燃气轮机与联合循环(第13课 燃气轮机的控制)
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浅谈燃气轮机联合循环机组的运行前言:随着国家环保法的出台和构建资源节约型环境友好型社会的要求对机组经济环保的运行水平的要求越来越高,浙江大唐国际江山新城热电厂建设两套燃气-蒸汽联合循环供热机组。
全厂配置为:2台S106F燃气轮机、2台燃机发电机、2台余热锅炉、2台供热蒸汽轮机和2台汽轮发电机,以及相应配套设施。
燃气轮机设备为GE公司PG6111FA型燃机(简称6FA)[1]。
通过总结浙江大唐国际江山新城热电厂两台蒸汽联合循环机组投产以来的运行经验,从机组的经济调度管理、节能降耗、运行分析等几个方面介绍6FA蒸汽联合循环机组经济环保运行工作。
1 全面掌握厂内生产状况认真分析内外环境影响及时对系统运行方式进行调整,如我厂对汽机循环水系统根据环境温度和机组负荷情况适时调整循环水泵运行台数,以保证汽轮机经济运行,保证厂用电率达到最低,环境温度高时,为保证机组真空度,提高经济性,使用两泵三塔运行方式,环境温度低时,一台机组运行一台循环泵;减少循环水泵耗电量。
2 调整机组负荷,避免电网考核在保证一次调频不被考核情况下,尽量多带负荷,使机组的效益最大化最大限度避免或减少电网电量考核,发电厂机组负荷或出力接受并跟踪省调遥调负荷指令,发电厂机组负荷只能在允许的范围内波动,否则将会被处以严厉的经济处罚。
保证机组出力时刻跟踪调度负荷指令,保证燃机机组AVC装置的投入率和合格率,鉴于燃机电厂启停频繁优化AVC闭锁定值,提高装置调节性能和稳定性,加强对燃机一次调频的考核管理免考申请的积极申报,调峰补偿核对。
但是投运AGC机组负荷将出现波动,在燃机负荷低于85%机组效率将出现明显拐点严重影响经济性,如果进入低负荷运行将出现机组排放不达标等情况,在部分负荷时段将引起机组排气超温影响机组寿命,为满足一次调频的要求根据环境温度控制燃机FSR输出与温控限值偏差在两个基准值,避免机组进入温控模式,并根据电网公司两个细则积极申请补偿。
燃气轮机联合循环机组旁路控制说明王铭东方电气自动控制工程有限公司四川德阳618000摘要:本文对燃气轮机联合循环机组汽机旁路控制系统的调节方式、控制方式及其作用进行了简单的介绍和分析。
国内投 运的M 701F 型燃气轮机肩负着电网要求的日起停、调峰、调频需求。
其中旁路系统起到极其重要的功能性作用。
关键词:燃气轮机联合循环机组;旁路系统机械化工_________________________________________________________________________________科技风2〇17年8月上D 01:10.19392/j . cnki . 1671-7341.201715118燃气轮机联合循环机组由以下三部分构成:燃气轮机、蒸 汽轮机、发电机,机组的主要做功部分是燃气轮机和余热锅炉。
燃气轮机在做功的同时,将高温度的排气排人余热锅炉进行二 次利用,加热余热锅炉中的除盐水,进行蒸汽输出。
蒸汽进人 蒸汽轮机进行做功,旁路控制阀和主蒸汽调节阀用于调节气包 压力及控制蒸汽品质。
旁路控制参数的设定关系着机组的优 化运行。
本文着重介绍、分析了我公司联合循环燃机旁路系统 的逻辑和工作状况。
1旁路控制系统分析M 701F 型燃气轮机配置的旁路系统为100%流量阀门。
随着燃机的启动,旁路系统可以让余热锅炉出口蒸汽的温度、压 力快速提升,让汽机尽快进汽做功。
旁路系统还兼具着保护汽 轮机的功能,当机组发生跳机或甩负荷时,旁路系统迅速将主 蒸汽隔离,避免汽机超压。
旁路控制系统功能介绍:(>燃气轮机启动时,排气温度低,锅炉出口蒸汽温度、压 力不达标,旁路系统将这些蒸汽排人凝汽器,并尽快让蒸汽品 质达到进气要求提升汽机启动时间。
(d )燃气轮机运行时,旁路控制阀跟踪主蒸汽压力设定,配 合主蒸汽调节阀进行压力控制,避免蒸汽压力波动。
(,燃气轮机处于跳闸、甩负荷等极端状态时,旁路阀将蒸 汽隔离,避免汽机超压,确保机组安全。
燃气轮机及其联合循环课后题答案(姚秀平主编版)上海电力学院第一章3和4、从热力学角度看,汽轮机循环利用了蒸汽可在常温下凝结的特性,达到了较低的工质平均放热温度,但工质平均吸热温度不高。
燃气轮机循环的工质平均吸热温度高,但工质平均吸热温度不低。
汽轮机发展方向:开发新材料以便把主蒸汽参数从亚临界水平逐步提高到超超临界水平;采用两次再热等手段改进热力系统及设备的设计。
其中,主要方向为提高工质平均吸热温度。
燃气轮机发展方向:提高燃气平均吸热温度。
5、燃气轮机是工作于高温区的一种热机,易于利用高品位的热量;汽轮机是工作于低温区的一种热机,易于利用低品位的热量;而联合循环按照热量梯级利用的原则将燃气轮机和汽轮机结合起来,可以将高品位和低品位的热量同时利用起来。
由于联合循环同时利用了燃气轮机循环平均吸热温度高和汽轮机循环平均放热温度低的优点,又同时克服了两者的缺点,所以可以达到较高的循环效率。
6、ISO基本功率是指在国际标准化委员会所规定的ISO环境条件下燃汽轮机连续运行所能达到的功率。
ISO环境条件:温度15℃,压力0.01013MPa,相对湿度60%。
7、燃气轮机与汽轮机同轴,共同驱动一台发电机的联合循环机组称为单轴机组;燃气轮机与汽轮机不同轴,各驱动一台发电机的联合循环机组成为多轴机组。
8、前置循环是工作于高温区,输入大部分热量的循环,它会产生大量的余热;后置循环是工作于低温区以前置循环的余热为主要热源的循环。
两者通常用换热设备耦合在一起,最广泛的应用是燃气——蒸汽联合循环。
9、最基本的三种联合循环形式:余热锅炉型、补燃余热锅炉型和增压锅炉型。
10、余热型:优点是技术成熟。
系统简单、造价低、启停速度快。
缺点是余热锅炉效率低、汽轮机的功率和效率也低,所以不仅机组功率不大,而且效率也不高。
补燃型:优点是在燃气轮机排气温度较低的情况下,可使蒸汽参数及流量大幅度提高,从而使机组的容量增大、效率提高;同时机组的变工况性能也可得到改善。
浅议燃气轮机的控制技术摘要:燃气轮机的控制是保证燃气轮机可靠性运行的关键,为此,本文对燃气控制技术进行了研究。
首先,结合现代控制理论对燃气轮机控制过程中的一些问题进行了阐述;其次,对于燃气轮机系统构成进行分析以及工作原理进行分析;最后,对燃气轮机今后的发展提出了看法。
本文分别讨论了燃气轮机的拉制问题,频域设计方法,开环最优控制和自适应控制等,希望能够起到借鉴意义。
关键词:燃气轮机;控制系统;监控检测引言航空工业的发展限制了中国燃气轮机的发展,它在一段时间内仍然处于停滞状态。
伴随着对于国内外相关优秀技术的不断学习,我们燃气轮机的相关技术取得了很大进步。
燃气轮机所涉及的学科很多,如材料,测量和控制。
随着造船和航空业的快速发展,燃气轮机技术已然得到改善。
1燃气轮机的控制问题作為动力单元,燃气轮机包括了很多部件,有燃烧室相关部件、压气机及涡轮机等。
燃气轮机应用较为广泛,其被常用于发电、车辆、船舶及航空等领域。
燃气轮机通过使用中间冷却、多轴、可变几何及回热等方式来满足整体负荷的匹配和相关机械性能的要求。
燃气轮机系统很复杂并且具有相对多的控制变量,燃气轮机是一个复杂的多变量控制系统[1]。
其系统对于不同的工况条件有一定的非线性。
燃气轮机的控制目标在不同的应用中是不同的,民用的重点是低油耗,而军用的重点是加速,但压缩机喘振会对军用燃气轮机产生过热影响,而在其运行期间涡轮叶片也会对其产生过热影响。
此时就需要控制器,控制器就是要在各种约束条件下使其达到正常运行的规格,对于控制器的设计,通常采用现代频域法,另外,还分别应用了开环最优控制和自适应控制[2]。
本文将对此进行讨论并简要描述与控制系统设计密切相关的建模、预测和检测问题。
2开环最优及自适应控制如今,开环最优控制和自适应控制都应用在燃气轮机系统中。
就以下状态来说,可以将其描述成为开环最优控制,假设其系统有:状态方程:X=f(x,μ,t);初始条件:X|t0=x0末端条件:h(xT)=0;约束条件:g(x,μ,t)≥U;性能指标:J=k(xT,T)+∫Tt0L(x,μ,t)dt开环最优控制解决了μ,因此可以在控制变量、状态变量、结束条件等的约束下优化其性能指标。
燃气轮机及其联合循环运行简介燃气轮机及其联合循环运行简介燃气轮机及其联合循环的特点是启动速度快,具有快速加减负荷的能力。
它对电网的调峰起到了非常大的作用。
我厂有二台9E的燃气轮机,二台余热锅炉及二台汽轮机。
其运行方式是二台燃气轮机配二台余热锅炉带动一台汽机(简称二拖一方式)全厂总负荷300MW。
作为一名电厂运行员工在运行调度操作上会遇到各种各样的问题。
对于一名运行员工来讲,只有熟练的掌握各种运行调度操作以及正确分析各类故障才能保证机组更好的运行。
下面我简单介绍一下燃气轮机及其联合循环的运行方式和一些常见的故障。
一.燃气轮机及其联合循环的运行方式电网的日负荷一般有两个尖峰,一个出现在上午,称为“早峰”;一个在下午出现,称为“晚峰”。
通常,晚峰时达到最高负荷值。
电网的低谷负荷则出现在凌晨。
峰谷差甚至可以超过总负荷的30%。
可以把它分为三个部分。
一个是位于低谷负荷以下的部分,通称为“基本负荷”;另一个是早峰和晚峰部分,称为“尖峰负荷”;位于两者之间的则称为“中间负荷”。
燃气轮机及其联合循环的运行方式可以分为应急型、尖峰负荷型、中间负荷型和基本负荷型四大类。
他们的年运行时间数、年启动次数、每次的连续运行时间以及启动加载时间彼此有很大差异,由于联合循环启动时间较长,供电效率又很高,因而,在电网中通常用来携带基本符合或中间负荷。
应急负荷和尖峰负荷则宜用简单循环的燃气轮机来承担(简单循环的燃气轮机效率低,成本过大,应尽量避免)。
二.启动过程中点火和升速遇到的问题燃气轮机及其联合循环的启动成功率在很大程度上取决于燃气轮机能否正常地启动点火和升速。
1.点火失败的原因是多方面的,大体上说,有以下几个方面:1)燃油压力过低而引起的点火失败。
对于9E机组来说,造成燃油压力不足的原因可能是:a.电磁离合器的线圈的绝缘降低或匝数短路而无法传动主燃油泵;b.燃油流量分配器内因残存粘度较高的原油等原因,致使启动时燃油流量分配器的转速增升达不到点火要求的额定值;c.燃油调压阀故障,致使燃油压力过低。