燃气-蒸汽联合循环机组集控运行

燃气 -蒸汽联合循环机组集控运行

段云平

北京上庄燃气热电有限公司， 北京 100094

摘 要：文章主要是分析了燃机性能受环境温度的影响，在此基础上讲解了燃机负荷变化对后续联合循环的影响，最后探讨了改善联合循环机组调峰性能的可行性操作，望可以为有关人员提供到一定的参考和帮助。

关键字：联合循环；调峰；燃气轮机；汽轮机

1 前言

燃气轮机发电机组有着迅速启停的特点，其作为电网紧急备用和调峰机组，为能够提升到燃气轮机的效率，可以利用到燃机排烟温度的热量，在其中应用到燃气-蒸汽联合循环机组，但在应用过程中还存在一些问题，为此文章对如何有效解决其中存在的问题展开了研究和探讨。

2 燃机性能受环境温度的影响

燃机概况：AE94.2燃机是频率为50Hz的单轴重型燃机，采用冷端驱动及筒形燃烧室。空气经过压气机压缩后进入每个燃烧室顶部的燃烧器中。燃气在对称布置、带多个燃烧器的筒形燃烧室中进行燃烧。高温气体经过透平将热能转化为机械能驱动燃机转动，最后气体通过排气扩散器排出入每个燃烧室顶部的燃烧器中。高温气体经过透平将热能转化为机械能驱动燃机转动，最后气体通过排气扩散器排出。从燃机专业的基本原理可以推断，当环境的温度急剧上升，但并网机组的转数和汽轮机前供气的初始温度长期保持恒定时，减压压缩机的再压缩比也将大大降低，这将导致汽轮机的比功显著降低，而燃气轮机的排气尾室内的温度将降低。记录了具体内容、数据和时间记录，列出了pg9171e型天然气船不同高负荷段冬季和夏季排烟系统室内温度的横向比较。对于同一过载区段，冬季和夏季油烟排放温差约为30-40℃， 而在夏季和秋季，室内温度过高，燃气轮机的高功率仅为110MW。由此可见，汽轮机的性能受外部环境温度的影响很大。

3 燃机负荷变化对后续联合循环的影响

常见的联合循环工艺是余热蒸汽锅炉型，进行重复循环，或被称为纯废热通过型。天然气涡轮技术的排气管穿过光滑、热的燃油锅炉。余热蒸汽锅炉中的水在产生热蒸汽的情况下迅速吸收天然气工程师排出的热能，然后汽轮发电机将热蒸汽的热能转化为机械功，热蒸汽锅炉蒸汽室温度最终根据上述液化气轮机专业排烟设施的温度确定。可以看出，随着燃机过载的逐渐变化，燃油锅炉的余温水蒸汽温度也随之变化。当燃机过载变化10MW时，排气口室内温度变化约30℃， 大型锅炉直接出口主蒸汽温度的显著变化将影响燃机排风机温降的变化。大幅增加的室内温度变化不会在汽轮机汽缸和曲轴上产生小的残余应力，机组并网参与调峰能力，频繁的负荷能力变化也会使汽轮机的灵魂承受频繁的交变剪应力，导致热疲劳，热疲劳相当严重，甚至导致发动机气缸的挤压变形和小裂纹。

4 联合循环机组调峰性能

对单区域燃气轮机技术，从正式启动到光伏电站并网仅需30分钟，然后，如果通过参考快速负载率（数据率）逐渐增加负载容量，快速完成方法二只需4分钟，直到额定电源有120mW的大负荷，过载也可以随时增加或减少（适当调整10MW/min的高负荷率），而不考虑抽汽压力和温降率，可以看出，它具有良好的整体调峰性能。联合循环汽轮机组应综合考虑相关设备连续运行的安全性、稳定性和稳定性，严格标准参照制造厂根据部相关规定对相关设备的温升/温升的社会保险费率，事故处理方法需要明确，汽轮机汽温急升急降50℃（10分钟内）应停机。如上所述，燃气轮机每升/降10MW负荷，排烟系统的整体温度将发生30℃的显变化， 根据连续跟踪协同循环工艺设备和平均温升/温度单位GDP耗水量2.0-3.0℃/分钟，大约需要15-10分钟。显然，这种过载数据传输速率并不更适合电网调峰。这样就大大降低了全套液化气-蒸汽联合循环机组并网调峰的性能。

5 改善联合循环机组调峰性能的可行性操作

对装有燃烧后挡板的联合循环机组的运行，在调整燃烧措施和打开浓烟挡板后，可采取的微调负荷能力的方式，高温烟气平台的流量可采用三重调节方式和多种方式进行调节，超负荷调节后超过4，同时尽量避免联合组织周期的连续跟进和设备的连续升温/温升，从而减轻企业的支付负担和超载。对于没有防烟挡板的联合循环发电机组，如何将机组并网以实现整体调峰性能并避免汽轮机热变形过小，通过近场验证试验和综合数据采集，确认可行的操作方法是基于用户的原理。天然气调峰运行涉及IGV温度控制，以人为方式调整电源开关的角度是另一个角度，在汽轮机过载的整体调整过程中，可以同时保持室内排气系统的温度。为了尽量避免室内温度的剧烈变化，使除氧器能承受较小的残余应力。调节方法类似于调节浓烟挡板的各种方法，但除此之外，还可以通过多种方式调节和控制差压机的进气量，可直接或间接达到整体调节排烟设施整体温度和大流量的目的；因此，对调控的市场视角有严格的限制，其调节范围仅为57-84°，如果达到可调范围，将严重影响生命安全和天然气轮机管理的连续运行，甚至可能发生喘振。由于IGV可调范围的限制，前置循环连续运行，机组只能在过载范围内实现较强的调峰性能。如果低于此覆盖范围，机组并网几乎不需要具备全面的调峰性能。选择的天然气涡轮机操作员应低于排烟温度下降点。除了对联合协同循环过程后续更新中使用的设备进行严格限制外，燃气轮机超负荷的调节和控制可以确保如果排烟设施的整体温度是必要条件，高压内缸内壁金属的室内温度是分析最新数据后从燃气轮机到排烟室的温度极限，最终指定的冷凝器处于满负荷和整体运行状态。燃气轮机排风机的温降与光热锅炉设备出口蒸汽室的温度相似。燃气轮机将被选择为低至摄氏度的极限。实际上，中热大型锅炉入口蒸汽温度的降低意味着汽轮发电机汽缸温度的降低。如果低于此限值，则表示选择了中冷曲轴箱。因此，曲轴的快速冷却需要受到温度和能耗强度的严格限制。发动机气缸冷却室温度可能下降，不利于实现快速灵活的自调整负载能力。但是，如果曲轴要自然冷却，则总进口蒸汽温度不得低于50℃，高压内缸的内壁。调峰运行的基本原则是确定液化气体涡轮机的整体温度低至排烟室内的温度点，而不是液化气体涡轮机操作员低至高负荷点的重要原因。主要原因是，简而言之，重型燃气轮机的性能受外部小环境中的摄氏度变化影响很大，冬季和夏季排烟口的总温差接近30-40℃。当高负荷变化时，燃气轮机在工作时响应迅速，蒸汽重复循环的主动响应非常缓慢。燃气轮机操作员从燃油中获取流量，并可调整信号调整功能以进行高负荷调零。汽轮机组大负荷的显著变化可通过燃气轮机排汽设施整体温度和大流量的变化规律进行调整。由于给水泵的调节阀一般处于全开状态，汽轮发电机的功率输出不能瞬间改变。联合循环形成过程中机组并网瞬间时间的明显变化主要由燃气轮机输出力的变化来承担。汽轮机快速响应的慢度需要通过燃气轮机在不允许的显著变化率内的快速响应进行适当补偿。

结束语

由上可知，燃气—蒸汽联合循环机组在电网调峰运行的过程中，需要综合考虑到设备的温升降率，同时可以通过手动调节IGV角度，在能够确保到安全稳定的基础上，实现良好调峰性能。

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作者简介：段云平；汉；1994年3月北京市石景山区人，中国石油大学（北京）本科，专业：环境工程，从事燃气-蒸汽联合循环机组集控值班员专业（北京上庄燃气热电有限公司）。