M701F燃机发电厂余热锅炉汽水系统
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M701F4型燃气-蒸汽联合循环机组主蒸汽旁路系统控制策略介绍及优化
M701F4型燃气-蒸汽联合循环机组主蒸汽旁路系统控制策略介绍及优化发布时间：2021-03-25T02:24:39.647Z 来源：《河南电力》2020年9期作者：黄永昆[导读] 随着当前环保压力不断加大，燃气-蒸汽联合循环电厂在当前形势下有了长足的发展。
本文主要介绍的是M701F4型燃气轮机联合循环机组的旁路系统，该机组主要由M101F4型燃气轮机以及配套的燃机发电机、余热锅炉、蒸汽轮机以及配套的汽机发电机等主设备组成，采用 “一拖一，双轴”的布置方式，单套机组装机容量为460MW。
（广东粤电中山热电厂有限公司广东中山 528445）摘要：旁路系统是蒸汽轮机主蒸汽系统的重要组成部分，它在燃气-蒸汽联合循环机组启停过程以及甩负荷时起着十分重要的作用。
本文主要介绍了M701F4型燃气轮机联合循环机组的主蒸汽旁路系统的主要作用，通过对主蒸汽旁路系统几种控制模式的介绍，描述旁路系统在机组运行过程中的控制过程，并通过介绍机组运行过程中一次特殊工况，分析现有旁路系统控制逻辑存在的问题，并提出解决方案。
关键词：M701F4燃气轮机；联合循环；旁路系统；控制模式随着当前环保压力不断加大，燃气-蒸汽联合循环电厂在当前形势下有了长足的发展。
本文主要介绍的是M701F4型燃气轮机联合循环机组的旁路系统，该机组主要由M101F4型燃气轮机以及配套的燃机发电机、余热锅炉、蒸汽轮机以及配套的汽机发电机等主设备组成，采用 “一拖一，双轴”的布置方式，单套机组装机容量为460MW。
在燃气-蒸汽联合循环机组中，旁路系统在机组启停过程以及甩负荷时起着重要作用，它的功能是，当余热锅炉产生的主蒸汽不满足蒸汽轮机运行需求时，这部分主蒸汽会通过旁路系统回到凝汽器，从而防止余热锅炉蒸汽管路超温、超压；另外，在汽轮机跳闸或甩负荷时，旁路系统可以联锁快开从而有效抑制主蒸汽压力、温度参数波动，防止汽包水位波动，维持余热锅炉及燃汽轮机正常运行，从而缩小事故范围，减少机组损失。
M701F燃机联合循环电厂设备选型及设计优化
１余热锅炉给水泵选型
Ｍ７０１Ｆ燃气一蒸汽联合循环发电机组配用三
位高，这时给水泵转速跟踪高压汽包水位、转速增 加，使中压给水压力增加，即使中压调节阀关小， 也可能使中压给水流量继续增加，导致中压汽包水
燃气轮机发电技术
第１０卷
位更高；相反的情况仍然存在；即采用ｌ台液力调 速泵无法同时满足高／中压汽包水位的调节９。除非 采用定速泵，采用阀门调节。 （２）高压旁路冷却用水问题。高压旁路冷却水 是在机组跳机时使用，其压力和流量必须在任何工 况下都能保证，那势必要求其从给水泵抽头位置压 力尽量大，这样不仅使给水泵流量选型增大，而且 其转速不能低于确保旁路冷却水压力的相应转速， 次则大大限制液力调速节能效果；同时，当机组跳 机，还必须保证给水泵高速运转，给整个水位控制 带来困难。 因此，要求给水泵的配置方案，既能保证汽包 水得到有效的控制调节，又能使给水泵在不同负荷 下有节能效果，并且可以采用液力调速方式；同时 又能保证高压旁路冷却水流量和压力。经过研究， 采用高中压给水泵分泵，既高压泵使用液力调速泵， 中压泵使用定速泵，高压旁路冷却用水由中压给水 泵供给，认为这是最佳选用方式，其优点在于： （１）高压泵只供水给高压系统，高压泵的容量 及压力容易确定，采用液力偶合器，主要调节以转 速调节为主，辅以阀门调节；此方式不仅有利于节 能，同时有利于水位调节控制。 （２）中压泵采用较小流量的定速泵，流量控制 采用阀门节流控制，控制简单可靠，高压旁路冷却 水其压力和流量也可以保证，由于总流量较小，其 总效率损失不大。 （３）据了解，某些电厂采用高中压合泵的定速 泵，其虽解决了控制和高压旁路冷却水的问题，但 对于调峰机组来说，其能量损失非常大，厂用电较 高，浪费能源。
燃气轮机发电技术
第ｌＯ卷
但跨度５４ ｍ、起重量达１０５ ｔ天车在国内电厂 较为少见，其运行可靠性要求高、设计较复杂，东 部电厂选用了国际知名ＫＡＮＥ设计制造的产品。 （３）综合成本降低。由于主厂房内减少了ｌ排 天车承重柱，使得机组的占地面积相应减少，进一 步降低投资。 （４）辅助设备布置灵活方便。由于不单设发电 机检修吊车梁及柱，使得燃机、汽轮机及发电机的 辅助设备布置的空间更大、布置更加灵活压缩空气管道及罩壳风机、 闭式水箱等布置。
三菱M701F4燃机TCA控制原理解析及防故障跳机措施
三菱M701F4燃机TCA控制原理解析及防故障跳机措施摘要：主要介绍三菱M701F4机组TCA控制系统基本原理及主要控制构成；通过对TCA系统的逻辑控制理论进行研究，并针对在系统运行中的常见的事故原因进行分析，进而提出了相应的处理措施，有效地保障机组安全运行。
关键字：三菱M701F4；TCA系统，TCA跳机事故前言三菱M701F4燃气-蒸汽联合循环机组，燃气轮机透平转子冷却空气系统（TCA系统）采用水冷式系统。
该系统通过管壳式空气冷却器的换热功能，利用余热锅炉高压给水系统的水来冷却燃气轮机压气机出口的空气，吸收了热量的水直接进入高压汽包。
由于热量在整个循环过程中基本上没有损耗，因此大大提高了整个联合循环的效率。
因此针对三菱M701F4联合循环机组TCA系统运行分析显得尤为重要。
1、TCA系统简介TCA系统是由高压给泵出口来的水冷却压气机排气，被冷却过的排气作为转子冷却空气通入转子，冷却水回水有两路，一路回凝汽器，一路去高压汽包。
作用：为燃机透平转子及叶片提供适宜温度足够流量的转子冷却空气。
2、TCA控制系统2.1控制系统组成（如图1）图1 TCA控制系统组成TCA控制系统主要由TCA温度控制器、TCA温度控制阀、TCA流量控制器、TCA流量控制阀、温度变送器、流量变送器等组成。
2.2控制原理TCA冷却空气的气源取自压气机排气，满负荷运行时温度有440℃以上。
而转子冷却空气的设定值为230℃，因此必须提供一定量的冷却水，冷却水量的需求与冷却水温度有关。
满足冷却水需求则是通过两个回水阀调节：回水至高压汽包调阀控制冷却空气温度；回水至凝汽器调阀监视和控制回水流量。
2.2.1 TCA冷却器回水至高压汽包调阀控制系统（如图2）图2 TCA冷却器回水至高压汽包调阀控制框图TCA回水至高压汽包流量控制阀是一个前馈反馈控制系统。
其被控量是TCA 出口空气温度，前馈信号是燃机功率。
燃机输出功率经过放大后的前馈信号经给水温度和压力修正，TCA出口温度和温度设定值230通过计算在经过PID输出，两个输出信号求和来控制TCA出口温度，控制中PID输出仅作为微调，前馈信号为主要控制信号。
M701F燃气-蒸汽联合循环机组运行特点
M701F燃气－蒸汽联合循环机组运行特点一、前言燃气－蒸汽联合循环机组具有起停快捷、加减负荷迅速的优点，具有优良的调峰特性，因此常作为电网的调峰机组。
当电网发生大面积停电时，联合循环机组也可作为整个电网的紧急备用电源。
另外，同常规燃煤电厂相比，燃气－蒸汽联合循环机组效率高，整机效率可达56％（满负荷时）；对环境的污染也极小，火电厂最头痛的SO2排放没有了。
三菱M701F燃气－蒸汽联合循环机组是广东省引进的第一批9F 型燃气轮机组，其主设备特点简要介绍如下：M701F型燃气轮机的轴流式压气机具有17级叶片、总压比为17，进口可转导叶（IGV）可以防止压气机在变工况运行过程中发生喘振及机组部分负荷时调节机组最佳效率的特点；20个预混、环管式燃烧器具有降低NO X排放的优点；燃气透平采用4级反动式叶片，透平进口温度为1400℃，并采用先进的叶片冷却技术；蒸汽轮机也是由三菱－东方联合体制造，型式为三压、再热、双缸下排汽，其中高、中压缸合缸，低压缸背靠背对称布置；发电机由三菱－东方电机厂生产，在机组启动时作为同步电动机运行；燃气轮机、汽轮机、发电机依次布置在同一根轴系上，采用冷端驱动方式；在机组总的功率输出中，燃气轮机、汽轮机的输出功率分配分别为（以机组总负荷380MW为例）：燃气轮机负荷240MW左右，汽轮机负荷140MW左右。
余热锅炉型式为卧式、三压、再热、无补燃的自然循环余热锅炉。
二、M701F型燃气－蒸汽联合循环机组的运行特点。
1.启动装置介绍。
燃气轮机在点火之前需要进行吹扫，防止在点火时发生爆燃甚至爆炸，当燃气轮机具有一定的转速时，压气机就会排出一定压力的压缩空气来进行吹扫。
通常在点火之前，启动装置将燃气轮机的转速提高到一定水平，来完成吹扫、点火以及机组的升速过程，等待机组能够自持（即燃气轮机的作功能够维持机组转速而不需要启动装置）时，启动装置脱扣。
较其他类型的燃气轮机不同，M701F型燃气轮机将其启动机设置为发电机，发电机作为同步电动机运行从而带动机组升速、定速吹扫、降速、定速点火，点火之后再带动机组升速至自持转速。
M701F4燃气—蒸汽联合循环机组TCA系统优化方案
M701F4燃气—蒸汽联合循环机组TCA系统优化方案对M701F4机组的TCA典型设计进行优化，达到提高运行可靠性以及运行设备节能的效果。
标签：优化；节能；TCA系统1 水冷式TCA系统的简易流程三菱M701F4燃气-蒸汽联合循环机组，燃气轮机透平转子冷却空气系统（TCA系统）采用水冷式系统。
该系统通过管壳式空气冷却器的换热功能，利用余热锅炉高压给水系统的水来冷却燃气轮机压气机出口的空气，吸收了热量的水直接进入高压汽包。
由于热量在整个循环过程中基本上没有损耗，因此大大提高了整个联合循环的效率。
水冷式TCA系统的简易流程图如图1：从图1可看出，TCA出口给水进入余热锅炉高压汽包，因此TCA出口的温度需接近高压汽包内蒸汽饱和温度。
另外，由于TCA水侧出口水温高，容易在TCA出口管道中发生汽化，损坏管道和阀门，威胁TCA设备安全和机组的安全稳定运行。
为了避免汽化，需将TCA水侧出口管道的给水压力稳定在TCA出口水温度高15℃的温度所对应的饱和压力以上。
2 水冷式TCA系统优化方案根据东方现有执行项目的情况，为了保证管道和设备在机组的各种运行工况下都不发生汽化，通常需将高压给水泵的出口压力稳定在16.5MPa左右。
目前，国内电厂为了有效降低机组在启动、停机以及部分负荷时的能耗，通常会考虑将锅炉给水泵配置为变频泵或者液力耦合型式的给水泵。
但是，采用水冷式TCA 系统后，为了避免TCA水侧出口管道以及后端设备发生汽蚀，在部分负荷时也需要维持较高的给水压力，因此，采用变频给水泵的变频范围缩小，基本无法采用变频设备。
为了解决以上问题，结合各项目的需求和想法，现对该系统提出了以下一些优化方案：2.1 改变TCA换热器的设计，保证TCA气侧出口的设计温度不变，仅降低TCA水侧出口的设计温度（暂按降低10℃计算）。
降低TCA出口给水温度后，防止TCA内给水汽化的最小给水压力也随之下降，压力为14.1MPa。
但是采用该方案后，余热锅炉高压汽包的接近点温差也会随之增加。
余热锅炉汽水系统课程简介
煤 器
压压压压压 二二一一蒸 级级级级发 省省省省器
煤煤煤煤 器器器器
压 省 煤 器
111 1 11
5
131 3 11123
7
三、主要设计特点：
1、蒸发器为自然循环、管子垂直布置；并确保汽水 混合物的循环和受热面管子的冷却。
2、受热面管子均为顺列布置，其作用是在规定的烟 气压降范围内提供最优化的热交换，并提供了有效的 清理空间。
2、锅炉本体结构尺寸 名称
高压汽包中心线标高 中压汽包中心线标高 低压汽包中心线标高
烟囱内径 烟囱高度
单位 mm mm mm mm mm
数值 29200 28895 29750 7600 80000
3、锅炉受热面的总体布置
为便于安装和运输，整个余热锅炉受热面沿纵向分成 六个模块，每个模块横向分成三个单元（左、中、 右）。受热面沿整个炉膛方向（即沿烟气流动方向） 依次布置模块1到模块6，具体布置情况如下图所示：
二、总体结构
1、组成
本锅炉由烟气系统、锅炉本体、本体安全门及排放管、仪器仪 表、给水操作台及减温水操作台、除氧系统、给水系统 （含高、中压给水泵，低压省煤器再循环泵）、蒸汽管道 及疏放水（高、中、低压）、氮气系统，整组脱硝（SCR） 系统、连续排污、定期排污及扩容器、余热锅炉疏放水系 统管道、阀门支吊架等电气系统、本体照明、保温等组成。 锅炉本体包括汽包（高、中、低压），省煤器（高、中、 低压），蒸发器（高、中、低压）、过热器（高、中、低 压），再热器、给水泵（高、中压），低压省煤器再循环 泵，锅炉本体上安装的管道、阀门、仪表、护壳及保温等。
6、护板保温设计是采用烟气密封良好的外冷护板结 构，护板包括内保温并带有可随热膨胀自由移动的内衬 板，在高紊流烟气区域, 每块内衬板还装有另外的支撑 ；这种护板结构可以最大限度的消除热膨胀的影响。
压压压压压 二二一一蒸 级级级级发 省省省省器
煤煤煤煤 器器器器
压 省 煤 器
111 1 11
5
131 3 11123
7
三、主要设计特点：
1、蒸发器为自然循环、管子垂直布置；并确保汽水 混合物的循环和受热面管子的冷却。
2、受热面管子均为顺列布置，其作用是在规定的烟 气压降范围内提供最优化的热交换，并提供了有效的 清理空间。
2、锅炉本体结构尺寸 名称
高压汽包中心线标高 中压汽包中心线标高 低压汽包中心线标高
烟囱内径 烟囱高度
单位 mm mm mm mm mm
数值 29200 28895 29750 7600 80000
3、锅炉受热面的总体布置
为便于安装和运输，整个余热锅炉受热面沿纵向分成 六个模块，每个模块横向分成三个单元（左、中、 右）。受热面沿整个炉膛方向（即沿烟气流动方向） 依次布置模块1到模块6，具体布置情况如下图所示：
二、总体结构
1、组成
本锅炉由烟气系统、锅炉本体、本体安全门及排放管、仪器仪 表、给水操作台及减温水操作台、除氧系统、给水系统 （含高、中压给水泵，低压省煤器再循环泵）、蒸汽管道 及疏放水（高、中、低压）、氮气系统，整组脱硝（SCR） 系统、连续排污、定期排污及扩容器、余热锅炉疏放水系 统管道、阀门支吊架等电气系统、本体照明、保温等组成。 锅炉本体包括汽包（高、中、低压），省煤器（高、中、 低压），蒸发器（高、中、低压）、过热器（高、中、低 压），再热器、给水泵（高、中压），低压省煤器再循环 泵，锅炉本体上安装的管道、阀门、仪表、护壳及保温等。
6、护板保温设计是采用烟气密封良好的外冷护板结 构，护板包括内保温并带有可随热膨胀自由移动的内衬 板，在高紊流烟气区域, 每块内衬板还装有另外的支撑 ；这种护板结构可以最大限度的消除热膨胀的影响。
三菱M701F级燃机TCA冷却系统设计说明要点
三菱M701F级燃机TCA冷却系统设计说明要点TCA冷却系统1.概述燃机透平冷却空气用于冷却透平转子和动叶片。
冷却空气来自于压气机排气，并通过TCA冷却后供给透平转子和动叶片。
TCA的冷却水来自高压给水泵出口。
本文的主要内容为：TCA冷却器给水系统的控制方法，管道、控制阀、仪表和其他相关设备的设计方法。
注意：为了确定TCA冷却器给水控制阀门的整定值，在最后的设计阶段，控制阀、仪表、各个设备的压力值（高压省煤器、流量计、控制阀）都是由三菱提出的。
2.TCA冷却要求TCA冷却器冷却水系统和透平冷却空气供给温度的要求如下：a：TCA冷却空气出口温度（透平冷却空气入口温度）：在燃机启动期间应小于100℃。
(从燃机点火到全速空载期间)在这个阶段，TCA冷却器的入口水温应小于60℃。
b：TCA冷却空气出口温度：在燃机全速空载后，温度值应根据需求不断调整。
如果空气温度小于90℃，由于小于空气的露点温度，空气会产生结露。
c：TCA冷却器出口水温：TCA出口水温应维持在不小于15℃，低于TCA出口的饱和温度。
d：TCA给水流量变化率：TCA入口空气流量和温度需要根据燃机的工作状态进行调整（燃机负荷，周围环境温度）。
TCA冷却器给水流量的控制是为了保持TCA冷却器出口空气温度在规定值以下。
3.TCA冷却器给水系统如图所示，为TCA给水流程图。
由于这个给水系统是EPC设计的。
并且为了使操作更加简单顺利，我们需要确认这个系统是否满足第2部分提到的要求。
需要注意的是TCA冷却系统的流量控制阀是燃机控制系统GTC控制而不是DCS。
1）TCA冷却器给水流量控制阀（凝汽器侧）FCV-1FCV-1是通过燃气轮机GTC控制，并与压气机入口空气温度所对应的燃机负荷和TCA冷却水流量相一致。
给水流量的控制目标是冷却空气温度，并且可以避免TCA冷却器给水管路中的水出现汽化现象。
FCV-1的主要作用如下：a）TCA冷却器给水流量随燃机负荷变化：在燃机低负荷时，保持足够的冷却水通过冷却器和FCV-2是非常困难的。
M701F燃气-蒸汽联合循环机组燃烧控制系统
变 温 度 控 制 的 偏 置 设 置 实现 型 ； 气 轮 机 ； 烧 调 整 ； 烧 控 制 系 统 ； ０Ｆ 燃 燃 燃 ＣＰＦＭ 技 术
［ 中图分 类号 ］
［ 文献 标 识码 ］
［ 章 编 号］ 文
１ ２—３３ ４（ １１ １ ００ ０ — ０ ００ ６ ２０ ） ０ ７ — ４
ｏ ｈ ｉ ｃ ｍｐ ｅ ｓ ｒａ ｅｍａｎ ｙａ ｊ ｓ ｅ ｔ ｅｅ ｙ，ｏ ｅ ｓ ｒ ｃ ｎ ｍｉ ｃ ｍｂ ｓｉｎ ａ ｄ ｆｏ ｒ ｔ ｆｔ ｅ ｆｔ ｅａｒ ｏ ｒ ｓ ｏ ｒ ｉ ｌ ｄ ｔｄ，ｈ ｒ ｂ ｔ ｎ ｕ ｅｅ ｏ ｏ ｃ ｏ ｕ ｔｏ ｎ ｌｗ ａ ｅｏ ｈ ｕ
波 动 监 测 系 统 （ Ｐ Ｍ ） 术 的 燃 烧 控 制 系 统 ， 讨 了 燃 烧 调 整 的 原 理 和 方 法 。 在 燃 烧 Ｃ Ｆ 技 探
调整中， 主要 调 节 空气压 缩机 进 口导叶 调 节 阀和 旁路 阀 ， 而在 保 持 燃机 出力 不 变 （ 从 燃 料 量尽 量 少 变动 ） 情 况下 ， 的 通过 风 量 保 证 经 济燃 烧 和 冷 却 用 风 量 ； 烧调 整 应 考虑 对 燃 温度 的控 制 ， 温度控 制 的允许 范 围 内和 温度 对 负荷 的 限制 中取 合 适 的 中间值 ， 在 通过 改
Ｊ ｐ ｎ ｈ ｓｂ ｅ ｒ ｓ ｎ ｅ ａ ｄ ａ ｐ ｒ ａ ｈ ｔ ｈ ｒｎ ｉｌ ｎ ｔ ｏ ｏ ｏ ｕ ｔｏ ｄｕ ｔ ｎ ｅ ａ ａ ａ ｅ ｎ ｐ ｅ ｅ ｔｄ， ｎ ｎ ａ ｐ ｏ ｃ ｏ ｔ ｅ ｐ ｉ ｃｐ ｅａ ｄ ｍｅ ｈ ｄ ｆ ｒｃ ｍｂ ｓｉｎ ａ ｊ ｓｍｅ ｔｂ —
ＨＵＡＮＧ ｉｎ ｉ Ｊａ ｗｅ
Ｇｕ ｎ ｄｏ ｇ Ｈｕ ｚ ｏ ｔ ｒ ｌＧａ ｗｅ ｎｅ ａ ｉ ｄ， ｕ ｚ ｏｕ ５１ ０８ ， ａ ｇ ｏ ｇ Ｐｒ ｖ ｎ ｅ。 ａ ｇ ｎ ｉ ｈ ｕ Ｎａ ｕ ａ ｓ Ｐｏ ｒ Ｇｅ ｒ ｔ ｏｎ Ｃｏ Ｌｔ Ｈ ｉｈ ６ ２ Ｇｕ ｎ ｄ ｎ ｏ ｉ ｃ ＰＲＣ
［ 中图分 类号 ］
［ 文献 标 识码 ］
［ 章 编 号］ 文
１ ２—３３ ４（ １１ １ ００ ０ — ０ ００ ６ ２０ ） ０ ７ — ４
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波 动 监 测 系 统 （ Ｐ Ｍ ） 术 的 燃 烧 控 制 系 统 ， 讨 了 燃 烧 调 整 的 原 理 和 方 法 。 在 燃 烧 Ｃ Ｆ 技 探
调整中， 主要 调 节 空气压 缩机 进 口导叶 调 节 阀和 旁路 阀 ， 而在 保 持 燃机 出力 不 变 （ 从 燃 料 量尽 量 少 变动 ） 情 况下 ， 的 通过 风 量 保 证 经 济燃 烧 和 冷 却 用 风 量 ； 烧调 整 应 考虑 对 燃 温度 的控 制 ， 温度控 制 的允许 范 围 内和 温度 对 负荷 的 限制 中取 合 适 的 中间值 ， 在 通过 改
Ｊ ｐ ｎ ｈ ｓｂ ｅ ｒ ｓ ｎ ｅ ａ ｄ ａ ｐ ｒ ａ ｈ ｔ ｈ ｒｎ ｉｌ ｎ ｔ ｏ ｏ ｏ ｕ ｔｏ ｄｕ ｔ ｎ ｅ ａ ａ ａ ｅ ｎ ｐ ｅ ｅ ｔｄ， ｎ ｎ ａ ｐ ｏ ｃ ｏ ｔ ｅ ｐ ｉ ｃｐ ｅａ ｄ ｍｅ ｈ ｄ ｆ ｒｃ ｍｂ ｓｉｎ ａ ｊ ｓｍｅ ｔｂ —
ＨＵＡＮＧ ｉｎ ｉ Ｊａ ｗｅ
Ｇｕ ｎ ｄｏ ｇ Ｈｕ ｚ ｏ ｔ ｒ ｌＧａ ｗｅ ｎｅ ａ ｉ ｄ， ｕ ｚ ｏｕ ５１ ０８ ， ａ ｇ ｏ ｇ Ｐｒ ｖ ｎ ｅ。 ａ ｇ ｎ ｉ ｈ ｕ Ｎａ ｕ ａ ｓ Ｐｏ ｒ Ｇｅ ｒ ｔ ｏｎ Ｃｏ Ｌｔ Ｈ ｉｈ ６ ２ Ｇｕ ｎ ｄ ｎ ｏ ｉ ｃ ＰＲＣ
M701F燃气-蒸汽联合循环机组极热态启动的水位波动问题及解决方法
的 中压 、 压 汽 包 容 量 较 小 ， 高 因此 旁 路 阀的 繁 波 动 ， 水 位 调 节 带 来 了困 难 。 文结 合 给 本 机 组 实际 启 动过 程 ， 对 水位 控 制 在极 热态 针
汽包 ， 汽机 侧 同时 配备 了三个 ｌ ０ 容 量 的高 停 过 程 中 的调 节 范 围较 大 ， 余热 锅 炉 配置 压 旁路 在 控 制模 式 切 换时 动 作 ， 致水 位频 ０％ 且 导
科技资 讯 Ｓ Ｅ Ｅ ＆ Ｔ ＣＨ ＬＯ Ｉ ＯＲ ＣＩＮＣ Ｅ ＮＯ ＧＹ ＮＦ ＭＡＴＯＮ Ｉ
ｊ ３
工 程 技 术
Ｓｌ Ｃ Ｃ ＮＥ＆ＴＣＮＬＧ Ｅ ＥＨ０ＯＹ
皿圈
指 派 责 任 心 强 、 技 术 并 经 严 格 考 核 配要 求 ； 用 的 水 泥 、 煤 灰 及 外加 剂 等 原 ｒｉ 懂 选 粉 ａ ｎ～１５ ｍｉ较 合适 。 ．ｍ／ ｎ 拔管 过快 易造 成局
多余 蒸 汽到 凝 气 器 。 目前该 类 型机 组 都 采用
汽 包 水位 的 剧 烈波 动 ， 人 为干 预 不及 时 的 在 机 组 极热 态 启 动 时 （ 动离 机 组停 运 时 间 不 启
燃 气轮 机 及 汽 轮 机 同 轴 ， 机 为 三压 、 间 汽 中 两 班 制运 行 ， 天 启 停 ， 了 适应 该 运 行特 情 况 ， 每 为 往往 导致 因水 位高 机 组 跳 闸 。 其 在 尤
工 程 技 术
ＳｆＣ ＆ Ｅ ＮＬＧ ＣＮＥ ＴＣ ００Ｙ Ｅ Ｈ 。
皿团
Ｍ７ ０ １ Ｆ燃气 一蒸汽联合循环机 组极热态启动的水位波动 问题 及 解 决 方 法 ①
陈 戈 伐
（ 东惠 州天然气 发 电有 限公 司 广 广东 惠州 ５ ０ １ １ ０） ６
汽包 ， 汽机 侧 同时 配备 了三个 ｌ ０ 容 量 的高 停 过 程 中 的调 节 范 围较 大 ， 余热 锅 炉 配置 压 旁路 在 控 制模 式 切 换时 动 作 ， 致水 位频 ０％ 且 导
科技资 讯 Ｓ Ｅ Ｅ ＆ Ｔ ＣＨ ＬＯ Ｉ ＯＲ ＣＩＮＣ Ｅ ＮＯ ＧＹ ＮＦ ＭＡＴＯＮ Ｉ
ｊ ３
工 程 技 术
Ｓｌ Ｃ Ｃ ＮＥ＆ＴＣＮＬＧ Ｅ ＥＨ０ＯＹ
皿圈
指 派 责 任 心 强 、 技 术 并 经 严 格 考 核 配要 求 ； 用 的 水 泥 、 煤 灰 及 外加 剂 等 原 ｒｉ 懂 选 粉 ａ ｎ～１５ ｍｉ较 合适 。 ．ｍ／ ｎ 拔管 过快 易造 成局
多余 蒸 汽到 凝 气 器 。 目前该 类 型机 组 都 采用
汽 包 水位 的 剧 烈波 动 ， 人 为干 预 不及 时 的 在 机 组 极热 态 启 动 时 （ 动离 机 组停 运 时 间 不 启
燃 气轮 机 及 汽 轮 机 同 轴 ， 机 为 三压 、 间 汽 中 两 班 制运 行 ， 天 启 停 ， 了 适应 该 运 行特 情 况 ， 每 为 往往 导致 因水 位高 机 组 跳 闸 。 其 在 尤
工 程 技 术
ＳｆＣ ＆ Ｅ ＮＬＧ ＣＮＥ ＴＣ ００Ｙ Ｅ Ｈ 。
皿团
Ｍ７ ０ １ Ｆ燃气 一蒸汽联合循环机 组极热态启动的水位波动 问题 及 解 决 方 法 ①
陈 戈 伐
（ 东惠 州天然气 发 电有 限公 司 广 广东 惠州 ５ ０ １ １ ０） ６
M701F燃机发电厂余热锅炉汽水系统
2021/1/3
18
接管引入低压汽包，分离后的蒸汽进入过热器过热
后导出去低压缸。低压蒸发器整个回路采用自然循环 形式，在变负荷工况时，能保持水位稳定。经水循环 计算，确保各管屏循环倍率基本一致且在各运行工况 下最小循环倍率大于15。
2021/1/3
19
2021/1/3
20
2. 中压ห้องสมุดไป่ตู้水系统
中压省煤器工质流程为全回路，工质一次流过锅炉
1
0.79
低压汽包安全阀2
1
0.81
中压省煤器入口安全阀 1
8.03
凝结水进口安全阀
1
4.0
连拍扩容器安全阀
1
1.0
TCA入口安全阀
1
22.75
FGH入口安全阀
1
7.93
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三 汽水系统启停操作
锅炉汽水系统监视调整的目的就是保证锅炉安全的 前提下为汽机提供合格的蒸汽即
1、防止锅炉受热面、各容器及连接管道阀门超温超 压。
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13
6、密封性能好。
7、散热小，热膨胀量小。
8、锅炉受热面采用顺列布置，可以在规定的烟气压 降范围内提供最优化的热交换，并提供了有效的清理 空间。
9、优化各受热面内工质压降，工质沿锅炉宽度方向 流速分布均匀。
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14
二 汽水系统简介
一、总体介绍：
余热锅炉汽水系统主要由四个子系统构成，分 别是：低压汽水系统、中压汽水系统、高压汽水系统 及锅炉排污及疏放水系统，四个系统既各自独立，又 相互联系。
1、组成
本锅炉由烟气系统、锅炉本体、本体安全门及排放管、仪器仪 表、给水操作台及减温水操作台、除氧系统、给水系统（含高、 中压给水泵，低压省煤器再循环泵）、蒸汽管道及疏放水（高、 中、低压）、氮气系统，整组脱硝（SCR）系统、连续排污、定 期排污及扩容器、余热锅炉疏放水系统管道、阀门支吊架等电 气系统、本体照明、保温等组成。锅炉本体包括汽包（高、中、 低压），省煤器（高、中、低压），蒸发器（高、中、低压）、 过热器（高、中、低压），再热器、给水泵（高、中压），低 压省煤器再循环泵，锅炉本体上安装的管道、阀门、仪表、护 壳及保温等。
浅谈M701F燃气发电机组调试中的问题及处理方法
浅谈M701F燃气发电机组调试中的问题及处理方法摘要日本三菱公司的M701--9F级燃气-蒸汽联合循环机组，是目前世界上较为先进的一种联合发电机组技术。
该机组采用发电机尾置配置方式[1]，即燃气轮机+向下排汽的汽轮机+发电机的连接方式。
MPCP1-701F型单轴联合循环机组的净功率为398MW，机组效率高达57%。
本文通过对9F级燃气发电机组在调试中遇到的一些问题及处理方法进行了总结分析。
关键词：9F燃气轮机；原因分析；问题处理1.9F级燃气发电机组结构型式及特点燃气-蒸汽联合循环发电机组就是将燃气轮机的排气引入余热锅炉，产生的高温、高压蒸汽驱动汽轮机，带动汽轮发电机发电。
M701F型采用燃气轮机、蒸汽轮机同轴推动一台发电机的单轴联合循环型式，联合循环的热效率接近60%[2]。
燃气-蒸汽联合循环机组具有：电厂整体循环效率高、清洁环保对环境污染小、调峰能力强，可以适时快速启停、厂用电率低、自动化程度高，需要人员少、单位投资低、占地面积小和耗水量小以及建设周期短等特点。
[3]三菱公司的机岛控制采用集成的DIASYS-UP控制系统，汽机调节保护系统采用DIASYS-UP-DEH系统，如图1所示[4]。
DIASYS控制系统有用于透平控制的专用模件，能适应透平控制的需要；DIASYS-UP-DEH系统设置了全面的防超速功能，包括超速保护（OPC）功能、机械危急遮断功能和电超速保护等功能。
三菱M701F燃机的燃烧室共有20个燃烧器，采用环管型布置，每个燃烧器由燃烧喷嘴、火焰筒、过渡段和旁路阀等其它附件组成。
燃机的燃烧控制也是燃机控制的关键，直接关系到燃机的稳定运行。
[5]图1 燃气发电机组控制系统示意图2. 9F级燃气发电机组调试中的问题及处理方法2.1 燃机部份中的问题2.1.1 叶片通道温度（BPT）偏差大问题描述：燃气轮机的燃烧室及其热通道部件处于高温高压的工况中，容易产生燃烧不稳定及燃烧压力波动大，可能导致火焰筒或过渡段等部件出现破裂等故障。
M701F联合循环机组的余热锅炉给水系统运行和控制
M701F联合循环机组的余热锅炉给水系统运行和控制
袁焕源
【期刊名称】《燃气轮机技术》
【年(卷),期】2008(021)003
【摘要】讲述了广东惠州天然气有限公司给水系统的设计,汽包水位控制原因、方式和不同启机条件下汽包水位控制特点.
【总页数】3页(P58-60)
【作者】袁焕源
【作者单位】广东惠州天然气发电有限公司,广东,惠州,516000
【正文语种】中文
【中图分类】TK229.92+9
【相关文献】
1.M701F燃气-蒸汽联合循环机组旁路系统的运行特性 [J], 商涛;李恪
2.M701F联合循环机组给水系统节能变频研究 [J], 毛丹
3.M701F燃气-蒸汽联合循环机组汽轮机设计运行特点及控制 [J], 宁波;席亚宾
4.PG9171E型燃气-蒸汽联合循环机组余热锅炉的控制和运行 [J], 刘世秀
5.350MW等级联合循环机组余热锅炉给水系统的设计 [J], 高新宇
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M701F3蒸汽燃气联合循环发电机组汽轮机凝结水系统优化与改进 张金良
M701F3蒸汽燃气联合循环发电机组汽轮机凝结水系统优化与改进张金良发表时间：2017-12-31T12:31:25.230Z 来源：《电力设备》2017年第26期作者：张金良[导读] 用凝结水泵变频供中压给水泵的密封水仍然有5-6A的电流，不免有些大马拉小车的嫌疑，本文从设备技术改造和系统运行方式的优化上，提出改造方案和有效措施能取得预期的节能效果。
（四川川投燃气发电有限责任公司）一、达州川投燃气发电有限责任公司2×350MW燃气蒸汽联合循环发电机组较多采用日启停的运行方式发电。
在每日停运后，1、因中给泵密封水中断导致中给泵再次启动时抱轴现象经常发生，2、因系统阀门不严（给水上水电动阀不严、低压给水电动阀不严、中压给水泵密封水倒灌）,导致凝结水管段倒入蒸汽，开机时在再次启动凝结水泵时，出现汽阻水锤，凝结水管道剧烈振动的现象。
为防止中给泵再次启动时抱轴和再次启动凝结水泵时管道振动的不安全现象，保证余热锅炉中压给水泵密封水供给和凝结水管道注水，现采用停机后保持凝结水泵连续运行，出口压力保证1.0MPa的运行措施，中给泵运行情况良好，管道振动情况明显好转。
但在节能降耗提升电厂经济效益的今天，用凝结水泵变频供中压给水泵的密封水仍然有5-6A的电流，不免有些大马拉小车的嫌疑，本文从设备技术改造和系统运行方式的优化上，提出改造方案和有效措施能取得预期的节能效果。
根据目前系统的配置方式，凝结水输送泵、锅炉上水泵稍加改造和运行方式的调整，就能在一定程度上节约厂用电、减少下网电量，达到节能降耗的目的。
二、机组概述1、达州川投燃气发电有限责任公司（以下简称公司）一期2×350MW燃气蒸汽联合循环发电机组配置东方集团引进三菱的M701F3型燃气轮机，与之同轴的TC2F-35.4型133.7MW的蒸汽轮机和杭州锅炉厂制造的三压、一次中间再热、无补燃、露天布置的卧式余热锅炉，发电机为QFR-400-2-20 ,额定有功409.7MW，发电机、燃机、蒸汽轮机同轴布置。
M701F燃气_蒸汽联合循环电厂辅汽组成及运行特点介绍
四、 结
语
辅助蒸汽系统对于火力发电厂十分重要， 常规 火电厂机组启停次数少，正常运行时辅汽由本机 自己供给安全性高， 辅汽运行方式较为简单。作为 调峰用的燃气 - 蒸汽联合循环电厂，由于基本进 行日启停， 辅汽的使用频繁， 对辅汽供给可靠性的 依赖非常大，故其辅助蒸汽系统设计结构特点突 出。在辅汽可靠性满足的前提下， 我们要求运行的 经济性，这就使得燃气 - 蒸汽联合循环电厂的辅 汽运行方式相比常规火电厂要多样化，运行情况 也相应复杂多变。
负荷 10%~50%负荷范围的自动比例调节，保证过 热蒸汽满足设计参数； 大负荷工况下， 两组燃烧器 系统同时投入运行， 实现锅炉额定负荷 20%~100% 负荷范围的自动比例调节。在过热器的内部， 锅炉 第二回程侧， 安装了自动排烟挡板， 主要目的是为 了有效控制过热蒸汽的温度，达到辅助蒸汽所需 要的蒸汽温度。厂用辅助蒸汽系统还有一路备用 气源， 即本厂供热炉中压蒸汽通过减温减压供给， 在启动锅炉发生故障无法提供蒸汽时，可以通过 该路来提供厂用辅助蒸汽，从而提高了辅助蒸汽 的供气可靠性， 保证了机组安全运行。 157
随着经济的飞速发展，在人们对能源需求量 日益增大的同时，对能源的要求也越来越高， 绿 环保、 高效已经成为人们对能源质量及使用的 色、 新期望。燃气 - 蒸汽联合循环因其热效率高、 排污 指标低、 启停速度快、 调峰迅速等特点， 近年来， 在 国内得到了广泛的应用。为满足调峰需要， 机组须 频繁启动， 对辅助蒸汽的使用非常频繁 。因此， 联 合循环电厂辅助蒸汽系统的可靠性及运行的合理 经济性显得十分重要。 惠州天然气发电有限公司 （以下称为 “本厂” ） 目前一期三台机组均已投入正常商业运行，三台 机组均采用三菱重工的 M701F 型燃气轮机，机组 为单轴冷端驱动的燃气—蒸汽联合循环，采用东 汽、 三菱重工合资的汽机和发电机， 均为日启停调 峰机组。本文以惠州天然气发电有限公司 M701F 燃气 - 蒸汽联合循环电厂辅助蒸汽系统为例加以 阐述。
鞍钢第二发电厂M701S(F)蒸汽—燃气联合循环机组锅炉运行规程.doc
鞍山钢铁集团公司企业标准QJ/AG 0402 02 01 (01)—2006鞍钢第二发电厂M701S(F)机组锅炉运行规程2006—04—28发布 2006—05—01实施鞍山钢铁集团公司发布编制：孙德俊审核：批准：锅炉运行规程1. 范围本规程规定了GTCCPP机组中煤气冷却器、静电除尘器、余热锅炉的简要特征、启动方式、控制与调整方式、停运方式、事故处理以及高炉煤气、焦炉煤气的安全使用。
本规程适用于鞍钢第二发电厂GTCCPP机组全体集控班长和锅炉运行人员。
2. 规范性引用文件下列文件中的条款通过本规程的引用而成为本规程的条款。
凡是注明日期的引用文件，其随后的所有修改单（不包括勘误的内容）或修订版本均不适用于本规程。
但是，鼓励根据本规程达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注明日期的引用文件，起最新版本适用于本规程（所引用的标准文本、标准条款出现的标准名、号、国标行、企业标）《电力工业技术管理法规》电力部颁《300MV机组锅炉运行规程》电力部颁《电力工业锅炉监查规程》鞍钢安全处《煤气安全讲义》制造厂说明书及资料本厂实际生产运行经验3. 煤气冷却器的运行3.1煤气冷却器的简要特性3.1.1 煤气冷却器的作用在透平处于部分负荷时，来自煤气压缩机的过剩燃气由煤气冷却器冷却，并使其再循环至燃气供给系统。
燃气的冷却通过与由喷嘴提供的冷却水直接接触得以实现。
3.1.2 煤气冷却器的主要组成部分及功能3.1.2.1 减压段燃气通过“减压段”进入煤气冷却器。
“减压段”是由一根直管和两根圆锥形管组成的三级减压空间。
其采用孔板实现减压。
在“减压段”，高压煤气的压力减至很低。
3.1.2.2 扩散器扩散器具有一块圆锥形钢板，减压后的燃气由此经过，进行第一级冷却。
冷却是通过与上部喷嘴提供的冷却水直接接触得以实现。
扩散器与冷却水接触的部分是由316L型不锈钢制造。
3.1.2.3 漏斗段此部分既是盛装喷射水的水箱，同时又可做为护罩，以此确保煤气向上流动，直至第二级冷却。
M701F级燃气机组余热锅炉设计、设备入厂检验浅析
M701F级燃气机组余热锅炉设计、设备入厂检验浅析发布时间：2021-07-19T10:37:49.257Z 来源：《中国电业》2021年第49卷第8期作者：罗烨兵陈阵[导读] 当前世界各国都在着力打造绿色经济，治理日益恶化的生态环境。
罗烨兵陈阵四川川投燃气发电有限责任公司关键词燃气-蒸汽联合循环机组余热锅炉设计设备入厂检验常见缺陷前言当前世界各国都在着力打造绿色经济，治理日益恶化的生态环境。
我国在《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》中提出坚持绿色发展，着力改善生态环境；环境质量是根本目标，污染减排是重要手段。
现阶段我国一些主要污染物排放量仍高达2000万吨左右，中央指出只有再减少30%-50%，环境质量才会明显改善。
《建议》中明确扩大污染物总量控制范围，将细颗粒物等环境质量指标列入约束性指标。
在改善大气污染上，一些发达国家已采用发展天然气发电，开发风能、太阳能，关停用煤企业措施。
天然气发电已经是世界发展趋势。
本文就我国M701F级燃气机组余热锅炉的关键设备质量验收、余热锅炉调试及运行中常见缺陷分析处理作简要技术交流，错误和不足之处请指正。
余热锅炉（HRSG）装置用于回收燃气轮机的排气热能，产生可用蒸汽驱动蒸汽轮机带动发动机发电或对外供热。
在我国，M701F级燃机广泛采用xx锅炉厂生产的三压、再热、卧式、无补燃、自然循环余热锅炉。
其主要特点和优点在于采用优化的标准设计，模块化结构，布置合理；适应燃机频繁起停要求，调峰能力强，启动快捷；采用自然循环方式，安全可靠，系统简洁，运行操作方便；采用开齿螺旋鳍片管，解决了小温差、大流量、低阻力传热困难的问题；采用全疏水结构，锅炉疏排水方便，彻底；锅炉采用单排框架结构，全悬吊形式，受力均匀，热膨胀自由，密封性能好；锅炉受热面的过热器和再热器采用顺列布置，其余受热面采用错列布置，热交换得到优化，并提供了有效的清理空间；优化选择各受热面内工质压降，工质沿锅炉宽度方向流速分布均匀。
M701F4 燃气-蒸汽联合循环机组系统应用
忧械电力 I MACHINERY & ELECTRICITY摘要：文章汇总了中海油珠海天然气发电公司燃气蒸汽联合循环机组系统工作实际中遇到的问题，从经济性、安全性角度对低压供热减温水调节的重要性，色谱仪增加热值信号输出创新思路方案作出详细可行性及实施效果分析，并提出修改#2汽机凝 结水泵变频器调节速率和低压给水三冲量投入条件的必要性，以及低压供热抽汽压力切除的定值修改、降低燃机T C A 水侧A 关 断阀开请求的压力设定值的合理优化建议。
关键词：燃气轮机；三菱M 701F 4:汽轮机；低压供热减温水调节IM 701F 4燃气-蒸汽联合循环机组系统应用■文/王海光1. 项目实施背景中海油珠海天然气发电有限公司位于珠海市高栏港经济区装备制造区。
公司于2011年11月3日成立，位于珠海 市高栏港经济区装备制造区，注册资金72970.5万元，职工 137人，占地面积约30公顷。
公司现有两套2X 460MWC 701F 4 改进型）燃气一一蒸汽联合循环热电联产机组。
包括：2台 三菱M 701F 4型燃气轮机，每台燃气轮机与1台氢冷发电机 相连；2台东方日立锅炉三压、再热、无补燃、卧式、自然 循环余热锅炉；并配有2台汽轮机。
2. 系统优化建议2. 1低压供热减温水调节的重要性2台东方汽轮机为LCC 145-10.9/2.3/1.3/566/566型汽轮 机，单机额定功率145MW 。
配有4个座缸阀和1个旋转隔 板。
低压抽汽参数1.45MPa , 460°C 。
而供热热网参数较低， 需求压力为（1.3±0.1) MPa 、（240±10) °C ,所以需要大 量减温水，以保证供热参数的稳定。
日常机组供热中，由于外部不可控因素，导致机组在可 正常低压供热的情况下，低压供热仍异常退出。
为运行人员 加大了操作任务的同时，也不利于热用户的稳定，同时也为 机组的安全运行带来了一定的隐患。
M701F4型燃机_二拖一_机组的并汽和解汽_安宗武
Ｍ７０１Ｆ４型燃机 “二拖一”机组的并汽和解汽
安宗武，辛军放，陈 浩
西安热工研究院有限公司，陕西 西安 ７１００３２
［摘 要］ 介绍了华能北京热电厂 Ｍ７０１Ｆ４型燃 气 蒸 汽 联 合 循 环 “二 拖 一”分 轴 机 组 热 力 系 统 的 特点及其起动方式。实际应用 表 明，采 用 先 并 中 压 蒸 汽，再 并 高 压 蒸 汽，最 后 并 低 压 蒸 汽的方式，可解决该机组在并汽过程中高压缸上下缸温差大、旁路难以控制、中压缸 排 汽压力高等问题。旁路控制优 化 后，使 并 汽 和 解 汽 过 程 操 作 简 单，负 荷 稳 定，能 满 足 调 峰或两班制运行机组快速起停的要求。
［关 键 词 ］ Ｍ７０１Ｆ４ 联 合 循 环 ；“二 拖 一 ”；分 轴 ；旁 路 ；并 汽 ；解 汽 ［中 图 分 类 号 ］ ＴＭ６１１．３１ ［文 献 标 识 码 ］ Ｂ ［文 章 编 号］ １００２ ３３６４（２０１２）０８ ００６５ ０４ ［ＤＯＩ 编 号］ １０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２ ３３６４．２０１２．０８．０６５
收 稿 日 期 ： ２０１２ ０３ １０ 作 者 简 介 ： 安宗武（１９７８ ），男，工程师，主要从事大型火电机组的起动调试及其技术研究。 Ｅ ｍａｉｌ： ａｚｗ ８８＠１６３．ｃｏｍ
６５
１ Ｍ７０１Ｆ４型燃机“二拖一”机组及其 运行方式
式中退出。
２ 汽轮机热力系统
Ｍ７０１Ｆ４型燃气 蒸 汽 联 合 循 环 “二 拖 一 ”热 电 联 产机组由２台燃气轮 发 电 机 组 ＋２ 台 余 热 锅 炉 ＋１ 台 汽轮发电机组构成，机组设计总容量为 ９６０ ＭＷ，其中 单台 燃 机 额 定 出 力 ３２０ ＭＷ，汽 轮 机 额 定 出 力 ３２０ ＭＷ。汽轮机 高 中 压 缸 和 低 压 缸 采 用 ＳＳＳ 离 合 器 连 接 ，发 电 机 位 于 高 压 缸 侧 ，在 供 热 工 况 下 高 中 压 缸 和 低 压缸通过 ＳＳＳ离合器 脱 开 实 现 背 压 或 抽 凝 模 式 运 行， 在非供热工 况 下 通 过 ＳＳＳ 离 合 器 连 接 实 现 纯 凝 模 式 运行。该机组起动过程为首先起动１台燃机拖动汽轮 机冲转，并 网 带 ２０％ ～３０％ 额 定 负 荷，此 时 起 动 另 １ 台 燃 气 轮 发 电 机 组 ，并 网 带 负 荷 ，与 第 １ 台 燃 机 工 况 相 同 时 ，汽 轮 机 高 、中 、低 压 蒸 汽 并 汽 ，机 组 以 “二 拖 一 ”方 式运行。在降负荷 至 ４０％ ～３０％ 额 定 负 荷 时，１ 台 余 热锅炉的主、再热蒸 汽 和 低 压 蒸 汽 先 行 从 “二 拖 一”方
安宗武，辛军放，陈 浩
西安热工研究院有限公司，陕西 西安 ７１００３２
［摘 要］ 介绍了华能北京热电厂 Ｍ７０１Ｆ４型燃 气 蒸 汽 联 合 循 环 “二 拖 一”分 轴 机 组 热 力 系 统 的 特点及其起动方式。实际应用 表 明，采 用 先 并 中 压 蒸 汽，再 并 高 压 蒸 汽，最 后 并 低 压 蒸 汽的方式，可解决该机组在并汽过程中高压缸上下缸温差大、旁路难以控制、中压缸 排 汽压力高等问题。旁路控制优 化 后，使 并 汽 和 解 汽 过 程 操 作 简 单，负 荷 稳 定，能 满 足 调 峰或两班制运行机组快速起停的要求。
［关 键 词 ］ Ｍ７０１Ｆ４ 联 合 循 环 ；“二 拖 一 ”；分 轴 ；旁 路 ；并 汽 ；解 汽 ［中 图 分 类 号 ］ ＴＭ６１１．３１ ［文 献 标 识 码 ］ Ｂ ［文 章 编 号］ １００２ ３３６４（２０１２）０８ ００６５ ０４ ［ＤＯＩ 编 号］ １０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２ ３３６４．２０１２．０８．０６５
收 稿 日 期 ： ２０１２ ０３ １０ 作 者 简 介 ： 安宗武（１９７８ ），男，工程师，主要从事大型火电机组的起动调试及其技术研究。 Ｅ ｍａｉｌ： ａｚｗ ８８＠１６３．ｃｏｍ
６５
１ Ｍ７０１Ｆ４型燃机“二拖一”机组及其 运行方式
式中退出。
２ 汽轮机热力系统
Ｍ７０１Ｆ４型燃气 蒸 汽 联 合 循 环 “二 拖 一 ”热 电 联 产机组由２台燃气轮 发 电 机 组 ＋２ 台 余 热 锅 炉 ＋１ 台 汽轮发电机组构成，机组设计总容量为 ９６０ ＭＷ，其中 单台 燃 机 额 定 出 力 ３２０ ＭＷ，汽 轮 机 额 定 出 力 ３２０ ＭＷ。汽轮机 高 中 压 缸 和 低 压 缸 采 用 ＳＳＳ 离 合 器 连 接 ，发 电 机 位 于 高 压 缸 侧 ，在 供 热 工 况 下 高 中 压 缸 和 低 压缸通过 ＳＳＳ离合器 脱 开 实 现 背 压 或 抽 凝 模 式 运 行， 在非供热工 况 下 通 过 ＳＳＳ 离 合 器 连 接 实 现 纯 凝 模 式 运行。该机组起动过程为首先起动１台燃机拖动汽轮 机冲转，并 网 带 ２０％ ～３０％ 额 定 负 荷，此 时 起 动 另 １ 台 燃 气 轮 发 电 机 组 ，并 网 带 负 荷 ，与 第 １ 台 燃 机 工 况 相 同 时 ，汽 轮 机 高 、中 、低 压 蒸 汽 并 汽 ，机 组 以 “二 拖 一 ”方 式运行。在降负荷 至 ４０％ ～３０％ 额 定 负 荷 时，１ 台 余 热锅炉的主、再热蒸 汽 和 低 压 蒸 汽 先 行 从 “二 拖 一”方
M701F燃气_蒸汽联合循环机组汽轮机设计运行特点及控制
供参考 。
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[ 关 键 词 ] 燃气2蒸汽联合循环 ;发电机组 ;燃气轮机 ;汽轮机 ;控制
[ 中图分类号 ] TP323
[ 文献标识码 ] B
[ 文 章 编 号 ] 100223364 (2008) 0520067204
广东惠州天然气发电有限公司 3 ×390 MW 燃气 蒸汽联合循环发电机组主要用于电网调峰 ,其 M701 F 型燃气2蒸汽联合循环机组由燃气轮机 、汽轮机 、发电 机和余热锅炉 4 部分组成 ,汽轮机主要设计参数见表 1 。
当蒸汽参数满足以下条件时 ,汽轮机开始自动进 汽:
(1) 主汽阀入口蒸汽温度 < 430 ℃;
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(2) 高压缸入口金属温度比主蒸汽温度低 56 ℃且 主蒸汽与高压缸入口金属温度差 < 110 ℃;
(3) 主汽阀入口蒸汽温度过热度 > 56 ℃; (4) 中压蒸汽截止阀入口蒸汽温度过热度 > 56 ℃; (5) 中压叶片环温度比中压蒸汽温度低 56 ℃; (6) 高压缸主蒸汽压力为 5. 3 M Pa ; (7) 中压缸蒸汽压力为 1. 37 M Pa ; (8) 低压缸蒸汽压力 0. 29 M Pa 。 根据汽轮机高压缸入口金属温度 ,机组分为热态 (金属温度高于 400 ℃) 、温态 (金属温度 400 ℃～230 ℃) 、冷态 (金属温度低于 230 ℃) 3 种起动方式 。起动 方式的选择决定了燃气轮机暖机负荷 ,其中冷态为 52 MW 、温态为 78 MW 、热态 120 MW 。汽轮机起动方 式取决于所有调节阀开启曲线 (图 6 、图 7) ,确保安全 暖机 ,避免热应力超限损坏汽轮机 。
M701F 燃气2蒸汽联合循环机组 汽轮机设计运行特点及控制
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锅炉受热面汽水流程简图
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锅炉汽水系统总图
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二、汽水系统介绍
1. 低压汽水系统
低压省煤器工质流程为全回路，工质一次流过锅炉
宽度方向的一排管子。低压省煤器进出口设置再循环 回路，确保进入低压省煤器的凝结水温度高于露点温 度。凝结水给水调节站过来的给水由后至前依次流经 省煤器的各个管排，经加热后以接近饱和的温度引出 进入除氧器。其中低压省煤器出口部分工质由再循环 泵打回给省煤器入口与调节站来的凝结水混合，以满 足入口水温的要求。炉水通过下降管进入分配集箱， 由连接短管引至蒸发器各管屏下集箱。工质在管管屏 内被烟气加热，产生的汽水混合物经管屏上集箱由连
3、每个受热面模块的管子直径和节距都是按最优化 的热交换而选定的， 并同时保证了过热器能有效的冷 却及省煤器管内有合理的流速以防止磨损。
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4、受热面管子采用螺旋鳍片管，鳍片为开齿型，底 部连接，用高频焊接成型。
5、锅筒内部装置中一次蒸汽分离是为惯性分离；二 次分离为钢丝网板（dimister）和波形板(chevron)。
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二、总体结构
1、组成
本锅炉由烟气系统、锅炉本体、本体安全门及排放管、仪器仪 表、给水操作台及减温水操作台、除氧系统、给水系统（含高、 中压给水泵，低压省煤器再循环泵）、蒸汽管道及疏放水（高、 中、低压）、氮气系统，整组脱硝（SCR）系统、连续排污、定 期排污及扩容器、余热锅炉疏放水系统管道、阀门支吊架等电 气系统、本体照明、保温等组成。锅炉本体包括汽包（高、中、 低压），省煤器（高、中、低压），蒸发器（高、中、低压）、 过热器（高、中、低压），再热器、给水泵（高、中压），低 压省煤器再循环泵，锅炉本体上安装的管道、阀门、仪表、护 壳及保温等。
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模块构成及受热面整体布置
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横向分为三个单元
20模块1 模块2 模块3
模块4
模块5
模块6
高三高 二 一 高 高 低高中 中 中高中高低
低
压级压 级 级 压 压 压压压 压 压压压压压
压
受 三再二 再 再 一
蒸
过三过 蒸 二二一一蒸
省
热 级热级 热 热 级
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一 概述
一、概述
本余热锅炉为三压、再热、卧式、无补燃、自身 除氧、自然循环燃机余热锅炉。锅炉从进口烟道法兰 面至尾部出口烟囱平台外侧总长约为57m，宽度约为 20 m（包括炉顶平台宽度）。它与M701F4燃气轮机匹 配，是燃气-蒸汽联合循环电站的主机之一。
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6、密封性能好。
7、散热小，热膨胀量小。
8、锅炉受热面采用顺列布置，可以在规定的烟气压 降范围内提供最优化的热交换，并提供了有效的清理 空间。
9、优化各受热面内工质压降，工质沿锅炉宽度方向 流速分布均匀。
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二 汽水系统简介
一、总体介绍：
余热锅炉汽水系统主要由四个子系统构成，分 别是：低压汽水系统、中压汽水系统、高压汽水系统 及锅炉排污及疏放水系统，四个系统既各自独立，又 相互联系。
发
热级热 发 级级级级发
煤
面 过器过 器 器 过
器
器省器 器 省省省省器
器
名 热热
热
煤
煤煤煤煤
称 器器
器
器
器器器器
111 1 11
5
131 3 11123
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三、主要设计特点：
1、蒸发器为自然循环、管子垂直布置；并确保汽水 混合物的循环和受热面管子的冷却。
2、受热面管子均为顺列布置，其作用是在规定的烟 气压降范围内提供最优化的热交换，并提供了有效的 清理空间。
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中压蒸发器整个回路采用自然循环形式，在变负荷
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2、锅炉本体结构尺寸 名称
高压汽包中心线标高 中压汽包中心线标高 低压汽包中心线标高
烟囱内径 烟囱高度
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单位 mm mm mm mm mm
数值 29200 28895 29750 7600 80000
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3、锅炉受热面的总体布置
为便于安装和运输，整个余热锅炉受热面沿纵向分成 六个模块，每个模块横向分成三个单元（左、中、 右）。受热面沿整个炉膛方向（即沿烟气流动方向） 依次布置模块1到模块6，具体布置情况如下图所示：
6、护板保温设计是采用烟气密封良好的外冷护板结 构，护板包括内保温并带有可随热膨胀自由移动的内衬 板，在高紊流烟气区域, 每块内衬板还装有另外的支撑； 这种护板结构可以最大限度的消除热膨胀的影响。
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7、为减少受热面管子的振动，在受热面管子上装有 中间隔板，同时为减少共振并设计有横向隔板。
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接管引入低压汽包，分离后的蒸汽进入过热器过热
后导出去低压缸。低压蒸发器整个回路采用自然循环 形式，在变负荷工况时，能保持水位稳定。经水循环 计算，确保各管屏循环倍率基本一致且在各运行工况 下最小循环倍率大于15。
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2. 中压汽水系统
中压省煤器工质流程为全回路，工质一次流过锅炉
宽度方向的一排管子。中压给水调节站过来的给水由 后至前依次流经中压省煤器的各个管排，经加热后以 接近饱和的温度，部分进入中压汽包，部分去燃料加 热器（FGH），正常运行时，该部分工质加热天然气 后并入锅炉入口凝结水管道，在其它工况下进入凝汽 器。中压汽包炉水通过集中下降管进入分配集箱，由 连接短管引至蒸发器管屏下集箱。工质在管屏内被烟 气加热，产生的汽水混合物经管屏上集箱由连接管引 入中压汽包，经分离后的蒸汽进入过热器过热后导出 与高压缸排气汇合后去再热器加热后去中压缸做功 。
8、所有的模块都通过顶部的连接管或吊耳支撑在顶 部的钢架上，这样可以使受热面管子在各种不同温度 条件下都能向下自由膨胀。
9、所有受热面管束都可以通过下集箱进行完全排污。
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四、主要优点有：
1、模块化结构 ，安装方便，周期短。 2、适应燃机频繁起停要求 。 3、运行操作方便可靠。 4、采用高效传热元件 ，解决了小温差、大流量 5、低阻力传热困难的问题。 6、采用全疏水结构，锅炉疏排水方便，彻底。