燃气轮机运行优化系统开发研究

针对美国 GE公司的 PG91 71 E燃气轮机 ,在闸北燃气轮机发电厂开展了燃气轮机运行优化系统开发研究。主要目的在于掌握 PG91 71 E燃机实际运行性能数据、实现燃机性能在线监测及耗差分析 ,指导电厂优化运行和优化管理 ,以提高电厂机组效率 ,降低机组煤耗。     

闸电燃机电厂进口油改烧国产油应用分析

上海闸电燃气轮机发电厂燃用国产重质燃料油替代原设计进口 180号重油。通过对燃料油质分析和油质控制技术的研究,以及燃油变化对燃料准备、机组燃烧、机组性能、热通道结垢及环境污染经济效益等多方面相关影响进行试验分析,表明用目前选择的国产重质燃料油替代进口重油在重油处理、机组性能、环境保护等方面是可行的,试验积累了燃用国产重质燃料油的运行经验,对电厂降低发电成本、减少环境污染、提高燃机可靠运行率等方面均有技术参考意义。     

9E型燃机辅助雾化空气泵启停时间优化

作为调峰电厂的燃气轮机电厂,机组启停次数较多,而辅助雾化空气泵及相关设备的正常运行与否,是影响机组启动成功率的重要因素之一。介绍了上海闸电燃机电厂9E型燃机的辅助雾化空气泵的系统布置,分析了该泵设计的不合理之处,并提出优化方案。实践证明,此项优化措施使辅助雾化空气泵的运行状况得到明显改善。     

大型燃机热通道整体分析技术研究

通过对大型 E级燃气轮机的内部性能计算、应力、裂纹计算 ,掌握了机组的性能、流动数值模拟计算、温度和应力计算结果 ,为全面掌握燃机内部性能提供了依据。根据裂纹情况统计分析 ,提出了以叶片损坏区间百分比为特征值的统计方法。统计和计算表明 ,燃机叶片启动、运行一段时间后出现裂纹属于正常情况 ,但通过适当减少启动次数和机组在高温下的运行时间可以推迟裂纹出现的时间和减少裂纹数量。对项目研究结果进行了讨论和应用展望分析 ,主要包括统计结果、计算结果的应用和机组状态评估讨论     

燃气轮机热通道部件的材料和保护

燃气轮机机组启动快、热效率较高、对周围环境污染少,是一种较好的电网调峰方式。其制造技术非常先进,是综合性的高新技术产品。分析了燃机热通道部件为何昂贵的原因,并介绍了燃机热通道主要部件所处的工作环境、材料选用、材质要求、工艺工序以及延长部件运行寿命的若干措施。     

注水运行对燃气轮机排气温度控制的影响

为了增加燃气轮机的出力和控制NOX的排放,增设了注水设备。机组注水运行后,通流部分的流量以及工质的热物理性能将发生变化,会对机组原来的温度控制系统及热通道部件的受热情况产生影响。介绍了燃机温度控制的原理,讨论了机组注水运行对温度控制的影响,尤其对注水后不同的温控基准与出力和寿命的关系进行了分析。     

9FA联合循环机组考核试验分析及电站运行建议

介绍了以燃气—蒸汽联合循环电站整个动力岛为考核对象的9FA级双轴热电联供机组的性能考核试验方法,对此类型机组的循环系统、性能考核内容、性能计算方法及试验结果修正方法等特点进行了分析;在国内大批9FA级联合循环电站即将投入运行的背景下,根据国外运行经验,提出了今后运行中可能遇到的一些问题,包括:部分负荷下的机组性能优化、热电联供电站的最佳热电负荷分配、联合循环部件的性能劣化、燃机透平进口导叶裂纹扩展及失效等问题,并针对这些问题提出了运行建议。     

燃气轮机热端部件寿命的等效运行时间分析

燃气轮机的可靠性在很大程度上取决于热端部件的技术状态和维修水平。本文首先分析了影响燃机热端部件寿命的三项主要因素,并在此基础上详细讨论了各种常用的燃气轮机的寿命评估方法。针对惠州LNG电厂M701F型燃气-蒸汽联合循环机组特点,提出了基于等效运行时间分析的燃机寿命评估法。案例计算结果显示等效运行时间分析法是一种简单、实用的评价方法。     

基于SIS的燃气-蒸汽联合循环机组在线性能计算的研究与应用

基于火力发电厂厂级监控信息系统(SIS),并根据DL/T 904-2004《火力发电厂技术经济指标计算方法》中规定的燃气-蒸汽联合循环机组主要经济性指标,对M701F型燃气-蒸汽联合循环机组进行了在线性能计算.针对无燃气轮机(燃机)排气流量测点的机组提出了采用余热锅炉热平衡计算方法计算燃机排气流量等在线计算方法,将计算结果与设计工况下的指标进行比较,其相对误差＜1％,表明基于SIS的无燃机排气流量测点的机组在线性能计算方法能够实时准确地反映机组的实际运行工况.     

联合循环机组燃气透平进气温度的计算

燃气轮机燃气透平应运行在设计的进气温度下,以保证燃气轮机热通道部件较长的使用寿命和运行经济性.由于燃气透平进气温度很高且无可靠仪表进行直接测量,因此采用了热平衡方法进行间接计算.经在多台大型燃气-蒸汽联合循环机组性能考核试验中应用证明,使用热平衡方法间接计算燃气透平进气温度切实可行.     

机组运行优化管理系统在火电厂的应用

为了对火电厂单元机组主要设备和系统的运行状态实施在线监测,使机组运行在最佳状态,提高运行的经济性,并加强对能耗指标的管理,开发了火电厂机组运行优化管理系统.该系统利用热平衡法、等效热降理论和偏差分析法.对火电厂的锅炉效率、汽轮机效率和辅机效率等进行计算,得出机组的热经济指标,实现了火电厂单元机组经济指标在线监测指导和能耗分析等功能.     

美国GE 9F级燃气轮机检修间隔期和检修策略的探讨

目前国内GE 9F级燃气蒸汽联合循环发电机组已初具规模。国内9f级燃气轮机发电企业多为日启停调峰机组,这对于燃机热部件的维护与检修带了不小的考验。为了保证机组安全运行合理控制发电企业的经营成本,本文通过对9F级燃气轮机影响热部件使用寿命的因素分析,剖析检修间隔的计算公式合理计算出燃气轮机的检修间隔,并通过GE有关文件的指导,总结出合理的检修策略,给所有燃气轮机发电企业以借鉴。     

黑启动中系统空载运行机组并车的研究

黑启动初始阶段,小系统空载运行的情况下,由于逆功率保护而往往发生机组并车失败问题.上海电网黑启动试验中,闸电单台燃机接近空载运行,另外一台燃机并车时就发生3次跳机事故.利用RTDS实时仿真系统对这一问题进行了详细的研究,分析了系统空载运行机组并车失败的原因,并提出了相应的解决方案,以确保电网一旦崩溃时黑启动预案的正常实施.     

燃气-蒸汽联合循环机组运行与维护关键技术研究综述

针对大型燃气-蒸汽联合循环发电机组运行、维护、检修等方面出现的技术问题,从单轴燃机-汽机转子系统振动故障、联合循环汽轮机快速启动方法、燃气轮机热部件维护维修策略、燃气轮机IGV（进口导流叶排）控制及温控线优化技术等4个方面综述其研究现状,分析目前的研究热点;同时还指出存在的主要问题,提出进一步的研究方向.     

“双碳”背景下F级燃机热通道部件的维修关键技术自主化研究

结合国家“双碳”战略背景,研究并介绍了F级重型燃气轮机热通道部件维修关键技术的研发、非OEM维修工艺标准、热通道部件制造维修的国产化改进工作以及热通道部件维修后的检查判定,总结了F级燃机全套热通道部件首次国产化修理应用的创新与贡献。     

燃气轮机温度控制与性能试验

我国近期引进的F级燃气轮机,有的已进入性能试验考核验收阶段。确保机组在设计的燃机透平进口温度下运行,是进行性能试验时测定机组输出功率和效率的基准条件。介绍了燃机温度控制方式及其与机组性能试验出力和热耗率的关系。指出温控修正参数的准确性将影响燃机透平进口温度,从而影响燃机性能试验的基准。还介绍了通过轴功率平衡和能量平衡,推算燃机透平进口温度的方法,以供试验时参考。     

上海大容量火电机组黑启动系列试验

上海电网发电系统是以纯火电为特征,且大容量机组占绝对优势,对于机组黑启动而言,这些均是劣势。通过一系列黑启动试验及其研究,解决了长期以来一直困扰上海电网的缺乏黑启动能力的问题。本文通过介绍上海电网黑启动系列试验的总体过程和主要结论,分析了燃气轮机作为黑启动电源、全压启动大容量变压器、燃机小系统带重负荷长期稳定运行等上海电网黑启动试验的独特之处。     

电网黑启动关键技术研究

电网黑启动过程中,经常会遇到启动大功率异步电动机的情况,威胁黑启动初始阶段小系统的稳定运行,上海电网黑启动方案必须解决燃机启动电源的配置问题。文章针对上海电网黑启动试验中出现黑启动初始阶段,在小系统空载运行的情况下,由于逆功率保护而往往发生机组并车失败的关键技术问题。利用RTDS实时仿真系统,结合调研结果,针对这些问题进行了专题研究。提出了系统空载运行机组并车失败的原因,确定电压下降是影响小系统安全运行的最主要因素,介绍了相应的解决方案,以确保电网一旦崩溃时黑启动预案的正常实施。并在燃机启动电动机负载特性试验的基础上,利用电动机启动瞬间的等值电路,提出了启动电源容量选择的方法,分析了影响启动容量选择的相关因素,并计算了闸电燃机的启动电源容量。     

文献导读

基于燃机机组的上海电网黑启动系列试验《电网技术》2006年第2期,P19～22作者:上海市电力公司阮前途,等;上海市电力试研所田英杰,等;上海闸电燃机电厂傅聚荣黑启动是指整个电力系统因故障停运后,不依赖别的网络帮助,通过系统中具有自启动能力机组的启动,带动无自启动能力的机组     

考虑氢混燃机动态混氢特性的电-气互联系统优化调度

电–气互联系统是综合能源系统的重要组成部分,燃气机组是其中关键的能源耦合元件,而随着能源系统低碳化转型,燃气机组掺氢燃烧发电的技术应运而生。传统氢混燃机相关研究大多只考虑固定掺氢比运行的情况,并未考虑机组动态调整掺氢比运行的影响。传统电–气互联系统优化调度相关研究主要面向运行经济性,而对计及氢混燃机的能量与备用统一出清鲜有研究。为此,该文提出了一种考虑氢混燃机动态混氢比的电–气互联系统优化调度方法,基于动态混氢特性建立氢混燃机精细化模型,并通过电解水制氢技术为氢混燃机提供氢气来源,配置储氢罐和储气罐作为联合体为系统提供备用;采用二项式松弛方法对氢混燃机耗气流量方程进行线性转化,将原有非凸非线性模型转化为混合整数线性规划模型求解;最后通过仿真验证所提方法的有效性,分析不同场景下系统运行状态,实现了“风电–电解水制氢–氢混燃机”模式下风电消纳潜力的深度挖掘。