9FA燃气轮机干式低NOx燃烧系统及燃烧监视
9FA燃机性能介绍
9FA燃机介绍9FA燃机的研发历程美国GE公司于二十世纪八十年代中期投入了大量资金，进行F型燃气轮机的开发研制，主要是将飞机发动机的先进技术和部件移植到工业和发电用燃气轮机上，从而使其性能大幅度提高。
GE公司于1987年制成了首台60Hz的MS7001 F型燃气轮机发电机组，输出功率135.7MW，发电效率32.8%。
接着，GE公司与GEC Alsthom公司联合开发，通过MS7001 F型燃气轮机的模化放大，模化系数1.2，制成了50Hz的MS9001 F 型燃气轮机发电机组，输出功率212.2MW，发电效率34.1%。
其燃气轮机的所有部件，除轴承和燃烧室以外，都是按1.2的比例进行模化放大。
第一台MS9001 F型燃气轮机发电机组于1991年8月在美国南卡罗莱纳州的格林维尔（Greenville）厂制造成功并满意地运行。
接着，GE公司又将其MS7001 FA型燃气轮机模化缩小，模化比2/3，于1995年末研制成70MW等级的MS6001 FA型燃气轮机，通过齿轮箱减速，用于50Hz/60Hz发电。
GE公司还与其意大利的伙伴新庇隆公司联合开发了50Hz的9EC型燃气轮机发电机组，该机组结合了9E燃气轮机的设计和9F型燃气轮机的透平段技术，使9E型燃气轮机发电机组的性能有了较大幅度的提高。
烧天然气时，9EC型机组的额定功率达169MW，发电效率35%，首台9EC型发电机组于1996年秋天制成。
9F型燃气轮机的结构和性能1．9FA型燃气轮机的结构点击查看清晰大图以上是9FA型燃气轮机的纵剖面图。
该机组为典型的单轴结构，与传统的9E型燃气轮机相比较，省去了一个中间轴承，三支承变成了双支承。
动力输出由透平排气端（热端）改变为压气机进气端（冷端）。
透平改变为轴向排气，有利于与余热锅炉的连接。
其控制系统应用GE公司的Speedtronic MKV，有三冗余度，由3台计算机分担燃气轮机的控制职能，三冗余的计算机或传感器之一发生故障时，内部的表决逻辑将透平控制重新定向于两台能工作的计算机和传感器，因而有较高的可靠性。
9FA燃机介绍
9FA燃机介绍9FA是由通用电气（GE）公司研发和制造的一款高效率的燃气轮机。
它是GE公司旗下9FH燃机系列中的一员，也是目前市场上最大的燃气轮机之一。
9FA燃机具备卓越的性能和先进的技术，广泛应用于电力行业和工业领域，为用户提供可靠的能源供应。
首先，9FA燃机采用了先进的燃烧技术，具有极高的燃烧效率和低排放特性。
其燃气轮机采用了20缸大功率燃烧室，使得燃烧效率达到了极高水平。
此外，9FA燃机还配备了先进的燃气燃烧器，在燃烧过程中能够更好地控制氮氧化物和颗粒物的排放，同时也降低了燃料消耗。
这使得9FA燃机在环保方面表现出色，符合现代社会对能源可持续性和环境保护的要求。
其次，9FA燃机的设计结构十分先进。
它采用了多级压气机和高温涡轮来提高机组的效率和性能。
通过这些优化设计，9FA 燃机能够提供更高的发电效率，减少燃料消耗和运行成本，为用户创造更大的经济效益。
在运行过程中，9FA燃机的自动化控制系统也能够实时监测和调整机组的运行状态，保证了其稳定可靠的工作。
此外，9FA燃机还具备较高的灵活性和可调节性。
它能够根据电网需求和用户的实际需求进行快速启动和停机，以满足用户对能源的灵活调度。
9FA燃机还具备优秀的负荷追踪能力，能够在负荷变化较大的情况下快速调整输出功率，并保持高效能运行。
此外，9FA燃机的维护保养也相对简单方便。
它采用先进的监控和诊断系统，能够实时监测机组的工作状态，及时发现和解决潜在问题。
此外，9FA燃机还具备长寿命和高可靠性的特点，运行稳定可靠，能够满足用户长期使用的需求。
总的来说，9FA燃机是一款性能卓越、高效率、低排放的燃气轮机。
它在电力行业和工业领域具有广泛的应用，能够为用户提供可靠、高效的能源供应。
作为市场上最大的燃气轮机之一，9FA燃机在可持续发展和环保方面也充分考虑，成为了用户的首选之一。
未来，随着技术的不断创新和发展，相信9FA燃机将进一步提升其性能和可靠性，为用户创造更大的价值。
9FA燃机
9FA燃机9FA燃机是一种大型燃气轮机，由美国通用电气公司（General Electric，简称GE）设计和制造。
该燃机具有高效率、低排放和可靠性高的特点，是电力行业中常用的发电设备之一。
下面将介绍9FA燃机的工作原理、应用领域以及主要特点。
9FA燃机的工作原理是利用燃气燃烧产生高温高压气流推动涡轮旋转，进而产生机械功，驱动发电机发电。
其工作流程包括压气机压缩空气、燃气燃烧发生器发生混合燃烧、高温高压气流推动涡轮旋转以及尾焰排出废气等过程。
其中的关键部件包括压气机、燃烧室、涡轮、发电机等。
9FA燃机主要应用于发电厂的电力生产中，其功率范围广泛，可以满足不同规模的发电需求。
由于其高效率和低排放的特点，9FA燃机得到了广泛的应用和认可。
目前，世界范围内有许多发电厂采用9FA燃机作为主要发电设备。
9FA燃机的主要特点包括高效率、低排放和可靠性高。
高效率是指其能够将燃气的化学能转化为电能的比例较高，从而提高发电厂的发电效率。
低排放是指其废气中含有的污染物排放较少，符合环保要求。
可靠性高是指其具有较高的可靠性和可用性，能够长时间连续运行。
9FA燃机的高效率是由其先进的燃烧系统和高效的气动设计所决定的。
燃气燃烧发生器采用了先进的预混合燃烧技术，使得燃气能够充分燃烧，提高能量利用率。
涡轮采用了先进的涡轮叶片设计和冷却技术，减少了转子的热应力和磨损，提高了转子的寿命和效率。
9FA燃机的低排放是通过优化燃烧系统和采用先进的尾焰处理技术实现的。
优化燃烧系统可以提高燃烧的效果，减少燃气中的污染物生成。
尾焰处理技术包括催化剂和SCR脱硝技术，可以将废气中的污染物降低到很低的水平，符合环保要求。
9FA燃机的可靠性高是由其坚固的结构和先进的控制系统所决定的。
燃机的关键部件采用了耐高温材料和先进的制造工艺，能够在高温高压和恶劣环境下正常工作。
控制系统采用了先进的自动化技术和故障检测技术，可以对燃机进行智能化管理和维护。
综上所述，9FA燃机是一种高效率、低排放和可靠性高的大型燃气轮机，广泛应用于发电厂的电力生产中。
F级燃气轮机环形燃烧室保护和监测技术
一
个火 焰探 测器 监 测 到火 焰存 在 ， 燃 气 轮 机将 则 火 焰监 测 系 统 也 用 于支 持 燃 气 轮 机 控 制 系
开 ） ， 有 的 ４个 火 焰 探 测 器 均 被 激 活 ， 没 有 时 所 如
燃 烧 室 部 件 在 长 期 运 行 过 程 中会 出 现 磨 损 现象 （ 燃 气 过 渡 段 出 口边 ） 使 其 配 合 间 隙 加 如 ， 大 ， 致进 入 燃 烧 器 的空 气 流量 减 少 ， 而 危 及 导 从
功 。在 高温 、 压 条 件 下 工 作 的燃 烧 室 ， 启 动 高 在 和停 机 时将 承受 因温 度 剧烈 变 化 引起 的热 冲 击 。 另外 ， 现代 燃气 轮机 的燃 烧 室都 采 用 均相 预 混 燃
烧方 式来 降低 ＮＯ ， 但这 种燃 烧方 式 下 容 易发 生
振 荡燃烧 现 象 ， 时燃 烧 室 压力 发 生 较 大 幅度 的 此 脉 动 ， 动加 速度 加大 ， 而 损 坏 燃烧 室元 件 ， 脉 从 加 剧 相关元 件 的磨损 ， 及 燃 气轮 机 的安 全 可靠 运 危
Ｋｅ ｗｏ ｄｓ ｇａ ｔ ｒ ｉ ｃ ｍ ｂ ｓ ｏｒ ｆａ ｅ ｄｅ ｅ ｔｏｎ； ｍｏｎｉｏ ｉ ｏｆ ｒ ａｔｖ ｐｒ ｓ ｒ ｌ ｓ ｙ ｒ ： ｓ ｕ ｂ ｎｅ； ｏ ｕｔ ； ｌｍ ｔｃｉ ｔ ｒｎｇ ｅｌ ｉ ｅ ｅｓｕ ｅ ｏｓ ； ａ ｃ ｌｒ ｉ ｅ ｓ ｒ ｍｅ ｃ ｅ ｅ ａｔｏｎ ｍ ａ ｕ ｅ ｎｔ
9F燃气轮机配套进气系统功能介绍及安装关键技术word精品文档5页
9F燃气轮机配套进气系统功能介绍及安装关键技术燃气轮机机组因其污染小，效率高，机动性好，建设周期短等的特点已成为电力行业的主力调峰机组。
而上海电气集团引进的9F型号V94.3A 燃气轮机是现有燃气轮机机型内相对比较成熟且先进的机组之一，在国内有较广泛的市场。
厦门东部燃气电厂机组2*390MW级燃气-蒸汽联合循环发电机组即采用了该型号燃气轮机，重型单缸设计的燃气轮机，配置干式低NOx混合燃烧器。
型号：V94.3A；燃料：天然气；燃机排气量：2394.6t/h 燃机排气温度：587.7℃；燃机排气压力：104.9kPa（a）；额定转速：3000r/min；名义功率：260MW（ISO工况，100%甲烷）。
该套9F燃机机组配置的进气系统包括一组空气吸入系统和过滤器组合，含但不限于入口滤网、过滤器、从过滤器到压气机入口的气密导管、精过滤器、消声器、膨胀节、检修起吊设施及安全控制所需的所有控制器和仪表成套供应。
1 进气系统工作过程及主要部件功能介绍燃机正常运行过程中，压气机从环境中吸入空气，空气由过滤室三面进入，依次通过挡风盖，防鸟屏，挡风百叶窗，预过滤器和高效过滤器组过滤后，进入进气风道空间。
清洁空气经消音器（具吸音功能），可调挡板至进气室锥形口进入压气机。
进气风道由转角风道，消音器壳体，挡板，膨胀节，进气室等螺栓连接组成。
1.1 过滤室过滤器组安装在过滤室三面外侧，用来过滤空气，保证进入压气机空气的清洁度。
包括预过滤器和高效过滤器组。
所有过滤器均不允许用螺栓固定，量达到530块/种之多；并设置压差控制器，当由于污染增加使得部件两端的压差达到极限值时，应更换这些部件。
1.2 消音器消音器有24块消音板组成，每块500kg，通过顶部预留孔吊装置于消音壳体内。
消音板上罩有穿孔板并铺满高质量的抗热和抗潮矿物棉。
矿物棉上盖有玻璃纤维材料能对吸音材料作附加的机械保护。
1.3 挡板门挡板门置于压气机进口上游，通过调节两扇挡板门的开度调节进气量，以满足燃气轮机运行的需要。
基于模型控制的9FB燃气轮机燃烧调整技术探讨
图1CDM系统架构用物理边界模型，利用实时建模技术，计算并维持机组运行时必要的边界裕度。
模型控制替代传统控制，不管燃料特性、运行工况、负荷等条件如何变化，均使燃气轮机尽可能靠近边界运行，以提高机组性能和操作灵活性。
典型燃气轮机运行边界有NO X排放、CO排放、燃烧脉动、阀门压比、压气机结冰、压气机喘振、压气机排气温度等。
GE公司9FB级燃气轮机的燃烧模型控制包括ARES、脉动模型、排放模型、乏气熄火模型（LBO）等。
①ARES（Adaptive real-time Engine Simulation）：自适应实时引擎仿真模型。
它是一种高保真模型，采用虚拟传感器[3]，实时连续调节，性能稳定。
ARES可以解决传感器系统滞后、高精度参数无法获取、过分依赖排放或CDM系统等问题。
PM1_NOX是6.3模式下PM1正常工作的控制回路。
该回路根据NO X目标值调整PM1燃料阀配比及开度，NO X排放控制在目标值，符合机组运行及环保参数要求。
PM1_NOX控制回路采用PI调节，其计算公式为：（2）K为比例系数，NO X实际计算值通过边界模型获得。
FXP1BC为6.3燃烧模式下PM1分量（由一阶惯性环节计PM1_REF是PM1基准（分量FXP1BC），Y为线函数，表述PM1_REF与燃烧基准CA_CRT的关系。
图2燃烧调整四要素NO XCO脉动稳定性燃烧脉动波动案例分析月，某电厂#1燃机燃烧脉动出现晃动，频高达10.5psi，且晃动频繁。
由表脉动高且持续时间长会导致机组减负荷，甚至可能造成设备损坏。
分析燃烧脉动原因，当时环境温度较低17~19ppm，PM1控制回路在最小值和来回切换。
此时NO X目标值在15ppm，为达目标值，处于最小值控制回路。
分析四要素，中频）脉动增大。
针对这一矛盾，采取了折中的办法———排放目标值。
因为有脱硝系统，适当提高NO。
9F燃机天燃气系统介绍
2×390MW燃气蒸汽联合循环机组燃气系统介绍江苏华电戚墅堰发电有限公司贡文明关键词：天燃气输送天然气流量检测流量计算机声谱分析仪表GPS 计算机监控前言：江苏华电戚墅堰发电有限公司的2台390MW燃气蒸汽联合循环机组采用的是美国GE公司的9F级燃机，是国家西气东输的配套重点工程之一。
本文介绍了该公司的燃气机组天燃气输送系统的配置和使用情况。
1、系统简介江苏华电戚墅堰发电有限公司位于江苏省常州市，厂址距离常州天然气分输站18公里。
公司在分输站边建有一套天燃气输送系统（简称首站），在电厂内部也建有一套天燃气输送系统（简称末站），在距离末站500米的地方建有一套燃气调压系统（简称调压站），从调压站从来的天然气输送到燃机供发电用。
图一末站流程图图二首站流程图首末站和调压站的设备均为上海飞奥公司成套提供，首末站的阀门全部采用英国ROTORK原装电动执行器控制，调压站全部采用气动调节执行器控制。
2、控制系统简介首末站控制系统分别采用一套美国Rockwell公司的ControlLogix PLC和Intellution iFix上位机监控软件组成的计算机监控系统，两套PLC均配置了热备冗余和UPS系统，首末站通过光纤进行连接，调压站由主机的DCS系统进行控制，末站和主机DCS系统之间采用MODBUS 485进行通讯。
在末站还配置了一套Intellution历史数据库系统。
天然气系统的流量测量在整个系统中非常关键，该系统在首站和燃机控制室各安装了一台美国得克萨斯州休斯敦DANIEL 测量与控制公司生产的Daniel FloBoss S600流量计算机来测量天燃气流量。
2．1 流量计算机介绍Daniel FloBoss S600是一种精密的、建立在微处理器基础上的流量计算机，其设计和制造过程中使用了成熟的设计技术和方法。
Daniel FloBoss S600可以独立地作为单回路/多回路流量计算机使用，可以作为一个综合的计量站和计量回路的流量计算机来使用，同时也可以做为一个外部上位机的从属设备。
9FA 燃机DLN2.6+燃烧室低可见排放应用
Engineering Equipment and Materials | 工程设备与材料 |·99·2020年第23期9FA 燃机DLN2.6+燃烧室低可见排放应用炊 健（杭州华电半山发电有限公司，浙江 杭州 310015）摘 要：文章介绍了GE 公司DLN2.6+燃烧室的基本情况，主要包括DLN2.6+燃烧系统和升速过程中的燃烧稳定性，还对9FA 燃机的标准燃烧方式和低可见排放（LVE）燃烧方式进行了比较，同时对LVE 燃烧系统的应用和燃烧调整进行了初步的探索，以供参考。
关键词：9FA 燃机；DLN2.6+燃烧室；低可见排放；启动异常中图分类号：F416.61 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2020）23-0099-02作者简介：炊健，男，工程师，研究方向为热工自动化。
杭州华电半山发电有限公司二期天然气燃机项目共有3台GE 公司生产的9FA 单轴燃气蒸汽联合循环机组，均采用DLN2.6+燃烧室和MARK VIe 控制系统。
2014年对其中的#8燃机进行了低可见排放（LVE ）升级改造。
改造后机组可大幅缩短开、停机过程中烟囱排放可见黄烟的时间，而此次改造也是国内同类型机组的首台。
1 DLN 2.6+燃烧系统1.1 DLN2.6+燃料通道和燃烧喷嘴DLN2.6+燃烧系统结合了GE 公司燃气轮机DLN2.6和DLN2.0+系统的技术，应用于6F 、7F 、9F 多个系列的燃气轮机。
由于燃气轮机燃烧室中的火焰温度比较高，高于空气中N 2和O 2起化学反应生成NO X 的起始温度1650℃，因此，燃气轮机排气中NO X 、CO 、VOC 含量成为主要的污染物，其中NO X 在烟气排放中15mg/L 以上颜色稀释显为黄色，也就是通常说的可见黄烟。
之前的DLN2.0+燃烧系统在运行实践中，燃烧时的火焰脉动对靠近燃烧筒边缘的PM1喷嘴的火焰十分敏感，若该喷嘴的燃料配置不当，会在PM1喷嘴临近的火焰筒处造成鼓包，影响火焰筒的寿命。
9F燃气轮机本体结构详细介绍解析
三、MS9001FA 型机组
MS9001FA单轴重型燃气轮机，50HZ（3000RPM），由MS7001FA 发展而来，简单循环的功率为 255.6MW，在ISO和标准进气、排气损耗及 以天然气为燃料的条件下联合循环额定功率为 390.8MW。采用DLN（Dry Low NOx）18个燃烧室的燃烧系统，并采取冷端输出功率，这一特性显著 改善了压气机负载对中控制，允许热端轴向排气，优化了联合循环电站 布局，减少了流阻损失。 用于单轴联合循环，蒸汽轮机转子与燃气轮机转子通过一刚性联轴器 联结，发电机转子也是通过联轴器与蒸汽轮机转子末端联结。整个驱动 端的轴向对中由位于燃气轮机中的推力轴承维持。燃气轮机与蒸汽轮机 气缸之间的拉杆用来保持定子部分的对中。
（3）采用三个轴承的支撑方案，这是由于转子刚性不够好的缘故。这种 支撑虽能改善转子刚性，可以使压气机后几级的径向间隙减小，略能提 高压气机的效率，但是多了一个轴承将使机组的结构复杂化，特别是对 三个轴承的同心度要求很高，否则会因轴承之间同心度的偏差而影响转 子的临界转速。 （4）压气机由进气机闸、气缸、静叶、转子、动叶、气封和排气扩压缸 等部件组成，压气机有17级，为了防止启动过程中压气机发生喘振，压 气机的进口装有可转导叶，并在第4级和第10级静叶后设置防喘放气口。 当机组用于联合循环时，进口可转导叶可以在特定的负荷范围内，确保 透平前的燃气温度恒定不变，有利于改善机组的部分负荷效率。 （5）燃烧室采用分管逆流式布置，共有14个。这样能缩短整台机组的轴 向长度，改善转子的刚性，并使燃烧室能够作全尺寸、全参数的调整试 验。每个燃烧室分别配置单燃料喷嘴或双燃料喷嘴，可燃用天然气、轻 油及重油。4个紫外线式火焰探测器，#4、#5、#10、#11燃烧室上各一 个。两个电极高压火花塞，#13、#14燃烧室各一个。
GE9FA燃机简介
GE9FA燃机简介第一篇：GE9FA燃机简介GE-9FA燃机简介主机设备型号、参数及主要技术规范与特征2.1 轮机岛设备2.1.1 燃气轮机及其辅助系统燃气轮机及其辅助系统主要由下列部分组成压气机轴流式压气机有18级压比为15.4ISO工况进口带可转导叶。
燃机透平为3级透平使透平级的焓降比较大并能简化整体结构但级的效率略有下降。
动叶均采用长柄式的枞树形叶根以轴向装配方式装入。
透平的静子、转子和叶片由压气机抽取空气来冷却。
燃烧系统燃烧器型号为DLN2。
燃烧室为干式低NOx逆流分管型结构多室环形设计可以缩短整台机组的轴向长度改善整体转子的刚性。
单级多管式设计能使燃烧时降低NOx排放量不用喷水或喷蒸汽就可以进行低氮氧化物燃烧可保证在75100负荷情况下NOx的排放低于25ppmvd15含氧量。
共设有18个燃烧室每个燃烧室中有5个喷嘴故燃烧均匀。
燃料系统天然气燃料系统包括滤网、天然气关断/速比阀调节阀、放气阀、流量测量系统、燃料总管和喷嘴、管路等。
正常运行时燃机进口天然气温度应维持在185℃左右天然气压力为3.0到3.3MPa才能保证燃气轮机的出力。
进气系统进气系统根据燃气透平在当地环境下运行的要求将大气中带入的杂质分离后向燃气轮机提供燃烧空气同时应满足噪音控制水平的要求。
进气系统一般由空气过滤装置、防冻装置、消音装置、入口风道等组成。
排气系统燃气轮机采用轴向排气。
排气系统由排气导流管、排气过渡段、排气膨胀节和罩壳等组成。
系统将透平排出的烟气经导流后轴向引入卧式余热锅炉。
排气过渡段出口处设置一膨胀节与余热锅炉进口烟道相连。
润滑油系统燃气轮机、汽轮机和发电机公用。
液压油系统燃气轮机和汽轮机公用。
盘车系统燃气轮机、汽轮机和发电机公用。
压气机水洗系统2台燃气轮机公用一套水洗系统。
压气机水洗用于去除堆积在压气机叶片上的污垢沉淀物以恢复机组性能。
污垢沉淀物会降低压气机效率和降低压气机压比这样会减少机组的效率和出力。
9F.03（原9FA）燃机—成熟可靠的大型联合循环发电技术
9F.03（原9FA）燃机—成熟可靠的大型联合循环发电技术
9F.03 (原9FA) 燃机—成熟可靠的大型联合循环发电技术
作为世界上最富经验的、高效的、大型的50HZ发电机组群的代表，9F.03 燃机主要优点是较高的出力和燃料灵活性。
9F.03燃机配置了干式低氮燃烧系统DLN2.6+，这是一款具有GE绿色创想（Ecomagination）证书的燃烧系统，可以实现15ppm NOx的排放水平，并且扩展了在更低负荷下的排放达标（最小负荷能力）。
9F.03燃机是联合循环发电或热电联产电厂广受欢迎的选择之一，因为运行灵活性和性能最大化是主要的考量因素。
9F.03燃机可以多轴（分轴）布置–可以实现一台燃机或两台燃机配一台汽轮机，输出403MW或811MW的电力。
对于更新老电厂，若受场地的限制，9F.03燃机可以做成与发电机、汽轮机单轴（同轴）的联合循环。
在简单循环中，9F.03燃机可输出265MW电力。
9F.03燃机的应用的场合包括基本负荷、部分负荷、尖峰负荷。
9F.03燃机也可以用于诸如铝厂、或一体化海水淡化及发电厂等热电联产场合。
9F.03燃机简单循环性能
9F.03燃机主要特点
●18级轴流压气机，带进气可调导叶（IGV），压比为17:1。
转
子装配由螺栓压紧连接
在一起。
●3级透平，透平转子组件由螺栓压紧连接在一起。
●整个压气机—透平转子由两个轴承支撑。
●燃机透平及压气机为水平中分面法兰连接，易于拆装。
●18支分管燃烧器，安装于压气机排气缸上。
●功率输出轴在冷端，燃机为轴向排气。
●燃机额定转速为3,000rpm，可直接驱动50Hz发电机。
9FA燃机介绍
9FA燃机介绍9FA燃机的研发历程美国GE公司于二十世纪八十年代中期投入了大量资金，进行F型燃气轮机的开发研制，主要是将飞机发动机的先进技术和部件移植到工业和发电用燃气轮机上，从而使其性能大幅度提高。
GE公司于1987年制成了首台60Hz的MS7001 F 型燃气轮机发电机组，输出功率135.7MW，发电效率32.8%。
接着，GE公司与GECAlsthom公司联合开发，通过MS7001 F型燃气轮机的模化放大，模化系数1.2，制成了50Hz的MS9001 F型燃气轮机发电机组，输出功率台接着，50Hz的9EC型发电机组于9F1．9FA以上是冗余的计算机或传感器之一发生故障时，内部的表决逻辑将透平控制重新定向于两台能工作的计算机和传感器，因而有较高的可靠性。
其辅机安装在分开的底盘上，也有一定的冗余度。
9FA型燃气轮机主要部件的结构、性能和材料的情况如下：压气机：18级轴流式，压比15.4∶1，空气质量流量645kg/s。
头两级为跨音速级，带可调进口导叶，用于调节透平的排气温度，提高运行效率。
第9级和第13级开有排气口，以配合起动过程。
其转子是由单个叶轮用多根IN738合金钢轴向拉杆连接成的刚性转子，末级叶轮上附有一向心式透平槽道，将压缩空气引入中心孔，用于透平段的冷却。
转子的一阶临界转速高于同步转速20%。
燃烧室：有18个逆流管环形燃烧室，直径350mm，每个燃烧室有6个燃料喷嘴，共108个燃料喷嘴。
可烧天然气、蒸馏油和中热值气体燃料。
两只高能点火器分装在两个燃烧室上点火，各燃烧室之间用联馅管联馅。
可以注蒸汽或注水抑NOx的形成，或应用干式低NOx（DLN）燃烧室。
9FA采用的DLN-2.6燃烧室主要由火焰筒、过滤段、导流衬套、帽罩、喷嘴、端盖、前外壳和后外壳等部件构成。
其中，端盖、每个燃烧室的53级第1、2点击查看清晰大图轴承：由拉杆组装的整体转子支承在两个可倾瓦支持轴承上，轴向推力由双销轴推力瓦轴承自行平衡。
国内首台9FA燃机控制系统国产化改造介绍
国内首台9FA燃机控制系统国产化改造介绍摘要：2022年3月15日国内首台9F燃气蒸汽单轴联合循环机组（GE 9FA MarkVI控制系统）控制系统国产化改造在江苏华电戚墅堰发电有限公司取得成功，交付生产，至今机组正常启停超过280次，点火运行时间超过1800小时,控制系统运行稳定，本文对改造工作的全过程和取得的成效进行了介绍，对后续类似机组的改造有一定参考价值。
关键词：maxCHD 燃机控制系统麒麟操作系统飞腾处理器长城服务器1.控制系统改造范围改造范围在项目立项初已经确定，限定于电子间范围，包括燃机、汽机控制系统，发变组保护系统，确定了通过通讯方式实现原厂LCI和励磁控制。
控制系统采用国电南自研发的maxCHD国产化控制系统，操作员站采用长城电脑和麒麟操作系统，控制系统DPU和电脑CPU均使用飞腾处理器。
控制系统改造后与原maxDNA DCS系统联网，统一上位机操作画面。
2.项目的主要难点2.1 虽然2021年maxCHD已经完成了9E燃机控制系统国产化改造示范项目，但是F级燃机和E级燃机国产化替代相比多了汽机控制系统、静态启动装置、励磁系统、发变组保护,系统复杂程度比E级燃机增加了很多。
2.2 国内首套单轴9FA燃机的国产化控制系统替代，燃机和汽机的协调控制难度很大，采用通讯方式驱动GE的静态启动装置和励磁装置，不确定因素较多；2.3 控制系统国产化后，将来机组的燃烧调整不能再依靠GE公司，对机组的运行存在一定风险；2.4 由于电网原因项目开工时间比预定提早了近2个月（原计划4月开工，临时调整到2月开工），项目工期非常紧张，项目研发和现场安装调试面临巨大困难；3.项目的主要内容3.1在新电子间安装7个机柜，实现对燃机、汽机MarkVI控制系统软硬件国产化替代，同时根据长期的运行经验加装部分测点，修复原系统存在的一些逻辑缺陷和隐患；3.2 通过发变组保护装置的国产化替代（9面机柜）,实现双重化配置,达到最新设计规程和反措要求；3.3 通过通讯方式控制原厂静态启动装置（LCI）和励磁装置，很好的解决了2台机组LCI互拖的问题；3.4 研发燃烧室压力脉动检测设备，开发出和国产控制系统无缝对接的嵌入式实时在线燃烧压力脉动监控系统；3.5 开展机组危险气体检测系统国产化替代研究，消除原系统频繁出现零点漂移问题，简化系统消缺和标定的难度；3.6 在拥有燃机控制系统逻辑控制权之后，开展通过修改控制逻辑缩短热态启动时烟气超标排放时间的研究，考虑热态启动时改用单循环启动路径，即可使燃机快速通过扩散燃烧模式进入到全预混模式，这样预计可使机组热态启动时烟气的超标排放时间从40分钟缩短到20分钟，大大缩短“黄烟”的排放过程及排放总量。
9F燃气轮机本体结构详细介绍
〔6〕利用发电机作为启动马达，为此需要配置一套变频设备。 〔7〕PG9351(FA)型联合循环燃气轮机电站的布置图如下图。
四、主要系统介绍
1、雾化空气系统 〔1〕MS9001E
雾化空气系统的目的是将燃油滴分裂成特别小的微滴。这些变成微滴 的燃油可以快速、完全地燃烧。这种方式仅在燃烧室的喷嘴出口处完成， 为到达此目的，燃油在喷出燃油喷嘴后与雾化空气喷射器喷出的气流相 混合。不同的燃油被雾化成不同性能的燃油滴。燃油粘度增加，雾化的 难度也增加。
系统说明：
压气机排气中的一局部通过一手动碟阀HV018引至雾化空气预冷器， 该 预 冷 器 空 气 出 口 温 度 由 温 控 三 通 阀 VA32-2 掌 握 。 出 口 温 度 维 持 在 107℃〔 正 常 、 温 态 下 运 行 〕 ， 三 个 温 度 开 关 〔26AA-1A,26AA1B,26AA-2〕 避 开 压 缩 机 及 下 游 部 件 因 高 温 空 气 受 损 。 26AA1A,26AA-1B装在压缩机进口前，动作值为135℃；26AA-2位于压缩机 出口，动作值191℃。任一开关探测到温度高于定值即报警，三个开关中 的两个动作燃机遮断。
热天空气湿度大，经压缩后有分散水的可能。为此特地设置了假设干 连续排污口，消退可能进入到雾化空气或清吹空气回路的分散水。全部 排污经AA7接口排解雾化空气站。
进口滤网利用可更换滤芯吸取可能进入压缩机中的颗粒、杂质，爱护 压缩机。装有压差开关63AF-1。
冷却并经过滤的空气进入雾化空气压缩机〔燃机运行时，始终保持一 台 运 行 〕 。 差 压 开 关 63AD-1A,63AD-2A,63AD-2B〔 定 值 15PSI〕 监 视雾化空气压差。一个压差开关动作时仅报警，三个中的两个开关动作 时，现运行的泵停顿，备泵启动。就地还装有压差表计用于就地监视， 包括弹簧隔离阀和试验阀。
9FA燃机介绍
9FA燃机介绍美国GE公司于二十世纪八十年代中期投入了大量资金，进行F型燃气轮机的开发研制，主要是将飞机发动机的先进技术和部件移植到工业和发电用燃气轮机上，从而使其性能大幅度提高。
GE公司于1987年制成了首台60Hz的MS7001 F型燃气轮机发电机组，输出功率135.7MW，发电效率32.8%。
接着，GE公司与GEC Alsthom公司联合开发，通过MS7001 F 型燃气轮机的模化放大，模化系数1.2，制成了50Hz的MS9001 F型燃气轮机发电机组，输出功率212.2MW，发电效率34.1%。
其燃气轮机的所有部件，除轴承和燃烧室以外，都是按1.2的比例进行模化放大。
第一台MS9001 F型燃气轮机发电机组于1991年8月在美国南卡罗莱纳州的格林维尔（Greenville）厂制造成功并满意地运行。
接着，GE公司又将其MS7001 FA型燃气轮机模化缩小，模化比2/3，于1995年末研制成70MW等级的MS6001 FA型燃气轮机，通过齿轮箱减速，用于50Hz/60Hz发电。
GE公司还与其意大利的伙伴新庇隆公司联合开发了50Hz的9EC型燃气轮机发电机组，该机组结合了9E燃气轮机的设计和9F型燃气轮机的透平段技术，使9E型燃气轮机发电机组的性能有了较大幅度的提高。
烧天然气时，9EC型机组的额定功率达169MW，发电效率35%，首台9EC 型发电机组于1996年秋天制成。
9F型燃气轮机的结构和性能1．9FA型燃气轮机的结构以上是9FA型燃气轮机的纵剖面图。
该机组为典型的单轴结构，与传统的9E型燃气轮机相比较，省去了一个中间轴承，三支承变成了双支承。
动力输出由透平排气端（热端）改变为压气机进气端（冷端）。
透平改变为轴向排气，有利于与余热锅炉的连接。
其控制系统应用GE公司的Speedtronic MKV，有三冗余度，由3台计算机分担燃气轮机的控制职能，三冗余的计算机或传感器之一发生故障时，内部的表决逻辑将透平控制重新定向于两台能工作的计算机和传感器，因而有较高的可靠性。
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南京工程学院继续教育学院毕业论文9FA燃气轮机干式低NOx燃烧系统及燃烧监视姓名：时永兴学号：专业：热动学历：大学指导教师：赵雅菊函授站：戚电中国·南京2008 年 12 月目录前言 (3)9FA燃气轮机干式低NOx燃烧系统及燃烧监视 (4)摘要 (4)一、燃气轮机燃烧系统概况 (4)1.1燃烧室布置 (4)1.2气体燃料供给系统 (5)二、燃烧控制系统 (5)2.1燃烧模式 (6)2.1.1扩散模式(L83FXP) (7)2.1.2次先导预混模式(L83FXL) (7)2.1.3先导预混(L83FXH) (7)2.1.4预混(L83FXM) (7)2.2燃烧模式转换 (8)2.3实践问题 (9)三、控制功能的实现 (12)3.1燃烧基准温度 (12)3.2进口导叶控制 (12)3.3进气加热 (13)3.4气体清吹系统 (13)四、燃烧监视 (14)五、造成排烟分散度大的一般原因 (14)5.1测量 (14)5.2燃气系统 (15)5.3燃气喷嘴 (15)5.4承压室总成 (15)5.5燃烧系统 (15)5.6一级喷嘴 (15)六、排烟分散度大对燃机的影响 (16)七、排烟分散度允许值TTXSPL的算法 (17)八、报警与遮断 (18)九、实例分析 (19)十、总结 (21)参考文献： (22)致谢 (22)前言燃气轮机的燃烧调整是一个复杂的过程，需要在不同的负荷段作出相应的调整，最终得出一个最佳的燃料燃烧控制曲线。
而且燃气轮机燃烧室的动态特性跟燃料温度、压气机入口空气温度、燃料的成分等有很大的关系，在实际的运行中需要不断总结，努力得到最好的燃烧效果。
燃烧监视就是通过检测反映排烟温度场均匀程度的排烟分散度，来反映燃烧系统或透平的状况的。
当排烟分散度大或者说排烟温度场不均匀时，控制系统及时发出报警，提醒运行人员采取措施，或者直接发出遮断指令，这样以防止事故进一步扩大，危及燃烧室、过渡段或透平的寿命。
我们对燃机燃烧过程应有充分的认识，同时在运行中应加以足够的重视。
因为，当燃烧真正发生故障时，如果任其发展，将直接导致燃烧室和透平的严重损坏，而对排烟分散度的监视，是我们发现问题的一个极其重要的手段。
我们应注意排烟分散度的变化情况，经常把目前的值与以前类似状况下的值作比较，当发现其变化较大时应及时查明原因。
因为，当排烟分散度达到或接近允许值时，很可能燃烧室或透平已经有所损坏了，因此，一旦发现排烟分散度有异常的情况，我们就必须积极地采取有效的方法进行检查，把故障排除在萌芽状态。
本文在撰写过程中，结合9FA燃机实际运行经验，查阅了《燃机控制规范》、《MK-Ⅵ控制程序图》等资料。
有不完善之处，欢迎批评指正。
9FA燃气轮机干式低NOx燃烧系统及燃烧监视戚墅堰发电有限公司时永兴摘要:本文详细介绍了PG9351FA燃气轮机中DLN2.0+燃烧控制系统。
系统的对燃烧室布置，气体燃料供给系统，燃烧控制系统，燃烧模式，燃烧模式转换，燃烧基准温度，进口导叶控制，进气加热系统，气体清吹系统进行了说明。
该系统可以获得最佳的燃烧效果及低NOx生成，并完成燃气轮机机组运行各阶段的控制任务，如点火、燃料流量的控制和分配。
给出了各模式下期望的参数值。
并根据PG9351FA燃气轮机的DLN2.0+燃烧特性，详细介绍了燃机排烟分散度及造成排烟分散度大的原因。
阐述了分散度大对燃机的影响，同时还对控制系统中排烟分散度允许值的计算方法进行了简单的说明。
列出了GE提供的排烟分散度大报警与遮断算法。
最后通过我公司＃1、2燃机投产以来，发生的数次排烟分散度大故障实例进一步说明了燃烧监视在燃机运行中的重要性。
关键字:燃气轮机；燃烧控制；运行监视；分散度；遮断一、燃气轮机燃烧系统概况1.1燃烧室布置GE公司PG9351FA燃气轮机机组共有18个分管、逆流型燃烧室，每个燃烧室有5个燃料喷嘴，整台机组共有90个燃料喷嘴。
燃烧室型号为DLN2.0+型。
在18个燃烧室中只有顶部2个燃烧室＃2、3设有高能点火装置，其余燃烧室通过联焰管联焰。
在15号、16号、17号和18号燃烧室上装有4个火焰监测器，4个火焰检测器采用闭式冷却水冷却。
该燃烧室可烧天然气、蒸馏油和中热值的气体燃料，还可以注入蒸汽或水来抑制NOx的形成。
燃烧室外壳的材料为SA/516-55钢；火焰筒的材料为HS-188（镍基合金钢），内表面加隔热涂层；过渡段的材料为Nimonic263（镍铬钛合金钢）。
DLN2.0+燃烧室主要由火焰筒、过渡段、导流衬套、帽罩、喷嘴、端盖、前外壳和后外壳等部件组成。
其中，端盖、喷嘴、前外壳和帽罩又形成了一个可以单独拆卸的头部组件。
每个燃烧室外的头部均布置有5个扩散＋预混喷嘴，5个喷嘴沿圆周方向均布。
DLN2.0+燃烧室的燃料是分级供应的，设有1个速度比例/截止阀（SRV）和3个控制阀（GCV1、GCV2、GCV3），其控制系统比传统的气体燃料控制系统更为复杂。
气体燃料的供应分为3条管路（PM1、PM4和D5）：PM1管路供应1个喷嘴、PM4管路供应其余4个喷嘴、D5管路仅在点火至低负荷时供应全部喷嘴。
速度比例/截止阀（SRV）用来调节控制阀前的气体燃料压力p2，3个控制阀（GCV1、GCV2、GCV3）用来控制通向3条管路（PM1、PM4、和D5）的气体燃料流量。
1.2气体燃料供给系统气体燃料供给系统见图1－1。
图1－1气体燃料供给系统气体燃料系统包括气体燃料辅助截止阀，气体燃料截止/速比阀，扩散D5气体控制阀，PM4气体控制阀，PM1气体控制阀。
DGCV、截止/速比阀SRV是用来维持控制阀与速比阀之间所期望的压力P2PM1 GCV和PM4 GCV是根据控制系统所发出的FSR命令来调节送到燃气轮机的气体燃料流量。
二、燃烧控制系统燃烧控制系统软件名称为DLN2.0+，对多喷嘴燃烧室的燃料供给起调节分配作用，用以实现运行各阶段对燃料量的不同需求。
在点火扩散燃烧到高负荷完全预混燃烧的整个过程中，通过燃料分段供给和燃烧模式转换有机结合，在的排放量明显降低。
燃烧基准温度(TTRFl)高于1243.3℃的温度时，NOx在燃烧过程中的生成率不仅是燃烧火焰温度的函数，同时研究表明，NOx是可燃混合物在火焰温度条件下停留时间的线性函数。
燃料稳定时，燃烧温度则是燃料/空气混合化学当量比的函数。
随着当今世界各国对环境保护的要求越来越高，GE公司采用了先进的燃烧控制技术，有效地限制了在燃烧温度较的大量生成。
因此GE公司给出了预混模式在TTRFl=1232.2℃和高时NOxTTRFl=1337℃时所期望的参数值(见表2－1)。
表2－1预混模式所期望的参数值但是在实际的调试中，GE公司推荐在任何工况下，NOx的排放量不允许小于9×lO-6。
2.1燃烧模式燃烧模式与燃料控制阀运行见表2－2。
表2－2 燃烧模式与燃料控制阀运行2.1.1扩散模式(L83FXP)在这种模式下，所有的气体燃料直接到每个燃烧室的五个扩散喷嘴。
此时，GCV3通路使用CPD空气清吹。
从燃烧温度的严格定义来划分则是从点火到带负荷至燃烧基准温度1093℃，或减负荷至燃烧基准温度1065.6℃直至熄火，扩散燃烧是一个正常的运行模式。
2.1.2次先导预混模式(L83FXL)在这种模式下，燃料在两个气体控制阀之间分配。
G1设定为总燃料量的某一百分值。
G2(PM1)运行在这种模式的一个较大输出量来优化燃烧动力特性，但是必须注意不能超过在此模式下定义的最大输出值。
次先导预混是在Ll4HS 和FXKTH加负荷以及FXKTH-FXKTHDB到Ll4HS之间的燃烧模式。
次先导预混模式是稳态的FSNL运行模式。
2.1.3先导预混(L83FXH)在这种模式下，燃料在三个气体控制阀之间分配。
Gl为某一百分值，G2<Gl，而G3=100% -Gl-G2。
通常在G2和G3之间给出一个偶数比例预混分配，例如比例是2:8。
在保证排放物符合要求的情况下，使预混燃烧慢慢地退出偶数分配来优化燃烧动力特性是常用的方法。
先导预混是在燃烧基准温度FXKTH到FXKTM加负荷以及FXKTM-FXKTMDB到FXKTH-FXKTHDB减负荷之间的燃烧模式。
通常先导预混是燃烧基准温度从1093.3℃加载到1243.3℃或从1243.3℃减负荷到1215.6℃之间的一种燃烧模式。
2.1.4预混(L83FXM)在预混模式下，所有的燃料直接输送到G2和G3，分别供给PMl和PM4。
通常在G2和G3之间给出一个偶数比例分配，例如是2:8。
在保证排放物符合要求的情况下，使预混燃烧慢慢地退出偶数分配来优化燃烧动力特性是常用的方法。
2.2燃烧模式转换DLN2.0+燃烧技术的成功应用就是使燃气轮机的燃烧模式在不同的工况下进行合理转换来实现对燃烧基准温度的控制，保证机组的最佳运行工况和满足排放要求。
GE公司推荐的燃烧模式转换点见表2－3。
表2－3推荐的燃烧模式转换点在此基础上，GE公司给出了加负荷时典型的燃烧和清吹转换过程(见表2－4)，以及减负荷时典型的燃烧和清吹转换过程(见表2－5)。
表2－4典型的加负荷流程表2－5典型的减负荷流程对于9FA燃气机组，由于没有PMl的清吹系统，所以在实际运行中也就没有这条燃料通路的清吹。
同时在现场调试中，要根据机组的动态特性和排放量的要求对具体的控制常数作出适当调整，使燃烧系统获得最优化。
图2－1和图2－2给出了9FA单轴燃气机组在启动和停机过程中实际的燃烧切换过程。
图2－1机组在启动过程中的燃烧模式切换图2－2机组在停机过程中的燃烧模式切换2.3实践问题(1)如果机组运行在先导预混并且有一个发电机断路器跳闸事故发生，所有的燃料需要立即输送到Gl阀门，因此FXSGl和FASGlC会转换到100%。
另一情况，当从次先导预混过渡到先导预混，FXSGl会从FXSGl.LC(Gl次先导基准)转换到FXSGl-HC(Gl先导基准)。
但是FXAGlC只是在这些值之间过渡转换，因此当预混燃料在G2和G3供给时，扩散燃烧流量基准以平滑的线性方式转换为零。
(2)每个燃料控制阀在运行中都会产生一定的压力降，因此控制阀后燃、气母管压力也就有变化。
如果保证了基本的压降，质量流量则是上游压力p2燃气温度和阀门开度的函数。
对于恒定的燃气温度和入口压力p，流量仅仅是2阀门开度的函数。
因为压力p是3个控制阀入口的压力，如何控制速比阀保2也就十分的重要，所以把压力基准设计为是转速的函数，具持一个恒定的p2体的函数关系是:FPRG，TNH，FPKGNG+FPKGNO。
在机组启动过程中，随着转速增加。
当机组达到全速后，机组转速基本恒定，的升高，FPRG输出增加，p2也就相对恒定了。
当速比阀打开命令失去时，FPRG的输出变化为-40%，所以P2使速比阀关闭。