燃机LCI系统

防爆电机（ＥＸＰＬＯＳＩＯＮ—ＰＲＯＯＦ　ＥＬＥＣＴＲＩＣ　ＭＡＣＨＩＮＥ）　第　镰ｌｌ　期）　

０　引言　ＧＥ发电机ＬＣＩ静态启动系统　

袁绍涛　叶盛　

宁波镇海发电有限责任公司，浙江宁波（３１５２０８）　

宁波国土资源局，浙江宁波（３１５０１０）　关键词ＬＳ２１００启动发电机　中图分类号ＴＭ３１４文献标识码Ｂ文章编号１００８—７２８１（２００７）０１－００２６—０３　

ＬＣＩ　Ｓｔａｔｉｃ　Ｓｔａｒｔ．ｕｐ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ＧＥ　Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ　

ｙ　ｎ　Ｓｈａｏｔａｏ　ａｎｄ　Ｉｒｅ　Ｓｈｅｎｇ　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　ＬＳ２１００。ｓｔａｒｔｉｎｇ。ｇｅｎｅｒａｔｏｒ．　

余热锅炉型联合循环机组只有在燃气轮机启　

动后才能进入系统正常运行。然而燃气轮机只有　达到自持转速（一般为额定转速的６０％～８０％）　

以后，才能够独立地运转和加速，在达到自持转速　之前，它必须借助于外界的动力启动和加速。所　

以联合循环机组必须配置启动装置。现在联合循　

环机组所使用的启动装置主要有柴油机、变频器　加主发电机、汽轮机等三种形式，其中变频器加主　发电机启动方式在许多大功率的燃气轮栅和联合　

循｜环中使用。　目前，世界上的高压变频器根据有无直流环　

节分为两大类：（１）无直流环节的变频器，即交一　交变频器；（２）有直流环节的变频器称为交一　

直一交变频器，其中直流环节采用大电感以平抑　电流脉动的变频器称为电流源型变频器；直流环　

节采用大电容以抑制电压波动的变频器则称为电　

压源型变频器。电流源型变频器又可以分为：　（１）负载换向式（晶闸管）变频器（ＬＣＩ）；（２）采用　

自关断器件（ＧＴＯ或ＳＧＣＴ）的变频器。电压源型　变频器则可以分为：（１）功率器件串联二电平直　

接高压变频器；（２）采用ＩＧＣＴ或ＨＶ—ＩＧＢＴ的三　

电平变频器；（３）采用ＬＶ—ＩＧＢＴ的单元串联多　电平变频器。　

在所有高压变频器中负载换向式（晶闸管）　

变频器（ＬＣＩ）适用于同步电机加转子位置检测器　的高速高频调速传动场合，可实现近似于直流电　机的调速特性（无换向器电机），可省去维护困难　

镇海电厂燃油改建燃气发电工程包括2×390MW燃气蒸汽联合循环发电机组，该项目为国家确定

的“东海油气”开发工程的配套工程。自2004年11月30日开工至现在,各建议单位的努力下，

目前首台9F燃机已于2007年6月9日通过168运行，于近日移交生产，第二台燃机168试运行

在进行中。

一、热力系统简介

二台燃汽轮机组选用美国GE公司生产的STAG 109FA SS型机型，其主要设备分燃机、汽

机、余热锅炉、GIS四个部分，机岛设备（燃机、汽机、发电机）。通过设备为单轴排列形式，

汽轮机和发电机之间无耦合器，排列顺序为燃气轮机，汽轮机，发电机，其型号、参数如下：

燃气轮机：型号：PG9351FA

点火转速：14%额定转速，420r/min

自持转速：~2400r/min

压气机：18级轴流式，压比16.5，空气流量624kg/s

燃烧室及喷嘴：18个环型燃烧室和DLN2+燃烧器,每个燃烧室5个喷嘴

燃料：天然气

透平：3级，设计进口温度1326℃

ISO运行工况透平排气流量2329900kg/h

ISO运行工况透平排气温度605.9℃

汽轮机：型号：D10

形式：双缸（一高中压合缸，一低压缸）、下排汽

设计背压：5kPaa

末级叶片长度：850.9mm

ISO运行工况进汽参数：

高压蒸汽进汽压力/温度为：9.679MPa/564.5℃

再热蒸汽进汽压力/温度为：2.182MPa/564.2℃

低压蒸汽进汽压力/温度为：0.3707MPa/294.7℃

发电机：型号：390H

形式：氢冷

出力：397.8MW/468MVA

功率因数：0.85 额定电压：19Kv

机组运行时，大气经过进气道内的过滤器、消音器后进入到燃气轮机压气机入口，经压气

机加压后部分进入燃烧室和加热后的天然气混和燃烧。在燃烧室产生的高温燃气经燃烧室过渡段

进入透平做功后排入余热锅炉烟道产生各级蒸汽，最后经烟囱排向大气。部分压气机排气作为冷

却空气去冷却透平的一级静叶和排气框架。压气机的9级抽气和13级抽气分别去冷却透平的3

GE9F燃机联合循环机组起动的几个阶段要点

机组起动的几个阶段

1.启动准备

2.复查机组是否获得了“Ready to start准备好启动”条件

3.盘车脱扣，加速至清吹速度

4.清吹，转速下降到点火转速，燃机点火并暖机

5.加速到全速

6.同期并网

7.蒸汽温度匹配

8.汽机加负荷：

9.1.汽机高压部分加负荷

9.2.中压蒸汽进入冷再热

9.3.燃机加至基本负荷

9.4.在适当时候投入余热锅炉低压蒸汽系统

起动程序方框图

复查机组是否获得了“Ready to start准备好启动”条件

点击第一级菜单：选择需起动的机组；

点击第二级菜单：选择Control（控制）；

在第三级菜单中点击Start-Up页面。

调出Start-Up页面，在“Load Select”中选择所需的负荷；再根据需要在“Generator Mode”中选择“PF”或者“VAR”，并且输入相应的功率因素值或者无功功率值；然后在“Mode Select”栏内选择某一种运行方式（通常选择Auto，从而退出“Off”方式，从而进入“准备回路ready circuit”。如果所有的保护回路和跳机闭锁都允许的话，会显示出“燃机准备就绪Gas Turbine Ready to Start”信号。

操作员选择“诊断复位Diagnostic Reset”,“燃机复位GT

Master Reset”,和“汽机复位ST Master Reset”, 满足“汽机准备就绪Steam Turbine Ready to Start”信号。DCS也应该提供一个信号，表明机组其余的设备也处于启动准备就绪状态，满足“用户允许启动Customer Ready to Start”信号。同时机组必需正在盘车。当条件都具备时，页面状态拦会显示出“轴系准备好启动Turbine Train Ready

to Start”状态。

当不具备启动条件时，在DCS点击“机组启动条件”或HMI页面上点击“Aux”，再点击“GT start check”和“ST start Permits”及DCS上的“HRSG启动条件”，当GT，HRSG和ST的检查项目都通过时，在项目后出现绿色，表示启动准备条件已满足。在项目后出现红色，表示没有满足“Ready to start准备好启动”条件，调用DCS或HMI图形显示，查出原因。

燃气轮机典型的启动过程）

完成启动前检查，燃气轮机及其所有系统符合启动 运行条件

在主启动页面点击 AUTO+EXEC&START+EXEC

MK VI接受燃气轮机启动命令，燃气轮机开始启动。LCI接受来自MK VI的启动命令，按照既定的程序启动,带动燃气轮机开始转动，当燃气轮机转速（TNH）大于盘车转速(5-7rpm)时，SSS离合器与盘车装置脱离,当TNH>L14HT1(1.5%)时，盘车装置停止运行，88TG-1自动停止运行，在10S后，顶轴油供给阀L20QB1自动关闭,液压油泵出口压力调节阀自动整定为控制油压力。

燃气轮机继续升速，TNH>L14HM1(13.5%)时，燃气轮机进入清吹程序，清吹计时器开始计时，12M后，清吹完成。燃气轮机开始降低转速，当TNH时 ,燃气轮机进入点火程序

燃气轮机点火

燃气轮机点火时，截止阀开启，速比阀SRV开启，并根据P2=3.98*TNH-22.6调节阀后压力P2,通风阀关闭。3个GCV中的D5燃气侧打开，天然气通过D5进入燃气轮机（扩散燃烧），燃气轮机开始点火。30s内，燃机点火成功（4个火焰探测器监测到有火或者2个火焰探测器有火并且维持30s）,进入暖机程序，如果30s内燃机点火不成功，自动进行清吹，并进行第二次点火，二次点火不成功，燃气轮机跳闸。点火FSR为FSRSU-FI=18.14%

燃气轮机暖机

燃气轮机点火成功，自动进入暖机程序，FSR为FSRSU-WU=10.68%,暖机时间为60S

燃气轮机加速和自持

燃气轮机暖机结束后，在天然气燃烧做功和LCI共同作用下，开始加速，当TNH=L14HC1时，燃气轮机进入自持转速，LCI与燃气轮机脱开。

燃气轮机全速

燃气轮机进入自持转速后，继续升速，在到达特定转速时，IGV自动大至设定角度。当TNH=95%,14HS 14HF 动作，EX2100自动励磁，防喘放气阀自动关闭。燃烧方式由扩散模式转为次先导预混和燃烧模式.当转速到达100%时，燃气轮机进入全速空载。