20MW蘭炭氣電站技術(shù)方案

1、20MW蘭炭氣電站技術(shù)方案一、機組的輸出功率機組能在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下輸出額定功率，并能以該功率連續(xù)工作12h(其中包括過載10%工作1h)。如超過12h連續(xù)工作時，按額定功率90%運行。大氣壓力 100kPa(750mmHg)環(huán)境溫度 298K(25)空氣相對濕度 30%當(dāng)使用環(huán)境條件與上述規(guī)定不相符時，機組的輸出功率應(yīng)按照GB1105有關(guān)規(guī)定對發(fā)動機標(biāo)定功率進(jìn)行修正，并把修正后的燃?xì)鈾C功率換算成電功率輸出；其中當(dāng)環(huán)境條件較標(biāo)準(zhǔn)狀況有利時，機組輸出功率不得大于機組在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下的額定功率。二、機組采用的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范1、GB/T2820往復(fù)式內(nèi)燃機驅(qū)動的交流發(fā)電機組技術(shù)條件等效于ISO85282、

2、GB/T6072往復(fù)式內(nèi)燃機性能技術(shù)條件等效于ISO30463、相關(guān)行業(yè)和專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)三、電站系統(tǒng)的主要組成：電站設(shè)計容量為20臺電壓為10.5kV的1000kW蘭炭氣發(fā)電機組，并聯(lián)以后使用。20臺燃?xì)獍l(fā)電機組的高壓開關(guān)柜并聯(lián)后通過母排輸出。電站系統(tǒng)第1期工程主要由以下幾部分組成：1000kW蘭炭氣發(fā)電機組 20套機組輔助設(shè)備 20套1000kW黑啟動柴油發(fā)電機組 2套其他輔助系統(tǒng)四、1000kW蘭炭氣發(fā)電機組1000kW蘭炭氣發(fā)電機組由燃?xì)獍l(fā)動機、發(fā)電機、電氣控制系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)組成。發(fā)動機與發(fā)電機各自自帶底盤，兩者之間用彈性聯(lián)軸節(jié)聯(lián)接，安裝在公共的混凝土基礎(chǔ)上。見1000kW燃?xì)獍l(fā)電機組外形圖、

3、1000kW燃?xì)獍l(fā)電機組基礎(chǔ)圖。1、燃?xì)獍l(fā)電機組主要技術(shù)參數(shù)序號項 目單 位技術(shù)參數(shù)一燃?xì)獍l(fā)電機組主要技術(shù)規(guī)格1機組型號R-1000GF2額定容量kW10003額定電壓V105004額定電流A68.75額定轉(zhuǎn)速r/min6006頻率Hz507功率因數(shù)0.8(滯后)8相數(shù)三相9穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率%2.510電壓波動率%111穩(wěn)態(tài)頻率調(diào)整率%05(可調(diào))12瞬態(tài)頻率調(diào)整率%1513頻率穩(wěn)定時間s714頻率波動率%115勵磁方式無刷勵磁16調(diào)壓方式自動調(diào)壓17機組外型尺寸mm82872421278218機組質(zhì)量kg42000二燃?xì)獍l(fā)動機主要技術(shù)規(guī)格1發(fā)動機型號R16V300D12形式4沖程 火花塞點火3

4、氣缸數(shù)164氣缸排列形式V型5氣缸直徑mm3006活塞行程mm3807額定轉(zhuǎn)速r/min6008額定功率kW11009燃?xì)庀穆蕀3/h1800-200010滑油消耗率g/kWh1.611起動方式壓縮空氣12冷卻方式開式13調(diào)速方式自動14噪音dB（A）10415燃?xì)馓m炭氣16燃?xì)鈮毫? kPa)( kPa)517各缸排氣溫度580三發(fā)電機主要技術(shù)規(guī)格1型號TF-10002額定功率kW11003額定電流A68.74額定電壓V105005功率因素cos0.8（滯后）6頻率Hz507極數(shù)108相數(shù)三相9勵磁方式自動2、R16V300D型燃?xì)獍l(fā)動機簡介機體用球墨鑄鐵制造，隧道式，曲軸懸掛。底盤即為機

5、座和潤滑油箱，兩者用螺栓連接。機體中裝兩排濕式缸套，兩排缸套間夾角為45。機體下部兩側(cè)設(shè)有檢查孔。機體中間缸套之間為滑油總管、進(jìn)水總管。缸蓋用蠕墨鑄鐵鑄造，以凸緣嵌裝于缸套支承面環(huán)形凹槽內(nèi)，用螺栓緊固于機體。缸蓋上還裝有進(jìn)、排氣閥各兩個，閥座及氣閥導(dǎo)管經(jīng)液氮冷縮后裝于缸蓋內(nèi)。缸套用合金鑄鐵制成，具有較高的耐磨性?；钊麨榍蚰T鐵整體式結(jié)構(gòu)，頂部為淺盤形燃燒室，活塞頂部采用壓力循環(huán)滑油振蕩冷卻。為便于活塞連桿組從氣缸套中抽出，連桿大端分開面與連桿體中心夾角成35，并用鋸齒定位結(jié)合。曲軸材料為42CrMoA，全部曲頸均為中空結(jié)構(gòu)。凸輪與軸之間采用液壓錐套聯(lián)接方式。燃?xì)鈾C的進(jìn)氣管、氣閥傳動機構(gòu)和操縱機

6、構(gòu)等布置在燃?xì)鈾C的兩側(cè)，排氣管布置在機體上側(cè)兩排缸蓋之間。調(diào)速器、操縱機構(gòu)布置在發(fā)動機的輸出端，發(fā)動機帶水泵和滑油壓入泵等均勻布置在燃?xì)獍l(fā)動機的自由端。發(fā)動機所帶電子調(diào)速器，能使機組在穩(wěn)定的狀態(tài)下運行，提高對負(fù)載變化的快速反應(yīng)能力。在并聯(lián)運行方式下，能使20臺燃?xì)獍l(fā)動機的負(fù)載均勻分配，保證同型機組可靠地并聯(lián)運行。3、發(fā)電機簡介發(fā)電機采用無刷結(jié)構(gòu)，由主發(fā)電機、交流勵磁機和旋轉(zhuǎn)硅整流元件三部份組成。主發(fā)電機的機座由鋼板焊接而成。主發(fā)電機定子鐵芯中嵌有高壓主繞組和低壓輔助繞組。絕緣等級為F/F級?；ɡ@組和諧波繞組為勵磁控制和調(diào)節(jié)之用。發(fā)電機冷卻方式為風(fēng)扇風(fēng)冷（ICO）。支承采用雙座式滑動軸承。4、

7、CDG型高彈性聯(lián)軸器CDG型高彈性聯(lián)軸器是一種扭轉(zhuǎn)彈性聯(lián)軸器，它能補償連接機械的軸向位移，徑向位移和一定角度的角位移。CDG型高彈性聯(lián)軸器主要由扭轉(zhuǎn)彈性部件和聯(lián)接件組成。用彈性元件來保證聯(lián)軸器的扭矩傳遞，并且可用所提供的各種不同的扭轉(zhuǎn)剛度和阻尼系數(shù)，充分地調(diào)節(jié)傳動系統(tǒng)的扭振特性。CDG型高彈性聯(lián)軸器能在環(huán)境溫度-50+80下使用，結(jié)構(gòu)上設(shè)有輔助通風(fēng)孔充分考慮橡膠元件的通風(fēng)和散熱。5、監(jiān)控儀表箱監(jiān)控儀表箱面板上裝有燃?xì)鈾C運行所需的各種儀表，包括轉(zhuǎn)速表、油溫表、油壓表、水溫表、排溫表等儀表，并能顯示各設(shè)定報警的狀態(tài)及控制燃?xì)鈾C進(jìn)行緊急停機。監(jiān)控儀表箱設(shè)置于燃?xì)鈾C自由端，有助于操作人員即時、方便地觀

8、察燃?xì)鈾C的運行情況。五、電氣系統(tǒng)1、電站電氣系統(tǒng)組成1.1 與20臺1000KW燃?xì)獍l(fā)電機組配合使用的20臺發(fā)電機主開關(guān)柜、20臺發(fā)電機電壓互感器柜、2臺母線電壓互感器柜、4臺高壓出線柜。10kV一次線路示意圖 1.2 控制燃?xì)獍l(fā)電機組輔助設(shè)備的低壓動力柜。1.3 為高壓柜斷路器和微機保護(hù)監(jiān)控裝置提供電源的直流屏。2、高壓柜高壓柜型號為KYN28-12型中置式金屬封閉開關(guān)柜。主開關(guān)采用VS1型斷路器。KYN28-12中置式金屬封閉開關(guān)柜是引進(jìn)ABB公司先進(jìn)技術(shù)開發(fā)生產(chǎn)的，系3-10千伏三相交流50Hz單母線及單母線分段系統(tǒng)的成套配電裝置。主要用于發(fā)電廠，中小型發(fā)電機送電、工礦企事業(yè)配電以及電業(yè)

9、系統(tǒng)的二次變電所的受電、送電及大型高壓電動機起動等，實行控制保護(hù)、監(jiān)測之用。本開關(guān)柜具有防止帶負(fù)荷推拉斷路器手車、防止誤分、合斷路器、防止接地開關(guān)處在閉合位置時關(guān)合斷路器、防止誤入帶電隔室，防止在帶電時誤合接地開關(guān)的聯(lián)鎖功能。柜體采用進(jìn)口敷鋁鋅板拼裝而成，具有強度高、外觀新穎、美觀等特點。KYN28-12中置式金屬封閉開關(guān)柜主要技術(shù)參數(shù)項目單位數(shù)據(jù)額定電壓kV3，6，10最高工作電壓kV3，6，7.2，12額定絕緣水平1min工頻耐受電壓kV42雷電沖擊耐受電壓kV75額定頻率Hz50主母線額定電流A630，1250，1600，2000，2500，3150分支母線額定電流A630，125，16

10、00，2000，2500，31503s熱穩(wěn)定電流（有效值）kA16，20，25，31.5，40，50額定動穩(wěn)定電流（峰值）kA40，50，63，80，100，125防護(hù)等級外殼為IP4X，隔室間、斷路器室門打開時為IP2X3、集控臺機組集控臺為臺式控制臺，前后設(shè)門，臺面可以開啟，采用可編程序控制器作為控制核心。機組運行過程中，機組集控臺配合高壓開關(guān)柜對機組電氣參數(shù)、燃?xì)鈾C熱工參數(shù)進(jìn)行測量、轉(zhuǎn)換、監(jiān)控。同時，機組集控臺是對機組運行進(jìn)行隔室操作的集中控制臺，集控臺能實現(xiàn)以下功能：對機組參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測、顯示；對燃?xì)鈾C熱工參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測、顯示；對機組故障進(jìn)行檢測。集控臺裝有交流電壓表、交流電流表、直流電流

11、表、頻率表、有功功率表、功率因數(shù)表、同步表、水溫表、油溫表、油壓表、發(fā)電機定子溫度巡檢儀、計時器等儀表，以及發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)器、可編程序控制器、電子調(diào)速器的控制器、指示燈、按鈕等設(shè)備。4、電源高壓柜的操作電源及分散式微機保護(hù)裝置的電源采用DC220V電源。每臺機組的集控臺電源、電子調(diào)速器電源為DC24V。系統(tǒng)配有充電器，可給蓄電池充電。5、黑啟動機組1000KW柴油發(fā)電機組為黑啟動機組，用于在無電的情況下啟動空氣壓縮機、潤滑油預(yù)供油泵和盤車馬達(dá)等。此機組出線可連接到低壓開關(guān)柜上。6、接地系統(tǒng)機房內(nèi)外應(yīng)設(shè)置良好的接地系統(tǒng)，以便于燃?xì)獍l(fā)電機組各電氣設(shè)備安全、有效、可靠地接地。此項業(yè)主負(fù)責(zé)。7、低壓動

12、力柜低壓動力柜柜體寬80cm，高230cm，深60cm。柜中安裝接觸器、熱繼電器、小空開，面板上安裝按鈕和指示燈。此柜可對燃?xì)獍l(fā)電機組的輔助設(shè)備，如空壓機電機、電動油泵等的馬達(dá)進(jìn)行集中控制。8、直流電源柜提供高壓開關(guān)的操作電源DC220V，并配有1組蓄電池。六、潤滑系統(tǒng)每臺燃?xì)獍l(fā)電機組的潤滑系統(tǒng)主要由燃?xì)鈾C、冷卻器組合體、潤滑油箱等組成，原理見1000kW燃?xì)獍l(fā)電機組潤滑系統(tǒng)原理圖。每臺發(fā)電機組的潤滑系統(tǒng)各自獨立。在燃?xì)鈾C啟動前先啟動預(yù)供油泵，待燃?xì)鈾C預(yù)潤滑結(jié)束后關(guān)閉預(yù)供油泵。在燃?xì)鈾C運行時，燃?xì)鈾C機帶潤滑油泵將潤滑油從潤滑油箱內(nèi)抽出，經(jīng)過滑油濾清器和滑油冷卻器再將潤滑油打入燃?xì)鈾C供燃?xì)鈾C內(nèi)各

13、零部件潤滑。然后潤滑油再流回潤滑油箱。潤滑油牌號不低于CD40。1000kW燃?xì)獍l(fā)電機組的底盤即為潤滑油箱。冷卻器組合體是主要由滑油冷卻器、公用底盤等組成的摸塊，集中安裝了冷卻、濾清等機外設(shè)備，給安裝提供方便。七、冷卻水系統(tǒng)燃?xì)鈾C的冷卻水系統(tǒng)主要由燃?xì)鈾C、冷卻器組合體、循環(huán)水泵等組成，原理見1000kW燃?xì)獍l(fā)電機組冷卻水系統(tǒng)原理圖。每臺燃?xì)鈾C的機內(nèi)冷卻均為開式循環(huán)淡水系統(tǒng)。燃?xì)鈾C運行時，淡水循環(huán)系統(tǒng)由淡水泵從冷卻水池抽水，通過滑油冷卻器進(jìn)行冷卻滑油后進(jìn)入燃?xì)鈾C對燃?xì)鈾C各部件進(jìn)行冷卻。之后經(jīng)燃?xì)鈾C出水總管排出燃?xì)鈾C，通過冷卻塔冷卻進(jìn)入冷卻水池，再由淡水泵驅(qū)動進(jìn)入下一個循環(huán)。本系統(tǒng)淡水水質(zhì)要求：淡

14、水：無雜質(zhì)。硬度：5-9德國硬度 PH值：6-9 (20時)氯離子含量：50ppm 氯化物含量：100mg/kg（冷卻水采用氯化物處理時）直接進(jìn)入燃?xì)鈾C的冷卻水必須仔細(xì)地選擇和處理，并經(jīng)常檢測。水質(zhì)硬的水中礦物質(zhì)多，易在機內(nèi)形成水垢，堵塞冷卻水通道，特別是氣缸蓋，使零件過熱，甚至變形和裂紋，必須軟化；水質(zhì)過軟及酸堿度過強都會引起腐蝕，必須加添加劑。冷卻水優(yōu)先采用蒸餾水或沒有鹽份的水，但應(yīng)加入添加劑使硬度符合規(guī)定范圍。很多地方的自來水硬度較高，應(yīng)予軟化，地下水或泉水硬度高，必須軟化。而河水和雨水可能已被嚴(yán)重污染，必須檢測和處理，一般不能使用；不能使用海水、半堿水和工業(yè)廢水。如當(dāng)?shù)刈詠硭蓾M足要求

15、，則淡水循環(huán)系統(tǒng)可直接使用自來水。八、空氣起動系統(tǒng)空氣起動系統(tǒng)主要由燃?xì)鈾C、空氣壓縮機、空氣瓶等組成，原理見燃?xì)獍l(fā)電機組壓縮空氣系統(tǒng)原理圖。燃?xì)獍l(fā)電機組的啟動、停機和保護(hù)都由壓縮空氣來實現(xiàn)，因此在機組運行時不得關(guān)閉空氣瓶。2ZF-0.34/3-B型空氣壓縮機技術(shù)參數(shù)：排氣量（吸入狀態(tài)）：0.34m3/min 額定壓力：3MPa 轉(zhuǎn)速：600r/min 軸功率：5kW 配套電機：Y132S-45.5kW九、排氣系統(tǒng)每臺燃?xì)鈾C有2根排氣管，然后匯總到一根通徑為DN500的排氣總管。燃?xì)鈾C變形接管、膨脹節(jié)與排氣管連接并通向室外，排氣管在室外接入消音器后將廢氣排出。十、調(diào)速器系統(tǒng)為了滿足機組自動調(diào)速、

16、自動并機、負(fù)載自動均衡的要求，此項目1000kW燃?xì)獍l(fā)電機組選用的是電子調(diào)速器系統(tǒng)。該系統(tǒng)由控制器、執(zhí)行器和轉(zhuǎn)速傳感器等部件組成。十一、機組故障與保護(hù)1、機組保護(hù)系統(tǒng)每套燃?xì)獍l(fā)電機組都設(shè)有完備的保護(hù)系統(tǒng)，對燃?xì)獍l(fā)電機組的熱工參數(shù)和冷工參數(shù)進(jìn)行測試，如被測數(shù)據(jù)超過設(shè)定值，則根據(jù)需要發(fā)出不同的保護(hù)信號。2、發(fā)電機保護(hù)裝置每臺燃?xì)獍l(fā)電機組都配有一套DVP-600系列的分散式微機發(fā)電機保護(hù)裝置，對發(fā)電機進(jìn)行保護(hù)。3、機組故障與保護(hù)項目：故障保護(hù)項目整定值單位保護(hù)動作聲光報警跳閘滅磁停機燃?xì)鈾C冷卻水出機溫度高一級保護(hù)87滑油進(jìn)機壓力低0.37MPa滑油出機溫度高82冷卻水出機溫度過高二級保護(hù)90滑油進(jìn)機

17、壓力過低0.3MPa機組超速1.12nr/min滑油出機溫度過高85機組發(fā)電機軸瓦溫度過高70發(fā)電機定子溫度過高120過載1.2INA過電壓1.15UNV逆功率6.4%PNW低周率Hz零序低電壓過電流解列差動表中IN、UN、PN為機組額定電流、電壓和功率4、發(fā)電機保護(hù)監(jiān)控每臺燃?xì)獍l(fā)電機組安裝1套DVP-681微機發(fā)電機差動保護(hù)監(jiān)控裝置、DVP-682微機發(fā)電機定子及后備保護(hù)監(jiān)控裝置，構(gòu)成發(fā)電機的成套保護(hù)、監(jiān)控。4.1 DVP-681微機發(fā)電機差動保護(hù)監(jiān)控裝置DVP-618微機發(fā)電機差動保護(hù)監(jiān)控裝置專用與50MW及以下容量的發(fā)電機，由監(jiān)控和保護(hù)兩套完全獨立的系統(tǒng)組成。監(jiān)控功能配有預(yù)告報警、控制回

18、路斷線報警、CT斷線報警及每種保護(hù)動作的獨立信號空接點輸出。差動速斷差動速斷整定范圍1.0-50.0A動作時間25ms差動保護(hù)差動保護(hù)采用比率制動原理避免故障不平衡電流的影響，并有CT斷線閉鎖功能。低壓側(cè)可乘以平衡系數(shù)消除CT變比不一致帶來的誤差。差動啟動電流0.5-6.0A比率制動系統(tǒng)0.1-0.8動作時間30ms4.2 DVP-682微機發(fā)電機定子及后備保護(hù)監(jiān)控裝置DVP-682微機發(fā)電機定子及后備保護(hù)監(jiān)控裝置專用于50MW及以下容量的發(fā)電機，由監(jiān)控和保護(hù)兩套完全獨立的系統(tǒng)組成。DVP-682具有一路開關(guān)防跳回路，可完成發(fā)電機出口側(cè)跳合閘監(jiān)控。控制部分由遙控跳合閘、手動跳合閘及防跳回路組成。監(jiān)視功能配有預(yù)告報警、控制回路斷線報警、PT和CT斷線報警及保護(hù)動作的獨立信號空接點輸出。兩段式復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)整定范圍電流0.0-50.00A（共兩段）電壓10.0-100.0V負(fù)序電壓2.0-50.0V延時0.00-99.99s（共兩段）零序過流保護(hù)整定范圍電流0.1-50.0A延時0.00-99.99S過負(fù)荷報警整定范圍電流2.0-10.0A延時1.00-99.99s橫聯(lián)差動保護(hù)整定范圍電流1.0-50.0A延時0.0