西门子SGT_600燃气轮机_25MW_在LNG上运用
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西门子 SGT6-5000(F) 燃机燃油进入燃气系统问题处理【摘要】系统调试是机组进入商业运行前的最重要一环,系统调试的成功与否直接关系这机组是否能进入正式的商业运行。
本文重点阐述了西门子SGT6-5000(F) 机组燃油调试过程中燃油进入燃气系统问题及解决方案,希望通过本文论述,为相关类型机组调试过程中遇到相似问题提供参考解决方案。
【关键词】西门子SGT6-5000(F)燃机燃油进入燃气系统问题解决方案1引言SGT6-5000(F) 燃机是西门子公司生产的新型9F级重型燃气轮机,燃机净出力232MW,属于大型燃机,沙特扎瓦尔项目是世界上第一个大规模部署该型号燃机的大型电站。
沙特扎瓦尔电厂包括新建3041MW的联合循环电站和配套的102.5万立方米海水淡化厂,其中山东电力建设第三工程有限公司负责电站建设,包括5组西门子SGT6-5000F 9F级联合循环机组、1组西门子SGT6-5000F 9F单循环机组,总合同额约24亿美元,海水淡化厂建设由韩国斗山负责。
SGT6-5000(F) 燃机由一个13级的高效率轴流式压气机(有一级入口可调导叶IGV及三级可调导叶VGV)、一个由16个燃烧器组成的环形燃烧系统、一个4级透平转子组成。
轴流式压气机转子和透平转子由中空的扭矩管连接,双轴承支撑,冷端驱动。
可采用天然气、燃油双燃料进行驱动。
2燃油进入燃气系统问题及原因分析2.1问题描述GT11在2020年1月23日准备进行燃料切换实验前使用燃气模式启动,由于分散度大启动失败后,西门子优化了启动的燃料分配系数,后续几次依然启动失败。
对燃烧器和天然气环管检查发现,底部的几个燃烧器#5-#10的stage A阶段管道中有大量的黑色废油和水的混合物。
经过西门子现场调试工程师汇报给西门子工程部,认为一个或者多个燃烧器内部燃油管路破裂,导致燃油泄漏到燃气管道中,倒流到燃料环管,运行时的高温导致部分碳化。
现场试验证明,对燃油管道注水燃气stage A阶段的#9,#8,#10的法兰接口有水流出。
【⾏业观察】2019年全球⼗⼤燃⽓轮机制造商导读:2019年,全球燃⽓轮机市场中:⼤型燃⽓轮机市场从剧烈下降到开始平稳,中⼩型燃⽓轮机则继续以强劲⽽稳定的速度增长,不过,在燃⽓轮机制造⼚商的排名中,前10位的燃⽓轮机制造商仍然是⼤型制造商。
相⽐于其它发电设备,在发电效率、调峰灵活性、低污染排放等⽅⾯,燃⽓轮机仍具备诸多优势,并且在储能和燃氢技术⽅⾯的应⽤探索,预计未来⼏年,燃⽓轮机仍是发电设备市场不可缺少的装备之⼀。
什么是燃⽓轮机,它如何⼯作?燃⽓轮机是⼀种内燃机,其将燃料的化学能以旋转动⼒的形式转换为机械能,这种机械能可⽤于为各种⼯业过程提供动⼒,发电是其最重要的应⽤之⼀。
燃⽓轮机的优点包括⾼可靠性,低运⾏成本和⾼功率密度,燃⽓轮机也可以使⽤清洁和可再⽣的能源运⾏,从⽽减少碳排放。
在热电联产或热电联产(CHP)过程中使⽤的燃⽓轮机通过利⽤废⽓产⽣进⼀步产⽣蒸汽来提⾼电⼚的效率,燃⽓轮机的这些好处以及更严格的碳排放标准将在未来⼏年推动对燃⽓轮机的需求。
燃⽓轮机⾏业分析各家对燃⽓轮机市场的未来变化出现分歧,德国西门⼦公司则认为燃⽓轮机市场已经达到顶峰,开始拆分该业务,计划将其独⽴上市,甚⾄表⽰愿意让出控股股东的位置。
美国GE公司则表⽰继续看好,并且认为它将与GE公司的航空发动机和船⽤燃⽓轮机形成协同效益。
燃⽓轮机技术发展最重要的⽅向仍然是效率,这是燃⽓轮机制造商的主要投资领域。
例如,GE公司2019年推出的最新7HA.03机型和西门⼦的HL级重型燃⽓轮机在发电效率上都取得了新突破,其联合循环发电效率正朝着突破65%效率的⽅向逼近。
因此,燃⽓轮机制造商越来越关注提供技术先进和强⼤的产品,这将有助于全球燃⽓轮机市场在2020年复合年增长率可能超过3%。
全球⼗⼤燃⽓轮机制造商及其产品(注排名不分先后)GE发电成⽴于 1892年总部:美国纽约斯克内克塔迪⽹站:GE发电是美国GE公司旗下的⼦公司,其可以提供⾮常⼴泛的发电产品,包括燃⽓轮机,汽轮机、发电机、测量和控制系统、核反应堆、⽯油⽣产设备,太阳能电池板,热回收蒸汽发⽣器(HRSG)和风⼒涡轮机。
10-F1121K-A01-01华电天津北辰风电园分布式能源站可行性研究报告说明书(内审后修改版)北京国电华北电力工程有限公司2010年3月 北京批 准: 任晓东审 核: 王建荣校 核: 虞 强 杨 栋 周 军 杜小军孙 茗 周建军 刘 军 聂恒宽 丁 宁葛淑云 孔庆琦 贾 剑 张性惠 韦思亮罗克宇 唐振宁 咸海生 张宝生编 制: 赵恩蝉 赵焕国 王文臣 潘国英 潘书京何赞峰 张 鹏 赵 辉 林洪文 孟宪斌郭艳芬 于 南 李长华 庄丛国 申 斌李洪奎 刘 静 于明路 翟立新说明书及专题报告目录序号 报告名称 图 号1 说明书 F1121K-A01-012 场地与地基处理专题报告 业主另行委托3 投资估算及经济评价 F1121K-A01-E-01 4图纸目录序号 图 名 图 号1 厂址地理位置图 F1121K-A01-Z-012 厂址总体规划图 F1121K-A01-Z-023 厂区总平面布置图(方案一) F1121K-A01-Z-034 厂区总平面布置图(方案二) F1121K-A01-Z-045 厂区总平面布置图(方案三) F1121K-A01-Z-056 原则性热力系统图 F1121K-A01-J-017 原则性燃烧系统图 F1121K-A01-J-028 主厂房平面布置图(方案一) F1121K-A01-J-039 主厂房剖面布置图(方案一) F1121K-A01-J-0410 电气主接线 F1121K-A01-D-0111 化学水系统图 F1121K-A01-H-0112 供水系统图 F1121K-A01-S-0113 夏季水量平衡图 F1121K-A01-S-0214 冬季水量平衡图 F1121K-A01-S-0315 施工组织设计总布置图 F1121K-A01-Q3-0116 全厂自动化系统规划图 F1121K-A01-K-0117目 录1 概 述 (1)1.1 项目概况及编制依据 (1)1.2 研究范围与分工 (15)1.3 建厂外部条件及主要设计原则 (16)1.4 工作简要过程及主要参加人员 (19)2 电力系统 (20)2.1 电力系统概况 (20)2.2 电力市场预测 (22)2.3 电力平衡 (23)2.4 建设必要性 (25)2.5接入系统方案 (28)3 热负荷分析 (28)3.1 供热概况 (28)3.2 规划热负荷 (29)3.3热负荷的分类及特点 (35)3.4 设计热负荷 (36)3.5机组供热能力(暂按南汽厂提供的抽汽参数) (38)3.6 供热介质及参数 (39)3.7 供热系统 (39)3.8机组运行方式及供热可靠性 (40)4 燃料供应 (40)4.1 燃料来源及供应保证 (40)4.2 过渡燃料的论证 (40)4.3 燃料品质 (41)4.4 燃料运输及燃料消耗量 (41)5 厂址条件 (42)5.1 厂址方案概述 (42)5.2 交通运输 (44)5.3 水文气象 (45)5.5 地震、地质及岩土工程 (53)6 工程设想 (57)6.1 全厂总体规划及厂区总平面布置 (57)6.2 装机方案 (62)6.3 主机技术条件 (73)6.4 热力系统 (75)6.5 燃烧系统 (79)6.6 电气部分 (79)6.7 燃料输送系统 (85)6.8 化学部分 (85)6.9 热工自动化部分 (86)6.10 主厂房布置 (90)6.11 建筑结构部分 (90)6.12 供水系统 (97)6.13 水工构筑物 (102)6.14 消防系统 (103)6.15 采暖通风 (104)7 环境保护 (109)7.1 建厂地区环境现状 (110)7.2 建厂地区环境质量现状 (111)7.3 环境保护标准 (113)7.4 本期工程概况 (113)7.5 本期工程污染物排放情况及主要环保措施设想 (114)7.6 环境影响简要分析 (117)7.7 环保投资费用 (119)7.8 初步结论与建议 (120)8 水土保持 (121)9 土地利用情况 (121)10 劳动安全 (122)10.2 危险因素分析 (122)10.3 防护设施设计 (124)10.4 劳动安全投资及安全机构的设置 (126)10.5 结论与建议 (127)11 职业卫生 (128)11.1 概 述 (128)11.2 危险因素分析 (129)11.3 防毒及防化学伤害 (129)11.4 采暖、通风 (130)11.5 防噪声、防振动 (130)11.6 其他防护措施 (130)11.7 职业卫生专项投资及检测机构的设置 (130)11.8 结论与建议 (131)12 节约和合理利用能源 (132)12.1 概 述 (132)12.2 本工程遵循的节能标准及节能规范 (132)12.3 项目所在地能源供应状况分析 (135)12.4 本工程设计所采取的节能措施及效果 (136)13 人力资源配置 (144)14 项目实施的条件和建设进度及工期 (144)14.1 项目实施的条件 (144)14.2 项目实施的建设进度和工期 (149)15 投资估算及财务分析 (150)15.1 投资估算编制说明 (150)15.2 经济评价 (153)16 风险分析 (157)16.1 经济风险评价 (157)16.2 抗灾能力风险评价 (158)16.3 工程技术及政策风险评价 (159)17 经济与社会影响分析 (160)17.1 经济影响分析 (161)17.2 社会影响分析 (162)18 结论及建议 (163)18.1 主要结论意见及总的评价、建议 (163)18.2 主要技术经济指标 (167)18.3 需要进一步做的工作 (169)1 概 述1.1 项目概况及编制依据1.1.1 中国华电集团新能源发展有限公司《华电天津北辰风电园分布式能源站可行性研究设计委托书》。
SGT6-5000F(5)燃机ULN超低氮燃烧器结构和保护特点王永果摘要:本文描述了西门子SGT6-5000F(5)所使用ULN燃烧器部分关键的保护和调整的特点,这种燃烧器已经运用于最新的SGT-8000H燃机,即将在国内投产,因此西门子独特的燃烧器设计结构和保护理念值得学习和借鉴。
关键词:燃气轮机;ULN;ACDMS沙特扎瓦尔电厂拥有12台西门子SGT6-5000F(5)燃机,此型号燃机是西门子收购的美国西屋燃机W501F经过改型而成,安装了商业上称为“超低氮氧化物”(Ultra Low NOx)燃烧器。
ULN系统除了采用常规的扩散燃烧值班燃烧以外还具有采用预混值班级的五阶段预混合燃烧过程,装配这种燃烧系统保证Siemens SGT6-5000F燃气轮机世界级的可靠性和操作灵活性,相关技术已经用于SGT6-3000E,SGT6-6000G和SGT5-8000H等相关机型当中.本文将介绍ULN燃烧器基本的构成和在运行的典型保护和自动调整,从中可以了解西门子ULN燃烧器的运行中突出特点。
1 燃烧系统简介SGT6-5000F(5)燃机燃烧系统拥有16个双燃料燃烧器,每个燃烧器的燃气系统主要包括A、B、C、D、P stage五级燃料节流阀和喷嘴。
燃油作为备用燃料,燃油系统主要有A、B、P stage三级燃料节流阀和喷嘴。
燃烧器主要包括燃烧器导流衬套(combustor basket);燃烧器(support housing);和过渡段(transition)组成(图一)。
DLN燃烧器中心采用两级值班火焰模式的喷嘴,称为值班火焰,包括扩散级P stage和先导预混级 D stage,采用了旋流器燃料喷射(swirler fuel injection)技术。
其外围布置了8个预混主喷嘴,这8个预混喷嘴被分成两个燃料级:A stage和B stage,每个燃料级均有四个喷嘴。
值班喷嘴采用强旋流的气动设计,出口处形成稳定的回流区使火焰稳定,主喷嘴出口处不会形成回流区,C stage是经燃料小环管套在燃烧器导流衬套外部,压气机排气逆流进入燃烧器前与C stage的燃料进行充分的混合。
机械与动力工程河南科技Henan Science and Technology总第876期第5期2024年3月收稿日期:2023-11-28作者简介:汪重阳(1993—),男,硕士,助理工程师,研究方向:燃气—蒸汽联合循环发电技术。
SGT-700燃机进气系统运维分析汪重阳1 赵占伟1 杜 威1 魏继光2(1.华润电力郑州航空港智慧能源有限公司,河南 郑州 451162;2.河南华润电力首阳山有限公司,河南 洛阳 471000)摘 要:【目的】为提高燃气轮机的工作性能和可靠性,保证燃机进口空气的质量和纯度,因此,需要对燃机进气系统加以研究。
【方法】以西门子SGT-700燃气轮机为例,对燃机进气系统进行简要介绍,并对可能发生的一些故障进行剖析,提出燃机进气系统的操作和检修方法。
【结果】分析结果表明,采用脉冲反吹方法对燃机进气系统进行吹扫,可以提高整体的过滤效率,确保高效过滤器的使用寿命,并有效防止进气系统结冰。
【结论】燃机进气系统需要寻求与之相匹配的运行与控制方法,以确保燃气轮机在使用过程中的高效、安全、稳定运行,并降低运行成本,提高设备运行效率。
关键词:燃气轮机;进气系统;操作检修方法中图分类号:TK11 文献标志码:A 文章编号:1003-5168(2024)05-0024-04DOI :10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2024.05.005Analysis on Operation and Maintenance of SGT-700 Gas TurbineIntake SystemWANG Chongyang 1 ZHAO Zhanwei 1 DU Wei 1 WEI Jiguang 2(1. China Resources Power Zhengzhou Airport Smart Energy Co., Ltd., Zhengzhou 451162,China;2.Henan China Resources Power Shouyangshan Co., Ltd., Luoyang 471000,China)Abstract: [Purposes ] In order to improve the performance and reliability of gas turbines, it is necessaryto ensure the quality and purity of the inlet air of the gas turbine. Therefore, it is necessary to study theintake system of the gas turbine. [Methods ] Taking Siemens SGT-700 gas turbine as an example, a brief introduction is given to the intake system of the gas turbine, and some possible faults are analyzed. Theoperation and maintenance methods of the intake system of the gas turbine are proposed. [Findings ] The example analysis results show that using the pulse back blowing method to purge the intake system of the gas turbine can improve the overall filtration efficiency, ensure the service life of the high efficiency fil⁃ter, and effectively prevent the icing of the intake system. [Conclusions ] The gas turbine intake system needs to seek matching operation and control methods to ensure the efficient, safe, and stable operationof the gas turbine during use, reduce operating costs, and effectively improve equipment operating effi⁃ciency.Keywords: gas turbine; air intake system; operation and maintenance methods0 引言郑州市某区域型燃气分布式能源电站安装两套配置SGT-700燃机的燃气-蒸汽联合循环机组,在机组性能保证工况下,100%负荷时燃气轮机发电机组的出力 P =31.452 MW ,每小时耗气量F =9 299 m 3/h 。
发电:简单循环(ISO) 47.5 MW(e) / 50.5 MW(e)联合循环 2x1 (ISO) 135.4 MW(e) / 143.6 MW(e) / energy术语SC: 简单循环CC: 联合循环SCC: 西门子联合循环DLE: 干式低排放HRSG: 余热锅炉PMG: 永磁同步发电机EOH: 等效运行小时数OEM: 原始设备制造商西门子SGT-800型工业燃气轮机集可靠耐用的工业设计与高效率、低排放的特点于一身,同时在燃料、运行条件、维护理念、成套解决方案等方面具备广泛的灵活性,可满足当前及未来的市场需求。
SGT-800型燃气轮机可为一系列工业发电客户如能源公司、独立发电商、公用事业公司和市政电力部门提供经济效益极具竞争力的解决方案。
满足不同需求的出色能力SGT-800型燃气轮机较高的效率和产汽能力使其在热电联产和联合循环电厂(包括流程工业和区域供热)中表现优异。
其耐用的设计和经过验证的高可靠性也使SGT-800型燃气轮机成为炼油厂以及其它油气客户的理想选择。
SGT-800 型燃气轮机有两种功率等级,其 ISO 额定功率为 47.5 MW(e)和50.5 MW(e)。
如果需要在较高的环境温度(高于33°C )获得优异性能,可选用高温匹配型压气机,以提高输出功率和效率。
燃气轮机的主要特点耐用的工业设计运行简单可靠的双燃料干式低排放技术出色的可用性和可靠性性能衰减率低稳定的甩负荷能力(超速小于5%)所需的供气压力较低大修间隔期及总体寿命长。
运行、燃料和应用的灵活性针对炎热和寒冷气候条件下的标准选件适应不同的运行方案和瞬态响应符合电网规范的标准选件气体燃料成分的多样化有载燃料切换能力优化成套解决方案高排烟余热,具备优异的热电联产/联合循环特性SGT-800型工业燃气轮机SGT-800型成套发电设备34SGT-800型燃气轮机技术规格轴流压气机15级轴流压气机—3级可调导向叶片电子束焊接的转子铬基合金动叶和静叶可磨蚀密封件可控扩散叶面型线燃烧室与排放控制干式低排放燃烧系统30个双燃料DLE 燃烧器安装在环形燃烧室中环形焊接金属板设计隔热的内表面涂层燃料系统单一气体燃料或双燃料(气体/液体燃料) 有载燃料切换能力甩负荷能力供气压力要求 27-30bar (绝对压力值) (390-435psi(绝对压力值))透平单模块型高效三级透平– 前两级和静叶法兰由空气冷却– 第三级有扣联叶顶围带轴承可倾瓦径向轴承和止推轴承振动和温度监控减速箱双螺旋设计冷端驱动发电机转速1,500 rpm 或1,800 rpm ,适于50 Hz 或60 Hz 的情况发电机■ 四极设计■ 额定电压:10.5 kV/11.0 kV/13.8 kV ■ 50 Hz 或 60 Hz ■ 防护等级 IP54■ 励磁电源来自永磁同步发电机(PMG )■ 符合IEC/EN 6034-1标准润滑润滑油系统安装在独立的撬块上(典型成套装置)或整合于燃气轮机撬块上(单点起吊式成套装置)■ 带直流后备电源的3x50%交流驱动润滑油泵■ 油冷却器和加热器启动变频器驱动(VSD )启动电机与变速箱连接控制系统■ 西门子Simatic 控制系统■ 分布式输入/输出其它■ 直接轴向排气■ 火灾与气体检测设备■ 压气机清洗选项空气进气过滤可选择静态过滤器、脉冲式清洁过滤器或HEPA 过滤器■ 碳钢或不锈钢制罩壳,噪声等级(85dB(A)标配)5维护灵活标准的维护方案–基于运行小时和周期的维护方案 –大修间隔时间长达60,000等效运行小时 –现场维护或模块化大修,无需特殊车间维护 – 非现场维护方案:快速更换核心机,最大化机组的可用率 维护设计–紧凑模块化结构,易于维护 –可拆卸燃烧器,便于简单、快速检查 –垂直分拆式压气机外壳,便于进出 –燃气轮机可通过滑轨自罩壳内移出 多个内孔窥视仪检查口客户支持授权服务中心的全球支持网络西门子 7/24 全天候支持,包括紧急服务和专家咨询 全面现场服务远程诊断服务,包括协同故障排除和远程解决问题 OEM 产品升级 关于运行及维护的培训多种维护及服务合同可选性能规格维护灵活,高可用性*联合循环机组 SCC-800 还可采用两台以上的 SGT-800 型燃气轮机。
西门子SGT5-4000F(2)型燃气轮机预混燃烧器改造技术介绍摘要:本文介绍了NOx的生成机理,西门子SGT5-4000F(2)型燃气轮机的三种燃烧模式,针对该型燃气轮机NOx排放偏高的现象重点介绍了预混燃烧器的改造方法和效果,为同类型燃气轮机降低NOx排放和提高燃烧稳定性提供了有效的解决方案。
关键词:NOx排放;预混燃烧器;9孔改8孔一、引言近年来,随着雾霾天气的进一步加重,环境压力与日俱增,燃气机组的环保排放要求也越来越高,低NOx排放成为燃气轮机发电重点研究的方向。
西门子SGT5-4000F(2)型燃气轮机预混燃烧器做9孔改8孔技术改造,既能提高燃烧稳定性,又能有效降低火焰中心温度从而降低NOx排放量。
二、氮氧化物的生成机理氮氧化物(NOx)是指氮的氧化物的总称,环境监测废气中的氮氧化物一般是指NO和NO2的总称。
研究表明,NOx的生成途径有三种:(1)热力型NOx,指空气中的氮气在高温下氧化而生成NOx;(2)燃料型NOx,指燃料中含氮化合物在燃烧过程中进行热分解,继而进一步氧化而生成NOx;(3)快速型NOx,指燃烧时空气中的氮和燃料中的碳氢离子团如CH等反应然后快速与氧气反应生成NOx。
快速型NOx通常所占比例不到5%;萧山天然气气源中含氮化合物的含量非常低,所占体积分数不超过0.1%,因此燃料型NOx的比例也很低;在温度低于1500℃时,热力型NOx的生成率很低,但是在1500℃以上时,热力型NOx生成速度迅速增长,尤其是1650℃以上时,热力型NOx的生成率将大幅提高,且温度越高,生成率就越高。
故燃气轮机NOx的排放量主要来自于热力型。
三、西门子SGT5-4000F(2)型燃气轮机的燃烧运行模式西门子SGT5-4000F(2)型燃气轮机燃烧器组件由扩散、预混、值班燃烧器组成,并根据不同的燃烧工况进行切换,称为“三段混合燃烧器”。
相对应的,此类型燃烧器有扩散、预混和值班三种燃烧模式。
浅论SGT6―5000F型燃气轮机组油循环【摘要】本文通过对委内瑞拉新中心电厂项目的燃气轮机组在安装过程中所进行的润滑油循环、控制油循环、燃油循环工作介绍,进而对西门子的SGT6-5000F这一类型燃气轮机在安装工作中所必需的各种油循环工作进行学习和分析,同时根据该类型燃气轮机的各种油循环经验总结,可以为今后同类型或相类似燃气轮机的各种油循环工作提供一定的借鉴作用。
【关键词】润滑油循环控制油循环燃油循环委内瑞拉新中心电厂项目位于委内瑞拉Carabobo州Palito镇北面的大西洋西海岸边,距离首都Caracas约220公里,东面约30公里为卡贝略港。
该项目为EPC项目,业主是委内瑞拉国家石油集团公司PDVSA,为单循环燃气轮机发电厂,总装机容量77.2万千瓦(容量193MW燃气发电机组4台)。
新中心电厂项目采用的是西门子SGT6-5000F型三轴式工业燃气轮机,这是西门子燃机系列中重量轻,效率高的重载燃气轮机。
该型号燃机在150-200MW功率范围内运行稳定,并且支持多燃料燃烧,可提供最优的功率-质量比率。
在中国燃机市场,以西门子和GE的机组为主,西门子的机组相对于GE的机组有它的优点和缺点。
优点在于运行稳定,检修难度小,维护简单,而它的缺点就是安装工作量大,安装难度大。
这就意味着西门子燃机的安装过程直接关系到后期机组的运行和维护。
本文所要分析的就是在机组安装过程中所要进行的润滑油循环、控制油循环和燃油循环工作。
1 SGT6-5000F型燃气轮机设备构成西门子燃气轮机SGT6-5000F主机包括以下设备:SGT6-5000F燃气轮机、发电机。
与其相配套的燃气轮机辅助设备包括:润滑油模块、液压油模块、燃油模块、燃油注水模块、电气控制室、水洗模块、空压机模块、消防模块、励磁模块、启动模块、转子空冷器,发电器冷却进气系统等。
2 油循环准备工作在SGT6-5000F型燃气轮机的安装工作中,油循环工作是非常重要的一项工序。
西门子SGT-8000H燃气轮机技术特点及联合循环应用介绍戴云飞;刘可【摘要】High power output , high operational flexibility , low heat rate and low emission are the main direction of heavy duty gas tur-bine technology development .This paper briefly describes the whole design R&D progress of SGT 5/6-8000H and introduce the detailed feather of rotor , compressor , combustor and turbine .The operational flexibility is also elaborated in terms of load gradient rate , fuel flexibility, fast startup and loading and emission control .In the last, the different application H class gas turbine in combined cycle is introduced .%高出力、高运行灵活性、低热耗、低排放是当今先进重型燃气轮机技术发展的主要方向。
本文简要地叙述了西门子SGT5/6-8000H燃气轮机研发过程,着重对该H级燃气轮机的压气机、燃烧器、透平和转子等主要部件的结构特点进行了详细介绍,并从变负荷率、燃料灵活性、快速启动及污染物排放控制技术等方面阐述了H级燃气轮机在运行灵活性的特点,最后介绍了H级燃气轮机在联合循环方面的应用以及联合循环选型时应考虑的因素。
【期刊名称】《燃气轮机技术》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】4页(P14-17)【关键词】燃气轮机联合循环;运行灵活性;FACYTM【作者】戴云飞;刘可【作者单位】上海申能临港燃气轮机发电有限公司,上海 201306;上海申能临港燃气轮机发电有限公司,上海 201306【正文语种】中文【中图分类】TK4791 西门子H级燃气轮机研发过程简介2000年10月,西门子公司首次提出H级燃气轮机的研发计划[1],2007年4月在柏林工厂完成了首台SGT5-8000H型燃气轮机原型机组装,并于2007年12月至2009年8月在德国巴伐利亚州Irsching 4电站成功完成全部燃气轮机单循环验证性试验项目,随后进入单轴联合循环安装和调试,最终于2011年7月完成整台联合循环调试,这标志着世界首台H级燃气-蒸汽联合循环机组进入商业运行阶段。
600MW超超临界汽轮机介绍第一部分两缸两排汽 600MW超超临界汽轮机介绍0 前言近几年来我国电力事业飞速发展,大容量机组的装机数量逐年上升,同时随着国家对环保事业的日益重视及电厂高效率的要求,机组的初参数已从亚临界向超临界甚至超超临界快速发展。
根据我国电力市场的发展趋势,25MPa/600℃/600℃两缸两排汽 600MW 超超临界汽轮发电机组将依据其环保、高效、布局紧凑及利于维护等特点占据相当一部分市场份额,下面对哈汽、三菱公司联合制造生产的25MPa/600℃/600℃两缸两排汽600MW超超临界汽轮机做一个详细的介绍。
1 概述哈汽、三菱公司联合制造生产的600MW超超临界汽轮机为单轴、两缸、两排汽、一次中间再热、凝汽式机组。
高中压汽轮机采用合缸结构,低压汽轮机采用一个48英寸末级叶片的双分流低压缸,这种设计降低了汽轮机总长度,紧缩电厂布局。
机组的通流及排汽部分采用三维设计优化,具有高的运行效率。
机组的组成模块经历了大量的实验研究,并有成熟的运行经验,机组运行高度可靠。
机组设计有两个主汽调节联合阀,分别布置在机组的两侧。
阀门通过挠性导汽管与高中压缸连接,这种结构使高温部件与高中压缸隔离,大大地降低了汽缸内的温度梯度,可有效防止启动过程缸体产生裂纹。
主汽阀、调节阀为联合阀结构,每个阀门由一个水平布置的主汽阀和两个垂直布置的调节阀组成。
这种布置减小了所需的整体空间,将所有的运行部件布置在汽轮机运行层以上,便于维修。
调节阀为柱塞阀,出口为扩散式。
来自调节阀的蒸汽通过四个导汽管(两个在上半,两个在下半)进入高中压缸中部,然后进入四个喷嘴室。
导汽管通过挠性进汽套筒与喷嘴室连接。
进入喷嘴室的蒸汽流过冲动式调节级,然后流过反动式高压压力级,做功后通过外缸下半的排汽口进入再热器。
再热后的蒸汽通过布置在汽缸前端两侧的两个再热主汽阀和四个中压调节阀返回中压部分,中压调节阀通过挠性导汽管与中压缸连接,因此降低了各部分的热应力。
它体重相当于加满油的空客A380,出力堪比1200辆保时捷911汽车的涡轮增压发动机。
它是创造世界纪录的发电设备,将天然气联合循环发电净效率提升到60.75%,以更高效率推动世界前行。
它是谁?如果说航空发动机是“工业之花”,那么超大型燃气轮机就是“皇冠上的明珠”。
重型燃气轮机是21世纪动力设备的核心,燃气轮机技术是目前世界公认标志国家工业基础先进程度的关键技术。
而超大型燃气轮机公认是最难制造的机械装备。
西门子SGT5-8000H超级燃气轮机是世界最大的燃气轮机,重390吨(相当于一架加满油的空客A380),长13.1米,宽4.9米,高4.9米,功率为375MW(相当于13架空客A380引擎功率的总和,或者尼迷兹号航母总功率194MW的近两倍)。
1台SGT5-8000H的发电量,足够1个工业化大城市用电量。
西门子SGT5-8000H超重型燃气轮机的涡轮叶片,要承受超过1500°C的高温,超过了GE90涡扇航空发动机与F404喷气发动机的涡轮进口温度。
由于涡轮叶片叶尖转速超过1700公里/小时,巨大的离心力使每个刀片一端接触到的10,000倍地球的引力。
叶片不能有任何瑕疵,误差仅为几十微米,否则就算报废。
因此有说法是一片叶片等价于一辆宝马。
西门子使用镍合金来制作轮机叶片,因为镍合金能够在负荷的方向上固化成单晶体,不易破裂。
此外,有一个双层阻热涂层能够起到隔热作用。
叶片的风冷特性也被优化了。
开发人员还优化了叶片外形,减少了压缩机叶片尖端的涡流造成的损耗。
为实现这点,他们模拟了压缩机内部的三维流体力学——对计算机模拟而言这是极具挑战的。
SGT5-8000H结合了当今最好产品线特点和科技成果,是目前西门子燃机的“当家花旦”,首台机于2011年7月投入商业运行。
实际上,早在2004年,西门子就已经完成了该产品的研发。
2007年经过一系列严格测试的首台产品,即原型机就已出厂。
但是,身为严谨的德国人,怎么会急于轻易交付产品呢?他们罔顾市场计划和成本,将这台跟一架加满油的空客一样重的大家伙,辗转运到了1500公里外的巴伐利亚。
【行业动态】西门子宣布旗下H级燃机已超过20万工作小时重型燃气轮机是“工业皇冠上的明珠”,21世纪一个国家制造业高度发达的标志之一,也是目前世界公认标志国家工业基础先进程度的关键技术。
而超大型燃气轮机公认是最难制造的机械装备。
西门子SGT5-8000H超级燃气轮机是世界最大的燃气轮机,重390吨,相当于一架加满油的空客A380,长13.1米,宽4.9米,高4.9米,功率为375MW,相当于13架空客A380引擎功率的总和,或者尼迷兹号航母总功率194MW的近两倍。
1台SGT5-8000H的发电量,几乎可以足够一个厦门市所有居民用电的需要。
最近两个H级燃机订单来自于2016年1月的墨西哥CFE Empalme II联合循环电厂。
该SGT-8000H燃气轮机在德国柏林和美国夏洛特市制造,然后从这2个地方发往全球各地。
第一台SGT5-8000H燃气轮机于2011年在德国易兴镇投入商业运行,紧接着2013年之后,就陆续有SGT6-8000H燃机落户美国佛罗里达州的卡纳维拉尔角电厂和韩国唐津电厂。
西门子通过累积的20万工作小时数据,和23年的燃机运行经验,正在持续的推进H级燃机的研发。
西门子电力和天然气部门的负责人西奥马斯表示:“SGT-8000H 燃机能够达到非常高的效率,并且启动时间段,负载能力变化快。
SGT-8000H燃气轮机已广泛应用于电厂,通过超过20万小时的运行后证明了自己:超过99%的可靠性,和96%的可靠性。
”SGT-8000H燃气轮机循环电厂获得了超过60%的发电效率。
在杜塞尔多夫电厂已经创造了三项新的世界纪录。
该工厂还能够提供300MW的热量,为杜塞尔多夫城市集中供热。
燃气轮机已经被证明是最有效的燃料转换成可用能量的方式之一。
电厂的高燃料效率在满足经济上的同时,将减少对环境的重要影响。
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LNG应用市场还需政策扶持在当前我国能源结构调整、大气治污的背景下,如何有效利用LNG是业内人士普遍思考的问题。
日前,在辽宁葫芦岛举行的“西门子LNG压缩机技术论坛”上,西门子(中国)高级副总裁、发电集团总经理张天贵表示,全球天然气需求持续增长,未来非经合组织国家的需求将超过经合组织,而新兴行业如交通领域的需求将持续增加。
近年来,天然气市场和产业飞速发展。
目前,我国已建成LNG码头接收站10座,其中包括中海油深圳、莆田等;在建LNG码头接收站5座,规划中的还有11座。
西门子中国发电集团LNG燃机项目总监周华表示,我国LNG工厂已运行86座,在建约46座,规划约85座,工厂主要分布在我国的西北地区。
2013年,这些工厂的开工率达到56%。
此外,我国LNG的气源多样化,其中,天然气占80%、煤层气占6%,煤制气占6%,焦炉气占5%,垃圾占5%。
交通应用大有可为在能源行业,天然气调峰是重要的利用途径。
但在我国,受制于天然气气价较高,天然气管网尚不完善,峰用气量小,尚无调峰价格政策等,天然气利用远没有期望值高。
在此次论坛上,张天贵表示,中国市场每年30%-50%的增幅高于其他国家,未来中国将发展成为重要市场。
天然气价格上调后,对于LNG市场将产生何种影响还不得而知,国家会否出台支持政策的不确定性也影响这一市场。
但从燃气发电到天然气液化,西门子的产品战略布局完整,为中国充分利用天然气进行结构调整做好了准备。
数据显示,截至2013年底,中国国内CNG加气站约3800多座,CNG车辆约138万辆。
其中,公交车约8万辆,出租车约130万辆。
已建成LNG加气站800座,正在设计的加气站有1400多座;LNG重卡约12万辆,LNG公交和长途大巴约2万辆。
从目前的发展态势看,LNG加气站发展速度快于CNG加气站,预计2014年底约建成2000座。
除汽车外,LNG船舶也在蓬勃发展。
目前约有LNG加注趸船5艘,LNG 货运船约100余艘,正在设计建设LNG岸基加注站约50座。