燃机电厂交流 -2

1、燃机电厂交流燃机电厂交流 燃气电厂汽水流程图 余热锅炉 燃气轮机发电机组及其系统 燃气电厂烟气流程图燃机电厂交流燃机电厂交流 主要进度控制点燃机电厂交流燃机电厂交流燃气轮机发电机组及其系统 燃气轮机结构 燃气轮机发电机组组成 燃气轮机附属设备燃气轮机发电机组及其系统燃气轮机 燃气轮机是以空气和燃气作为工作介质（即工质）将其热能转换为机械能的燃气轮机是以空气和燃气作为工作介质（即工质）将其热能转换为机械能的高速旋转式动力机械。就是在燃烧器内将燃料的化学能转变为排气的热能，又将高速旋转式动力机械。就是在燃烧器内将燃料的化学能转变为排气的热能，又将排气的热能部分转变成旋转机械能。排气的热能部分转变成

2、旋转机械能。 级别和出力、燃烧器排气温度有关级别和出力、燃烧器排气温度有关;E级级200MW、1250度；度；F级级300MW、1350度度;H级：级：380MW、1450度。度。燃气轮机发电机组及其系统压气机燃烧室透平燃气轮机发电机组及其系统燃气轮机发电机组及其系统压气机 多级（16/17/18级）：轴流式、离心式、混流式空气压缩机（航空两级压缩机：高压和低压） 压力比：11:1、18:1、20:1 F机型压气机出口压力：1.8MPa、温度：450度燃气轮机发电机组及其系统燃烧器在燃烧室周围布置一圈（18个或2个） 燃烧室的作用一是通过化学反应,将燃料中蕴藏的化学能转化为工质的内能增加,保证

3、工质在透平中膨胀作功的能力,同时维持透平入口的工质压力不降低（降低0.95-0.98）;二是作为燃气轮机的主要调节部件(燃机最基本的调节手段是改变进入燃烧室的燃料供应量),在机组负荷变动时即要保证自身的运行效率,还要保证整个机组顺利而高效的运转。与一般燃烧设备相比,燃烧室的工作过程具有高温(火焰最高温度高达2000左右)、高气流速度(燃烧区内高温燃气的平均速度约2025m/s,出口处气流速度达120170m/s)、高燃烧热强度(容积热强度高达13000kW/m3)、高过量空气系数、高燃烧效率(95%99%)、燃烧反应速率远高于常规锅炉炉膛燃烧设备等特点。 按照功用可将压缩空气分为一次空气、冷却

4、,它们均以一定的压力和流速进入燃烧室。一次空气经一次射流孔进入燃烧区与由喷嘴喷射出来的燃料混合、着火和燃烧生成18002000高温燃气,这部分空气约占进入燃烧室总空气量的25%;冷却空气经火焰管壁面的冷却射流孔进入火焰筒的内壁,在火焰管内壁附近形成一个温度较低的冷却空气膜,以冷却火焰管壁;二次空气经火焰筒后段的混合射流孔射入来自燃烧区的高温烟气中,掺冷高温烟气,使其温度比较均匀地降低到透平前燃气设计初温。燃气轮机发电机组及其系统透平：一般4级叶片，涂层防护，第一级叶片900度。 叶片冷却：对流冷却、冲击冷却、气膜冷却、综合冷却对流冷却、冲击冷却、气膜冷却、综合冷却蓝色冷却空气去静叶片绿色冷却空

5、气去动叶片燃气轮机发电机组及其系统AE94.3 上海电气安莎尔多F级燃机为例：压比：18.9排气流量：713Kg/s（2567.437t/h）排气温度：573.7度排烟压力: 103.47 kPa.a燃机单机出力：295MW燃机单机效率：39%燃气轮机发电机组及其系统燃机有燃机有1/2-2/3的出力用在压气机。的出力用在压气机。驱动燃机发电机效率：驱动燃机发电机效率：37-40%。驱动汽轮发电机效率：驱动汽轮发电机效率：20-24%目前联合循环效率：目前联合循环效率：58-63%，目标是，目标是65%。联合循环含供热效率：联合循环含供热效率：70-75%。优点：效率高、启动快（优点：效率高、启

6、动快（30min）、清洁）、清洁缺点：气源（整体煤气化联合循环发电系统缺点：气源（整体煤气化联合循环发电系统IGCC）、技术（维护）、技术（维护）燃气轮机发电机组及其系统燃气轮机发电机组辅助系统 燃机本体模块 防喘放风系统 气动模块：为燃机岛中需要使用压缩空气的阀门提供压缩空气。 冷却空气系统 燃烧室 润滑油和顶轴油系统 HCO模块 燃气模块 进气模块 液压油模块 排气模块：排气扩散段膨胀节、保温、与余热锅炉连接。 燃机疏水 压气机水洗 燃机罩壳通风：降噪、消防（特殊消防） 联轴器、变速箱、离合器燃气轮机发电机组及其系统防喘放风系统 压气机的级前进气量变小，导致级后压力变大，不能满足压气机的持

7、续压缩，导致级后空气泄漏向级前，而后级后压力变小，空气又向级后压缩；如此反复的不能产生足够的压比过程叫做压气机的喘振。 处理方案： 1）压气机的第一二两级叶片为进气可调导叶（IGV）,通过调节叶片的角度，调整进 气量，功率增大，第一二两级叶片角度调大，进气量增加。进气导叶伺服执行结构。 2）在压气机中容易进入喘振工况的几级的设置防喘防风管，将级后的压缩空气直接 抽出至排气扩散段内，减小级后压力，改善运行环境。 转速-喘振区燃气轮机发电机组及其系统冷却空气系统 给透平（静叶）叶片供应冷却空气（压气机中来）确保安全运行，同时确保冷却空气不超过必要的量已提高效率。 透平的轴承座组件冷却燃气轮机发电机

8、组及其系统润滑油及顶轴油系统润滑油系统的作用是向燃气轮机（GT）、 发电机的轴承、燃气轮机排气侧支撑、 发电机密封油系统和顶轴油系统提供一定温度和压力的过滤后的洁净油。构成润滑油系统的子系统：润滑油供油和回油系统：形成油膜润滑油排油烟系统：油箱排油烟、轴承座排油烟顶轴油系统：建立润滑润滑油油净化系统润滑油冷却系统 油系统管道安装：管道清洁度控制 油系统滤油：油箱滤油（系统外滤油）、管道滤油（轴瓦短接）余热锅炉HCO模块燃气轮机发电机组及其系统燃气模块 外部燃气站调压站场内管网前置模块天燃气模块燃机环管燃烧器构成天然气供应系统的各子系统如下： 天然气供应管道系统 天然气温控系统 充氮系统（天然气

9、置换） 主要设备清单 燃料加热器：提高天然气温度（200度、余热锅炉），提高燃机效率。 天然气终端过滤分离器：天然气进入燃气轮机中燃烧之前去掉夹带的液体和颗粒，粗过滤器、精过滤器。 燃气热值计 燃气流量计 天然气增压机（燃机燃气入口压力一般在3MPa左右） 天然气前置模块：进一步过滤 天然气模块：燃气分成预混燃气和值班燃气进入燃烧器内燃烧，天然气模块控制燃气气的进气流量和开关。预混燃气（为主）：在燃烧器内进行混合，为预混燃烧，可以有效的控制Nox的产生。值班燃气（未辅）：扩散燃烧。燃烧器内有预混燃气接口、值班燃气接口。燃气轮机发电机组及其系统燃机环管燃气轮机发电机组及其系统燃气进气系统过滤器室

10、：常规三级过滤（折板除雾器、框式初过滤、脉冲反吹过滤器）净气室:消音器、空气道燃气轮机发电机组及其系统 洁净空气流经消声器、弯头、上部管道、膨胀节、挡板门、进气罩壳组件进入燃气轮机的压气机口。 燃气轮机发电机组及其系统 过滤器室设置有折板除雾器。空气在折板除雾器运行发生转向时，较大的尘埃颗粒和雾粒因惯性作用撞击在折板上（去除 15m 以上的颗粒杂质）。后面的合成纤维初过滤器对空气进行初级过滤。之后进入脉冲过滤器，其过滤等级达到 EN779 的 F9 标准。燃气轮机发电机组及其系统框式初过滤4000h精过滤 10000h折板除雾器脉冲反吹过滤系统 精过滤器在积累了一定的灰尘，两侧的压差达到设定值

11、后，PLC 控制自动打开电磁脉冲阀,自清系统中的脉冲阀门开启 ,利用来自自备压缩机的压缩空气（压气机引出）通过喷嘴将过滤器上的灰尘吹落 ,在重力的作用下灰尘落到过滤模块的底层。燃气轮机发电机组及其系统燃气轮机发电机组及其系统燃气轮机发电机组及其系统液压油模块 压气机进口导叶在启动和停机过程中的开大与关小调节 液体燃料系统液体燃料阀旁路阀的开关 气体燃料系统气体燃料控制阀 气体燃料系统调节阀液压油来源：润滑油液压油与润滑油同样需要进行冲洗、滤油。燃气轮机发电机组及其系统排气扩散段燃气轮机发电机组及其系统压气机水洗燃气轮机发电机组及其系统燃机进气系统虽然设有滤网过滤，但是还是有少量的灰尘进行压气机

12、，带粘性的灰尘进入压气机后会在压气机叶片上形成积垢，导致压气机被污染；叶片上的污染物的沉积堵塞了气流的通道，导致如下问题： 压气机出力下降 机组功率下降 热耗升高 对叶片产生腐蚀降低机组寿命 压气机喘振压气机清洗方式：在线清洗、离线清洗在线清洗：压气机在燃气轮机运行速度下进行，清洗液通过管道被送到压气机进气道的喷嘴处喷出对压气机进行清洗。离线清洗：在燃机关机并冷却后或者在检查期间进行清洗，燃机在盘车转速时进行（第一次清洗、浸泡、第二次清洗）。离线清洗为主、在线清洗为辅。排气扩散段燃气轮机发电机组及其系统燃气轮机发电机组及其系统余热锅炉燃气轮机发电机组及其系统单轴布置燃气轮机发电机组及其系统双轴布置燃气轮机发电机组及其系统烟气和汽水流程图燃气轮机发电机组及其系统主要控制点国内：20个月（主厂房第一方混凝土-168小时）燃气轮机（8-10个月、巴基斯坦：就位后3-4个月点火） 基础移交 燃机吊装（到现场） 燃机找正就位、附属设备 发电机找正、本体管道安装、附属系统管