燃气轮机运行规程汇总.docx
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燃气轮机运行规程汇总
1技术规范及主要性能：
1.1燃气轮机：
1.1.1概述
1.1.1.1MS-9001E型燃气轮机为重载、单轴、快装式机组，它由压气机、燃烧室、涡轮机组成，通过刚性轴器直接带动发电机工作。
1.1.1.2技术规范
型号
MS-9001E
额定功率（ISO）
109.67MW（原油）
额定转速
3000rpm
旋转方向
顺着气流方向看为逆时针
使用燃料
#0轻柴油/流花11-1原油
热耗率（ISO）
10750KJ/kW·h（轻油）10960KJ/kW·h（重油）
燃油耗率（ISO）
32375kg/h（轻油）34290kg/h（重油）
机组临界转速
一界：
1292rpm二界：
2492rpm
控制系统
SPEEDTRONICTMMARKV
制造厂家
美国通用电器公司GENERALELECTRICCOMPANY
制造厂编号
296887
296888
本厂机组号
#1燃气轮机
#2燃气轮机
投产日期
98年5月
98年6月
1.1.1.3燃气轮机热力过程：
压气机从外界吸入空气并使之增压，同时，空气温度也相应升高，压送到燃烧室的空气与燃油喷嘴喷入的雾化燃油混合燃烧，形成高温、高压的燃气，流入涡轮机中膨胀作功，推动涡轮机并带动压气机和发电机机一起高速旋转，乏气最后排入大气，这一热力循环过程称之为布雷登（Braydon）循环。
（联合循环中则经过余热锅炉后排入大气）。
1.1.2压气机
1.1.2.1概述
压气机为轴流式，由压气机转子和气缸组成。
一级动叶与一级静叶组成一个级。
在气缸中安装了17级压气机静叶，进口可转导叶（IGV）和两级出口扩压导叶。
进口可转导叶（IGV）用于限制机组启停期间的空气流量，以防压气机发生喘振，以及提高联合循环发电时部份负荷的效率
1.1.2.2技术规范
级数
压比
进口导叶
空气流量
最大叶尖速度
17
12.37:
1
可调34°/57°/84°
1453t/h
340m/s
1.1.2.3结构：
压气机转子由各级的轮盘组成，通过16根拉杆螺栓把轮盘及前后短轴连接起来。
其前部短轴通过挠性充油式联轴器与辅机间的辅助齿轮箱连接，端部铣有测速齿轮和推力盘，其后部短轴通过刚性联轴器与涡轮机相连。
压气机气缸由进气缸、前气缸、后气缸和排气缸四部分组成，进气缸支撑#1轴承，其前端连接着装有粗滤和精滤的进气室，其后端固定着进口可转导叶；后气缸前部有第五级动叶前抽气用于密封轴承和冷却涡轮机第三级动叶护环；后气缸后部有第十一级动叶前抽气用于启动期间防止喘振而放气；排气缸支撑#2轴承，并固定了14个燃烧室
1.1.3燃烧室
1.1.3.1概述
燃烧室为回流型，由十四个火焰筒组成，环形布置在压气机排气缸外围；每个火焰筒包括燃油喷嘴、联焰管和过渡段等组成。
1.1.3.2技术规范
型式
环管回流式
火焰筒数量（编号）
14个（#1~#14）
布置
与压气机同心
点火器
2个火花塞（#13、#14）
火焰探测器
4个（#4、#5、#10、#11）紫外线
1.1.3.3结构
来自压气机排气的高压空气被引向过渡段周围，分别进入14个燃烧室火焰筒的环形空间，这些空气一部分通过火焰筒上的小孔和缝隙进入火焰筒起冷却作用；另外一部分空气通过其它孔洞进入火焰筒作为助燃空气。
燃油经流量分配器均匀地分成14路通过每个燃烧室，经高压空气雾化后喷入火焰筒燃烧，燃烧产生的高温、高压燃气通过过渡段进入涡轮机膨胀作功。
14个火焰筒是通过联焰管相互连接的。
联焰管能使#13、#14火焰筒上火花塞点燃的火焰引燃到其它燃烧室燃烧。
燃烧室内有无火焰可通过安装在#4、#5、#10、#11火焰筒上的火焰探测器测知。
1.1.4涡轮机
1.1.4.1概述
涡轮机有三级喷嘴和动叶，主要包括：
喷嘴、动叶、转子、气缸、排气框架、排气扩压器、隔板和护环。
1.1.4.2技术规范
级数
进气温度
最高进气温度
排气温度
3
1094℃
1123.9℃
521℃
1.1.4.3结构
涡轮机转子由前轮轴、三级叶轮、两个叶轮距块以及后轮轴组成，各部件由12根拉杆螺栓压紧。
第一、二级动叶用冷却空气冷却，冷却空气通过动叶片燕尾槽根部的气室引入每一个叶片。
该空气通过一系列径向冷却孔向外流动，在叶顶处进入燃气通道，第三级动叶没有空气冷却。
三级涡轮动叶有较长的叶柄，叶柄下部为燕尾型叶根，这些叶柄使动叶与叶轮的连接处远离高温燃气，从而降低了叶根的温度。
涡轮机气缸和排气框架上是静子结构的主要部分，涡轮喷嘴、护环、排气扩压器和#3轴承均由这两个部件支撑。
第一、二级喷嘴内设有冷却流道，冷却空气来自压气机出口，第三级喷嘴没有空气冷却，而第三级动叶护环由压气机第五级抽气冷却，排气框架由设在燃机底盘外的风机（88TK-1、2）进行冷却。
1.1.5轴承和支撑
1.1.5.1轴承和支撑
燃气轮机-发电机组由五个滑动轴承支持，#1轴承座上还有推力轴承来承受转子的轴向推力并保持转子和静子的相对间隙。
#1轴承位于压气机进口，#2轴承位于压气机排气缸，#3轴承位于涡轮机排气缸中，#4轴承位于发电机传动端，#5轴承位于发电机集电端，这些轴承均由主润滑油系统提供滑油，#1～３轴承密封空气来自压气机第五级抽气。
1.1.5.2轴承分类
轴承号
类型
形式
#1
1′
承载推力轴承
自位块式均衡型
1″
非承载推力轴承
自位块式非均衡型
1
滑动轴承
椭圆瓦
#2
滑动轴承
椭圆瓦
#3
滑动轴承
可倾瓦
#4
滑动轴承
椭圆瓦
#5
滑动轴承
椭圆瓦
1.1.5.3燃气轮机底盘和支架
燃气轮机底盘是一个由梁和板焊接而成的钢结构。
燃气轮机通过三个垂直支架安装到它的底盘上，前支架位于压气机进气端垂直中分面法兰的下半部，是一块扇形桡性钢板，允许燃机轴向膨胀，后部通有循环冷却水，以减少支架的热膨胀，保持燃气轮机与发电机之间的对中，脚型支架保证了燃气轮机的轴向和垂直位置，涡轮机的侧向位置则由安装在排气框架底部的一个纵向导键来维持。
1.1.6启动装置
1.1.6.1概述
启动装置包括启动电机、盘车电机、液力变扭器、3S离合器，注油泵和转速控制电磁阀等设备。
为机组的启动提供巨大的扭矩。
3.1.2.1技术规范
3.1.2.2.1启动电机和盘车电机
设备名称
电机容量
额定电压
额定电流
转速
启动电机
1750HP
6000V
140A
2950
盘车电机
25HP
380V
37.2A
1465
1.2燃油系统
1.2.1设计燃油特性（流花11-1原油）
推荐低位发热值
41330kJ/kg
酸
3.61mg/g
比重（20℃）
0.9589
碳
87.62%
粘度（50℃）
162CST
氢
11.62%
硫%
0.34
氮
0.42%
灰
0.019%
盐如NaCl
63mg/L
水（最大）
0.31%
钠+钾,ppm
倾点
-2℃
钒
1.07ppm
闪点
62℃
铅
0.11ppm
蜡
2.78%
API
15.55
※燃油所有数值需符合GEI-41047H要求
1.2.2燃油选择模块
名称
型式
型号
项目
单位
数值
数量
燃油选择模块一级过滤器
自清式
MFU-280-HN-25/-20AO5
最大进口压力
psi
150
2台
最高工作温度
℉
240
过滤精度
μm
125
电机功率
HP
1/3
燃油选择模块二级过滤器
并联
2.78.2
最大工作压力
psi
150
2台
最高工作温度
℉
275
容积
dm3
85
过滤精度
μm
5
加药
混合器
静态
600.04.80/80.7TS
流量
gal/min
轻油200
1台
原油80
混合板
级
4
1.2.3抑钒系统
1.2.3.1抑钒剂泵
泵
电机（88FA-1、2）
型式
齿轮式
电压
180A/200/100F
型号
T0-36GD
功率
1HP
流量
480L/h
转速
1750rpm
压力
8.0bar
数量
2台
设计温度
60℃
1.3辅助系统规范
1.3.1润滑油系统
1.3.1.1概述
润滑油系统包括一个3300加仑的油箱、主润滑油泵、交流辅助润滑油泵、直流应急润滑油泵、同轴的交、直流密封油泵、抽油雾风机、滤网、冷油器等管路设备和其它辅助元件如仪表、开关等。
为燃气轮机提供了轴承的润滑油、发电机的密封油以及其它辅助用油，正常运行时，由辅助齿轮箱驱动的主润滑油泵提供100psi左右的压力油，停机状态下以及启停过程由辅助交流润滑油泵提供.
液压油系统接受润滑油管道的压力油进一步提升压力，对燃气轮机的燃料系统、IGV装置提供控制和保护。
包括主液压油泵、辅助液压油泵和辅助元件组成。
1.3.1.2主润滑油泵
型式
压力
流量
转速
齿轮泵
100psi/
0.69MPa
720gpm/
163.5m3/h
1425rpm
1.3.1.3辅助润滑油泵
油泵
电动机（88QA-1）
型号
离心式
型式
立式交流电机
压力
107psi/0.75MPa
电压
380VAC
流量
650gpm/
148m3/h
电流
105A
转速
2900rpm
功率
75HP/56kW
旋转方向
顺时针
转速
2965rpm
1.3.1.4直流应急润滑油泵
油泵
电动机（88QE-1）
型号
离心式
型式
立式直流电机
压力
20psi（0.14MPa）
电压
120VDC
流量
420gpm（95.4m3/h）
电流
74A
转速
1750rpm
功率
10HP（7.5kW）
旋转方向
顺时针
转速
1750rpm
1.3.1.5润滑油油雾分离机
分离机
电动机（88QV-1）
型号
56X108ES50-3
型式
交流电机
过滤器数量
3
电压
380V
过滤器型呈
ES2072
电流
13.9A
风机型号
HP8D/1
功率
10HP（7.5kW）
功率
10HP（7.5kW）
转速
3000rpm
1.3.2密封油系统
油泵
交流电动机（88QS-1）
直流电动机（88ES-1）
型号
型式
立式交流电机
型式
立式直流电机
流量
60gpm
功率
7.5HP
功率
7.5HP
压力
50psi
电压
380VAC
电压
120VDC
转速
2900rpm
电流
10.9A
电流
A
转速
2900rpm
转速
2900rpm
1.3.3液压油系统
1.3.3.1主液压油泵（PH1-1）
型式
压力
流量
转速
轴向柱塞式
1500psi（10.3MPa）
16.5gpm（3.7m3/h）
1263rpm
1.3.3.2辅助液压油泵
油泵
电动机（88HQ-1）
型式
轴向柱塞式
型式
交流电机
压力
1500psi（10.3MPa）
电压
380V
流量
14gpm（3.2m3/h）
转速
1500rpm
转速
1500rpm
功率
15HP（11kW）
1.3.4燃油系统
1.3.4.1主燃油泵（PF1-1）
型号
出口压力
进口压力
转速
D4689螺杆泵
1000psi（6.9MPa）
正压
1550rpm
1.3.4.2流量分配器（FD-1）
型式
型号
额定转速
额定流量
齿轮式
20103-14
2540rpm
168gpm（38m3/h）
1.3.5雾化空气系统
1.3.5.1概述
压气机排气抽气（AD-8）经雾化空气预冷器冷却后由主雾化空压机（CA-1）或辅助雾化空压机（CA-2）升压，进入燃油喷嘴将燃油雾化以利于燃烧
1.3.5.2主雾化空压机（CA-1）
型式
型号
流量
进气
温度
进气压力
出口压力
转速
离心式
SCF-6
790.8ACFM（1344m3/h）
225℉
（107℃）
146.5psi
（1.0MPa）
263psi
（1.8MPa）
50100
rpm
1.3.5.3辅助雾化空压机
空压机
电动机（88AB-1）
型号
A5CDL5
型式
交流电机
最高转速
4000rpm
电压
400V
压比
1:
1.4
电流
53.3A
驱动方式
皮带
功率
40HP（30kW）
转速
2944rpm
1.3.6密封和冷却空气系统
1.3.6.1涡轮机排气框架冷却风机
风机
电动机（88TK-1、2）
型式
离心式
型式
交流电机
型号
9H50EFBD
电压
380V
压力
64/53inH2O（15923/13186Pa）
电流
131A
流量
3100/4550ACFM（5270/7735m3/h）
功率
100HP（75kW）
数量
2台
转速
3000rpm
1.3.7通风和加热系统
1.3.7.1通风装置
名称
型式
电动机
电压
（V）
功率
（HP/kW）
转速
（rpm）
数量
（台）
辅机间冷却风机
轴流式
88BA-1
380
7.5/5.6
1500
1
轮机间冷却风机
离心式
88BT-1
380
20/14.9
1500
1
轮机间冷却风机
轴流式
88BT-3
380
1.0/0.75
1440
1
轮机间挡板电机
88DT-1,2
115
0.08/0.06
2950
1
负荷联轴节间冷却风机
离心式
88VG-1
380
10/7.5
1500
1
1.3.7.2加热装置
代号
位置
电压（V）
相数
功率（kW）
23HA-3
辅机间
380
1
2.25
23HT-3
轮机间
380
1
2.25
23HG-1
发电机
415
3
3.36
23HG-2
发电机
415
1
2.24
1.3.8冷却水系统
1.3.8.1水冷泵
水泵
电动机（88WC-1,2）
型式
离心式
型式
交流电机
型号
功率
100HP
数量
2台
电压
380V
扬程
67psi
电流
132A
流量
1215gpm
转速
2950rpm
1.3.8.2冷却风机
风机
电动机（88FC-1、2、3、4）
功率
30HP
电压
380V
电流
43.5A
转速
1475rpm
1.3.8.3冷却水加药装置
加药箱
加药泵
加药泵电机
搅拌器电机
容积
压力
流量
功率
电流
转速
功率
电流
转速
m3
MPa
L/h
kW
A
rpm
kW
A
rpm
2
1.6
200
1.1
2.5
2825
0.75
2.1
1390
1.3.9水洗模块
名称
型式
代号
项目
单位
数值
水箱
卧式
容量
m3
28.39
水箱加热器
浸没式
22WK-1,2,3
电压
V
380
功率
kW
100
洗涤剂罐
立式
容积
m3
0.379
水洗泵
离心式
扬程
水洗泵电机
88TW-1
电压
V
400
功率
kW
50HP（37.3）
转速
rpm
2950
水洗泵
电机加热器
23TW-1
电压
V
110
功率
kW
0.06
水洗间
通风扇
88VW-1
电压
V
220
功率
HP
0.5
转速
rpm
1725
水洗间
加热器
23WS-1
电压
V
380
功率
kW
10
水洗间
加热器风机
88WS-1
电压
V
220
功率
HP
0.1
转速
rpm
1625
1.3.10二氧化碳灭火保护系统
CO2储罐
制冷压缩机
容量
6吨
电压
220V
储存压力
290-310psi
（20.39-21.80kg/cm2）
功率
5HP（3.75kW）
储存温度
0℉（-18℃）
转速
1425rpm
1.3.11燃机废水输送泵
废水泵
电动机
型号
CFY80-65-200
型号
YB160M2-2WB5
扬程
50mH2O
功率
15kW
流量
50m3/h
电流
29.4A
旋转方向
顺时针
转速
2900rpm
1.4发电机氢冷系统和密封油系统技术规范
1.4.1发电机主要技术规范
型号
9H2
额定转速
3000rpm
机组号
316X944
频率
50Hz
额定容量
148500kVA
接法
Y型
额定功率
126.225MW
极数
2极
定子额定电压
11.5kV
冷却方式
氢冷
定子额定电流
7455A
定子最高工作温度
112℃
转子额定电流
1285A
转子最高工作温度
120℃
励磁电压
445V
最大冷却气体温度
40℃
功率因数
0.85
冷却水进口温度
37.2℃
1.4.2氢冷系统参数
最小供氢纯度
99．6%
机内氢气纯度
98%
机内氢气容积
1640立方英尺（46.4m3）
置换机内空气所需CO2容积
2050立方英尺（58m3）
置换机内氢气所需CO2容积
3280立方英尺（92.9m3）
充氢达0.5psi/90%纯度需氢气容积
2870立方英尺（81.3m3）
经过发电机的冷却气体流量
65800立方英尺/分（1863m3/min）
经过氢冷却器的冷却水流量
1250加仑/分（4.73m3/min）
经过氢冷却器的压损
34英尺（10.363m）
机内氢压从5psi升到15psi需氢气量
1640立方英尺（46.4m3）
机内氢压从15psi升到30psi需氢气量
1640立方英尺（46.4m3）
达到30psi（2.07×105Pa）需要的总氢量
6150立方英尺（174m3）
正常运行条件下（在30psi时）
估算的发电机需氢量
估算值250立方英尺/天（7.1m3/d）
保证值400立方英尺/天（11.3m3/d）
对与110℉（43.3℃）进口温度
最大密封油流量（3000rpm）
在5psi下总的密封油流量（每端）
7.3加仑/分（27.6升/分）
在15psi下总的密封油流量（每端）
11.6加仑/分（43.9升/分）
在30psi下总的密封油流量（每端）
17.4加仑/分（65.9升/分）
氢气侧流量
1.2加仑/分（4.5升/分）
密封油与机内氢气之间压差正常值
5.0psi（3.5×104Pa）
密封油与机内氢气之间压差报警值
4.5psi（3.1×104Pa）
2热工保护及联锁
2.1燃机控制系统简介
本厂燃机控制系统采用MK-V控制系统全自动控制。
MK-V控制系统提供自动控制机组的启动、停机和运行中主要参数的监视、调节以及保护等功能，它主要由MK-V控制软件、人机对话的接口CRT、控制命令输入设备〈I〉机、输出设备打印机以及MK-V控制系统的核心MK-V控制盘组成。
2.1.1MK-V控制系统包括下列子系统
2.1.1.1主控制系统
包括设定启动和正常的燃料极限（FSR控制）、控制燃机转子的加速（加速控制）、控制燃机转子的转速（转速控制）、限制燃机的温度（温度控制）等功能
2.1.1.2保护系统
当关键参数超过临界值或控制设备故障时，遮断燃机。
包括超温保护、超速保护、熄火保护、振动保护、燃烧监测保护等。
2.1.1.3顺序控制
顺序程序控制提供了在启动、运行、停机、冷机期间的燃气轮机的、发电机的、辅机的顺序控制程序，并监测保护系统和其他主要系统
2.1.1.4电源系统
为控制系统各处理器提供电源，采用交流和直流两种供电方式
2.1.1.5另外，MK-V控制盘上还有〈BOI〉接口和紧急停机按钮
〈BOI〉接口----它是备用操作员接口，在〈I〉或〈C〉机不可用时，它能代替〈I〉机执行大部分操作，它装在MK-V屏屏面上
紧急停机按扭---装在MK-V屏屏面上。
2.2燃机的跳机保护和自动停机保护
2.2.1出现下列情况时，L4主逻辑置“0”；主变220kV开关、磁场开关跳闸；燃油截止阀关闭；全开燃油旁通阀；主燃油泵离合器20CF失励脱开；防喘放气阀打开；IGV快关至34°；轻、重油前置泵停止运行。
2.2.1.1燃料系统控制故障（燃油截止阀开启前FQL1>3%延时10s或FAL<30%延时10s）
2.2.1.2两次点火失败
2.2.1.3点火前，事故润滑油泵和事故密封油泵低电压
2.2.1.4启动设备故障（启动马达运行后1分钟，燃机转速仍小于0.5%）
2.2.1.5启动过程中，转速到达50%以前，启动电机故障（过流或跳闸）；
2.2.1.6保护模块TCEA卡，继电器回路故障跳闸
2.2.1.7发生热悬挂
2.2.1.8润滑油温度高高175℉（79.4℃）（26QT-1A、1B）
2.2.1.9跳闸油压力低低20psi（63HL-1、2、3）
2.2.1.10电子超速保护跳机110%
2.2.1.11运行中，三个火检探测不到火焰，熄火
2.2.1.12涡轮机排气温度分散度高高
2.2.1.13涡轮机排气热电偶开路跳机
2.2.1.14涡轮机排气温度高高
2.2.1.15涡轮机排气压力高高20inH2O（63ET-1、2）
2.2.1.16发电机解列后，四个防喘放气阀未及时（11s）全部打开
2.2.1.17轴承润滑油压力低低8psi（63QT2A、2B）
2.2.1.18发电机差动保护动作
2.2.1.19发电机差动闭锁继电器动作（发变组保护）
2.2.1.20火灾保护动作。
辅机间、透平间、负荷联轴间任何一个火灾探头动作（动作条件：
温度高于600℉/316℃）；#3轴承腔室任一个火灾探头动作
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