燃?xì)猕D蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組探究

1、燃?xì)庖徽羝?lián)合循環(huán)機組探究【摘要】對燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組的性能優(yōu)點進(jìn)行了分 析，并結(jié)合工程實例，對其在實際應(yīng)用中需要注意的問題和 相應(yīng)的安全防范措施進(jìn)行了闡述。【關(guān)鍵詞】燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組；性能；安全防范 前言隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們的生活水平得到了極大提 高，對于自身的生活環(huán)境也提出了更高的要求，各種為人們 生活提供方便的家用電器和設(shè)備不斷得到應(yīng)用，也帶動了電 力行業(yè)的發(fā)展。在市場需求不斷擴大的前提下，傳統(tǒng)燃煤發(fā) 電機組已經(jīng)逐漸難以滿足實際需求，因此，在單機設(shè)備效率 提升越來越困難的情況下，采用聯(lián)合循環(huán)方法，對機組進(jìn)行 改進(jìn)，成為發(fā)電企業(yè)研究的重點。一、燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組概述1結(jié)構(gòu)

2、就目前而言，燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組是由燃?xì)?輪機、余熱鍋爐、蒸汽輪機以及相應(yīng)的發(fā)電機組共同構(gòu)成的, 一種聯(lián)合循環(huán)的發(fā)電機組。2特點燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)是一種對熱能進(jìn)行逐級利 用的有效方式，可以使得鍋爐熱能在幾個不同的溫度等級 內(nèi)，得到逐級利用，從而極大地提高熱效率，降低成本。其 工作的基本原理為：首先，天然氣在進(jìn)入燃燒室后，與其中 的壓縮空氣進(jìn)行混合燃燒，產(chǎn)生高溫?zé)煔?，對燃?xì)廨啓C進(jìn)行 膨脹做功，進(jìn)而帶動發(fā)電機進(jìn)行發(fā)電。然后，做功后，煙氣 的溫度雖然有所下降，但是相對而言依然較高，以9e級燃 機為例，做功后的煙氣溫度可以保持在540°c以上，依然具 有極高的利用價值。因此，煙氣會通過相應(yīng)

3、的排氣煙道，進(jìn) 入余熱鍋爐，對鍋爐給水進(jìn)行加熱，產(chǎn)生水蒸汽，推動蒸汽 輪機做功，進(jìn)而再次帶動汽輪發(fā)電機發(fā)電，大大提高了燃料 利用的效率。3.優(yōu)勢燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組相對于傳統(tǒng)發(fā)電機組 而言，具有幾個主要的優(yōu)勢，電廠整體循環(huán)效率高。目前 超臨界的600mw燃煤機組供電效率約為40%左右，而燃?xì)? 蒸汽聯(lián)合循環(huán)供電效率達(dá)58%左右。燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)采 用天然氣為燃料，基本無粉塵和so2排放，相比于燃煤電廠, 減少了三分之二的c02和95%的n0x排放。調(diào)峰性能好， 啟?？旖?。聯(lián)合循環(huán)熱態(tài)啟動60min、溫態(tài)90min、冷態(tài)120min 帶滿負(fù)荷。占地少，只有同容量燃煤機組的10%30%0 耗水

4、量少，只需同容量燃煤機組1/3左右。建廠周期短， 一般一年內(nèi)可發(fā)電運行。自動化程度高，運行人員少。一 般只有同容量燃煤機組人員的20%左右?？傊?xì)?蒸汽聯(lián) 合循環(huán)是一種有顯著優(yōu)勢的、有較大發(fā)展?jié)摿Φ陌l(fā)電模式， 是當(dāng)前形勢下發(fā)電企業(yè)研究的重點和關(guān)鍵。%1. 燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組的實際應(yīng)用1.工程概況中山市永安電力有限公司始建于1985年， 最初只是為了滿足當(dāng)?shù)鼐用竦纳钫彰饔秒姡?guī)模極小，但 是卻為集體經(jīng)濟的發(fā)展奠定了基石。在1990年，電廠進(jìn)行 了擴建，添加了新的柴油發(fā)電設(shè)備，規(guī)模得到了擴大，但是 發(fā)電效率較低，供電的穩(wěn)定性難以保障。因此，在92-96年, 引入了新的改進(jìn)型發(fā)電機組，使得

5、電廠的總裝機容量大大提 升。到2003年，電廠決定進(jìn)行進(jìn)一步改組，引入一套18萬 kw的燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組，使得電廠的年發(fā)電能力提升 到9億千瓦時，可以說是電廠實現(xiàn)跨越式發(fā)展的里程碑。2設(shè)備配置s109e燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組主體工程采 用“1+1+1”配置型式，由1套ge公司燃?xì)廨啺l(fā)電機組、1 套余熱鍋爐和1套蒸汽輪發(fā)電機組組成。其設(shè)備規(guī)格特點如 下:（1）燃?xì)廨啓C，由ge公司生產(chǎn)，由一個額定功率為1000kw 的啟動馬達(dá)，一個17級的軸流式壓氣機、一個由14個燃燒 室組成的燃燒系統(tǒng)、一個3級透平轉(zhuǎn)子組成，其規(guī)格如下：型號：pg9171e；型式：單軸、重型、戶外快裝式；出力：120mw；

6、燃燒室型式：環(huán)管式；點火形式：電火花；點 火器：2個；排氣溫度：543°co壓氣機、燃燒室、透平等主機設(shè)備成套安裝在一個公共底盤上,形成箱裝式發(fā)電機組，有輕、小、簡便等優(yōu)點。（2）余熱鍋爐，杭州鍋爐廠生產(chǎn)，三壓懸吊立式無補燃強制循環(huán)余熱鍋爐。參數(shù)：高/低壓過熱蒸汽流量：172.9/31. lt/h；高/低 壓過熱蒸汽壓力：5. 55/0. 6mpa；高/低壓過熱蒸汽溫度： 519/251°c；給水溫度：104°c；排煙溫度：100°c；鍋爐效 率：77.9%；余熱鍋爐采用模塊式結(jié)構(gòu)，便于安裝，可縮短現(xiàn)場安裝 工期，降低建造費用。強制循環(huán)余熱鍋爐有鍋內(nèi)水量

7、小、熱 慣性小、循環(huán)倍率小等特點，能較快地啟動，滿足調(diào)峰電廠 的需求。(3) 蒸汽輪機，哈爾濱汽輪機廠生產(chǎn)，雙壓、單缸、 沖動式汽輪機，汽輪機參數(shù)如下：型號：n60-/5. 6/0. 56/527/255型；高/低壓進(jìn)汽壓力： 5. 30/0. 55mpa；高低壓進(jìn)汽溫度：516/249°c；高/低壓進(jìn)汽 量：172. 9/31. 10t/h；發(fā)電機功率：60mw；冷卻方式:空冷。沒有給水回?zé)嵯到y(tǒng)，凝結(jié)水和鍋爐給水的加熱完全依靠 吸收燃機的排氣余熱。設(shè)置了 100%高、低壓蒸汽旁路，可以 加快機組啟停速度。具有啟動快速、調(diào)峰性能高、滑參數(shù)運 行、排汽量大等特點。3.需要注意的問題在實

8、際應(yīng)用過程中，為了切實保證燃?xì)廨啓C生產(chǎn)的安全 與穩(wěn)定，需要注意以下幾個方面的問題：(1) 燃機排煙溫度的變化和溫度場分布偏差變化是衡 量燃燒室和高溫部件工作狀況的很重要的參數(shù)。排氣溫度有 較大的差異很可能是燃燒室、高溫?zé)嵬ǖ啦考褤p壞或排氣 熱電偶出現(xiàn)故障。機組排氣溫度分布偏差超過允許值，則機 組會遮斷停機。(2) 燃機的振動值超過12. 7mm/s時報警，超過25. 4mm/s時跳閘。如果機組運行一直很正常，僅在某次啟動過程中突 然振動值增加，往往是由于上次停機后盤車工作不正常所造 成的。機組冷態(tài)啟動的振動值通常要比熱態(tài)啟動的振動值高 一些，有時還會超過報警值。如果機組達(dá)到全速后，振動值 能

9、降到報警值以下仍屬正常情況。若機組一直存在振動不正 常的情況，其主要原因是由于轉(zhuǎn)子不平衡或機組對中不好所 造成的，要重新平衡轉(zhuǎn)子或重新對中。此外，燃燒振蕩也有 可能造成機組的振動。嚴(yán)密監(jiān)視燃機輪間溫度。當(dāng)任何輪間溫度的平均值超 過溫度限定值時，機組會發(fā)出故障報警，但不會跳機。如果 機組長時間超溫運行，會給熱通道部件造成永久性損害。引 起輪間溫度高的可能性原因有：熱通道部件的冷卻空氣通 道阻塞；透平密封的磨損；透平轉(zhuǎn)子變形過大；熱電 偶故障；燃燒系統(tǒng)的故障；外部管道泄漏；排氣擴壓 器的變形過大。三、結(jié)語 總而言之，通過相應(yīng)的技術(shù)改造，憑借燃?xì)庖徽羝?lián)合 循環(huán)自身良好的能源利用效率、排污少、調(diào)峰性能好等優(yōu)點, 中山市永安電力有限公司的生產(chǎn)效率得到了極大提升，不僅 可以滿足當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展對于電力的需求，而且可以減少對于 環(huán)境的污染，提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益，對于當(dāng)?shù)?社會經(jīng)濟的發(fā)展起到了極為關(guān)鍵的推動作用。參考文獻(xiàn)1 徐清燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組整體性能保證方式探 討j.中國電機工程學(xué)報,2007, 27 (zl)： 70-74.2 司派友，左川“二拖一”燃?xì)庹羝?lián)