天然气发电经济性分析和GE9F机组简介

天然气发电经济性分析和GE9F机组简介天然气发电1985-2000年间天然气在发电领域的消费增长速度为年均2%，增长部分主要集中在发达国家。

发展中国家由于电价承受能力较低和环保标准执行不严，天然气发电还未得到普遍采用，但随着天然气燃气——蒸汽联合循环发电装置单机容量的不断扩大，热效率不断提高，以及优越的环保效益，天然气发电今后在发展中国家将有广阔的发展前景。

即使在资源缺乏的地区，也在积极研究进口LNG，如我国东南沿海地区的上海，福建，广东等。

进口LNG主要用于发电。

天然气发电与其他火力发电相比，具有明显的特点：1 .对环境的污染小天然气由于经过了净化处理，含硫量极低，每亿千瓦时电排放的SO2为2吨，仅是普通燃煤电厂的千分之一。

另外耗水少，只有煤发电厂的1/3，因而废水排放量减少到最低程度。

至于灰渣，排放量为零，远远优于煤电。

2 .热效率高普通燃煤蒸汽电厂热效率的高限为40%，而天然气燃气——蒸汽联合循环电厂的热效率目前已达到56%，且还在提高。

这主要是联合循环将燃气透平与蒸汽透平进行了有机结合，从而提高了燃料蕴储的化学能与机械功之间的转换效率。

以GE公司的三压再热式GE9F 燃气——蒸汽联合循环机组为例，燃气透平机的热利用率为35.6%，余热蒸汽透平机的热利用率为21.1%，减去机组自身1.5%的热损失，GE9F 联合循环发电机的总热效率为55.2%.3 .占地小，定员少燃气——蒸汽联合循环电厂占地小，以2500MW 电厂为例，燃气——蒸汽联合循环电厂占地12hm2，而燃煤电厂却高达52hm2，是前者的4倍多，由于联合循环电厂布置紧凑，自动化程度高，定员仅为300人。

4 .投资省由于单机容量大型化，辅助设备少，联合循环电厂的投资不断下降。

据Shell公司称，国外联合循环电厂每千瓦投资已降到400美元左右，而燃煤带脱硫装置的电厂每千瓦投资为800——850美元，高出一倍以上。

5. 调峰性好燃气——蒸汽联合循环电厂开停车方便，调峰性好，从启动到带满负荷仅需1H左右。

9FA燃机介绍9FA是由通用电气（GE）公司研发和制造的一款高效率的燃气轮机。

它是GE公司旗下9FH燃机系列中的一员，也是目前市场上最大的燃气轮机之一。

9FA燃机具备卓越的性能和先进的技术，广泛应用于电力行业和工业领域，为用户提供可靠的能源供应。

首先，9FA燃机采用了先进的燃烧技术，具有极高的燃烧效率和低排放特性。

其燃气轮机采用了20缸大功率燃烧室，使得燃烧效率达到了极高水平。

此外，9FA燃机还配备了先进的燃气燃烧器，在燃烧过程中能够更好地控制氮氧化物和颗粒物的排放，同时也降低了燃料消耗。

这使得9FA燃机在环保方面表现出色，符合现代社会对能源可持续性和环境保护的要求。

其次，9FA燃机的设计结构十分先进。

它采用了多级压气机和高温涡轮来提高机组的效率和性能。

通过这些优化设计，9FA 燃机能够提供更高的发电效率，减少燃料消耗和运行成本，为用户创造更大的经济效益。

在运行过程中，9FA燃机的自动化控制系统也能够实时监测和调整机组的运行状态，保证了其稳定可靠的工作。

此外，9FA燃机还具备较高的灵活性和可调节性。

它能够根据电网需求和用户的实际需求进行快速启动和停机，以满足用户对能源的灵活调度。

9FA燃机还具备优秀的负荷追踪能力，能够在负荷变化较大的情况下快速调整输出功率，并保持高效能运行。

此外，9FA燃机的维护保养也相对简单方便。

它采用先进的监控和诊断系统，能够实时监测机组的工作状态，及时发现和解决潜在问题。

此外，9FA燃机还具备长寿命和高可靠性的特点，运行稳定可靠，能够满足用户长期使用的需求。

总的来说，9FA燃机是一款性能卓越、高效率、低排放的燃气轮机。

它在电力行业和工业领域具有广泛的应用，能够为用户提供可靠、高效的能源供应。

作为市场上最大的燃气轮机之一，9FA燃机在可持续发展和环保方面也充分考虑，成为了用户的首选之一。

未来，随着技术的不断创新和发展，相信9FA燃机将进一步提升其性能和可靠性，为用户创造更大的价值。

9f级燃气机组热效率燃气机组作为一种高效、绿色、可靠的能源转换设备，其热效率对于提高能源利用效率、降低环境污染具有重要意义。

9F级燃气机组作为目前燃气发电技术的先进代表，其热效率更是达到了世界领先水平。

本文将就9F级燃气机组热效率的意义、影响因素以及提升途径进行详细阐述，旨在为推动我国能源转型提供一定的指导意义。

首先，我们来谈论一下9F级燃气机组热效率的意义。

热效率是指燃气机组在能源转换过程中有效利用的热能占总输入热能的比例。

热效率越高，意味着能源转换过程中损失的热能越少，能够更有效地利用有限的能源资源。

提高燃气机组的热效率能够降低燃料消耗量，降低发电成本，并减少对环境的负面影响，更加环保可持续。

其次，我们来探讨一下9F级燃气机组热效率的影响因素。

首先是燃料质量和供给方式。

燃气机组的热效率受燃料质量和供给方式的影响很大。

高质量的燃料能够提供更多的热值，从而提高燃气机组的热效率。

合理的供给方式能够使燃料充分燃烧，避免不完全燃烧和过量空燃的情况发生，从而提高热效率。

其次是燃气机组的设计和运行参数。

燃气机组的设计结构、燃烧系统、热力循环等方面的优化能够提高热效率。

同时，合理的运行参数选择和操作维护能够确保燃气机组在最佳状态下运行，提高热效率。

最后，我们要探讨一下提高9F级燃气机组热效率的途径。

首先是优化燃料供给系统。

采用先进的燃气供气系统，提高燃烧稳定性和充分燃烧能力，从而提高热效率。

其次是优化燃烧系统。

通过改进燃气机组的燃烧室结构、燃烧器设计和燃气喷淋技术等，提高燃烧效率，降低燃气机组的排放水平，更加环保。

再次是优化热力循环。

通过优化燃气机组的蒸汽循环系统、余热回收系统等，提高热能利用率，进一步提高热效率。

综上所述，9F级燃气机组热效率的提高对于推动我国能源转型具有重要的意义。

通过优化燃料供给系统、燃烧系统和热力循环，提高燃气机组的热效率，将有助于提高能源利用效率，降低能源成本，减少环境污染，为我国可持续发展做出贡献。

燃气蒸汽联合循环热电联产机组热经济性分析作者：周淼来源：《科学与技术》2019年第20期摘要：本篇文章主要对燃气蒸汽联合循环热电联产机组热经济性进行分析，着重对热经济性进行分析，这可以进一步优化机组，同时节约能源。

燃气与蒸汽相结合的热电联产是一种科学的优化选择，本文将会以GE厂生产的9F燃气机型为例来对其热经济性指标进行思考分析，并对于供热机组的动力特性进行思考分析，这可以创造出最大化的经济社会效益。

关键词：燃气蒸汽联合;9F燃气机型;热经济性;热电联产1.GE公司9F燃气轮机概述GE公司拥有130年的能源创新历史，在能源服务、发电设备及能源管理领域是目前产品最多样化、世界最大的供应商之一。

GE公司对9F燃气轮机进行了一系列的改革和创新，在保持原有F级机组优秀性能的同时，还对其发电出力、排放、效率等进行了一系列的改进和优化，如今，F级燃气轮机演化出了9FA和9FB两款机型，均具备世界领先的性能和技术水平。

9FB燃气轮机是GE公司生产的最先进50Hz空气冷燃机，其与9FA燃气轮机具备相同的压气机设计理念，并进一步提高了其高压比，选择了高燃烧温度的新型热通道部件及模块化辅助系统，以此来更好的满足用户的基本需求。

2011年，由于客户对机组灵活性运行提出了较高的要求，GE公司研发出了FlexEfficiency*50联合循环电厂，其对9FB燃气轮机进行了一系列的改革和创新，并融合了透平升级和压气机技术，同时继续选择了干式低氮燃烧系统（DLN2.6+），满足状态下的效率超过了60%，而在单轴配置下的额定出力为510MW。

FlexEfficiency*50联合循环电厂与燃气机平行进行设计和优化，使机组运行的灵活性大大提升。

GE公司借助先进技术手段，将9FB燃机（03版）与标准电厂进行了有效的融合，从而为用户提供更环保、更快速、更高效的联合循环热电联产机组，其既可以在短时间内为用户提供设计方案，而且还可以提供检修项目和运行协助等支持服务。

电厂2×390MW9FA燃气－蒸汽联合循环机组经济运行分析报告**电厂设计安装的两台9FA联合循环机组自06年底及07年初分别投产以后，经过投产初期的设备整治，力保安全稳定运行的工作之后，我们开始着手机组的经济运行工作。

在不断积累的联合循环运行经验的基础上，通过全面的分析探讨，同时在兄弟部室的配合下，先后制定和采取了一系列的经济运行措施和技术改造，并相继取得了较为明确的经济效益。

第一部分降低发电煤耗的一些措施及分析一、实施正常运行中排烟温度、低压省煤器入口水温的考核根据天然气燃烧反应的分子式：CH4＋2O2＝CO2＋2H2O根据计算，在280MW至基本负荷范围内，燃气轮机的过量空气系数基本上稳定在2.2倍，余热锅炉的排烟中的水蒸汽分压力为21%/(2.2+21%×0.5)＝9.1kpa对应的饱和温度为44℃，考虑到大气环境湿度的影响，并留有一定的裕度，将低省入口水温控制在53℃左右是比较合适的(夏季空气湿度大于80%时可适当提高)，这个温度与低省入口温度的设计值60℃相比有7℃的下降，在端差基本不变的情况下相应的排烟温度也将有7℃的下降，这样，以余热锅炉入口烟温627℃计，考虑余热锅炉90%的效率，其综合效率的上升为(7/(627+273))×90%=0.7%对应的产汽量及汽轮机功率将上升0.7%，折算到联合循环的效率将上升0.7%×134/397=0.27%按全年22亿电量计，这项运行技术措施产生的经济效益是供电量净增加为：220000×0.27%＝590万KWH。

二、实施正常运行中汽轮机主、再蒸汽温度的考核根据目前的情况，联合循环机组包括我厂基本上都运行在基本负荷或280MW，按标准的负荷曲线，两个负荷点的运行时间基本相当(280MW的负荷点略多)。

机组的主再汽温自动控制定值取IGV角度的函数，280MW时的温度定值在550℃左右(夏季稍高，冬季稍低。

9f级燃气机组可行性报告一、背景介绍9F级燃气轮机是通用电气公司（GE）生产的一种高效率、高性能的燃气轮机产品，广泛应用于电力、工业和油气领域。

本报告旨在评估9F级燃气机组在当前市场环境下的可行性，为相关决策提供参考依据。

二、市场需求分析1. 电力行业需求随着经济的快速发展和工业化进程的加快，电力需求不断增长。

传统燃煤发电存在环境污染问题，燃气发电作为清洁能源逐渐受到重视。

9F级燃气机组以其高效率、低排放的特点，能够满足电力行业对清洁高效能源的需求。

2. 工业领域需求工业生产对电力需求大，而且对电力质量要求高。

9F级燃气机组具有快速启动、负载响应迅速的优点，能够满足工业领域对电力稳定性和可靠性的需求。

3. 油气行业需求油气行业对电力的需求主要集中在油田采油、天然气输送等环节。

9F级燃气机组具有适应性强、运行稳定的特点，能够满足油气行业对电力的需求。

三、技术分析1. 性能优势9F级燃气机组采用先进的燃气轮机技术，具有高效率、低排放的特点。

其热效率高达60%以上，排放水平低，符合现代清洁能源要求。

2. 运行稳定性9F级燃气机组具有良好的运行稳定性和可靠性，能够适应不同工况下的运行要求。

在负载变化大、启停频繁的情况下，仍能保持高效稳定运行。

3. 维护成本相较于传统燃煤发电机组，9F级燃气机组的维护成本更低。

采用先进的在线监测系统和智能维护技术，能够实现远程监控、故障诊断和预防性维护，降低维护成本和停机时间。

四、经济效益分析1. 投资回报率高由于9F级燃气机组具有高效率、低维护成本的特点，投资回报率较高。

在长期运行中，能够带来稳定的经济效益。

2. 节能减排9F级燃气机组采用清洁能源，具有较高的能效，能够有效减少能源消耗和二氧化碳排放，符合节能减排的国家政策要求。

五、风险分析1. 市场竞争风险燃气轮机市场竞争激烈，技术更新换代快，需要不断提升产品性能和服务水平，才能在市场竞争中立于不败之地。

2. 政策风险政策环境变化可能对9F级燃气机组的发展产生影响，需要密切关注国家能源政策和环保法规的变化，及时调整发展战略。

GE 9F燃气轮机IBH系统经济运行实践作者：沈琦明来源：《科技创新导报》2017年第33期摘要：美国通用公司（GE）9F燃气轮机的进气加热系统（IBH）有防冰、预混燃烧等多种作用。

IBH系统的合理开度，将直接影响压气机的效率，进而影响整个热力系统的经济性与安全性。

尤其是在目前，我国电网装机容量普遍过剩的情况下，如何在非满负荷工况下，进行合理运行调节IBH系统，从而实现更高效的机组运行，成为了各大燃气机组企业共同的研究方向。

因此，本文结合江苏华电望亭发电厂的运行实践，对9F燃气机组IBH的运行进行探讨，为9F机组的进一步优化运行提供参考。

关键词：GE 9F燃气轮机 IBH 经济性安全性中图分类号：TK478 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）11（c）-0010-02望亭发电厂是一家拥有历史悠久的发电企业。

2005年，配合国家“西气东输”工程建成2台39万kW9F级燃气-蒸汽联合循环发电机组。

其机型采用美国通用公司（下文简称GE）的PG9351FA型燃气轮机、D10型蒸汽轮机和390H型发电机，单轴室内布置。

GE 9F燃气轮机是目前引进燃气轮机机组中比较常见的类型。

其进气加热系统（IBH）主要作用包括。

（1）在环境温度较低时，将部分压气机排气循环至压气机进口。

从而防止由于低温造成压气机进口处结冰。

（2）在带有DLN2.0+燃料喷嘴的9F燃气轮机中，IBH系统还具有防喘及扩展DLN2.0+燃烧室预混燃烧方式的作用[1]。

这主要是因为GE生产的燃机，普遍设置了10%的通流余量以防止喘振发生。

而再增加IBH的循环流量后，使机组的压气机喘振余量达12%。

这就会影响燃机的在低符合运行时的功率和效率。

此外，当IBH故障造成开度过大时，还可能影响机组的安全运行。

1 GE 9F机组抽气加热系统简介GE 9F级机组的抽气加热系统主要设备有：进气加热控制阀（IBH）、手动隔离阀、各类传感器及控制回路组成。

GE9FA燃机简介GE-9FA燃机简介主机设备型号、参数及主要技术规范与特征2.1 轮机岛设备2.1.1 燃气轮机及其辅助系统燃气轮机及其辅助系统主要由下列部分组成1 压气机轴流式压气机有18级压比为15.4ISO工况进口带可转导叶。

2 燃机透平为3级透平使透平级的焓降比较大并能简化整体结构但级的效率略有下降。

动叶均采用长柄式的枞树形叶根以轴向装配方式装入。

透平的静子、转子和叶片由压气机抽取空气来冷却。

3 燃烧系统燃烧器型号为DLN2。

燃烧室为干式低NOx逆流分管型结构多室环形设计可以缩短整台机组的轴向长度改善整体转子的刚性。

单级多管式设计能使燃烧时降低NOx排放量不用喷水或喷蒸汽就可以进行低氮氧化物燃烧可保证在75100负荷情况下NOx的排放低于25ppmvd15含氧量。

共设有18个燃烧室每个燃烧室中有5个喷嘴故燃烧均匀。

4 燃料系统天然气燃料系统包括滤网、天然气关断/速比阀调节阀、放气阀、流量测量系统、燃料总管和喷嘴、管路等。

正常运行时燃机进口天然气温度应维持在185℃左右天然气压力为3.0到3.3MPa才能保证燃气轮机的出力。

5 进气系统进气系统根据燃气透平在当地环境下运行的要求将大气中带入的杂质分离后向燃气轮机提供燃烧空气同时应满足噪音控制水平的要求。

进气系统一般由空气过滤装置、防冻装置、消音装置、入口风道等组成。

6 排气系统燃气轮机采用轴向排气。

排气系统由排气导流管、排气过渡段、排气膨胀节和罩壳等组成。

系统将透平排出的烟气经导流后轴向引入卧式余热锅炉。

排气过渡段出口处设置一膨胀节与余热锅炉进口烟道相连。

7 润滑油系统燃气轮机、汽轮机和发电机公用。

8 液压油系统燃气轮机和汽轮机公用。

9 盘车系统燃气轮机、汽轮机和发电机公用。

10 压气机水洗系统2台燃气轮机公用一套水洗系统。

压气机水洗用于去除堆积在压气机叶片上的污垢沉淀物以恢复机组性能。

污垢沉淀物会降低压气机效率和降低压气机压比这样会减少机组的效率和出力。

GE公司9F重型燃气轮机的演化. 简介作为一家拥有130年能源创新历史，并在160多个国家拥有机组运行经验的公司，在发电设备，能源服务及能源管理系统领域中，GE业已成为世界最大、产品最多样化的供应商之一。

事实上, 在今天，GE产品承担着全世界四分之一的发电量。

作为世界燃气轮机技术的领跑者，GE推出的F级燃气轮机实现了多项业界第一，其中包括：第一家机组交运过1000台，第一家机组在世界范围内运行服役超过3500万小时，同时也是第一家为整体煤气化联合循环发电(IGCC)设计并制造F级燃气轮机的厂商。

融汇大量成熟产品技术，紧跟全球不断变化的电力生产需求，GE 9F燃气轮机持续革新改进，在保持原有F级机组运行灵活性的同时，不断改善发电出力，效率，排放并拓展其应用领域。

如今，F级燃气轮机产品线下的9FA和9FB两款机型，拥有着世界领先的技术及性能。

II. 产品的演化9F级50Hz重型燃气轮机家族已有超过20年的发展历史，1991年，GE推出简单循环出力达212MW，效率达35.0%的9F型燃气轮机。

随后，很快又推出了增加了14.5MW出力和更高效率的9FA燃机(01版)。

如图1所示，9FA燃机持续改进，接着推出了9FA燃机(02版)以及现在的03版设计。

目前，9FA燃机(03版)做了多种针对客户需求的改进，包括了机组性能的提高，运行灵活性的增强和机组可用率的提升。

这些技术中包括了增强型压气机，干式低氮燃烧系统(DLN 2.6+), 热通道部件冷却技术升级及叶片状态监测等。

图1：9F重型燃气轮机的演化随着客户需求的不断发展，9F燃机家族推出了更高出力和效率的9FB燃机。

作为GE最先进的50Hz空冷燃机，9FB燃机应用了与9FA燃机相同的压气机设计并提高压比，使用了新型的可适应更高燃烧温度的热通道部件。

从干式低氮燃烧系统(DLN 2.6+)，到更高性能的新型部件，再到可减少安装时间的模块化辅助系统，9FB燃气轮机正用不断的技术革新来满足客户日益发展的需求。

在起动时， LCI 的输出连接到发电机定子电枢 绕组上，每一瞬间有两相通电，就在定子上产生一 个磁场，根据装在转子上的位置信号器触发的信号 加在逆变器上，通过改变通入电流的绕组来产生一 个每次改变 60°的逐步旋转的磁场。这个磁场与 已经加了励磁的转子共同作用，就使发电机旋转。 逐步增加逆变器输出电流的频率，就使转子的转速 逐步增加。

工作过程如下： 1.在0~t1期间，VS1，VS6导通，有电流Id流过负载， 电流途径是：Ud+→L→VS1→R1、L1→L2、 R2→VS6→Ud-。 2.在t1~t2期间，VS1，VS2导通，有电流Id流过负载 ，电流途径是：Ud+→L→VS1→R1、L1→L3、 R3→VS2→Ud-。 3.在t2~t3期间，VS3，VS2导通，有电流Id流过负载 ，电流途径是：Ud+→L→VS3→R2、L2→L3、 R3→VS2→Ud-。
（3）特点：
1）.容量很大； 2）.控制复杂，起动过程中有单独拖动， 也有与燃气轮机联合拖动； 3）.输出不但与LS2100本身的频率、电压 有关，还与同步电机的励磁电流有关； 4）.输出的对象是同步电动机； 5）.SCR等发热原件的冷却方式采用的是 水冷，而不是一般变频器的空冷。


控制系统：主要包括主控制电路、信号检测电路 、门极驱动电路、保持电路、外部接口电路和操 作显示电路等，控制系统是变频器的控制中心， 当它接收到燃机控制系统以及主电路送来的控制 信号后，会发出相应的控制信号去控制主电路， 使主电路按设定的要求工作，同时控制电路还会 将有关设备和机器状态信号送给显示装置，以显 示有关信息，便于用户操作或了解变频器的工作 情况。
4.在t3~t4期间，VS3，VS4导通，有电流Id流过负载， 电流途径是：Ud+→L→VS3→R2、L2→L1、 R1→VS4→Ud-。 5.在t4~t5期间，VS5，VS4导通，有电流Id流过负载， 电流途径是：Ud+→L→VS5→R3、L3→L1、 R1→VS4→Ud-。 6.在t5~t6期间，VS5，VS6导通，有电流Id流过负载， 电流途径是：Ud+→L→VS5→R3、L3→L2、 R2→VS6→Ud-。 上述6个过程为一个周期内的完整过程，当一个周期结 束后，接着进入下一个周期，即重复上述6个过程，直 至启动过程结束，逆变器才停止工作。

三、MS9001FA 型机组
MS9001FA单轴重型燃气轮机，50HZ（3000RPM），由MS7001FA 发展而来，简单循环的功率为 255.6MW，在ISO和标准进气、排气损耗及 以天然气为燃料的条件下联合循环额定功率为 390.8MW。采用DLN（Dry Low NOx）18个燃烧室的燃烧系统，并采取冷端输出功率，这一特性显著 改善了压气机负载对中控制，允许热端轴向排气，优化了联合循环电站 布局，减少了流阻损失。 用于单轴联合循环，蒸汽轮机转子与燃气轮机转子通过一刚性联轴器 联结，发电机转子也是通过联轴器与蒸汽轮机转子末端联结。整个驱动 端的轴向对中由位于燃气轮机中的推力轴承维持。燃气轮机与蒸汽轮机 气缸之间的拉杆用来保持定子部分的对中。
（3）采用三个轴承的支撑方案，这是由于转子刚性不够好的缘故。这种 支撑虽能改善转子刚性，可以使压气机后几级的径向间隙减小，略能提 高压气机的效率，但是多了一个轴承将使机组的结构复杂化，特别是对 三个轴承的同心度要求很高，否则会因轴承之间同心度的偏差而影响转 子的临界转速。 （4）压气机由进气机闸、气缸、静叶、转子、动叶、气封和排气扩压缸 等部件组成，压气机有17级，为了防止启动过程中压气机发生喘振，压 气机的进口装有可转导叶，并在第4级和第10级静叶后设置防喘放气口。 当机组用于联合循环时，进口可转导叶可以在特定的负荷范围内，确保 透平前的燃气温度恒定不变，有利于改善机组的部分负荷效率。 （5）燃烧室采用分管逆流式布置，共有14个。这样能缩短整台机组的轴 向长度，改善转子的刚性，并使燃烧室能够作全尺寸、全参数的调整试 验。每个燃烧室分别配置单燃料喷嘴或双燃料喷嘴，可燃用天然气、轻 油及重油。4个紫外线式火焰探测器，#4、#5、#10、#11燃烧室上各一 个。两个电极高压火花塞，#13、#14燃烧室各一个。

9F.03（原9FA）燃机—成熟可靠的大型联合循环发电技术
9F.03 (原9FA) 燃机—成熟可靠的大型联合循环发电技术
作为世界上最富经验的、高效的、大型的50HZ发电机组群的代表，9F.03 燃机主要优点是较高的出力和燃料灵活性。

9F.03燃机配置了干式低氮燃烧系统DLN2.6+，这是一款具有GE绿色创想（Ecomagination）证书的燃烧系统，可以实现15ppm NOx的排放水平，并且扩展了在更低负荷下的排放达标（最小负荷能力）。

9F.03燃机是联合循环发电或热电联产电厂广受欢迎的选择之一，因为运行灵活性和性能最大化是主要的考量因素。

9F.03燃机可以多轴（分轴）布置–可以实现一台燃机或两台燃机配一台汽轮机，输出403MW或811MW的电力。

对于更新老电厂，若受场地的限制，9F.03燃机可以做成与发电机、汽轮机单轴（同轴）的联合循环。

在简单循环中，9F.03燃机可输出265MW电力。

9F.03燃机的应用的场合包括基本负荷、部分负荷、尖峰负荷。

9F.03燃机也可以用于诸如铝厂、或一体化海水淡化及发电厂等热电联产场合。

9F.03燃机简单循环性能
9F.03燃机主要特点
●18级轴流压气机，带进气可调导叶（IGV），压比为17:1。

转
子装配由螺栓压紧连接
在一起。

●3级透平，透平转子组件由螺栓压紧连接在一起。

●整个压气机—透平转子由两个轴承支撑。

●燃机透平及压气机为水平中分面法兰连接，易于拆装。

●18支分管燃烧器，安装于压气机排气缸上。

●功率输出轴在冷端，燃机为轴向排气。

●燃机额定转速为3,000rpm，可直接驱动50Hz发电机。

9F燃气发电机组的经济效益分析摘要：目前，已有部分9F级燃气-蒸汽联合循环电厂陆续投入商业运行。

但是，使用清洁能源成本较高。

因此，如对主机参数进行优化匹配，对辅助系统进行优化，提高机组的出力和效率，从而最大限度降低发电成本，可有效提高9F级燃机电厂的竞争力。

关键词：天然气发电；经济效益；环保导言天然气是清洁环保的一次能源，以天然气为燃料的燃气—蒸汽联合循环，可以实现节约能源、改善环境、增加电力供应等综合效益，是治理大气污染和提高能源综合利用率的有效手段之一，符合国家可持续发展战略。

燃气发电具有良好的社会效益，但是在我国电力市场改革不断深入的大背景下，燃气发电的经济效益成了影响燃气发电项目发展的关键因素。

1调价前经济效益分析1.1基荷经济效益比较分析由于我国能源供应中心偏西，而电力负荷中心偏东部沿海地区，能源产地与电力负荷中心距离较远，因此燃气发电就有两种方式可供选择：一种是通过“西气东输”管道输送天然气，在电力负荷中心发电；另一种是在气源地发电，通过“西电东送”特高压输电线路向电力负荷中心输电。

下面分别讨论这两种方式的基荷经济效益。

1.1.1负荷中心发电方式。

2012年，某省燃气电厂进厂燃料价格为1.81元/m3，测算某省天然气发电保本电价与燃煤、核电机组标杆电价及三峡水电落地电价的比较（如图1所示），可以看出，气价为1.81元/m3时，即使全年满发，燃气发电的保本电价也不可能低于燃煤机组标杆电价。

而目前受气源影响，燃气机组普遍运行小时数为3 000~3 500 h左右，只有当气价降至1.21元/m3时，燃气发电保本电价才可能低于燃煤机组标杆电价。

但是目前供气紧张、气价不断上涨，这种情况很难实现。

因此，在负荷中心发电，按基荷方式运行，燃气发电与煤电、核电、水电等常规发电形式相比没有经济性。

1.1.2特高压输电方式。

特高压输电费用与输电距离的关系进行拟合，线损率为0.000 03 km。

400 km以上时，输电费用y元/kW•h与输电距离x km的关系如式1所示。

9FA燃机介绍9FA燃机的研发历程美国GE公司于二十世纪八十年代中期投入了大量资金，进行F型燃气轮机的开发研制，主要是将飞机发动机的先进技术和部件移植到工业和发电用燃气轮机上，从而使其性能大幅度提高。

GE公司于1987年制成了首台60Hz的MS7001 F 型燃气轮机发电机组，输出功率135.7MW，发电效率32.8%。

接着，GE公司与GECAlsthom公司联合开发，通过MS7001 F型燃气轮机的模化放大，模化系数1.2，制成了50Hz的MS9001 F型燃气轮机发电机组，输出功率台接着，50Hz的9EC型发电机组于9F1．9FA以上是冗余的计算机或传感器之一发生故障时，内部的表决逻辑将透平控制重新定向于两台能工作的计算机和传感器，因而有较高的可靠性。

其辅机安装在分开的底盘上，也有一定的冗余度。

9FA型燃气轮机主要部件的结构、性能和材料的情况如下：压气机：18级轴流式，压比15.4∶1，空气质量流量645kg/s。

头两级为跨音速级，带可调进口导叶，用于调节透平的排气温度，提高运行效率。

第9级和第13级开有排气口，以配合起动过程。

其转子是由单个叶轮用多根IN738合金钢轴向拉杆连接成的刚性转子，末级叶轮上附有一向心式透平槽道，将压缩空气引入中心孔，用于透平段的冷却。

转子的一阶临界转速高于同步转速20%。

燃烧室：有18个逆流管环形燃烧室，直径350mm，每个燃烧室有6个燃料喷嘴，共108个燃料喷嘴。

可烧天然气、蒸馏油和中热值气体燃料。

两只高能点火器分装在两个燃烧室上点火，各燃烧室之间用联馅管联馅。

可以注蒸汽或注水抑NOx的形成，或应用干式低NOx（DLN）燃烧室。

9FA采用的DLN-2.6燃烧室主要由火焰筒、过滤段、导流衬套、帽罩、喷嘴、端盖、前外壳和后外壳等部件构成。

其中，端盖、每个燃烧室的53级第1、2点击查看清晰大图轴承：由拉杆组装的整体转子支承在两个可倾瓦支持轴承上，轴向推力由双销轴推力瓦轴承自行平衡。

106研究与探索Research and Exploration ·工艺流程与应用中国设备工程 2023.06 (上）燃气-蒸汽联合循环机组在电网中主要承担调峰运行任务，运行方式多为两班制调峰运行。

早启晚停的运行模式下，机组生产成本较额定负荷稳定运行时明显增高。

本文以某9F 燃气-蒸汽联合循环机组为例，通过分析机组热态启停各阶段耗能、总结操作经验，提出运行人员操作及机组运行方式优化措施，提高9F 型燃气-蒸汽联合循环机组热态启动和停机阶段的经济性。

1 背景与现状某厂1#机组为9F 型燃气-蒸汽联合循环机组。

9F 型燃气轮机由美国GE 公司生产，型号为PG9351FA。

锅炉为东方日立锅炉厂生产的三压、再热、卧式、无补燃、自然循环余热锅炉，型号为BHDB-PG9351FA-Q。

蒸汽轮机为哈尔滨汽轮机厂生产的三压、再热、三缸两排汽、反动抽凝式汽轮机，型号为LC85/N130-13.0/3.30/0.420。

燃机发电机额定出力252.45MW，汽机发电机额定出力135MW。

该厂1#机组在73%日负荷下两班制运行时，发电煤耗达235.9g/kWh，较同负荷下连运时发电煤耗233.2g/kWh 高2.7g/kWh。

且1#机组热态启动设计耗时为80min，但实际运行中，机组启动时间偏长，无法满足该要求。

故需要对热态启动过程进行优化，提高机组运行经济性。

2 机组热态启动经济性分析及优化燃机自启动至带满负荷过程中，操作员只需在并网操作、设定负荷时人为干预，其余阶段均为MARK VIe 系统自动控制；汽机、锅炉侧需要较多人为操作。

故本文将从燃机、锅炉、汽机自动控制逻辑，以及锅炉、汽机侧操作方式、参数选择方面进行分析优化，缩短机组启动准备至带满负荷的时长，降低该阶段辅机耗能。

2.1 自动逻辑分析及优化（1）缩短燃机清吹时间。

燃机发启动令后，LCI 系统将燃机冷拖升速至714rpm，并维持该转速进行15min 清吹计时，吹扫积聚或漏入机组或锅炉的天然气，防止发生爆燃。

2×390MW燃气蒸汽联合循环机组燃气系统介绍江苏华电戚墅堰发电有限公司贡文明关键词：天燃气输送天然气流量检测流量计算机声谱分析仪表GPS 计算机监控前言：江苏华电戚墅堰发电有限公司的2台390MW燃气蒸汽联合循环机组采用的是美国GE公司的9F级燃机，是国家西气东输的配套重点工程之一。

本文介绍了该公司的燃气机组天燃气输送系统的配置和使用情况。

1、系统简介江苏华电戚墅堰发电有限公司位于江苏省常州市，厂址距离常州天然气分输站18公里。

公司在分输站边建有一套天燃气输送系统（简称首站），在电厂内部也建有一套天燃气输送系统（简称末站），在距离末站500米的地方建有一套燃气调压系统（简称调压站），从调压站从来的天然气输送到燃机供发电用。

图一末站流程图图二首站流程图首末站和调压站的设备均为上海飞奥公司成套提供，首末站的阀门全部采用英国ROTORK原装电动执行器控制，调压站全部采用气动调节执行器控制。

2、控制系统简介首末站控制系统分别采用一套美国Rockwell公司的ControlLogix PLC和Intellution iFix上位机监控软件组成的计算机监控系统，两套PLC均配置了热备冗余和UPS系统，首末站通过光纤进行连接，调压站由主机的DCS系统进行控制，末站和主机DCS系统之间采用MODBUS 485进行通讯。

在末站还配置了一套Intellution历史数据库系统。

天然气系统的流量测量在整个系统中非常关键，该系统在首站和燃机控制室各安装了一台美国得克萨斯州休斯敦DANIEL 测量与控制公司生产的Daniel FloBoss S600流量计算机来测量天燃气流量。

2．1 流量计算机介绍Daniel FloBoss S600是一种精密的、建立在微处理器基础上的流量计算机，其设计和制造过程中使用了成熟的设计技术和方法。

Daniel FloBoss S600可以独立地作为单回路/多回路流量计算机使用，可以作为一个综合的计量站和计量回路的流量计算机来使用，同时也可以做为一个外部上位机的从属设备。

GE 9F 燃气轮机IBH 系统经济运行的分析作者：梁旭来源：《科学与技术》 2019年第2期梁旭浙江浙能镇海发电有限责任公司摘要：GE 9F燃气轮机生产自美国通用公司，其中的进气加热系统具备防冰、预混燃烧等多种功能，由于IBH的有效开发，压气机的效率将会受到很大影响。

本文根据以往工作经验，对GE 9F机组以及IBH系统实践情况进行总结，并从系统的具体动作、出力降低、IBH开启后不关闭、节能方式的应用四方面，论述了GE 9F燃气轮机IBH系统经济运行的具体分析。

关键词：燃气轮机；IBH系统；经济运行前言：在引进的汽轮机组之中，GE 9F燃气轮机属于是目前我国比较常见的机型之一。

在进气加热系统设计过程中，主要包括以下几方面：首先在环境温度较低时，会将部分压气机排气循环到压气机的进口处，避免在进口处出现结冰等问题。

其次，如果燃气机在工作过程中带有燃料喷嘴等设备，此时IBH系统还会起到一个燃烧室预混燃烧作用，避免不良情况发生。

1.GE 9F机组以及IBH系统实践情况1.1GE 9F机组抽气加热系统简介在GE 9F机组抽气加热系统设计过程中，主要设备包括以下几方面：进气加热控制阀、手动隔离阀和各种控制回路等等。

在抽气加热系统工作中，主要是借助于压气机排气缸，将高温高压空气抽出。

之后在进口消音器下游加热管道处安装相应装置，实现进口空气的循环加热，利用手动隔离阀以及气孔调节阀实现对流量的有效控制。

1.2IBH经济运行实践在具体机组运行过程中，为了确保压气机之中的压比不会大于临界值，整个GE 9F机组会配置一些相关控制系统，如MKVI等等，之后在其他一些装置的配合下，将会实现对IBH开度的自动计算，让压气机运行得到有利保护。

其次，为了实现对预混燃料方式的有效拓展，将机组经济性能提升，该系统会通过压气机流量以及进口可转导叶开度，将IBH控制开度计算出来，并促使其成为预混燃烧方式的扩展基准。

另外，在IBH实际开度研究过程中，主要是根据上述几个基准值比较而产生的，取两者之间的较大值作为开度研究的基准点。