａｐｒａｈｔｈｒｎｉｌｎｔｏｏｏｕｔｏｄｕｔｎｅａａａｅｎｐｅｅｔｄ，ｎｎａｐｏｃｏｔｅｐｉｃｐｅａｄｍｅｈｄｆｒｃｍｂｓｉｎａｊｓｍｅｔｂ —
ＨＵＡＮＧｉｎｉＪａｗｅ
ＧｕｎｄｏｇＨｕｚｏｔｒｌＧａｗｅｎｅａｉｄ，ｕｚｏｕ５１０８，ａｇｏｇＰｒｖｎｅ。ａｇｎｉｈｕＮａｕａｓＰｏｒＧｅｒｔｏｎＣｏＬｔＨｉｈ６２ＧｕｎｄｎｏｉｃＰＲＣ

M701F燃气-蒸汽联合循机组发电机进油分析及防范措施

M701F燃气-蒸汽联合循机组发电机进油分析及防范措施发布时间：2021-04-12T11:45:37.107Z 来源：《当代电力文化》2020年28期作者：邓海波[导读] M701F 是日本三菱重工设计制造的燃气轮机单轴联合循环发电机组，邓海波四川川投燃气发电有限责任公司四川达州 635000M701F 是日本三菱重工设计制造的燃气轮机单轴联合循环发电机组，本文针对四川川投燃气发电有限责任公司 2X350MW M701F 燃气-蒸汽联合循环发电机组密封油系统进行介绍，以及发电进油的原因分析及防范措施。

关键词：发电机密封油系统发电机进油原因防范措施等1前言采用氢气冷却的发电机必须由密封油对其端部进行密封，既保证发电机内部氢气补外泄，又防止空气和潮气进入发电机内部。

发电机密封油正常运行时不易发生发生发电机进油事故，但是如果操作人员对密封油系统结构不了解，操作不当也可能造成发电机内部进油，特别是在发电机内部无压或低压时极易造成发电机进油。

发电机内部进油时恶性事故，应高度引起重视。

下面就发电机密封油系统，发电机内部进油的原因及防范措施进行介绍。

我厂密封油系统为单流环式(因发电机密封瓦为单流环式密封瓦)真空净油型系统。

密封油分别进入汽轮机侧和励磁机侧的密封瓦，经中间油孔沿轴向间隙流向空气侧和氢气侧，形成了油膜起到了密封润滑作用，然后分两路（氢侧、空气侧）回油。

单流环式结构如图 1：图 12发电机密封油系统介绍2.1我厂密封油系统原理简图 2：在正常运行方式下，汽轮机来得润滑油进入密封油真空油箱，经主密封油泵升压后由差压调节阀调节至合适压力，进滤网后进入发电机的密封瓦，其中空侧回油进入循环密封油箱。

氢侧回油进入排氢调节油箱，而后依靠压差流入空气析出箱。

氢侧回油：发电机氢侧密封油回油至排氢调节油箱。

空侧回油：发电机空侧密封油回油与发电机#7、8 轴承回油混合后一起回油至循环密封油箱。

循环密封油箱内的油一部分沿轴承回油管道回至主机润滑油箱，另一部分与发电机氢侧密封油回油混合作为密封油真空油箱补油。

M701F燃气轮机抽气系统简介

提高喘振余量，防止喘振：
1 防止喘振的措施主要有中间放气和旋转导叶两种方式。压气机抽气为中间放气。
2 在机组启动和在同步转速附近，抽气阀保持全开。
3 在机组停机，无论是正常停机还是事故停机，抽气阀均保持全开。
4 抽气阀打开时，抽出的空气进入燃气轮机的排气段。
燃气透平零部件的冷却：
提高透平进口温度是提高燃气轮机性能的有效措施，但这在很大程度上受到透平部件（叶片）结构强度的限制。提高燃气初温，主要靠：
3 透平第1级静叶用来自压气机出口的空气冷却。第2级、第3级、第4级静叶用来自压气机高、中、低压的空气来冷却。
结束
M701F燃气轮机抽气冷却系统简介
产品开发处燃机室
抽气冷却系统设置的目的：
1 增加压气机喘振余量，防止压气机在启动和停机时发生喘振。 2 冷却燃气透平高温部件，动/静叶。
抽气系统简介：
压气机抽气分为高压，中压，低压3级抽气，各配一个抽气阀（气动蝶阀）。三菱M701F燃气轮机压气机为17级，透平为4级 1 低压抽气----------压气机第6级 2 中压抽气----------压气机第11级 3 高压抽气----------压气机第14级
1 对高温部件选用超级热强合金材料。
依靠透平材料的不断改进，燃气初温大约每年提ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ10℃左右
2 对高温部件进行冷却。
燃气初温提高的幅度大大增加，平均每年约提高20℃~ 30℃。
冷却系统简介：
1 燃气初温（T3*）达到1400℃。
2 透平转子和动叶用压气机出口的空气冷却。这股空气经过外部的冷却器降温过滤后进入燃气透平冷却。

1_M701F 燃气轮机燃烧室压力波动监视系统及其联锁保护功能

燃机发电专委会2010年学术年会
2010年11月东莞
一、预混燃烧与燃烧压力波动机理
1、降低氮氧化物排放并提高燃烧效率→干式低氮氧化物燃烧器DLN(预混燃烧) →更容易产生燃烧压力波动
2、燃烧压力波动的危害性 3、CPFM系统作为燃烧监测的手段
燃机发电专委会2010年学术年会
2010年11月东莞
20个CP237压力波动传感器（Pressure Fluctuation Sensor） 4个CA134振动加速度传感器（Acceleration Sensor）组成
2、CPFM探头配置、安装及信号处理
燃机发电专委会2010年学术年会
2010年11月东莞
1
2010‐11‐15
CP237和CA134都是压电式传感器，利用某些晶体材料的压电效应作为机电变换器，所以其安装方式是接触式的，在燃烧室上的具体安装位置如图所示
Á 与燃烧室不同部位的自振频率产生共振，可能加速喷嘴、尾筒、燃烧器过渡段的损耗
Á 严重超限的燃烧波动会导致热部件的损坏
燃机发电专委会2010年学术年会 2010年11月东莞
二、燃烧室压力波动监视系统
1、Combustor Pressure Fluctuation Monitor CPFM系统构成
2、较好地监测燃烧状况
燃机发电专委会2010年学术年会
2010年11月东莞
曾经出现过一次因燃烧压力波动大引起的RUNBACK，并几乎导致保护跳机。当时出现异常的是#3燃烧室，其HH4频段的压力波动值非常大，而以#3燃烧室为中心，左右两边的燃烧室压力波动值则逐渐减小，同时 #3压力波动加速度传感器也显示出比较大的值。分析判断是燃烧状况异常，三菱技术人员到现场重新进行了燃烧调整，问题得以解决。

MPCP1-M701F单轴联合循环机组透平保护系统

ＷＵｉｂｎＨａ．ｉ
（ｈｎｈｎＣｔ’ ｕｎｑｎＰｗｒｏｔ．Ｓｅｚｅ１０１Ｃｉ）ＳｅｚｅｉＳａｇｉｏｅＣ．Ｌ，ｈｎｈｎ５８５，ｈｎｙＧａｄａ
Ａｂｓｒｃ：Ｔｈｅｍｅｎｏｐｏｅｔｎ，ｔａａｅｎｉｔｌｃｎｅｔｄｔａｔｒｅａｓｆｒｔｃｉｏｈｔｒｉｔｍａｅｙｏｎｃｅｗｉｈｈｇｓｕｂｎｔｔｅａｔｒｉｅ，ｎｍｅｙ：ｃｍｂｕｔｎａｌｏｓｉｏｓｐｒｉｉｎ，ｐｏｅｔｎａａｎｔｏｅｈａｉｇａｄｆａｘｉｇｓｍｅｔａｅｄｓｒｂｄｎｅａｌｃｏｄｎｏｔｅｏｉｈｒｕｅｖｓｏｒｔｃｉｇｉｓｖｒｅｔｎｎｍｅｅｔｎｕｉｈｎ，ｒｅｃｅｉｄｔｉ，ａｃｒｉｇｔｌｇｃｃａｔｏｌｉｈａｄｉｃｕｌｂｅａｉｕｆｔｅｎｔａｔａｈｖｏｒｏＭＰｓｈＣＰ１Ｍ７ｓｎｌｈｆｃｍｉｅｙｌｕｉ’ ｕｂｉｅｐｏｅｔｎｓｓｅ．Ｔｅｐｒｃｌｒ一０１ｉｇｅｓａｔｏｂｎｄｃｃｅｎｔＳｔｒｎｒｔｃｉｙｔｍｈａｔｕａｏｉｆａｕｒｓｏｈｔｕｉｈ ’ ｅｔｅｆｔｅＭｉｓｂｓｉＳＭ７０ａｕｂｉｅａｅａｓｅｎｎｌｚｄ．１ｇｓｔｒｎｏｂｉｇａａｙｅＦｒｌＫｅｗｏｄ：ｅｅｇｎｐｗｅｎｉｅｒｎｙｒｓｎｒｙａｄｏｒｅｇｎｅｇ；ｇｓｔｒｉｅ；ｃｍｂｎｄｃｃｅ；ｐｔｃｉｎｇａｎｔｏｅｈａｉｇｐｔｃｉｎｉａｕｂｎｏｉｅｙｌｏｒｅｔａｉｓｖｒｅｔｎ；ｒｅｔｏｏｏｇｉｓｍｅｅｔｎｓｍｅｔｏｕｔｕｅｓｏａａｎｔｆａｘｉｇｉｈｎ；ｃｍｂｓｉｎｓｐｒｉｉｎｌｕｏｖ

M701F燃气轮机主控系统特点及其一次调频特性探究

M701F燃气轮机主控系统特点及其一次调频特性探究摘要：M701F燃气轮机的使用范围广泛，众多的电厂都引入了这一轮机。

伴随着电力需求的增加电网压力增大，高质量的供电网络尤为重要，而M701F燃气轮机的容量大理论上能适应电力供应的要求，基于此本文分析了该燃气轮机主控系统的特点以及一次调频属性。

关键词：M701F；燃气轮机；主控系统；一次调频前言：我国电厂引进的M701F燃气轮机是一种单轴循环的机组，相比其他F级机组容量较大。

为了投入使用后，该燃气轮机能达到稳定电网的要求，对其进行一次调频操作可一定程度上实现强化电网的需要。

由于该燃气轮机同我国以往使用的不同，因此研究其主控系统特点和一次调频特性十分重要。

1 M701F燃气轮机的主控系统特点M701F燃气轮机的主控系统的功能表现为持续调控燃料量，参考了GE燃气轮机的设计思路，使用最小选门，但输入最小选门的数值与GE不同。

此燃气轮机包括五个自动的主控制系统主要用来控制燃料的消耗，以及相应的系统输出指令。

控制的回路中，最为关键的有转速、负荷、叶片通道温度、排气和燃料限值五个方面，其输出先经由小选再同最小控制信号大选构成机组后主控输出。

燃料限值的控制是为了调控机组启动的升速率，一旦其达到额定转速后控制终止。

叶片的温控和排气温控同时作用到机组运行过程中，保证热通道的安全以及温度不会超过标准值[1]。

转速与负荷的控制回路输出时，指令为GV和LD输出两类。

其中，转速控制回路的控制方法为纯比例，能够有差调节控制信号，机组运行进入不等率的自动调控转速的阶段，带负荷情况下的机组转速设定按照机组负荷的不等率转化。

负荷控制回路选用的技术是PI控制，主要为无差调节，能够准确无误地将机组的负荷数值调到额定数值，维护机组运行的稳定。

温控之前，机组并网起到控制作用的就是转速和负荷控制，相关工作人员选择投入转速或者负荷调节两种模式，选定其中一个后另一个就会停止作业，为了防止控制错误会增加一个备用的偏置后。

M701F燃气轮机BPT温度保护逻辑解读和优化

第34卷第1期2021年3月V o U34No.1Mar.,2021《燃气轮机技术》GAS TURBINE TECHNOLOGYM701F燃气轮机BPT温度保护逻辑解读和优化念小文(中海福建燃气发电有限公司，福建莆田351156)摘要：本文结合实际运行情况,通过对M701F燃气轮机BPT温度保护逻辑进行解读，发现BPT温度保护逻辑存在保护冗余不足、辅助判据失效等问题，提出具体优化方案，可为同类型电厂BPT温度保护逻辑优化提供参考。

关键词：M701F燃气轮机；BPT温度;保护逻辑优化中图分类号:TK477文献标志码:B文章编号:1009-2889(2021)01-0055-05三菱M701F燃气轮机采用干式低氮燃烧器，燃气轮机的周向共有20个燃烧器,为了防止燃气轮机透平初温过高或温度变化趋势过快损伤燃气轮机燃烧室和透平叶片,M701F燃气轮机设置了20个叶片通道温度(blade path temperature,BPT)来监测保护燃气轮机的热通道部件［1］。

在机组运行过程中，如果各个燃烧器中的燃烧情况不同，可能引起燃烧温度和燃气温度的变化，经过透平叶片后，以一定的滞后角的形式反映到置于透平末级动叶后的BPT变化上。

当各BPT的分散度达到一定值,或者某个BPT偏差较大时，可以认定相应的燃烧器存在燃烧不良或者燃烧器损坏的情况［2］oM701F燃气轮机在控制系统中设置了报警、自动停机、机组跳闸等BPT保护逻辑。

据了解，由于M701F燃气轮机BPT温度相关保护逻辑不完善,国内多家M701F燃气轮机电厂在基建或后期运维过程中，发生BPT温度保护误动作情况导致机组非停。

1BPT温度保护误动作案例1.1某电厂BPT温度偏差大机组跳闸某电厂出现6号BPT偏差大导致跳机事故，事后对6号BPT数据进行分析，未见异常。

但检查事件顺序发现，当日机组并网后，多次出现“6号BPT 超限报警”，最后一次“6号BPT超限报警”复归300s后出现“6号BPT偏差大跳机”。

M701F4+燃气轮机控制逻辑简介 (二)

GVCSO LDCSO BPCSO EXCSO FLCSO
M I N S E L E C T O R H I G H S E L E C T O R
CSO
M D O
F I R E
W U P
M I N
• CSO最大选择 CSO最大选择是指，将最小选择后的CSO与在不同的工况下所需的最小CSO相比较后，取较大值。高选门的作用是防止CSO过分降低，而导致在过渡过程期间贫油熄火。例如在最极端的例子，机组突然甩全部负荷，燃气轮机控制系统回路要把CSO信号迅速压低，而高选门的最小CSO给定值则建立了避免熄火的最小燃料流量值。
模式 MD0 FIRE WUP MIN 说明 :预点火状态：所有阀门关闭 :点火时燃气流量设定值 :暖机时燃气流量设定值 :甩负荷时，为避免熄火而设定的最小燃气流量
GVCSO LDCSO BPCSO EXCSO FLCSO M I N S E L E C T O R H I G H S E L E C T O R
• GVCSO
转速控制回路采用纯比例有差控制，使机组按一定的不等率自动进行转速调节，在机组带负荷阶段将机组的负荷指令按照不等率转化为转速设定进行控制。在转速控制模式下，AM模块(Analog Memory)根据自动负荷控制(ALR ON)时的负荷设定值ALR SET或者人工转速升降命令（SUP或SDWN）计算得出速度控制的设定值SPSET，该值与实际机组转速比较，两者的偏差值通过运算得出转速控制输出信号GVCSO，机组负荷由控制转速来实现。 AM模块有速率限制回路来限制SPSET的变化，以防止机组燃烧不稳及转速波动大。根据机组状态不同，SPSET升降速率不同，正常情况下其限值限制为不等率5%/22.2=0.2252 %/min (常数22.2来自于GT NORMAL RATE GD017_SG03)，由此限制燃机的负荷变化率为14.59 MW/min。在转速调节模式下设置了±2 r／min的一次调频死区（GD018_Fx01）以避免机组一次调频动作过于频繁，确保机组安全运行。当电网频下降太快或太多使GVCSO的输出快速增加5%时，则控制方式自动切换到LOAD LIMIT模式，限制负荷的快速增加。

三菱M701F燃气轮机控制系统简析

关键词：燃气轮机；负荷控制；温度控制；进口可调导叶控制中图分类号：ＴＫ３２３文献标识码：Ａ文章编号：１６７３－９８３３（２００８）０６－００７６－０４
ＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍｆｏｒＭｉｔｓｕｂｉｓｈｉＭ７０１ＦＧａｓＴｕｒｂｉｎｅ
Ｍ７０１Ｆ的温度控制具体分为两类，叶片通道温度限制控制和排气温度限制控制。相应的温度测点也分为两类：叶片通道温度测点（２０个）和排气温度测点（６个），都是环型均匀布置。
压气机出口压力有３个测点，取中值后作为温控基准线函数的输入，温控基准函数的输出则做为排气温度Ｔ４的参考基准值（ＥＸＲＥＦ）。
转速控制方式控制逻辑图如图２所示。
下降太快，使ＧＶＣＳＯ的输出快速增加５％时，则控制转换到负荷控制方式下，限制负荷的快速增加，如图３所示。频率稳定在ｄ点时，负荷由Ｄ点以一定的速率慢慢升到Ｅ点。
图３转速控制时的调频工作模式Ｆｉｇ．３Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｍｏｄｉｆｙｍｏｄｅｕｎｄｅｒｇｏｖｅｒｎｏｒｃｏｎｔｒｏｌ１．２．３负荷控制
１三菱Ｍ７０１Ｆ燃气轮机控制系统
１．１燃气轮机主控制系统燃气轮机主控制系统逻辑图如图１所示［１］。
图１三菱Ｍ７０１Ｆ燃气轮机主控制系统框图Ｆｉｇ．１ＴｈｅｍａｉｎｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｄｉａｇｒａｍｏｆＭｉｔｓｕｂｉｓｈｉＭ７０１Ｆｇａｓｔｕｒｂｉｎｅ
收稿日期：２００８－０７－２８作者简介：毛丹（１９８１－），男，浙江桐乡人，深圳市广前电力有限公司前湾燃机电厂职员，主要从事燃机电厂运行控制工作；作者简介：诸粤珊（１９８１－），女，湖南益阳人，深圳市广前电力有限公司前湾燃机电厂职员，主要从事电厂信息资讯工作．

M701F燃气轮机控制与保护

2013年4月6日12时20分
Yang Cheng， CHYANG1@
2.燃气轮机保护系统
2.3 燃烧监测保护
2.3.3 燃烧室压力波动监测
当这 24 个信号中有 1 个超过报警值则发出报警,此时操作员应该手动减负荷 ;当24个信号中有2个超过减负荷警报水平时 ,机组在1min内快速减负荷至 50%负荷;如果仍然超过减负荷警报水平则跳机;如果24个信号中有2个超过跳机水平,则马上跳机。
2013年4月6日12时20分
Yang Cheng， CHYANG1@
2.燃气轮机保护系统
2.4燃气系统异常保护
2.4.1 燃气供气压力低
当三个燃气供气压力开关中的两个监测到的燃气供气压力低于2.7Mpa，延时1秒后，保护动作，机组跳机。
2013年4月6日12时20分
Yang Cheng， CHYANG1@
M701F燃气轮机控制与保护
2013年4月6日12时20分
Yang Cheng， CHYANG1@
1.M701F燃机的控制
自动负荷控制器ALR：转速控制模式、负荷控制模式；
2013年4月6日12时20分
Yang Cheng， CHYANG1@
1.M701F燃机的控制
2013年4月6日12时20分
Yang Cheng， CHYANG1@
2.燃气轮机保护系统
2.2 熄火保护系统
(2)并网后。机组并网后，考虑到火焰探测器故障的可能性，火焰探测器的检测结果不再作为熄火保护的判断依据，而是根据逆功率监督计算法判断燃机是否熄火。当根据汽轮机中压缸进口压力换算出来的功率输出比实际发电机功率输出高出 13%时,即可确认燃气轮机实际出力严重不足,燃机熄火导致机组存在逆功率, 熄火保护动作，机组跳机。