三菱M701F4机组低压省煤器技术探讨

64浙江电力ZHEJIANG ELECTRIC POWER2017 年第36卷第4期DOI: 10.19585/j.zjdl.201704016 文章编号院1007-1881(2017)04-0064-04中图分类号：TK264.1 文献标志码：B 经验交流M701F4型燃气发电机组T C A系统的优化徐忆恩(华电江苏能源有限公司，南京210019)摘要：东方三菱F3及F4重型燃气轮机机组特有的T C A系统，将冷却透平叶片后产生的热量加以利用，提高了整个联合循环的效率。

通过对比空气冷却式T C A与水冷式T C A的优缺点，着重分析了水冷式T C A的系统配置情况。

根据东方三菱的典型系统配置，水冷式T C A系统对高压给水栗的压头要求较高，使得机组运行的电耗增加。

为了在确保机组联合循环效率的同时尽可能地降低电耗，对比了几个优化方案，最终得出较优的方案。

关键词：TCA;水冷式；能耗对比；效率O p tim iza tio n o f T C A System o f M701F4 G a s T u rb in e G en erato rsX U Y ie n(HuadianJiangsu Energy Co.，Ltd.，N an jing210019，China)A b s tr a c t:TCA system of F3 and F4 heavy-duty gas turbine generators designed by Dongfang Electric Corpo­ration (Mitsubishi) utilize heat from turbine blade cooling to improve the efficiency of the whole combined cy­cle. By comparing the advantages and disadvantages of air-cooled TCA and water-cooled TCA，the paper pri­marily analyzes system configuration of water-cooled. According to the typical configuration of Dongfang Elec­tric Corporation (Mitsubishi )，the water-cooled TCA system has stringent requirement on pressure head of high-pressure feed pump，which increases the power consumption for units operation. In order to ensure com­bined cycle efficiency of units and reduce power consumption，the paper compares some optimization pro­grams and ultimately comes to a better one.K e y w o rd s:TCA；water-cooled；energy consumption comparison；efficiency1燃气发电机组的现状2003年以来，重型燃气发电机组作为国内传统燃煤机组的重要补充，在环境保护、节能降耗、电网调峰等方面起到了不可替代的作用。

M701F4燃机燃烧调整关键技术分析摘要：本文从三菱M701F4燃机燃烧系统结构、燃烧控制逻辑、操作步骤，以及在调整过程中燃烧稳定性的变化规律这四个方面解析了三菱M701F4燃机燃烧调整关键技术。

M701F4燃机主要通过调整值班燃料流量和旁路空气流量来重新确认燃机在运行时的燃烧稳定性裕度，调整对象仍然是基准温控线。

燃调负荷点的确定原则是在常用负荷段以及高负荷段的间隔尽可能小。

值班燃料量的调整范围是±0.5%，旁路空气的调整范围是±5%。

在高负荷下，在旁路阀开度和值班阀开度下调的过程应缓慢操作。

前言：M701F4 型燃气轮机是三菱重工投入商业运行中先进的机型，具有热效率高、启停速度快、污染小、自动化程度高等特点。

为了使燃气轮机安全可靠运行，首先要确保燃烧室内燃烧的稳定[1]，若燃烧不稳定，轻则导致熄火跳机，重则会对燃烧室造成不同程度的损坏。

燃烧调整是保障燃烧稳定的一种调节手段[2-5]，通过调整各支路燃料流量，进而调整燃烧室内局部燃空比，达到平衡燃烧振动和NOx排放的关系。

本文在相关文献的基础上结合运行经验[6]，通过对燃烧调整涉及到的相关技术开展解析，为三菱燃机实施自主燃烧调整提供参考。

1、燃烧系统的结构M701F4燃机燃烧系统主要构成部分有喷嘴、内筒、尾筒、旁路阀等，从压气机扩压器出来的空气流入燃烧器，在燃烧室内与燃料混合后燃烧，燃烧后的高温燃气流入透平做功。

燃烧器属于环管布置方式，周向布置20个，燃料在燃烧器中先与空气均匀掺混后再进行燃烧，可有效降低燃烧温度，降低NOx排放。

旁路阀是三菱燃机特有的控制机构，可以控制燃烧室头部进气量，使燃烧进一步适应不同压气机进气流量，提高燃烧稳定性。

相比于M701F3，MF701F4采用了FMk-8燃烧室，在燃料分配方面，该燃烧室升级了旋流器喷嘴，增加了顶环端盖喷嘴，原来的8个主喷嘴被分为两组，由两路燃料调阀分别控制，因此燃料分配变为四路，分别是值班燃料、顶环燃料、主燃料A、主燃料B。

基于M701F4燃气-蒸汽联合循环机组辅助系统优化的探讨摘要：M701F4燃气-蒸汽联合循环机组投运初期，就生产过程中存在的一些问题，实施了一系列技术改造，提高了机组运行经济性和安全性，给机组长期安全稳定运行打下更好的基础。

关键字：联合循环；技术改造；经济性；安全性；某电厂建设三套东方电气生产的M701F4燃气-蒸汽联合循环机组，2019年6月全部建成投产，投产近几年，就生产过程中存在的一些问题，实施了一系列技术改造，有效提高了机组运行经济性和安全性，为机组长期经济高效、安全稳定运行打下更好的基础。

一、经济性方面的技术改造优化1.1燃机进气滤网升级改造该厂燃机进气系统为唐纳森原装进气系统，投产时配置过滤器为除雾装置+G4板式滤棉（粗滤）+F9 筒式过滤器(精滤)。

在该配置下，机组每运行500小时则需停机开展离线水洗，而且水洗后燃机IGV和压气机叶片也无法彻底清洗干净，日积月累，压气机叶片容易积垢甚至形成局部点蚀，不仅影响到燃机效率，还会诱发压气机旋转失速和喘振，严重威胁到机组的安全运行。

针对该问题，该厂对燃机进气系统实施了技术改造，将第一级粗滤从G4板式过滤器升级为进口玻璃纤维的M5袋式过滤器，同时将第二级精滤过滤精度由F9升级为E12，通过对粗滤、精滤技术改造，不仅提升进气系统的过滤精度、过滤面积和容尘量，而且降低了维护难度，滤网更加容易更换，在滤网压差较高时，也不会引起滤材短路现象，避免其过早堵塞而造成压差过高而被迫更换。

进气粗滤、精滤升级改造实现了燃机压气机全年免水洗，而且低廉、可靠，每套粗滤袋整体更换只需12万，寿命周期3500小时，实际使用可达6000-7000小时。

同时可以为过滤精度更高的二级精滤保驾护航，延长其使用寿命。

进气系统升级改造后，整个进气系统过滤效率从 88.2%提升至99.9%（E12），最终穿透过滤器的灰尘量由原来的124.00kg/年，大幅减少至0.42kg/年，全年进入燃机内部的灰尘量仅为现在配置进入燃机内部的灰尘量的 0.34%，燃机全年平均功率损失从 3.0%减少至0.1%，由于过滤器的阻力增加，燃机功率会由于阻力增加损失0.2%。

Ｍ７０１Ｆ４型燃气 蒸汽联合循环机组ＦＣＢ试验的分析与研究朱　乐１　刘　云１　沈　岩１　马　帅１　李永昊１　郑志勇２（１ 天津陈塘热电有限公司　２ 天津能源投资集团有限公司）摘　要：通过对Ｍ７０１Ｆ４型燃机一拖一１００％负荷、二拖一１００％负荷ＦＣＢ试验过程的分析，以及试验过程中相关参数的研究，结合燃气 蒸汽联合循环机组的特点，提出针对Ｍ７０１Ｆ４型燃机ＦＣＢ逻辑及相关设备控制逻辑的优化，介绍纯凝运行工况１００％负荷ＦＣＢ试验相关情况。

关键词：ＦＣＢ；燃气 蒸汽联合循环发电机组；孤岛运行；甩负荷０　引言快速甩负荷（ＦａｓｔＣｕｔＢａｃｋ，ＦＣＢ）一般指负荷在３５％以上的运行发电机组由于线路故障或电网故障等原因而与电网解列，瞬间移除所有对外部供电，在锅炉不灭火的情况下，实现快速降低出力以维持自身厂用电运行或停机不停炉的自动控制功能［１］。

为了应对电网可能发生的大面积停电事故，国内外都把如何迅速恢复供电作为重要研究课题，其中ＦＣＢ成了各方关注的重点，它的优点在于电网故障排除后可以通过自动同期装置快速重新并网，有利于提高机组的安全运行水平，降低由于电网故障所造成的启停成本，同时延长机组的运行寿命。

机组快速甩负荷对于机组旁路门的灵敏度、汽包水位、燃机自动调节能力等要求较高。

机组若不并网单独运行，自带厂用电也存在相应风险，并且目前我国大型发电厂在设计时普遍未考虑ＦＣＢ功能，未能实现机组快速切负荷控制功能。

为响应国家能源安全新战略，建设“结构清晰、局部坚韧、快速恢复”的坚强局部电网，天津陈塘热电有限公司进行了ＦＣＢ改造并经试验验证成功，成为天津地区首个完成ＦＣＢ试验的燃气电厂，填补了国内同类型燃气 蒸汽联合循环“二拖一”机组ＦＣＢ功能的空白［２ ３］。

本文就一拖一１００％负荷、二拖一１００％负荷ＦＣＢ试验过程以及试验中遇到的一些逻辑及相关设备的控制问题，进行探讨、分析和总结，对国内其他燃气机组实现ＦＣＢ功能有一定的借鉴作用。

Zhuangbei Yingyong yu Yanjiu!装备应用与研究三菱M701F4燃机启机过程中天然气温度低的原因分析及应对措施黄岩(杭州华电江东热电有限公司，浙江杭州310000)摘要:介绍了三菱M701F4型联合机组燃气加热器系统的结构和控制方式，针对在一次启机过程中TCS控制系统发出“天然气供气温度低负荷闭锁”的情况，进行因分析，并提出的处理措施。

关键词:M701F4燃机;FGH系统;燃气温控阀；燃气加热器1燃气加热器系统简介获得较高的热效率，三菱燃气轮机安装了燃气热器(Fuel Gas Heater)，燃气通过FGH性能加热器，利用锅炉中压省煤出的给热燃气，提高燃气温度，在额况下，天然气被加热到210＞左右。

FGH水侧采用中压省煤器出口的给热源，经过FG H后流向凝(1)热锅炉低压省煤器A2))1于动过程低负荷运行时，2于高负荷运行时，12过FGH凝调阀锅炉侧FGH流量控制阀进行控制,FG H水侧系统如1示。

FGH气侧采一三阀(燃气温控阀)确燃气温度控制在正常，FGH气侧系统如图2)机动速度达到2250r/min后，温控阀才投入使用，在此之前，全部燃气均通过旁直接到燃气流量控制阀)1.1FGH回凝汽器调阀的控制方式FGH回水流量设定是燃机出力函数)当燃机启动以后，用情况下红灯不闪烁。

如：设备出现断油、电量不足、设备自身故障，此时会每5s闪烁一次(强制注油模式下、刚开机闪烁属于正常))如在平时巡查中发现红灯闪烁可关闭设备，联系有关人员进行处理。

5.2设备维护保养(1)设备安装后如电机温度过高，可以调整注油周期。

(2)设备要避免安装在振动过大的电机体上;双轴承电机不建议安装。

(3)设备安装后因环境温度过高会出现接口部位有少量油脂溢出，属于正常情况，出量过大接可。

(4)注油安装后动设备，避免接断裂。

(5)设备在运行中切意打开注油器油包盖，意出电池和油包。

(6)油脂包和电池更换一定在设备停止状态下进行，一般情况设备人员)(7)每设备安装有电、防水保护套，请勿挪作他:如发现)(8)班组指定人员巡检，切勿其他人员随便更改设备设置数据)5.3巡检注意事项(1)人员每日巡检电机运行情况时，查看注油器报灯有闪烁情况发:如有发:故障因:关人员现处理。

第38卷,总第224期2020年11月,第6期《节能技术》ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGY Vol.38,Sum.No.224Nov.2020,No.6三菱701F4联合循环机组启动优化探讨祝相云1,张　卫2,黄　岳2,余　亮2(1.浙江浙能技术研究院有限公司,浙江　杭州　311121;2.浙江浙能金华燃机发电有限公司,浙江　金华　321000)摘　要:某三菱701F4联合循环机组启动过程中存在启动时间长、循环水流量过剩、真空建立过程要求过高等问题,本文首先对上述各问题逐个开展机理分析,随后通过利用汽包余热改善中压过热蒸汽参数替代锅炉供汽、优化循环水系统运行控制逻辑和真空控制逻辑等措施,提高了机组启动过程的灵活性和经济性。

该方法对其它同类型机组启动优化工作具有一定的参考价值。

关键词:联合循环机组;启动优化;控制逻辑;汽包余热;循环水系统;真空条件中图分类号:TK018 文献标识码:A 文章编号:1002-6339(2020)06-0511-05Discussion on MITSUBISHI 701F 4Combined Cycle Unit Startup OptimizationZHU Xiang -yun 1,ZHANG Wei 2,HUANG Yue 2,YU Liang 2(1.Zhejiang Energy Group R&D Institute Co.,Ltd.,Hangzhou 311121,China;2.Zhejiang Zheneng JinhuaGas Turbine Power Generation Co.,Ltd.,Jinhua 321000,China)Abstract :The startup process of MITSUBISHI 701F4gas combined cycle generating unit has some prob⁃lems such as long start -up time,excessive circulating water flow,and excessive requirements for the vacuum establishment process.So this paper analyzes the mechanisms of the above problems one by one firstly,then improves the medium -pressure superheated steam parameter substitution by using the resid⁃ual heat of the steam drum measures such as boiler steam supply,optimized operation control logic and vacuum control logic of the circulating water system,which improved the flexibility and economy of the unit'sstartup process.This method has certain reference value for other similar units to start optimization work.Key words :combined cycle unit;start -up optimization;drum waste heat;circle water system;vacuum condition收稿日期　2020-07-16 修订稿日期　2020-08-22基金项目:浙能集团科技项目(ZNKJ -2019-051)作者简介:祝相云(1992~),男,硕士研究生,工程师,主要从事电厂热力系统性能试验工作。

M701F4型燃气-蒸汽联合循环单轴机组低压缸冷却蒸汽优化探讨摘要：介绍了M701F4型燃气-蒸汽联合循环单轴机组，热态启机过程中低压缸冷却蒸汽系统目前运行情况，分析了低压缸冷却蒸汽由辅助蒸汽提前切换至低压过热蒸汽的可行性，指出了提前切换的优点及经济性。

关键词：M701F4；单轴；冷却蒸汽；切换0 引言某电厂一期工程建有两台日本三菱重工/东方电气集团联合生产的M701F4型燃气-蒸汽联合循环单轴机组，燃气轮机、蒸汽轮机、发电机布置在一根轴上。

其中蒸汽轮机制造厂商为日本三菱重工/东方电气集团，型号为TC2F-35.4。

从机组启动升速、点火到机组转速2000rpm前蒸汽轮机不进蒸汽，随着机组转速继续升高，汽轮机叶片空转产生鼓风损失逐渐增加，致使叶片温度继续上升，机械性能逐渐下降。

由于低压缸叶片较长，叶片温度上升最快，因此，在机组启动转速大于2000rpm后，需要有低参数的辅助蒸汽进入低压缸，对低压缸叶片进行冷却，中、低压缸正常进汽后退出。

低压缸冷却蒸汽提前切换至低压过热蒸汽供应，既能保证低压缸的冷却蒸汽量，同时也有效降低了机组启动期间，启动锅炉的天然气耗量。

1辅助蒸汽系统运行情况介绍该厂机组两班制调峰运行，早上启动，晚上停机，同时向热用户供应蒸汽。

机组停运期间由启动锅炉供应蒸汽至热用户；第一台机组启动或低负荷时，启动锅炉供应蒸汽至热用户，同时通过厂用辅助蒸汽母管供应机组轴封蒸汽和低压缸冷却蒸汽；机组高负荷时，由机组冷再热蒸汽系统抽汽供应蒸汽至热用户，同时供应蒸汽至全厂辅汽母管；第二台机组启动时的辅汽由第一台机组的冷再热蒸汽系统的抽汽供应。

辅助蒸汽系统如图一所示：供应热用户蒸汽流量约30t/h，低压缸冷却蒸汽流量35t/h（最大），轴封蒸汽流量5t/h（最大），启动炉的额定蒸发量50t/h，因此在第一台机组启动时要求两台启动炉同时运行，才能保证机组用辅助蒸汽量及供热蒸汽量。

2低压缸冷却蒸汽切换探讨2.1机组启动与低压缸冷却蒸汽机组启动升速、定速对排气通道清吹（清吹结束后蒸汽轮机低压主汽阀打开）、点火至机组转速2000rpm过程中蒸汽轮机高、中、低压缸不进蒸汽。