燃气轮机EOH解读
- 格式:doc
- 大小:411.00 KB
- 文档页数:9
燃气轮机燃料控制器介绍
燃料控制器是燃气轮机的闭环控制的核心,由七个控制器组成,分别为:启动升程器(Startup function),速度控制器(SPEED Controller),功率控制器(POWER Controller),排气温度控制器(TETC Controller),负荷限制器(LOAD Limiter),压比控制器( Compressor RatioLimiter),冷却空气限制控制器(Cooling Air LimitingController)。
这七个控制器经过小选输出,并由燃料分配器把燃料分配给值班阀和预混阀。
1.启动升程器:依据燃气轮机启动所需的燃料需求特性,根据预设的初始燃料量和燃料需求速率为燃气轮机升速提供必需的燃料。
在燃机转速大于30Hz时,燃料阀由值班阀控制模式切换为值班和预混混合控制模式。
2.转速控制器:在燃气轮机速度大于47.5Hz时,控制器由启动升程器切换至转速控制器(PID调节),从而使燃机转速稳定至额定转速(FSNL)。
之后,燃料阀由值班和预混混合控制模式切换为预混控制模式。
3.功率控制器:在燃机发电机并网(GCB与UCB闭合)后,控制器由转速控制器切换至功率控制器,通过功率控制器(PID调节)控制燃机的负荷和升负荷率。
4.排气温度控制器:当IGV全开后,控制器由负荷控制器切换为排气温度控制器,控制燃机的排气温度值,防止燃气轮机透平入口超温。
5.负荷限制器:设定负荷高限值,防止燃气轮机超出最大机械负荷设计值。
6.压比控制器:根据压气机特性曲线,设定安全的压气机压比边界,防止燃气轮机发生喘振。
7.冷却空气限制控制器:维持透平叶片的冷却空气进气量。
燃气轮机气体焓值燃气轮机是一种常见的发电设备,它利用燃料燃烧产生的高温高压气体驱动涡轮旋转,再通过涡轮带动发电机发电。
在燃气轮机中,气体的焓值是一个重要的参数,它直接影响着燃气轮机的工作效率和发电能力。
焓值是热力学中的一个重要概念,它表示单位质量物质在一定条件下的热能。
对于燃气轮机来说,焓值指的是燃料燃烧后产生的燃气的单位质量焓值,通常以焦耳/千克(J/kg)为单位。
燃气轮机的燃料可以是天然气、液化石油气等,不同燃料的焓值略有差异。
燃气轮机的工作原理是将燃料和空气在燃烧室中混合燃烧,产生高温高压的燃气。
这些燃气进入涡轮机组,驱动涡轮旋转。
涡轮旋转的同时,也驱动发电机发电。
而燃气的焓值则决定了燃气轮机的发电能力。
焓值越高,燃气所含的热能就越多,燃气轮机的发电能力也就越强。
燃气轮机的设计和优化过程中,焓值是一个重要的考虑因素。
燃气轮机的发电效率与焓值直接相关,如果焓值较低,则燃气轮机的发电效率也会受到限制。
因此,在选择燃料时,需要考虑其焓值以及燃料的可获得性等因素,以确保燃气轮机的高效稳定运行。
除了燃气轮机的设计和优化,焓值还在其他领域有着广泛的应用。
例如,在工业生产中,焓值常常与能量消耗和热效率相关联。
了解燃料的焓值可以帮助企业评估能源的利用效率,优化能源消耗,降低生产成本。
燃气轮机气体的焓值是燃气轮机发电能力的重要参数,它直接影响着燃气轮机的工作效率和发电能力。
了解和掌握燃气轮机气体的焓值对于燃气轮机的设计、优化和运行都具有重要意义。
同时,焓值在工业生产中也有着广泛的应用,对于提高能源利用效率和降低生产成本同样具有重要作用。
纯氢燃气轮机烟气成分燃气轮机是一种利用气体燃料(如天然气、液化石油气等)进行燃烧,通过推动涡轮旋转来产生动力的设备。
随着对能源利用效率和环境污染控制的要求越来越高,纯氢燃气轮机作为一种具有较低排放特性的能源设备,受到了广泛关注。
本文将详细介绍纯氢燃气轮机烟气的成分。
一、纯氢燃气轮机烟气的主要成分纯氢燃气轮机是指将纯氢作为主要燃料来进行燃烧的燃气轮机。
由于纯氢的燃烧反应相对简单,只产生水蒸气作为主要副产品,因此纯氢燃气轮机的烟气成分主要包含水蒸气和少量的氮气。
1. 水蒸气(H₂O)纯氢燃烧的主要产物是水蒸气,在纯氢燃气轮机中,水蒸气是烟气中的主要成分之一。
水蒸气的生成是由于纯氢与氧气发生燃烧反应,化学方程式可以表示为:2H₂ + O₂ → 2H₂O由此可见,纯氢的燃烧反应是一个高热效率反应,产生的烟气中含有大量的水蒸气。
2. 氮气(N₂)除了水蒸气外,纯氢燃气轮机烟气中还包含少量的氮气。
氮气主要来自于空气中的氮气,在燃气轮机的燃烧过程中,空气的一部分会进入燃烧室与纯氢燃料一起燃烧。
由于氮气的燃烧性能较差,因此在燃烧过程中,大部分氮气并不会发生反应,而是以未燃烧的氮气的形式进入烟气中。
二、纯氢燃气轮机烟气的影响因素纯氢燃气轮机的烟气成分不仅与燃料本身有关,还受到以下几个因素的影响。
1. 燃料纯度纯氢燃气的纯度越高,其烟气中的水蒸气含量也就越高,其余成分相应地越少。
因此,在设计纯氢燃气轮机时,需要确保燃气的纯度满足要求,以确保烟气成分的合理控制。
2. 燃烧温度纯氢的燃烧温度较高,因此燃气轮机中的燃烧温度也较高。
燃烧温度的升高会导致水蒸气的产生量增加,同时会减少氮气的含量。
因此,控制燃烧温度对于控制烟气成分具有重要作用。
3. 空气配比纯氢燃气轮机中,氧气一般通过自然通风或空气压缩机供给。
合理调整空气与纯氢的配比可以控制烟气成分,使得水蒸气的含量处于合适范围。
三、纯氢燃气轮机烟气的应用前景纯氢燃气轮机烟气成分的特点使得其在环保和能源利用方面具有潜在的应用前景。
燃气轮机等效运行小时计算分析【摘要】:燃气轮机制造商都有一个预先制定好的维修计划,以便获得最佳的设备可用率和最经济的维修成本,计算燃气轮机的等效运行小时(EOH )就是为了判燃气轮机机在何时应该进行维修。
本文对三菱重工、西门子、GE 三大燃气轮机制造商的燃气轮机等效运行小时的计算公式进行了分析,以便充分了解他们的维修计划。
【关键词】:燃气轮机 等效运行小时 EOH1 前言从2003年开始,我国新开工建设了一大批F 级的重型燃气-蒸汽联合循环电站,主要作为调峰机组。
热力机械疲劳是影响调峰机组寿命的主要因素,蠕变、氧化和腐蚀是影响连续运行机组寿命的主要因素。
F 级重型燃气轮机的初温已达1300~1400℃之间,燃气轮机高温部件(热通道部件)的工作条件越来越恶劣。
为了保证燃气轮机运行可靠性,就必须定期地检查、检修或更换这些热通道部件。
燃气轮机的高温部件是指暴露在从燃烧系统排出的高温气体中的部件,包括燃烧室、火焰筒、过渡段、喷嘴、联焰管和透平动、静叶等。
燃气轮机的高温部件必须要有一个预先制定好的合理的检查维修计划,可以减少电站非计划故障停机,提高机组起动可靠性。
高温部件的检查维修计划根据计算机组的等效运行小时EOH (Equivalent Operating Hours )来制定。
在国家标准GB/T 14099.9 《燃气轮机 采购》第9部分 (等效国际标准 ISO 3977-9:1999)中,对EOH 的计算公式做出了规定。
但三大燃气轮机制造商(GE 、西门子、三菱重工)在各自的运行经验基础上,都规定了各自的EOH 计算公式,制定了相应的高温部件检修计划。
2 国家(国际)标准EOH 计算在国家标准GB/T 14099 《燃气轮机 采购》第9部分中,对EOH 的计算公式做出了规定,见公式(1),公式中考虑了各种运行过程影响机组寿命的加权系数。
)(221112211t b t b f t n a n a T ni i eq ++++=∑=ω (1) 其中:a——每次起动的加权系数;1n——点火起动次数;1a——快速带负荷的加权系数;2n——快速带负荷次数;2t——快速温度变化的等效运行小时数,例如,由于负荷的突变或甩负荷;in——快速温度变化的次数;t——达到基本负荷额定输出功率运行的小时数;1b——以基本负荷运行的加权系数;1t——在基本负荷额定功率和尖峰负荷额定功率之间运行的小时数;2b——以尖峰负荷运行的加权系数;2f——燃用污染的、超出规范或非指定的燃料时的加权系数;——水或蒸汽回注时的加权系数;3 三菱燃气轮机EOH计算三菱F级燃气轮机的热通道部件维护间隔周期见表1。
电力技术Electric Power Technology Vol.19No.8 Apr.2010第19卷 第8期2010年4月燃气轮机热端部件寿命的等效运行时间分析龚文强,王庆韧(广东惠州天然气发电有限公司,广东 惠州 516082)【摘 要】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。
【关键词】燃气轮机;评估;等效时间法;检修【中图分类号】TK478【文献标识码】B【文章编号】1674-4586(2010)08-0028-031 引言热端部件(燃烧室和透平静动叶片)是燃气轮机的核心部件,它们的设计难度大,材料昂贵,加工工艺复杂。
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。
研究热端部件的寿命评估方法,对于延长热端部件的使用寿命和制定合理的检修计划具有重大的实际意义。
2 影响燃机热端部件寿命的因素分析高温部件长期在高温、高压、腐蚀介质的严酷条件下运行,工作温度的范围、承载负荷的大小、介质的性质等因素对金属材料损伤的影响相当大且十分复杂。
但导致高温部件金属材料损伤的主要形式可分为高温蠕变损伤、低周疲劳损伤和腐蚀损伤三种情况。
2.1 高温蠕变压气机、热通道、燃烧器、透平是燃气轮机的主要热端部件,长期在高温环境下工作,而燃烧器和透平的工作温度甚至高达1400℃。
在高温条件下,蠕变应力为导致部件断裂的重要原因之一,因此,研究燃机材料的高温蠕变特性是评估燃气轮机热端部件可用寿命的主要途径之一。
2.2 热疲劳燃气轮机热端部件在运行期间受到来自机组的启停以及变负荷运行时压力和温度的变化和波动。
温度频繁的周期性变化,使得热端部件将受到反复的交变应力作用,该过程的长期累积效应将最终导致部件的失效。
2017年第24卷第7期技术与市场技术研发燃气轮机热端部件寿命的等效运行时间分析王登银(中海油珠海天然气发电有限公司,广东珠海519050)摘要:燃气轮机的可靠性在很大程度上取决于热端部件的技术程度和热端部件的材料性能。
针对热端部件的运行寿 命评估难的问题,分析热端部件运行寿命的主要影响因素,详细讨论四种常用的热端部件寿命评估方法,提出根据现场 可操作性更强的热端部件的等效运行时间分析法。
结果表明,等效运行时间分析法能够实现热端部件的寿命评估,对于 掌握燃机热端部件的运行寿命和可靠性提供参考依据。
关键词:燃气轮机;热端部件;寿命;等效时间法doi:10. 3969/j.issn.1006 - 8554. 2017.07.0381燃机热端部件寿命的影响因素由于燃机处在高温、高压、高腐蚀的工作状态,并受到周围 空气状态、负载、叶片积垢等因素的共同影响,燃机热端部件经 常处在异常工况。
热端部件常见的损伤主要包括:疲劳损伤、蠕变损伤和腐蚀损伤三种情况。
1.1疲劳损伤疲劳损伤是指在循环载荷过程中发生的损伤累积。
一般 分为高周期疲劳(破坏周次>105次)、低周期疲劳(破坏周次 <105次)以及热力影响而引起的热疲劳。
燃机热端部件长期 处在高温工作条件,在启停和变负载运行中发生的疲劳损伤多 属于低周期疲劳。
1.2蠕变损伤蠕变损伤是在高温(1 400T)工作条件下,燃机热端部件 材料的弹性性能降低而塑性性能增加。
在燃气轮机运行过程 中,负载快速变动产生的拉应力使热端部件发生不可恢复的塑 性变形,当这些塑性形变超过材料本身的弹性形变时,将对热 端部件产生巨大的损伤。
蠕变损伤是燃机热端部件运行寿命 评估的重要指标之一。
1.3腐蚀损伤在湿空气、燃气流等因素的共同影响下,处于高温、高压状 态下的燃机热端部件极易出现腐蚀损伤。
腐蚀损伤一般分为 高温热腐蚀损伤和低温热腐蚀损伤。
高温热腐蚀损伤通常发 生在高温区,热端部件保护涂层会出现破裂和脱落,从而影响 热端部件的使用寿命。
燃气轮机等效运转小时计算剖析【纲要 】:燃气轮体制造商都有一个早先拟订好的维修计划,以便获取最正确的设施可用率和最经济的维修成本,计算燃气轮机的等效运转小时( EOH )就是为了判燃气轮机机在何时应当进行维修。
本文对三菱重工、 西门子、 GE 三大燃气轮体制造商的燃气轮机等效运转小时的计算公式进行了剖析,以便充足认识他们的维修计划。
【重点词】:燃气轮机 等效运转小时 EOH1 序言从 2003年开始,我国新动工建设了一大量 F 级的重型燃气 -蒸汽结合循环电站, 主要作为调峰机组。
热力机械疲惫是影响调峰机组寿命的主要要素, 蠕变、氧化和腐化是影响连续运转机组寿命的主要要素。
F 级重型燃气轮机的初温已达 1300~1400℃之间,燃气轮机高温零件(热通道零件)的工作条件愈来愈恶劣。
为了保证燃气轮机运行靠谱性,就一定按期地检查、 检修或改换这些热通道零件。
燃气轮机的高温零件是指裸露在从焚烧系统排出的高温气体中的零件, 包含焚烧室、火焰筒、过渡段、喷嘴、联焰管和透平动、静叶等。
燃气轮机的高温零件一定要有一个早先拟订好的合理的检查维修计划, 能够减少电站非计划故障停机, 提升机组起动靠谱性。
高温零件的检查维修计划依据计算机组的等效运转小时 EOH ( Equivalent Operating Hours )来拟订。
在国家标准 GB/T 14099.9 《燃气轮机 采买》第 9部分 (等效国际标准 ISO 3977-9:1999)中,对EOH 的计算公式做出了规定。
但三大燃气轮体制造商( GE 、西门子、三菱重工)在各自的运转经验基础上,都规定了各自的 EOH 计算公式,拟订了相应的高温零件检修计划。
2 国家(国际)标准 EOH 计算在国家标准 GB/T 14099 《燃气轮机 采买》第 9部分中,对 EOH 的计算公式做出了规定,见公式( 1),公式中考虑了各样运转过程影响机组寿命的加权系数。
nTeqa 1n1a 2n 2 tif (b 1t1b 2t 2)(1)i 1此中:a1——每次起动的加权系数;n1——点火起动次数;a2——迅速带负荷的加权系数;n2——迅速带负荷次数;t i——迅速温度变化的等效运转小时数,比如,因为负荷的突变或甩负荷;n ——迅速温度变化的次数;t1——达到基本负荷额定输出功率运转的小时数;b1——以基本负荷运转的加权系数;t2——在基本负荷额定功率和尖峰负荷额定功率之间运转的小时数;b2——以尖峰负荷运转的加权系数;f——燃用污染的、高出规范或非指定的燃料时的加权系数;——水或蒸汽回注时的加权系数;3三菱燃气轮机 EOH 计算三菱 F级燃气轮机的热通道零件保护间隔周期见表1。
燃气轮机的热效率
你知道啥是燃气轮机的热效率不?听我给你讲讲哈。
有一回啊,我去一个工厂参观。
一进去就听到“嗡嗡”的声音,可响了。
我就问旁边的人这是啥声音,人家告诉我这是燃气轮机在工作呢。
燃气轮机的热效率呢,简单来说就是它把燃料的能量转化成有用功的能力。
比如说,你给燃气轮机加了100 份的燃料,要是热效率高呢,就能转化出80 份的有用功;要是热效率低呢,可能就只能转化出50 份的有用功。
我记得在那个工厂里,工程师给我们介绍燃气轮机的时候,就特别强调了热效率。
他说热效率越高,就越节省燃料,也越环保。
还拿了两个不同型号的燃气轮机做比较,一个热效率高,一个热效率低。
热效率高的那个看起来就更厉害,工作起来也更带劲。
在生活中啊,我们也希望各种机器的热效率都能高一点。
这样既能省钱,又能保护环境。
所以啊,燃气轮机的热效率就是它把燃料变成有用功的本事。
嘿嘿。
燃气轮机等级分类efh燃气轮机是一种利用燃料燃烧产生的高温高压气体驱动涡轮运转的热力机械装置。
根据其功率等级的不同,燃气轮机可以分为EFH等级。
EFH等级是燃气轮机的一种分类方法,它是根据燃气轮机的额定功率来划分的。
EFH等级分为E、F和H三个等级,分别代表小型、中型和大型燃气轮机。
在EFH等级中,E等级是指小型燃气轮机,其额定功率一般在1-15兆瓦之间。
小型燃气轮机具有结构紧凑、启动快速、燃烧效率高等特点,广泛应用于各种领域,如发电、热电联供和工业用途等。
F等级是指中型燃气轮机,其额定功率一般在15-50兆瓦之间。
中型燃气轮机在结构上相对复杂一些,具有更高的热效率和可靠性,适用于大型工业生产和城市能源供应等领域。
H等级是指大型燃气轮机,其额定功率一般超过50兆瓦。
大型燃气轮机具有更高的功率输出和更大的发电效率,广泛应用于发电厂和大型工业企业等场所。
不同等级的燃气轮机在结构、设计和性能上都有所差异。
小型燃气轮机通常采用单轴结构,具有较小的尺寸和重量,适合用于小规模的能源供应系统。
中型燃气轮机一般采用两轴结构,具有较高的燃烧效率和可靠性,适用于中等规模的能源供应系统。
大型燃气轮机通常采用多轴结构,功率输出和效率更高,适用于大型的能源供应系统。
燃气轮机的等级分类不仅仅是根据功率大小,还涉及到燃料类型、燃烧方式、排放标准等因素。
随着科技的进步和环保意识的提高,燃气轮机的设计和制造也在不断发展和改进,以提高燃烧效率、降低排放和噪音。
EFH等级是一种对燃气轮机进行功率等级分类的方法,分为E、F 和H三个等级,分别代表小型、中型和大型燃气轮机。
不同等级的燃气轮机在结构、设计和性能上都有所差异,适用于不同规模和领域的能源供应系统。
随着技术的不断进步,燃气轮机的设计和制造将会更加高效、环保和可靠。
燃气轮机 h级别
燃气轮机H级别是现代高效能、高可靠性燃气轮机的一种。
它是基于现代先进的材料、设计、制造和控制技术所开发出来的。
目前,燃气轮机H级别已经成为各大能源企业在建设高效、环保的电力厂和工业生产设备中首选的动力设备。
燃气轮机H级别拥有出色的性能,它的热效率可以达到60%以上,而且运行稳定、可靠性高、维护简便。
同时,由于其燃烧室采用低氮燃烧技术,大大降低了氮氧化物的排放。
因此,燃气轮机H 级别被广泛应用于电力、石油化工、钢铁、航空航天等领域。
燃气轮机H级别的研发和应用不仅提高了能源利用效率,减少了环境污染,也为我国的机械工业和能源领域的发展做出了重要的贡献。
- 1 -。
大型海上发电用双燃料燃气轮机的热回收与利用技术随着全球对可持续发展和环境保护的日益关注,海上发电成为一个备受瞩目的话题。
为了满足能源需求并减少对环境的不利影响,研发和应用大型海上发电装置已成为一个迫切的任务。
而双燃料燃气轮机的热回收与利用技术正成为该领域的一个重要研究方向。
双燃料燃气轮机是一种能同时燃烧两种燃料(常见的是天然气和柴油)的发电设备。
这一技术集合了燃气轮机的高效率和柴油机的灵活性,能够在不同的燃料供应情况下灵活运行。
对于海上发电而言,这意味着更高的发电效率和更好的适应性。
然而,双燃料燃气轮机在运行过程中会产生大量的热能,如果不加以利用,将会造成能源的浪费。
因此,研究人员开始关注如何对双燃料燃气轮机的热能进行回收和利用,以提高整体能源利用效率。
首先,热回收技术被广泛应用于双燃料燃气轮机的排气系统中。
通过安装余热锅炉或燃气锅炉,将废气中的热能转化为蒸汽或热水,供给锅炉或热水系统使用。
这种方式有效地利用了废气中的能量,提高了能源利用效率,并且减少了对环境的排放。
其次,双燃料燃气轮机的废热还可以通过吸收制冷技术进行回收和利用。
通过废热驱动制冷循环,将废热转化为制冷能力,供给船舶的制冷系统使用。
这种方式不仅提高了能源利用效率,还能够减少船舶的二氧化碳排放,为海上环境保护做出贡献。
此外,通过使用热能储存技术,将燃气轮机的废热转化为热能储存介质的热能。
这种介质可以是蓄热材料,通过吸热和放热的过程,实现了能量的转化和存储。
当需要能量时,可以通过释放储存的热能来满足需求。
这种方式不仅能够提高能源利用效率,还能够实现能源的调度和管理。
在大型海上发电装置中,热回收和利用技术的应用还可以通过联合发电(CHP)系统来实现。
通过将燃气轮机的废热用于蒸汽或热水的供应,CHP系统可以同时满足电力、供热和供冷的需求。
这种综合利用能源的方式不仅可以提高能源利用效率,还能够减少能源系统所占据的空间和设备的成本。
总之,大型海上发电用双燃料燃气轮机的热回收与利用技术在提高能源利用效率和保护环境方面具有重要的意义。
福建.福州2004.12.29中海福建燃气发电有限公司福建省电力勘测设计院LNG发电厂的技术特点筹建中的——莆田燃气电厂福建莆田燃气(LNG)电厂项目概况项目地位:福建液化天然气(LNG)总体项目配套的9个子项目之一,建成后将满足福建中部、北部沿海主要负荷区电力发展的需要。
厂址位置:位于莆田市湄洲湾畔的秀屿半岛上(东庄镇前云自然村),毗邻福建LNG接收站、中央直属储备粮库、秀屿港,距莆田市区约35km,距福州市区约130km。
规划容量:一期建设4套9F系列35万千瓦等级的燃气蒸汽联合循环发电机组;二期增加4套同类型发电机组;并留有扩建余地。
燃气轮机和联合循环发电设备联合循环发电的优点单轴联合循环发电机组启动方式联合循环发电机组的运行特性交流内容联合循环发电机组的检修周期涉网参数燃气轮机和联合循环发电设备燃气轮机的结构压气机燃烧室燃气透平P OUT =PT-PCPT= 3POUTGE9FA燃气轮机压气机燃烧室燃气透平燃气轮机主要结构压气机燃烧室燃气透平三菱701F燃气轮机本介绍仅供参考,详细和正确的信息必须由厂家提供。
燃气透平燃气轮机主要结构压气机燃烧室本介绍仅供参考,详细和正确的信息必须由厂家提供。
燃气—蒸汽联合循环由于燃气轮机循环的排气温度很高(约450~600℃),且大型机组排气流量高达100~600 kg/s,因而有大量的热能随着高温燃气排入大气。
故将燃气轮机的排气引入余热锅炉,产生高温、高压蒸汽驱动汽轮机,带动发电机发电。
通常在余热锅炉中产生蒸汽带动汽轮机的出力约为燃气轮机的1/2,即汽轮机的出力占整个联合循环的1/3。
目前,大型燃气轮机的热效率达40%,联合循环机组的热效率接近60%。
燃气轮机主要结构余热锅炉本质上是一台烟气/水、汽换热器。
或者说是没有燃烧系统的锅炉。
本介绍仅供参考,详细和正确的信息必须由厂家提供。
联合循环发电的优点燃气-蒸汽联合循环发电的主要优点z电厂的整体循环效率高1.目前超临界的600MW火电机组,其供电效率约40%左右。
燃气轮机详细介绍2.启动方式与状态1)启动方式按启动时间的长短,燃气轮机启动方式主要分为两种,即正常启动(Normal start)和快速启动(Fast start)。
正常启动是按设定程序进行的一种启动,启动过程中需要暖机,严格控制机组的加速率和加载率,避免在机体内产生过大的热应力,保证机组启动过程中热应力在一个安全水平内。
因此,这种启动方式所需时间较长,重型机组大约需10~22min。
为适应简单循环燃气轮机发电装置调峰的需要,有些机组除正常启动外,还设置了快速启动,这也是按设定程序进行的一种启动,但提高了程序中的加速率和加载率,减少了暖机时间。
因此,启动时间缩短,过程中的热应力仍然在可以接受的水平内。
例如,GE公司的6B型机组,在用柴油机启动时,从静止到全速空载,正常启动的时间为12min(包括柴油机暖机时间2min),快速启动的时间为7min10s,加载过程正常启动为4min,快速启动为2min,总的启动时间分别为16min和9min10s。
除上述两种启动方式外,还有一种时间更短的启动,称为紧急启动(Emergency start)。
这是一种强制性启动,即在很短时间内超越正常程序强行将机组从静止带至满负荷。
由于这种启动对机组的损害太大,除非万不得已,很少在实际使用。
每一次起停循环,对机组都会有潜在的危害,快速启动和紧急启动至少会缩短机组的检修周期。
有一种观点50认为,如果正常启动对检修周期的修正系数为1,则快速启动为2,而紧急启动为20。
即一次紧急启动对机组的影响相当于20次正常启动。
2)启动状态按机组启动前热部件的金属温度,燃气轮机的启动分为冷态启动、温态启动和热态启动。
这三种状态的启动目前并无严格的定义,大多数厂家按停机后时间的长短来区分,也有厂家除按停机时间的长短外,还结合热部件的温度或参数来区分。
但是对于各种启动所对应的停机时间长度各有不同,差异较大。
其实这也不难理解,因为各种机组型号不同,结构有异,机组的热惯性与散热条件也有差别,而严格区别机组的冷热状态应以机组的温度条件为准,而达到同样的温度条件所需的停机时间必然有所差异。
燃气轮机专业知识!想改行的好好学。
燃气轮机简答题1. 什么是燃气轮机?(P184)答:燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转,将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械,是一种旋转叶轮式热力发动机。
2. 燃气轮机理想简单循环(布雷登循环)包括哪几个热力过程?(P184)答:布雷登循环包括4个过程:(1)压气机中等熵压缩(或绝热压缩)过程;(2)燃烧室中定压加热过程;(3)透平中等熵膨胀(或绝热膨胀)过程;(4)大气中定压放热过程。
3. 什么是简单循环?什么是联合循环?(P184)答:简单循环是利用由压缩、燃烧和膨胀过程的热力循环。
联合循环是燃气轮机与蒸汽循环或其他流体的朗肯循相环联合的热力循环。
4. 什么是燃气轮机压气机?什么是燃烧室?什么是透平?(P184)答:燃气轮机压气机是利用机械动力增加工质的压力,并伴随有温度升高的燃气轮机部件。
燃烧室是燃料和空气在其中混合燃烧以产生高温燃气的部件。
透平是使工质在叶片通道中膨胀,变热能为机械能的旋转式动力机械。
5. 什么是燃气-蒸汽联合循环?它有何优点?(P184)答:燃气-蒸汽联合循环是指燃气轮机的排气热量被用来产生朗肯循环中的蒸汽。
这种循环的优良热力性能是由于综合了每个循环的最佳热力特性,因此具有较高的热效率,即在燃气轮机循环中能在较高的温度下加入热量,而在朗肯循环中热量能在较低温度下释放。
6. 什么是燃气轮机温比?什么是压气机压比?(P184)答:温比是指循环最高温度t3*(燃气初温)与最低温度t1*之比值。
压气机出口的气体压力P2*与进口的气体压力P1*之比值,反映工质被压缩的程度。
7. 什么是燃气轮机比功率?比功率单位是什么?(P184)答:燃机比功是指相应于进入燃气轮机压气机的每1kg空气,在燃气轮机中完成一个循环后所能对外输出的机械功(电功)或净功。
8. 什么是燃气轮的进气道?什么是排气道?(P184)答:燃气轮机的进气道是指将工质引入压气机进气口法兰的管道。
燃气轮机等效运行小时计算分析【摘要】:燃气轮机制造商都有一个预先制定好的维修计划,以便获得最佳的设备可用率和最经济的维修成本,计算燃气轮机的等效运行小时(EOH )就是为了判燃气轮机机在何时应该进行维修。
本文对三菱重工、西门子、GE 三大燃气轮机制造商的燃气轮机等效运行小时的计算公式进行了分析,以便充分了解他们的维修计划。
【关键词】:燃气轮机 等效运行小时 EOH1 前言从2003年开始,我国新开工建设了一大批F 级的重型燃气-蒸汽联合循环电站,主要作为调峰机组。
热力机械疲劳是影响调峰机组寿命的主要因素,蠕变、氧化和腐蚀是影响连续运行机组寿命的主要因素。
F 级重型燃气轮机的初温已达1300~1400℃之间,燃气轮机高温部件(热通道部件)的工作条件越来越恶劣。
为了保证燃气轮机运行可靠性,就必须定期地检查、检修或更换这些热通道部件。
燃气轮机的高温部件是指暴露在从燃烧系统排出的高温气体中的部件,包括燃烧室、火焰筒、过渡段、喷嘴、联焰管和透平动、静叶等。
燃气轮机的高温部件必须要有一个预先制定好的合理的检查维修计划,可以减少电站非计划故障停机,提高机组起动可靠性。
高温部件的检查维修计划根据计算机组的等效运行小时EOH (Equivalent Operating Hours )来制定。
在国家标准GB/T 14099.9 《燃气轮机 采购》第9部分 (等效国际标准 ISO 3977-9:1999)中,对EOH 的计算公式做出了规定。
但三大燃气轮机制造商(GE 、西门子、三菱重工)在各自的运行经验基础上,都规定了各自的EOH 计算公式,制定了相应的高温部件检修计划。
2 国家(国际)标准EOH 计算在国家标准GB/T 14099 《燃气轮机 采购》第9部分中,对EOH 的计算公式做出了规定,见公式(1),公式中考虑了各种运行过程影响机组寿命的加权系数。
)(221112211t b t b f t n a n a T ni i eq ++++=∑=ω (1)其中:a——每次起动的加权系数;1n——点火起动次数;1a——快速带负荷的加权系数;2n——快速带负荷次数;2t——快速温度变化的等效运行小时数,例如,由于负荷的突变或甩负荷;in——快速温度变化的次数;t——达到基本负荷额定输出功率运行的小时数;1b——以基本负荷运行的加权系数;1t——在基本负荷额定功率和尖峰负荷额定功率之间运行的小时数;2b——以尖峰负荷运行的加权系数;2f——燃用污染的、超出规范或非指定的燃料时的加权系数;——水或蒸汽回注时的加权系数;3 三菱燃气轮机EOH计算三菱F级燃气轮机的热通道部件维护间隔周期见表1。
表1 三菱F级燃机热通道部件检查维修周期三菱燃气轮机的EOH计算公式由实际运行小时数和修正的等效起动次数组成。
等效起动次数的修正是为了考虑各种运行方式对机组的寿命影响,主要有以下几项:(a)正常停机的实际次数;(b)甩负荷次数;(c)跳闸次数;(d)快速变负荷次数;三菱将热通道部件分为两类,燃烧筒、喷嘴、过渡段、联焰管和透平第1级动、静叶为1类热通道部件,透平第2、3、4级动、静叶为2类热通道部件,他们的EOH 计算公式见公式(2)。
F E A AOH EOH EOH ⨯⨯+=⋅⋅)()2()1(或 (2)其中:EOH(1):用于1类热通道部件的等效运行小时数; EOH(2):用于2类热通道部件的等效运行小时数; AOH :实际的运行小时数;E :正常停机、甩负荷、跳闸和快速负荷变动的等效次数,计算公式见公式(3)。
其中正常停机的等效次数仅针对2类热通道部件;A :正常停机、甩负荷、跳闸和快速负荷变动的等效次数的修正因数,其中正常停机的等效次数的修正因数仅针对2类热通道部件。
这是一个将启动次数转换为等效运行小时的因数,在点火加速过程中,会出现最大压应变,在停机时,会出现最大拉应变,因此对于单独的热部件,用时间常数来定义该因数。
在一个正常的起动和停机周期,1类热通道部件的寿命将消耗20小时,2类热通道部件的寿命将消耗10小时。
一个正常的起动和停机周期是指从零转速到全速空载,从全速空载到零转速。
F :燃料因数,燃烧天然气燃料时为1.0,燃烧液体燃料和双燃料时为1.25;()()()∑∑∑===+++=Dii Ci i Bi i LCi Ti LRi N E 111(3)其中:N :正常停机的实际次数,仅针对2类热通道部件; B :甩负荷次数;LRi :甩负荷修正因数,这是一个将甩负荷次数转换为等效起动次数的因数。
在甩100%负荷时,热通道部件的寿命削减是正常停机的6倍。
C :跳闸次数;Ti :跳闸次数修正因数,这是一个将跳闸次数转换为等效起动次数的因数。
如果燃机是在100%负荷下跳闸,热通道部件寿命的削减是正常停机的10倍。
D :快速负荷变动次数;LCi :快速负荷变动次数修正因数。
跟随电网频率的变动,燃机负荷允许在±5%之间变动,这种负荷变动不会影响热通道部件的寿命。
当出现非常快速和大的负荷变动时,对热通道部件寿命的影响根据三菱提供的曲线来估算。
举例:在一段时间内,机组的运行状况如下(燃天然气): 1)实际的运行小时数AOH 为780小时; 2)正常停机次数为35次;3)打闸次数3次,根据相关曲线计算,跳闸次数修正因数Ti 为18.8; 4)甩负荷3次,根据相关曲线计算,甩负荷修正因数LRi 为15.08;5)快速负荷变动,根据相关曲线计算,快速负荷变动次数修正因数LCi 为4.83; 由此可以得出:EOH(1) = 780+20 (15.08+18.8+4.83) = 1554.2 EOH(2) = 780+10 (35+15.08+18.8+4.83) = 1517.1由公式(2)和(3)看出,虽然三菱燃气轮机等效运行小时的计算公式与国家标准规定的EOH 计算公式不一样,但它也考虑了各种运行过程对机组寿命的影响,将各种非正常运行状况修正为等效起动次数来计算EOH 。
4 西门子燃气轮机EOH 计算西门子V94.3A 燃气轮机的热通道部件维护间隔周期见表2。
表2 西门子燃机热通道部件检查维修周期西门子燃气轮机的等效运行小时计算公式见公式(4)∑⨯⨯++==ni i EOH t b w f t n a t 11111 (4)EOH t —— 等效运行小时数;1n —— 起动次数; 1a —— 10(起动系数);i t —— 由于温度快速变化引起的等效运行小时; n —— 温度快速变化的次数;1t —— 达到基本负荷所需的运行小时数; 1b —— 1(基本负荷系数);f —— 燃料加权系数; w —— 喷水的加权系数;温度快速变化引起的等效运行小时i t 反映了机组负荷快速变化、机组甩负荷和打闸对机组寿命的影响。
机组负荷快速变化、机组甩负荷和打闸会使透平出口温度快速变化,西门子给出了两张计算i t 的图表,见图1和图2。
西门子规定,温度快速变化是指燃气轮机排气温度在10秒内的变化超过18℃。
燃气轮机的进口导叶在闭合或部分闭合时,燃气的质量流量减少,燃气轮机的冷却速度没有在进口导叶完全开启时快,燃机受到的热冲击也比较小,所以西门子在计算i t 时,要考虑进口导叶的开度。
11010010000100200300400E q u i v a l e n t o p o e r a t i n g h o u r sh°C图1 透平出口温度快速变化时的等效运行小时 i t透平出口温度的变化当透平出口温度从540℃快速变化到230℃(或从230℃快速变化到540℃)时,温度变化为310℃,从图1可以查出:1) 当入口导叶100%打开时,等效运行小时为71小时; 2) 当入口导叶50%打开时,等效运行小时为29小时; 3) 当入口导叶完全关闭时,等效运行小时为8小时;1101001000200300400500600E q u i v a l e n t o p e r a t i n g h o u r sh°C图2 跳闸或甩负荷时的等效运行小时 i t举例:如果透平出口温度为540℃,从图2可以查出:1)跳闸,同时入口导叶打开,等效运行小时为138小时; 2)甩负荷,同时入口导叶打开,等效运行小时为90小时; 3)跳闸,同时入口导叶关闭,等效运行小时为22小时;由公式(4)看出,西门子燃气轮机等效运行小时的计算公式与国家标准规定的EOH 计算公式基本一致,只是做了些简化。
5 GE 燃气轮机EOH 计算在机组燃烧天然气、带基本负荷连续运行、没有注水或蒸汽的基准条件下,GE透平出口温度公司设定了最长的检查维修周期的推荐值,见表3。
如果机组的实际运行模式与此基准不同,GE 采用维修系数来修正维修周期的推荐值,不采用EOH 计算方法。
表3 检查维修周期推荐值GE 的修正系数有2个,分别为“维修时间因素”和“起动因素”。
对连续运行机组,按“维修时间因素”来计算检修间隔;对起停调峰机组,按“起动因素”来计算检修间隔,见公式(5)。
起动因素”“维修时间因素”或“规定的推荐的检修周期表隔时间=机组实际需要的维修间1 (5)“维修时间因素”考虑了燃料种类的修正、燃烧温度的修正和蒸汽/水喷注的修正,用加权平均法按公式(6)进行计算。
PH D G P H A D G I M K f ++++++⨯⨯+)65.1()(=实际运行时间数加权计算时间数维修时间因素=(6)其中:G —— 燃用天然气,1年内带基本负荷运行小时数;D —— 燃用轻油,1年内带基本负荷运行小时数; H —— 燃用重油,1年内带基本负荷运行小时数; f A —— 重油修正系数;P —— 1年内带尖峰负荷运行小时数;)(I M K ⨯+ —— 考虑燃烧室喷水/蒸汽的修正系数;“起动因素”考虑了机组跳闸甩负荷的修正、紧急起动的修正和正常起动后快速加载负荷的修正,用加权平均法按公式(7)进行计算。
TF E NP NB NA T a F E NP NB NA ni iTi +++++-+++++∑=1)1(2203.15.0=实际起动次数加权计算起动次数起动因素= (7)其中:NA——1年内带部分负荷的起/停次数(小于60%负荷);NB——1年内带基本负荷的起/停次数;NP——1年内带尖峰负荷的起/停次数;E——1年内紧急起动次数;F——1年内快速带负荷的起动次数;T——1年内打闸次数;a——打闸修正系数;Tn——打闸类型次数(如,满负荷或部分负荷等);6 结论虽然在国家(国际)标准中规定了燃气轮机等效运行小时EOH的计算公式,但三大燃气轮机制造商并没有完全按照标准公式来计算。
考虑了各项影响机组寿命的因素,三菱和西门子有各自的EOH计算公式,GE公司则是先规定了理想状态下的热通道部件检查间隔期,再用维修系数来修正。