联合循环机组的性能老化及其修正

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联合循环机组余热锅炉运行中的问题及措施分析陈超明欧卫东

联合循环机组余热锅炉运行中的问题及措施分析陈超明欧卫东

联合循环机组余热锅炉运行中的问题及措施分析陈超明欧卫东发布时间:2023-07-18T01:27:58.232Z 来源:《中国科技信息》2023年9期作者:陈超明欧卫东[导读] 针对三菱M701FA联合循环发电机组三期3×460MW燃气-蒸汽联合循环机组,机组总体配置为:一台M701F4型低NOx 燃气轮机、一台336.6MW燃气轮发电机、一台无补燃三压再热自然余热锅炉、一台蒸汽轮机和一台150MW蒸汽轮发电机。

机组正常运行时补水量明显大量增加,造成了除盐水的严重损失。

分析了三菱M701FA联合循环发电机组整个汽水系统存在的问题、优化汽水系统的必要性和安全性,并提出具体优化系统阀门及注意事项,最后对使用这一方法的效益进行了分析。

中山嘉明电力有限公司 528437摘要:针对三菱M701FA联合循环发电机组三期3×460MW燃气-蒸汽联合循环机组,机组总体配置为:一台M701F4型低NOx 燃气轮机、一台336.6MW燃气轮发电机、一台无补燃三压再热自然余热锅炉、一台蒸汽轮机和一台150MW蒸汽轮发电机。

机组正常运行时补水量明显大量增加,造成了除盐水的严重损失。

分析了三菱M701FA联合循环发电机组整个汽水系统存在的问题、优化汽水系统的必要性和安全性,并提出具体优化系统阀门及注意事项,最后对使用这一方法的效益进行了分析。

关键字:M701FA联合循环余热锅炉疏水系统节能、安全引言节能减排就是节约能源、降低能源消耗、减少污染物排放。

“节能减排”出自于我国“十一五”规划纲要。

纲要明确提出,“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20%左右、主要污染物排放总量减少10%。

节能减排是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择;是推进经济结构调整,转变增长方式的必由之路;是维护中华民族长远利益的必然要求。

因此对#9/10机组运行时补水量大量升高造成的损失进行研究,并对其存在问题进行改造使其达到节能的目的,对促进实现节约型社会的合理推广应用具有一定的意义。

大型燃气_蒸汽联合循环机组热力性能试验研究_阎保康

大型燃气_蒸汽联合循环机组热力性能试验研究_阎保康

大型燃气—蒸汽联合循环机组热力性能试验研究阎保康1,宋志刚2(1.浙江省电力试验研究所,浙江 杭州 310014;2.镇海发电有限责任公司 浙江 宁波 315208)摘 要:阐述了国内第1套300M W燃气—蒸汽联合循环机组热力性能考核试验步骤。

对试验数据进行了处理和分析,计算了机组的试验输出功率与热耗率,研究表明得出的结果准确可信。

通过该实例的总结、分析与相应试验的理论研究,提出了大型引进型联合循环机组热力性能考核试验值得注意的技术要点。

关键词:300M W联合循环;热力性能;考核试验;技术要点中图分类号:T M611.31 文献标识码:B 文章编号:1001-9529(2003)09-0074-03 随着国家能源政策的调整和电网用电结构的变化,燃气轮机及其联合循环机组在我国得到迅速发展,浙江省在20世纪末相继建成了镇海、龙湾、金华等一批联合循环电站。

我国大型联合循环电站的主设备均从国外引进。

这些设备往往来自不同的国家与制造商,联合循环电站整体性能指标和技术水平经过成套设计、安装、调试及运行等各个环节,须进行热力性能考核试验得以验证。

我国目前还没有统一的联合循环机组的热力性能试验标准,笔者通过对国内第1套300M W燃气—蒸汽联合循环机组热力性能考核试验的实践,分析研究了其试验程序、测量方法、运行方式、计算技术,提出了大型引进型联合循环机组热力性能考核试验值得注意的技术要点。

1 试验目的及标准在机组调试结束、移交买方之前,必须对机组的性能作出全面准确的评价,通常以试验方式得出结论,这是整个项目建设过程中至关重要的环节。

本项目根据合同有关条款之规定,由买卖双方共同进行机组的热力性能考核,得出300MW燃气—蒸汽联合循环机组在规定运行条件下的净总输出功率和净热耗率,并分别与合同保证值进行精确比较,以确认该机组的性能(主要是联合循环机组出力和热耗率)是否已达到合同要求,为机组的移交作准备,同时也是为了掌握该机组的热力性能,为今后机组的运行提供技术依据。

联合循环机组性能表现的主要影响因素

联合循环机组性能表现的主要影响因素

摘要:对影响大型联合循环机组性能表现的主要因素进行探讨,并对每个主要影响因素进行定量分析。

关键词:联合循环机组;机组性能;影响因素随着国家“西气东送”工程和广东液化天然气(LNG)工程的启动,大型燃气蒸汽联合循环电厂也进入了启动阶段。

随着工程可行性研究工作和项目招投标前期工作的开展,广东省电力设计研究院邀请了国际上主要的大型联合循环电站供应商进行了技术交流。

ALSTOM公司介绍了其KA26-1SS联合循环机组,燃气轮机型号为GT26,整组输出功率为405.6MW,净效率为57.77%(LHV)。

SIEMENS.html" target="_blank" title="SIEMENS">SIEMENS公司介绍了GUD1S.94.3A联合循环机组,燃气轮机型号为V94.3A,整组输出功率为400.3 MW,净效率为57.3%(LHV)。

GE公司介绍了其STAGS109-SS联合循环机组,燃气轮机型号为PG9351FA,整组输出功率为395.44 MW,净效率为56.32%(LHV)。

MHI公司介绍了其联合循环机组,整组输出功率为402.74MW,净效率为56.87%(LHV)。

参考技术交流时国外联合循环机组供应商提供的技术资料,在此对影响大型联合循环机组性能表现的主要因素进行探讨,并对每个主要影响因素进行量化分析,而不仅仅限于对影响燃气轮机性能表现的因素进行探讨。

1机组性能表现的主要影响因素联合循环机组性能表现的主要影响因素有环境条件、燃气轮机空气进口压损及余热锅炉烟气阻力、燃料类型、蒸汽循环方式、循环水温度、余热锅炉的窄点等。

目前国际上各联合循环机组供应商通常以ISO状态条件(大气压力1.013×105 Pa、环境温度15℃、相对温度60%)作为机组的设计点,所以以下比较以该设计点作为比较的基准点。

1.1环境条件由于燃气轮机是属于定容积的动力设备,所以压气机的空气质量流量直接影响到燃气轮机的性能表现,也影响联合循环机组的性能表现。

燃气轮机联合循环电站的性能优化措施

燃气轮机联合循环电站的性能优化措施

燃气轮机联合循环电站的性能优化措施摘要:本文主要围绕燃气轮机联合循环电站性能优化进行科学的探讨与分析,这为机组实现深度节能提供一定的理论依据,这不仅可实现对资源的节约,也可促使资源在最大限度内实现利用。

在实际工作中联合机组优化还存在诸多问题,因此我们在结合实际情况与先进技术的基础上提出合理建议。

关键词:燃气轮机组;联合循环电站;性能优化天然气是燃气-蒸汽联合循环电厂运行时必不可少的燃料,能源清洁、热效率高以及灵活性较强等都是天然气的显著优势与特征,用电高峰时需要面对极大的供电压力,为实现对这种现象的改善必须结合实际情况实现对是上述方法的综合利用。

传统的热电厂会对环境造成极大污染,同时也会受到极大的资源限制,现阶段已经逐渐被社会所淘汰。

燃气-蒸汽联合循环电厂不急可实现对发电效率的进一步提高,同时对我国电力行业的安全稳定发展有积极意义。

一、研究对象热力过程建模在实际进行热力建模工作时我们需要针对能源以及化工进行分析,在其他相关领域的基础上进行是联合循环热力。

同时我们需要注意建模工作的细节,利用细节的优化促使整体得到完善。

1.建模环境的确定首先为在真正意义上实现对模型方程的科确定,相关工作人员必须结合实际情况对相关仪器设备进行利用,同时需要对其性能进行熟悉与掌握。

非线性方程的化简方法可实现对热力的科学分析,同时为时间科学的计算必须实现对其他相关数学方法的科学利用,这可在一定程度上帮助建模环境实现科学合理的确定,最终促使建模工作的顺利进行。

2.部件模型(1)燃气轮机模型的确定部件模型是建模工作的重要组成部分,需要注意的燃气轮以及蒸汽循环系统都在上述范围的涵盖之内,因此相关部门以及工作人员必须提高重视程度,利用科学的手段以及先进的技术实现对燃气轮机模型的确定。

燃气轮机在实际优化与完善的过程中需要将燃气轮机的典型参数作为主要依据,尤其是在ISO工况标准下的典型参数。

我们结合500MW的H型燃气轮机对模型的确定进行仔细分析,其是参数主要保包括出力、排烟温度、压比以及排气流量,其数据依次为375MW、625℃、19.2以及820KG/s。

提高燃气联合循环机组经济性能的技术措施和展望

提高燃气联合循环机组经济性能的技术措施和展望

提高燃气联合循环机组经济性能的技术措施和展望发布时间:2021-07-05T15:54:53.923Z 来源:《基层建设》2021年第10期作者:张河[导读] 摘要:燃气轮机联合循环机组按照对照先进、持续改进的要求,认真开展与同类型机组领先水平的对标工作,从运行优化、设备治理、检修质量、技术改造和节能管理等方面查找问题,通过指标对标和持续不断的改进,以实现燃气联合循环机组能耗指标达到同类型机组的先进水平。

山东电力建设第三工程有限公司山东青岛 266100摘要:燃气轮机联合循环机组按照对照先进、持续改进的要求,认真开展与同类型机组领先水平的对标工作,从运行优化、设备治理、检修质量、技术改造和节能管理等方面查找问题,通过指标对标和持续不断的改进,以实现燃气联合循环机组能耗指标达到同类型机组的先进水平。

关键词:燃气联合循环机组;经济性能;技术措施燃气联合循环机组具有热经济性高、调峰性能好、环保排放指标低等特点,在火力发电企业发挥了重要作用。

1影响燃气联合循环机组经济性能的因素1.1外界因素(1)环境温度(空气温度)。

每种型号的燃气轮机都有它的温度影响曲线。

环境温度决定了进入燃气轮机的周围环境的空气的质量流量等,进而影响燃气轮机的输出功率。

环境温度也影响凝汽器的冷却性能,进而影响汽轮机的输出功率。

一般的变化关系是温度每升高1℃,功率下降约为4‰。

(2)大气压力。

海拔高度和大气湿度等影响大气压力。

海拔高度越高,空气密度变小,大气压力越低。

大气压力影响燃气轮机的空气流量,因而影响燃气轮机的输出功率,余热锅炉的蒸汽量也将改变,进而影响汽轮机的输出功率。

一般的变化关系是大气压力每升高1kPa,功率增加约为1%。

(3)空气湿度。

空气湿度如果变大,会影响冷却系统(冷却水塔)换热能力,进而影响汽轮机的输出功率。

另外湿空气的密度小于干燥的空气,也会影响燃气轮机的出力和热耗率。

因为当空气的湿度增加时,通过燃烧室的空气量减少,喷入的天然气也相对减少,导致机组出力下降。

联合循环发电机组负荷控制系统分析及改进

联合循环发电机组负荷控制系统分析及改进

联合循环发电机组负荷控制系统分析及改进摘要:针对联合循环机组负荷控制系统难以适应新制定的AGC考核标准要求,分析研究现有负荷控制系统,重新建立联合循环机组负荷被控对象模型。

同时,调整燃气轮机燃料指令计算回路,进行仿真试验和现场试验。

试验结果表明,改进后控制方案对联合循环机组的负荷控制取得良好的控制效果,具有较高的实际应用价值。

关键词:燃气轮机;负荷控制;分析;改进当今社会,人类面临越来越严重的环境问题,传统的火力发电机组倍受争议。

国家正积极加快众多清洁能源电站的建设,燃气—蒸汽联合循环发电机组以其整体循环效率高、环境污染小、单位投资低、调峰性能好、占地少和建设周期短这六大优势,逐步受到国家的重视。

以江苏省为例,截止2013年6月,江苏已建成投产的燃气轮机总容量达到3180MW,约占全省装机总容量的5%,因此,保证联合循环机组实发功率跟踪电网AGC指令具有重要的意义。

江苏电网新制定的AGC考核标准有以下四点要求:(1)联合循环发电机组满足AGC升、降负荷速率的绝对值大于5%Pe/min;(2)机组响应一次调频的时间不超过3s;(3)机组达到75%扰动幅度的响应时间小于15s;(4)机组响应一次调频45s内平均调节负荷能力大于2%Pe,其最终负荷稳定时间小于1min。

针对上述的考核标准,以9E型燃气轮机为例,原有的Mark VI负荷控制系统难以适应新制定的考核标准。

通过对Mark VI负荷控制系统进行分析研究,本文对燃气轮机负荷被控对象重新建模,并改进燃气轮机燃料指令计算回路。

在Matlab/Simulink仿真环境下以及实际现场应用中,对新设计的联合循环机组负荷控制系统进行仿真,结果表明,新设计的机组负荷控制系统能够较好地达到考核标准要求。

1.机组负荷控制系统模型以某电厂180MW联合循环机组为例,其9E型燃气轮机简单的控制回路分为温度控制回路、转子转速控制回路和转子加速度控制回路三部分[1][2]。

汽联合循环机组一次调频性能优化

汽联合循环机组一次调频性能优化

汽联合循环机组一次调频性能优化【摘要】本文通过对9FA级燃气-蒸汽联合循环机组一次调频性能的分析,根据华东“两个细则”的指标要求,提出影响一次调频效果的因素及优化措施,为提高9FA联合循环并网机组一次调频性能提供参考。

【关键字】联合循环;一次调频;性能;分析;优化电网频率是电能的重要指标,频率超过允许范围会影响到电力系统、发电机组及用户的安全性和经济性。

随着电网用户结构的变化,冲击性、非线性负荷不断增加,用户对电能质量的要求也越来越高,因此提高发电机组的一次调频功能,保持系统频率在允许范围内是非常重要的。

近年来,以天然气为燃料的燃气一汽轮机联合循环机组已大量投入商业运行,从电网角度出发,要求这些机组均投入一次调频以增强整个电网的稳定性。

因此,通过对燃气-蒸汽联合循环机组一次调频调节回路的分析,根据华东“两个细则”的指标要求,提出提高机组一次调频效果的优化措施是非常有必要的。

1机组一次调频原理分析GE燃气轮机的一次调频与燃机的负荷控制密不可分,其一次调频功能由MARKVI控制系统设置在机组的负荷控制回路中,DCS侧设计了AGC和负荷指令回路,其负荷指令通过硬接线送入MARKVI预选负荷回路。

GE燃气轮机负荷变化最终是通过改变燃料行程基准FSR来实现的。

机组并网正常运行后,可能进入控制的是转速控制和温度控制。

当出力增加到一定程度,为控制机组所受热应力,温度控制基准(FSRT)转速控制基准(FSRN),通过升降转速基准(TNR)可以增减机组出力。

如图1所示,当机组负荷指令发生变化时,负荷指令与实际功率的偏差转化成转速基准TNR的变化,电网频率发生波动时,转速测量值TNH发生变化,燃机通过转速基准TNR与机组实际转速(TNH)的偏差值改变燃料量指令FSR,从而达到控制燃机的燃料量,实现机组负荷控制,参与电网一次调频。

图1机组负荷控制回路原理图2电网对发电机组一次调频性能相关考核要求并网机组一次调频的效果是根据华东“两个细则”提出的指标要求进行考核的,因此一次调频的功能应符合“两个细则”提出的指标要求。

半山发电厂联合循环机组B修前后性能试验报告

半山发电厂联合循环机组B修前后性能试验报告

杭州意能电力技术有限公司技术文件杭州华电半山发电厂#2联合循环机组B修前后性能试验报告二〇一一年二月报告名称:华电杭州半山发电厂#2联合循环机组B修前后性能试验报告报告编写:报告审核:报告批准:目录1概述 1 2设备技术规范 1 3机组保证性能 1 4试验目的与内容 2 5试验测点及测量仪表 2 6试验的进行 3 7试验结果计算与修正 3 8试验结果比较分析 6附录1:机组性能保证工况设计热平衡图附录2:主要试验数据附录3:试验结果修正曲线附录4:试验实施质量控制表摘要对华电杭州半山发电厂#2联合循环机组进行B修前后的性能试验,本报告对性能试验方法、步骤以及结果计算、评价等方面的情况作了说明。

关键词半山#2机联合循环性能试验1前言华电杭州半山发电厂#2联合循环机组设备由美国通用电气(GE)公司提供,由一台PG9351型燃气轮机、一台D10型蒸汽轮机以及一台390H发电机组成,单轴布置,以天然气为燃料,机组额定负荷388.8MW。

配用的锅炉为杭州锅炉厂生产的三压余热锅炉。

#2机组于2005年9月30日首次点火冲转,10月23日并网发电,11月12日机组完成168小时试运行。

2006年1月23日进行了性能验收试验。

经修正后的机组出力和热耗率分别为388608.6kW,6277.44kJ/kWh。

#2机组于2010年11月~2011年1月间进行了B修,其间对压气机进行了升级改造,更换了压气机叶片以及透平叶片。

修前性能试验于2010年11月2日进行,修后试验于2011年1月27日进行。

两次试验仍按照机组性能验收试验的规程来进行,试验遵照的标准是美国机械工程师协会《Performance Test Code on Overall Plant Performance PTC 46-1996》。

本报告将详细介绍两次性能试验结果及对比评价。

2设备技术规范#2联合循环机组的设计参数如下:型号:STAG 109FA大气压力:101.10 kPa.a压气机进气温度:17.4 ℃大气相对湿度:78.89 %排气压损:≤3.3 kPa燃料:天然气天然气供气压力:3447 kPa.a进性能加热器前的天然气温度:15 ℃天然气低位热值(LHV):48686.3 kJ/kg汽轮机低压缸排汽压力:5.96 kPa.a发电机频率:50 Hz发电机额定功率因数:0.853机组保证性能合同规定的机组性能保证为:燃机带基本负荷(Base Load)、汽轮机高压进汽调门全开(VWO),联合循环机组在规定的参数条件下运行时,机组总出力为388840kW,按照燃料低位发热量计算的机组热耗率为6268.3kJ/kWh。

提高燃气轮机联合循环电站性能的优化方法

提高燃气轮机联合循环电站性能的优化方法

提高燃气轮机联合循环电站性能的优化方法摘要:由于天然气联合的循环机组具有灵活性强,启停快速,清洁,高效率等特点,在市场中广受欢迎,但是当前的燃气轮机联合循环机组也有很多自身的不足之处,比如汽轮机冷端参数的不合理,燃气轮机进出气系统的参数匹配等一系列问题,为了能够实现燃气轮机联合机组的更为广泛的运用,有关学者不断的进行研究。

本文对研究对象热力过程进行建模并且根据运行过程突出优化参数的措施,能实现余热锅汽轮机蒸汽参数的优化,并针对燃料预热进行研究,以实现蒸汽循环参数优化来提高促进联合循环的效率。

关键词:燃气轮机组;联合循环电站;性能优化前言燃气,蒸汽联合循环电站主要以天然气为燃料,具有能源热效率高和清洁,运行灵活性强等一系列特点,这些特点逐渐成为缓和用电高峰供电压力的主要措施,并在市场能源工业扮演的角色也越来越重要了。

目前我国提倡建设资源节约型环境友好型,主要提倡以绿色发展为主要理念,由于传统热电站具有污染环境,资源消耗大的限制,其这方面的发展开始逐渐受到限制,但是联合循环电站实现了资源的节约,环境保护以及发电效率较高的目标,因此,在原有的基础上进行燃气轮机联合循环电站的性能優化是对于进一步提升发电效率提供了基础,有效的促进了我国的电力行业的发展。

一:研究热力过程建模在热力建模的过程中要采用针对化工,能源以及其他有关领域的建模分析软件IPSEpro,来进行联合循环热力的分析。

1.1确定建模的环境在确定建模的环境过程中,首先,要有关工作人员根据各种仪器设备的性能进行有关模型的方程进行确定,其次是采用非线性方程组进行有关数学方法的热力分析以及计算过程。

1.2 零部件的确定蒸汽循环系统模型的确定:蒸汽循环系统的模型确定过程中要进行三压再热式余热锅炉,三压再热式汽轮机,凝汽器三部分模型进行确定。

首先,三压在热式余热锅炉模型在构建过程中必须严格遵循余热锅炉中的汽水流程期间,压力设备按照逆流换热的原则进行布置,并换热面出口工质的温度需要进行缓慢的升温。

燃气轮机联合循环机组热控系统常见故障及处理策略阐述

燃气轮机联合循环机组热控系统常见故障及处理策略阐述

燃气轮机联合循环机组热控系统常见故障及处理策略阐述摘要:热控系统常见故障包括热控传感器故障和温度控制阀故障。

对于热控传感器故障,需要检查连接情况、清洁传感器并及时更换损坏的传感器。

对于温度控制阀故障,需要检查阀门操作情况、清洁阀门并及时更换损坏的部件或整个阀门。

为预防故障,需要定期检查和维护热控系统,包括电器元件、传感器、液压系统等。

故障预警和监测系统可以实时监测热控系统运行状态并提前发现潜在故障问题,帮助预防故障并提高系统的稳定性和可靠性。

关键词:燃气轮机联合循环机组;热控系统;故障处理一、引言燃气轮机联合循环机组热控系统在能源领域具有广泛应用,但其常见故障给系统稳定运行带来挑战。

本文旨在分析热控系统常见故障,如热控传感器故障、温度控制阀故障和排气系统故障,并提出相应的处理策略。

通过深入研究并总结这些故障和处理方法,可以为燃气轮机联合循环机组运维人员提供技术支持和决策依据,以确保系统的安全和高效运行。

二、热控系统常见故障分析(一)热控传感器故障热控传感器在燃气轮机联合循环机组的热控系统中扮演着至关重要的角色,主要用于监测和测量各个部件的温度。

然而,热控传感器也存在一些常见故障,可能导致系统性能下降或甚至停机。

故障表现及可能原因:热控传感器测量的温度与实际温度存在偏差。

这可能是由于传感器老化、积灰或腐蚀、传感器位置不当等引起的。

热控传感器输出的信号不稳定,波动较大。

这可能与电磁干扰、供电不稳定或传感器损坏等因素有关。

热控传感器没有输出任何信号。

这可能是由于传感器损坏、电缆连接问题或电源故障等引起的。

处理策略和修复方法:需要检查传感器与测量区域的连接情况。

确保传感器与被测部件完全接触,并紧固螺栓,检查传感器连接电缆的状态,确保电缆连接良好。

定期清洁传感器是预防故障的重要步骤,避免积灰和腐蚀。

可以使用适当的清洁剂和软布进行清洁,注意不要在清洁过程中损坏传感器。

如果传感器损坏或老化,应及时更换成新的传感器。

提高燃气轮机联合循环电站性能的优化方法

提高燃气轮机联合循环电站性能的优化方法
p a r a me t e r s o p t i mi z a t i o n. Th e i nf lu e n c e o f s t e a m p r e s s u r e s a n d t e mp e r a t u r e s o f e a c h s e c t i o n a n d f ue l p r e h e a t i n g o n c o mbi n e d c y c l e pe fo r r ma n c e a r e e v a l ua t e d wi t h t h e mo de l ,a n d t h e r e s t r i c t i o n f a c t o r s s u c h a s t e mp e r a t u r e d i f f e r e nc e o f
a c c u r a t e o v e r a l l c o mb i n e d c y c l e mo d e l i s b u i l t u p f o r t h e p u r p o s e o f i n c r e a s i n g t h e e f f i c i e n c y b y me a n s o f s t e a m
X U Q i a n g, S U N B o , J I J i n g  ̄ i n , Z U O D e — q u a n, H E L e i
( S h a n g h a i E l e c t r i c P o we r G e n e r a t i o n R& D C e n t e r ,S h a n g h a i 2 0 1 6 1 2 , Ch i n a )

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

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。

9E型联合循环机组调试及运行中常见问题及解决办法

9E型联合循环机组调试及运行中常见问题及解决办法
• STGs:汽机为哈尔滨汽轮机厂生产的60MW双压凝汽式汽轮发电机。
9E型联合循环机组国产化典型配置
Proposal II:(以东莞通明电厂第二套联合循环为 例)
• 燃机为法国GE-ALSTHOM公司制造的123.5MW
的PG9171E型燃气轮机;
• 锅炉为杭州锅炉厂生产的三压无补燃式强制循环
余热锅炉(布置有凝结水加热器管箱);
温度 ℃
流量 33 T/H
• 排汽压力:
7.6 KPA
• 低加出口水温:
74.2 ℃
• 冷却水温度:
29 ℃
• 级数:
18 级
• 末级叶片长度:
668 MM
• 回热抽汽:
1低加
• 机组设计内效率
约89 %
燃机—蒸汽联合循环的优点
• 供电效率高 • 运行高度自动化,快速启停 • 环保 • 用地、用水比较小 • 建议周期短,资金利用最有效 • 比投资费用低
• 通流部分 :18级压力级,其中11级后设计有补汽,
16级后设计有一低加抽汽
• 制造商:哈尔滨汽轮机厂
联合循环蒸汽轮机设计特点
● 启动速度快,调峰性能好 ● 汽轮机双压进汽 ● 配置一个低加,增加机组出力 ● 高压部分采用双层缸结构,温差小,启动灵活 ● 高压进汽采用一个主汽调节联合阀,保持两根进汽管温度相同 ● 配汽采用全周进汽,节流调节方式,滑压运行 ● DEH控制方式,系统稳定
双压凝汽式汽轮机外观图
大气薄膜 (排汽缸安全阀)
汽机平衡管 前轴承箱
汽缸前、中部
排汽缸
高 压 低低 主 压加 蒸 补抽 汽 汽汽 口 口口
汽轮机剖面图
汽轮机设计参数: (环境温度30℃,180CST重油工况下)

燃气—蒸汽联合循环机组变工况运行性能及影响因素分析

燃气—蒸汽联合循环机组变工况运行性能及影响因素分析

燃气—蒸汽联合循环机组变工况运行性能及影响因素分析摘要为适应负荷的快速变化,燃气—蒸汽联合循环机组必须具备变工况运行能力。

在简述燃气—蒸汽联合循环基本工作原理的基础上,对联合循环的三大部件,即燃气轮机、余热锅炉和蒸汽轮机的变工况运行性能进行了分析,论述了相应的影响因素,有利于全面掌握燃气—蒸汽联合循环机组的工作性能。

关键词燃气—蒸汽联合循环;变工况运行;性能0 引言经济发展,电力先行。

现代社会中,能源是一国经济发展的基础,而电力则是能源利用最为重要的方式。

据统计,截至2012年,我国电力装机容量突破11亿千瓦,其中,传统火力发电81,917万千瓦(含煤电75811万千瓦、气电3827万千瓦),占全部装机容量的71.5%。

可见,以煤为主要原料的蒸汽轮电站仍是我国发电的主力,由此将带来两大不容忽视的问题,首先,需要不断增大燃煤机组单机容量、提高发电效率;第二,燃煤引起了全球变暖、温室效应等环境问题。

第一个问题的解决需要不断探求高效率的燃烧方式,使主蒸汽参数向亚临界、超临界乃至超超临界迈进,同时,积极采用再循环和联合循环机组。

解决第二个问题,则需要探究更为清洁的燃烧方式。

而与传统燃煤机组相比,燃气—蒸汽联合循环机组无论是供电效率,投资费用、建设周期,还是用地用水都更有优势,并且,由于采用天然气或者液体燃料,排放物中SOx和NOx都更低,大大减轻了环境压力。

为此,研究燃气—蒸汽联合循环机组具有十分重要的现实意义。

在实际运行中,由于负荷是实时变化的,为了追随和跟踪负荷的变化,燃气—蒸汽联合循环机组的出力也将不断发生改变,换句话说,机组不是始终运行于额定工况,而是处于变工况的工作状态,这就要求燃气轮机、余热锅炉和蒸汽轮机所对应的各类参数,如燃气初温、压比、空气流量、燃料流量等都将随运行工况而发生变化,这就需要探讨变工况状态下机组的运行性能,找出其响应的影响因素,以全面掌握燃气—蒸汽联合循环机组的工作性能。

1 燃气—蒸汽联合循环基本工作原理从上世纪60年代开始,燃机技术历经了四代发展历程,至90年代,鉴于燃气轮机联合循环机组投资小、建设周期短、运行效率高、排放低等优点,国外企业推出了高效率大功率机组,燃气初温1300℃,效率36%~38%,单机功率200MW的装置相继投入运行。

联合循环机组性能试验中环境参数对结果修正的影响及不确定度分析

联合循环机组性能试验中环境参数对结果修正的影响及不确定度分析

边界ꎬ以燃气轮机进口位置作为参数测量边界ꎬ试验
差引起的不确定度称为系统不确定度ꎮ
边界如图 1 所示ꎬ然后分别按机组在燃气和燃油试
由于试验修正结果是通过各测量参数计算出来
验工况下测量环境参数ꎬ即燃机进口空气参数ꎬ包括
的ꎬ因此试验结果是各测量参数的函数ꎬ各基本参数
环境温度、大气压力和相对湿度等ꎬ其中每台燃机布
收稿日期:2019 ̄04 ̄30 改稿日期:2019 ̄06 ̄15
作者简介:关盼龙(1983—) ꎬ男ꎬ陕西澄县人ꎬ硕士ꎬ高级工程师ꎬ从事火力发电厂机组的调试、试验及优化工作ꎬE ̄mail:
guanpanlong@ 163. comꎮ
40
第 32 卷
燃气轮机技术
凝汽式汽轮机ꎮ
1. 2 研究方法
ห้องสมุดไป่ตู้为研究环境参数对试验结果修正的影响ꎬ依据
摘 要:以某 488 MW 燃气 - 蒸汽联合循环机组为研究对象ꎬ分别在燃气和燃油工况下进行现场试验ꎬ设计得
到了不同环境参数计算工况值ꎬ对不同计算工况下进行了结果修正以及不确定度计算ꎬ研究环境参数对试验
结果的影响ꎬ其结果表明:两种燃料工况下ꎬ随着环境温度、相对湿度的提高ꎬ大气压力的降低ꎬ修正功率均呈
验结果的不确定度就十分有必要
[4 - 5]

影响联合循环机组性能的主要因素有环境条
件、燃气轮机空气进口压损及余热锅炉烟气阻力、燃
料类型、蒸汽循环方式等
[6 - 7]
ꎮ 尽管国内外研究机
构及学者在燃气轮机及其联合循环理论研究和试验
PTC19. 1 和 ASME PTC46 标 准 计 算 了 试 验 不 确 定
现电厂运行过程中发电设备存在的技术与质量问
度 [12 - 13] ꎬ对比分析了环境参数测量对结果不确定度

提高燃气轮机联合循环电站性能的优化方法

提高燃气轮机联合循环电站性能的优化方法

提高燃气轮机联合循环电站性能的优化方法徐强;孙博;计京津;左德权;何磊【摘要】天然气联合循环机组因启停快、运行灵活性好、热效率高、排放清洁、建造周期短而倍受中国市场青睐.围绕如何通过燃气轮机进气系统、主机参数匹配、汽轮机冷端等参数优化来提高联合循环热效率是国内外学者研究的热点.以配有目前市场上最高性能等级燃气轮机的联合循环为研究对象,建立了以提高联合循环热效率为目标的热力计算和分析模型,提出了各段蒸汽压力及温度参数优化匹配方法,并进一步分析、讨论了燃料预热对联合循环热效率的影响.在综合考虑余热锅炉换热温差、汽轮机结构设计等制约因素下得到了一组蒸汽循环的优化参数配置.计算结果表明,相比直接沿用上一代蒸汽循环参数,使用该优化参数配置可大幅度提高联合循环效率,并且使用燃料预热可使循环性能得到进一步改善.【期刊名称】《热力透平》【年(卷),期】2013(042)004【总页数】7页(P229-235)【关键词】联合循环;参数优化;燃料预热【作者】徐强;孙博;计京津;左德权;何磊【作者单位】上海电气电站集团技术研究与发展中心,上海201612;上海电气电站集团技术研究与发展中心,上海201612;上海电气电站集团技术研究与发展中心,上海201612;上海电气电站集团技术研究与发展中心,上海201612;上海电气电站集团技术研究与发展中心,上海201612【正文语种】中文【中图分类】TK472符号注释——联合循环供电效率ηgt——燃气轮机单循环有效效率ηr1——燃气轮机燃烧室效率ηmgt——燃气轮机机械传动效率ηGgt——燃气轮机发电机效率ηhrsg——余热锅炉当量效率ηst——汽轮机有效效率ηe——联合循环厂用电耗率Pst——汽轮机功率(发电机端),MW Pcc——联合循环功率(发电机端),MW Pgt——燃气轮机功率(发电机端),MW Php——高压蒸汽压力,MPa Pcr——冷再热蒸汽压力,MPa Plp——低压蒸汽压力,MPa thp——高压蒸汽温度,℃thr——热再热蒸汽温度,℃tlp——低压蒸汽温度,℃tgt——燃气轮机排气温度,℃tflue——余热锅炉排气温度,℃Δtdiff——余热锅炉换热温差,℃thrsg——余热锅炉排气温度,℃mhp——高压蒸汽质量流量,kg/smhr——热再热蒸汽质量流量,kg/smlp——低压蒸汽质量流量,kg/sTIT——透平进口温度,℃HRSG——余热锅炉HP——高压IP——中压LP——低压上角标opt——参数最优值燃气-蒸汽联合循环电厂因具有效率高、排放清洁、建造周期短和有效的可调电力需求峰值等诸多特点而在世界能源工业中扮演着重要的角色。

联合循环机组性能考核试验中余热锅炉出力的修正计算分析

联合循环机组性能考核试验中余热锅炉出力的修正计算分析

联合循环机组性能考核试验中余热锅炉出力的修正计算分析杭州锅炉集团股份有限公司梁天琪史跃岗摘要本文介绍了联合循环机组余热锅炉性能考核的试验过程。

基于某电厂的试验实测数据,简述了对试验数据的分析修正,以期为后续性能试验提供一定的参考。

关键词联合循环机组,性能考核,锅炉出力0前言火力发电仍然是我国主要的电力来源之一,带来的负面效果就是对环境的高度污染。

随着国家环保标准的日益提高,燃气一一蒸汽联合循环机组因其清洁、高效的优点在我国得到大力的推广与应用。

单轴燃气一一蒸汽联合循环机组一般由一台燃气轮机、一台蒸汽轮机、一台发电机和一台余热锅炉及相关设备组成。

燃气轮机为机组的原动机,以天然气作为燃料并在燃气轮机燃烧器中进行燃烧,在涡轮中做功后的燃气轮机热排气进入余热锅炉与各换热器管屏换热,加热锅炉给水产生过热蒸汽,蒸汽进入汽轮机做功,带动发电机发电。

为考核联合循环机组的出力或效率是否达到合同协议的保证值,需对机组进行性能考核试验。

而余热锅炉的烟气来自燃气轮机的排气,排气的热力参数直接影响到锅炉受热面的传热,进而影响到锅炉的出力或效率。

由于性能测试时,机组的运行工况与合同协议考核工况不可能完全一致,因此需要对数据进行修正计算,得到修正后的锅炉出力、效率以及其他参数并与合同协议上的性能保证值进行比较,才能更客观地对余热锅炉性能进行评价。

1试验程序1.1试验要求在性能试验之前,应当在专业人员指导下,对进气过滤器、压气机、锅炉、凝汽器管束等进行必要的清洗。

燃气轮机、余热锅炉和蒸汽轮机应当在稳定状态下运行。

如果发生任何蒸汽和燃气的泄漏,则必须进行修复。

所有的疏水阀、旁路阀以及必须关闭的隔离阀都应该关闭。

凝汽器热井水位控制阀也应该关闭。

在燃料流量计入口处的燃气压力应该满足设计要求。

燃气轮机应该在温度控制模式下以基本负荷运行。

在性能试验开始之前,机组应该在正常负荷状态下运行大约一个小时以获得稳定状态。

在判断机组数据波动满足标准要求并且已经完成准备工作后才可以开始进行性能试 验,性能试验持续时间2小时。

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机组性能老化的程度会受到很多因素的影响, 如: 运行环境的空气质量、燃料品质、燃气轮机运 行工况等等。 考虑到了机组性能老化的存在,在进行合同保 证性能的考核试验时,所有的试验标准都规定机组 应处于新的、干净的状态,以减少因为性能老化问 题带来的差异。所有的供应商都会在供货合同中列 出一定的时间范围,如性能验收试验在这个时间范 围以外进行, 则要求对试验结果 ( 主要是指出力和热 耗) 进行老化修正。 供应商也会提供针对他们机组的 老化修正曲线。
函 。己 已 司
: . :
i a
. .翻二 口 二二
N 从首次点火运行20 L一 0 小时后,燃用液体燃 料的实际启动次数 。 B一 从首次点火运行 20 0 小时后, 甩负荷次数;
Lj 甩负荷次数的折算系 Lj ;( R一 数, R 二6 对应 10 0%甩负荷)
C一 从首次点火运行 20 0 小时后, 跳机次数; T一 j 跳机次数的折算系数, 见图3 ; D一 从首次点火运行20 0 小时后, 负荷快速变化
(承 )。 凹富 占〕 七, J 冶 跳 目 “
△尸 尺 等效老化小时数查修正曲线得 和△ 是由 月
到的。
2. .2等效老化小时数的计算 1
()永久性老化的等效老化小时数 1
EH 久 H 十 L S A D 永 = G H + 口x
L a C ag R t( mn) od ne e i. h a %
该对试验结果进行老化修正 ( 综合了永久性和可恢 复性能老化) 。修正系数的计算公式如下:
F= P_ .1 (0 A) .+ b P 二A) ( Fa u r 1 0
化的7%以 0 上。如压气机叶片的污垢使得空气流量
下降 5 %,将引起机组出力下降 1 %,热耗增加 3 5 。但是这种性能的下降可以通过合理的运行和 . 5 维护降低到最小, 如压气机在线清洗和离线清洗、 进
口 空气过滤器的合理维护、压气机叶片的检查和及 时维修等等。对压气机而言永久性老化主要有与污
表 1 热耗指标变化 时 间/ 月

实测热耗上升/ %
06 4 .0 07 5 .0 08 0 .1 08 4 .9
用A ME公式计算/ S %
02 2 .6 03 8 .2 04 6 .2 06 6 .3
用IC公式计算/ E %
04 8 .5 06 5 .8 08 9 .5 13 0 .3
1 0 1 4 2 6
( 2 )可恢复性老化的等效老化小时数
石 万 * = G H x + O 。 Zx H + L . S x E 15 2 A
B C D
S= + 1+ (j ()叠L ) x 三L)三T+(j O N+ . R+ i C N L 2 G 5
18 3
燃气轮机发电技术
伟 j
第7 卷

。P H 增加0 5 0 L下降1 %, R . 1% 4
进行正式试验时与最初的缸效率作比较,确定热 耗率的修正值。焙降试验虽是个好办法,但往往在 机组初次并网时,没有条件进行试验,不得不用其 它方法进行老化修正。 ()德国DN标准 I 2 4 个月内不计老化。 5 2 一1 个月,每个月的老化修正系数 01 . %, 1一4 2 2 个月,每个月的老化修正系数 0 6 . %, 0 ( 3 )国际电工委员会IC标准 E 对P 10 的机组: 大于 5 MW 2 2 每个月的老化修正系数% 一1个月,
1 常规汽轮机性能的老化修正
不只是联合循环机组,常规的汽轮发电机组也 同样存在性能老化和老化修正的问题。下面简要介 绍常用的汽轮机老化修正方法。 1 国内外对汽轮机性能老化的常用修正方法 . 1 ( 烙降法 1 ) 初次启动后立即进行焙降效率试验。试验需将 阀门全开, 若汽轮机在首次启动后不能立即带满负 荷,则通过把主汽压力降低到调节阀全开而又不超 过出力限制来进行内效率试验。通过焙降试验再利 用小偏差法计算出缸效率变化对机组热耗率的影响。 如上汽30 0 MW机组:
老化的常用修正方法。 关键词:联合循环。性能老化。老化修正
在进行联合循环发电机组的性能验收时,会遇 到性能老化修正的问题。这个问题的由来是因为机 组在实际的运行过程中,随着时间的推移机组的性 能会逐渐下降,也即机组的出力会逐渐减小,热耗 会逐渐增大。这是因为机组的部件在运行过程中材 料会产生蠕变、疲劳,也会受到介质的侵蚀和腐蚀 而发生变形,污染物的积累会在叶片等通流部分的 部件上形成结垢,气 ( 封磨损等等, 汽) 最终影响到 机组的性能。 根据造成机组性能老化的原因,有一些是可以 通过清洗、检修等手段来消除的,而有一些是不能 消除的,因此性能老化又可以分成可恢复的老化和 永久性老化。对燃气轮机而言,可恢复性的老化主 要是压气机叶片的污垢。G 公司认为燃气轮机出力 E 的降低和热耗的增加, 主要是因为压气机的老化, 压 气机叶片污垢造成的可恢复性老化可以占到性能老
硒 日 .里 司
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习江 妞二 二 石二 石 .. .
L j 负荷快速变化次数的折算系数, C一 见图4 ,

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0 4 1 2 2 3 6 4 8
初次投运或检修后运行的月数
10 0
第 34期 /
董卫国:联合循环机组的性能老化及其修正
・1 9 ・ 3
氏 了 幼 比n 血. 介比 t 侧肠 o w i c mt t oe d访即x ea uo f抽忱‘ 口翻加r bo c m 七r vr h h c t o x v o oo f f 朋, v win明 a ic eh l d “ meo o rad
图1 老化基本系数B % F
%, o
1 一2 个月 每个月的老化修正系数% 2 4
’厚 0 . 0 6
. f = I MW g
B F
%;
( A ME 4 S 标准 )
初压 P
xA
西安热工研究院曾于 19 一19 年在福州电厂 91 93 两台三菱30 5 MW机组上进行过老化试验,初步结 果表明: ( 机组大修后, I ) 首次启动半年内机组热耗率相 对升高了0 %,而在以后运行两年时间内,热耗只 . 6 升高0 % 一 . , . 2 0 3 正常运行情况下, 机组性能老 化主要集中于启动后的半年内,再往后随着结垢及 轴封漏汽等内部损失的增加减缓,热耗升高的幅度 也逐渐降低。超过2 年机组性能老化程度几乎不再
于图 2 ,
2. .1老化修正系数 1 考虑到永久性的性能老化和可恢复的性能老化,
三菱公司分别提供了两种老化修正的曲线同时进行 修正。 对出力和热耗总的老化修正系数由下式计算:
F = d=
10 0 +八P l +△P z
10 0
Gd=
1 十 R+ R 0 △H i△H z 0
2 燃气轮机供应商提供的修正曲线及其使用
规定
以下给出的老化修正曲线,仅仅是在招标过程 中燃气轮机供应商提供的针对各自 的F 级燃气轮机 联合循环机组的老化修正的参考曲线,可能不同于 供应商在性能验收试验时提供的正式修正曲线。 2 三菱公司的老化修正曲线 . 1 三菱公司提供的对71 机组的老化修正曲线示 0F
的次数 ;
泊于
0 05 . 1 1 . 5 2 R f .a 旧】 Di l日 m(
。 Rceb 山 re wi c to r 妙rjo a e v l gA m c m加r v d t o -h o r e au hh ce a a u r w
S二GN+ L)邵i C +L 影 R+ T+ L) ON j )习 j
式中:

C D
图4 负荷快速变化次数的折算系数
E H 久 永 性 化的 效 化 数; 久 老 等 老 小时 D 永一
H 从首次点火运行20 G一 0 小时后, 燃用气体燃 料的实际运行小时数 , H 从首次点火运行 20 L一 0 小时后,燃用液体燃 料的实际运行小时数。 S 等效启动次数; O一 A一 等效启动次数的折算系数, =2 ; A 0 N 从首次点火运行20 G一 0 小时后, 燃用气体燃 料的实际启动次数;
垢无关的叶片表面粗糙化、材料性能老化、腐蚀和 侵蚀、叶片顶部磨损等。对透平则由于喷嘴喉部面 积的变化、动叶片顶部间隙变大使得漏气量增加等 等。即使运行维护得很好,也会有一定程度的永久 性性能老化。
n H 增加0 0 5 ,下降1 %, R .6 % 2 I 下降1 T, H 增加0 9 5 , %, R .9 % 2
△尸 一 力的 永久性老化修正系数, ,出 △尸 一 力的 可恢复老化修正系数; :出
G 热耗的老化修正系数; d一
图3 跳机次数的折算系数
A , 热 永久 耗的 性老化 H 一 R 修正系 数; A 2 热 可 耗的 恢复老化 H 一 R 修正系 数。
式中:
E H可复 恢 性 化的 效 化 可 复 老 等 老 小 D 恢一
时数 ;
H G一从首次点火运行20 0 小时后或者最近一次 大修后,燃用气体燃料的实际运行小时数;
10 4
燃气轮机发电技术
第7 卷
H 从首次点火运行20 L一 0 小时后或者最近一次 大修后,燃用液体燃料的实际运行小时数; S 等效启动次数; O一 A一 等效启动次数的折算系数,A二6 ; N G一 从首次点火运行 20 0 小时后或者最近一次 大修后,燃用气体燃料的实际启动次数 。 N 从首次点火运行20 L一 0 小时后或者最近一次 大修后,燃用液体燃料的实际启动次数。 B一 从首次点火运行20 0 小时后或者最近一次大 修后的甩负荷次数;
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