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浅谈燃气与蒸汽联合循环汽轮机的快速启动技术摘要：本文分析了燃气与蒸汽联合循环汽轮机的机组情况，我们分析了燃气与蒸汽联合循环汽轮机优化的办法及效果，主要包括优化启动过程操作与优化燃气轮机清吹时间，结合启动过程的分析，本文阐述了高压缸缸温和缸胀、汽轮机振动情况等相关技术与产生的效益。
关键词：燃气；蒸汽联合循环汽轮机；快速启动技术0 引言20世纪90年代末以来，我国从国外引进9E型燃气轮机机组参与调峰，燃气轮机已成为电网调峰的主要机组。
在燃气-蒸汽联合循环机组启动过程中，燃气轮机启动响应快，额定负荷可在几分钟内达到，而联合循环机组启动相对较慢。
通常需要3分钟4小时，所以当燃气轮机达到额定负荷时，汽轮机仍处于加热阶段超过3小时。
在此期间，大部分燃气轮机废气直接从旁路排出，余热锅炉的蒸汽也通过旁路阀排入凝汽器，造成巨大的能量损失。
为了减少启动过程中的能量损失，联合循环快速启动的研究主要集中在余热锅炉的快速启动上，如何优化汽轮机启动过程已成为当前研究的热点问题。
1 机组概况A发电公司的机组结构如下：美国GE公司9E机组燃气轮机为PG9171E型。
该机配备Q 1097/555-181U 31C-6.1N 0.63/532/256）三压强制循环余热锅炉和上海汽轮发电机有限公司生产的LZN55-5.6/0.65型脉冲冷凝单缸汽轮机。
燃气轮机燃料为天然气（柴油），环境温度为20℃、稳定运行在BASLOAD状态下时，燃气轮机出力为120MW，天然气质量流量达7．5kg/s（柴油质量流量达8．0kg/s）。
燃气轮机的工作介质是压缩空气和高温燃气，压气机从大气中吸入空气并把空气压缩到一定压力后送往燃烧室与喷入的燃料混合并燃烧，形成高温、高压燃气；然后经燃气轮机喷嘴和动叶逐级膨胀做功，推动燃气轮机转子带动压气机一起旋转，从而把燃料中的化学能部分地转化为机械能。
在运行优化之前，从燃气轮机开始指挥到整个燃气-蒸汽联合循环机组达到满负荷，至少需要240.00min。
燃气—蒸汽联合循环发电机组电气系统的探讨【摘要】：通过对燃气-蒸汽联合循环发电机组电气系统的介绍，结合燃气-蒸汽联合循环电厂设计实例，从工程实际应用角度对燃气-蒸汽联合循环发电机组电气系统设计提出优化建议。
关键词：燃气-蒸汽联合循环；发电机组；电气系统0引言近年来，随着国家能源政策的调整和环境保护意识的增强，国家于2000年开始大幅度开发和利用天然气资源并用于电力领域。
由于燃机-蒸汽联合循环机组相对于传统的火电机组，从布置形式到机组参数、配套设备选型等均有较大的差异，电气系统的设计也有很多值得研究和注意的问题。
1燃气-蒸汽联合循环机组简介1.1燃气-蒸汽联合循环机组的原理燃气-蒸汽联合循环机组的工作原理为：天然气从燃料喷嘴喷入燃烧室，与燃烧室中的压缩空气混合燃烧，产生高温高压燃气，再进入透平膨胀做功，利用燃气轮机排气余热在余热锅炉中将水加热成高温高压的过热蒸汽，利用蒸汽在汽轮机中做功。
1.2燃气-蒸汽联合循环机组的分类燃气轮机、蒸汽轮机、发电机、余热锅炉四种主要设备组成了燃气—蒸汽联合循环发电系统，实际上这四种设备的组合布置有多种方式，但主要的分类方式是按轴系布置来分，一种是多轴布置方案，一种是单轴布置方案。
所谓多轴即燃气轮机带动一台发电机，蒸汽轮机带动一台发电机，各自一个轴系，在电厂建设时，只要燃气轮机机组安装完毕即可发电（不必等到锅炉与蒸汽轮机安装完毕），蒸汽轮机检修时燃气轮机仍可发电，系统启动快，燃气轮机可先启动发电（不必等到锅炉里的水加热成蒸汽），在我国20万千瓦以下的燃气—蒸汽联合循环发电机组多数采用多轴布置。
单轴布置系统为燃气轮机、蒸汽轮机、发电机串联在一根轴上，共用一台发电机发电。
由于一套单轴系统只有一台发电机与相关电气设备，可节省设备费用，减少厂房面积，系统调控相对简单，目前30万千瓦以上的燃气—蒸汽联合循环发电机组多数采用单轴布置。
2.燃气-蒸汽联合循环发电机组电气系统2.1燃气轮机组启动方式燃气轮机组启动是指燃气轮机组从静止（盘车）状态至机组到达一定转速的过程，即将燃气轮机和发电机的转子加速到自持的速度，自持的速度也就是燃气轮机能够产生足够的动能带动它继续加速运行，到达机组要求的额定转速。
燃气-蒸汽联合循环热电联产机组
常见专业名词释义
双压：高压、低压两个汽水循环系统，常用于E级机组
三压：高压、中压和低压三个汽水循环系统，常用于F级机组。
再热：带再热汽水系统，常见于F级机组，因E级机组的排气温度较低，一般不具备配置再热汽水系统的条件；
无补燃：所谓补燃，即在余热锅炉中再补充燃烧一部分燃料（气体、液体或固体燃料均可），增大余热锅炉的产汽量，并提高主蒸汽参数（不补燃余热锅炉的主蒸汽温度受到燃气轮机排气温度的限制），由
此可以增大汽轮机的功率。
卧式：烟气的流向与地面平行。
二拖一：就是两个燃气轮发电机组加两个余热锅炉加一个供热蒸汽轮发电机组。
功能说白了就是两套燃机余热锅炉系统同时向一台汽轮机提供蒸汽。
两个炉蒸汽参数匹配，两台燃机负荷过了100MW，都一致的时候就能二拖一运行。
多轴配置
多轴配置分为：
⑴一台燃气轮机发电机组排气送入一台余热锅炉，产生的蒸汽带动一台汽轮机发电机组，即多轴的“1+1”方式。
⑵两台或多台燃气轮机发电机组的排气送入各自匹配的余热锅炉，所产生的蒸汽共同送到一台汽轮发电机组中，即所谓“2+1”等方式。
单轴配置
将一台燃气轮机轴向排气，排往同一轴线上的余热锅炉，燃气轮机冷端出轴和一台汽轮机共同拖动一台发电机运行。
探讨燃气—蒸汽联合循环发电系统在当代社会中，能源、环境危机的不断加剧，促使清洁能源发电技术快速发展起来，而燃气-蒸汽联合循环发电系统作为清洁能源发电技术的一种，也得到了快速的發展。
基于此，本文以《基于现状分析燃气-蒸汽联合循环发电系统及展望》为题，进行了以下几方面的分析与探讨。
1 系统介绍联合循环是将两个独立的动力循环进行联合，在这样的情况下，两者会产生能量，这时能量会出现相互交换的情况，从而形成一个新的循环。
根据热力学原理，理想的热力循环又称卡诺循环，该公式显示，当热源的温度不断升高时，冷源的温度不断降低，循环的效率不断提高。
燃气-蒸汽联合循环里的高温热源温度较高，超过了蒸汽循环产生的蒸汽温度，而且燃气单循环产生的排气温度要超过燃气-蒸汽联合循环中的温冷源温度，因此燃气-蒸汽联合循环能够有效实现高温热源吸热效果。
所以，对于普通的循环热效率而言，必须低于联合循环产生的热效率。
为了有效改善联合循环效率的效果，在对联合循环进行设计的过程中，技术人员必须考虑效率与功率的相关条件，当燃气轮机符合设计内容后，企业决策者还需要从成本角度和循环效率方面来看，汽轮机与余热锅炉的系统形式是否在配置规范方面存在问题。
因此，为了提高循环联合效率，技术人员需要选择透平初温相对高的燃气轮机。
根据相关数据调查显示，当燃气轮机的初温不断提高时，联合循环的效率也会得到明显提高，这时联合循环的效率会超过简单循环的效率。
在当代社会中，人们的环保意识不断增强，燃气发电技术发展得越来越快。
通常情况下，燃气发电系统的原理为：空气进入到压气机内，压气机会向空气施加压力，进而将空气压缩成一定气压，而后将气压送往燃烧室中与燃料混合进行燃烧，进而会产生高温燃气，这些高温燃气一旦进入到膨胀机后，会进入做功的状态，压气机在透平转子的作用下会进行不断旋转，同时带动发电机进行做功，从而产生电能。
对于燃气机释放的尾气而言，其较高的温度会存在很多劣势，当排入大气后，会导致热能不断损失，在很大程度上降低了机组的热效率。
燃气-蒸汽联合循环双压、三压再热余热锅炉性能分析作者：***来源：《科技风》2020年第25期摘要：燃气-蒸汽联合循环机组热效率高、环保效果好，在全世界范围内得到了广泛应用。
余热锅炉作为联合循环系统中的重要设备，连接着燃气轮机和蒸汽轮机，起着承上启下的作用。
研究如何提高余热锅炉的热力性能，充分挖掘其回收余热的能力，是提高机组整体热效率的重要途径。
本文比较了某工程Siemens STG5-2000E机组，双压余热锅炉、三压再热余热锅炉热力参数、机组发电量、机组热耗、系统效率，得出机组最佳配置方案。
关键词：联合循环;双压余热锅炉;三压再热余热锅炉;机组性能Abstract：Because of the high efficiency，good environmental protection effect，the gas-steam turbine combined cycle power plant （CCPP） has been widely developed all over the world.The heat recovery steam generator （HRSG） is a major equipment in the CCPP unit.The research on how to improve the performance of the HRSG and recover the heat of the flue gas as much as possible is an important way to improve the thermal efficiency of the CCPP.The performance including plant output，heat rate，plant efficiency is compared and analyzed for a Siemens STG5-2000E CCPP project.Key words：Combined Cycle Power Plant;Dual Pressure HRSG;Triple pressure;single reheat HRSG;Plant Efficiency隨着燃气轮机单机功率和热效率的提高，燃气-蒸汽联合循环机组逐渐成熟，再加上世界范围内天然气能源的进一步开发，燃气-蒸汽联合循环在世界能源系统中的地位越来越重要，目前，联合循环的热效率已超过55%。
燃气—蒸汽联合循环在世界范围内，使用化学燃料通过热力动力机械发电的火力发电量仍然占据最高的比例。
从节约资源和保护环境等各方面来说，作为一种重要的发电装置，火力发电机组首先要求有高的热效率。
在大型热力发电设备中，目前技术水平比较成熟的，能够经济地大规模应用的只有燃气轮机和蒸汽轮机。
但是它们的热效率都不高，一般都在38—42%左右，即使最先进的燃气轮机热效率也只能达到42—44%，最先进的超临界参数蒸汽轮机热效率也只能达到43—45%。
对这两种热力机械所使用的热力循环进行分析。
燃气轮机燃气初温很高，目前的技术水平一般能达到1350—1430℃，因此燃气轮机中的热力循环平均吸热温度高，但是它的排气温度也就是循环低温也高，一般要达到450—630℃，所以燃气轮机热力循环的卡诺效率不高。
蒸汽轮机虽然循环低温较低，也就是蒸汽的冷凝温度可以降低到30—33℃，但是由于受到材料上的限制，它的蒸汽初温不高，在目前的技术水平下一般难以达到600℃，即使采用再热之后，平均吸热温度也不会太高，所以蒸汽轮机热力循环的卡诺效率也不高。
进一步分析可以发现，蒸汽轮机蒸汽初温一般在535—565℃以下，所以实际上只要有570—610℃的热源就可以让蒸汽轮机工作，而燃气轮机的排气温度就很高，在排气中蕴含着大量的热能，能够给蒸汽轮机提供所需要的热能。
因此如果使用燃气轮机排气作为蒸汽轮机的热源，蒸汽轮机就可以不额外消耗燃料了。
也就是说，蒸汽轮机可以回收燃气轮机的排气热量，额外发出一些有用功，这样就相当于增加了燃气轮机的热效率。
如前所述，目前先进的燃气轮机和蒸汽轮机的热效率基本相当，都在38—42%左右，那么，此时这个相当于增加了燃气轮机热效率的系统，热效率必然比单纯的燃气轮机和蒸汽轮机都高。
实际上，如果把上述由燃气轮机和蒸汽轮机组成的系统看成一个整体，那么在它的热力循环中，循环高温就是燃气轮机的循环高温，而循环低温则是蒸汽轮机的冷凝温度。
第11卷第5期中国水运V ol.11N o.52011年5月Chi na W at er Trans port M ay 2011收稿日期：作者简介：唐美琼（）女，武汉都市环保工程技术股份有限公司工程师。
浅谈燃气-蒸汽联合循环中双压汽轮机系统唐美琼（武汉都市环保工程技术股份有限公司，湖北武汉430071）摘要：文中对燃气-蒸汽联合循环发电工程中双压汽轮机系统的配置和特点进行了分析和总结，对汽轮机系统热力参数的选择进行了探讨，为公司以后燃气-蒸汽联合循环汽轮机系统的设计提供了一定的借鉴作用。
关键词：燃气-蒸汽联合循环；汽轮机系统中图分类号：TP39文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2011）05-0109-03一、概述由于联合循环电站具有热效率高、机动性好且能满足日益严格的环保要求等优点，近年来我国对联合循环电站的需求迅速增加。
除了提高燃气轮机性能之外，合理利用低品质的燃气轮机排气余热，产生蒸汽用于发电,是提高联合循环电站效率的关键。
即余热锅炉和蒸汽轮机组成的热力系统的优化设计,对联合循环的性能有很大的影响。
因此，分析和探讨燃气-蒸汽联合循环中汽轮机的系统配置和特点、合理的选择热力参数,显得尤为重要。
联合循环中蒸汽循环的系统配置自有独特之处，本文以我公司独立设计并成功并网发电的涟钢燃气-蒸汽联合循环发电工程为基础，分析了该项目中汽轮机系统配置与常规电厂中汽轮机系统配置的区别，研究了汽轮机系统的特点，探讨了热力参数的基本选择原则。
分析结果可作为联合循环系统总体优化设计的参考。
二、联合循环中汽轮机系统配置涟钢燃气-蒸汽联合循环发电工程的燃机是三菱公司的M251S 型燃机，出力为28.5MW ；汽轮机为南京汽轮机厂生产的双压凝汽式汽轮机，出力为22MW ；余热锅炉为德尔塔公司生产的双压锅炉。
早在电厂初步方案选择阶段，我公司与德尔塔就电厂整个系统选择进行了大量的计算比较，供用户选择确定。
最终，涟钢工程选用了双压锅炉配双压汽机。
1．机炉选型联合循环系统配置的余热锅炉同常规锅炉不同，实际上,该锅炉仅有常规锅炉中的换热部分，是一个特殊的换热器,没有燃烧系统和送风系统。
为了增加其换热效率，现在大多采用多级换热也就是多压锅炉，尽量降低余热锅炉的排烟温度，但同时也要考虑由此引起的投资及维护费用的增加。
本项目在初步设计阶段对炉双压/机单压，炉双压/机双压，炉三压/机双压三种组合进行计算比较，炉双压/机双压方案比炉双压、机单压方案出力增加5%左右，而炉三压/机双压方案又比炉双压/机双压方案出力增加2%左右，但炉三压方案要同时考虑酸露点及水露点对锅炉的腐蚀影响。
综合考虑了以上因素，涟钢电厂选用了炉双压、机双压方案。
这样既体现了出力的优势,又可使投资和维修费用相对增加不多。
2．汽轮机系统配置为了适应快速启停的要求，联合循环汽轮机辅助系统有其自身特点。
（1）旁路系统联合循环机组为单元制运行，在快速启动或紧急停机情况下，旁路系统应能将余热锅炉产生的全部蒸汽经减温减压后送入汽轮机到凝汽器。
本机组选用容量100%的旁路系统。
主蒸汽旁路和补汽旁路分别配备有一个减温减压阀（先减压后减温），减温水来自凝结水泵出口管道，减温减压阀出口蒸汽多为汽水混合物，压力约在0.4MPa 左右，凝汽器上设置了二级减温减压器,可将汽水混合物进一步减温减压后后送入凝汽器。
（2）凝汽器由于余热锅炉承担了常规电厂汽轮机系统中给水加热与除氧的任务，汽轮机不再需要设置抽汽级去加热给水。
在常规电厂中加热给水的抽汽量一般占主蒸汽流量的10%~30％，即排入凝汽器的蒸汽只有主蒸汽流量的70％~90%左右。
而在双压联合循环中，汽轮机非但不抽汽，还在低压缸内补入约占主蒸汽量15％的低压蒸汽。
由于补汽的参数较低，体积较大，因此要求联合循环中的汽轮机的低压缸比常规电厂的汽轮机低压缸通流能力增大，联合循环的凝汽器比常规电厂凝汽器换热面积增大。
（3）轴封系统轴封系统为适应快速启停的需要，汽封压力调节阀和汽封蒸汽减温调节阀的灵活可靠性就特别重要。
汽封压力调节阀是控制汽封蒸汽压力保持适度的重要阀门，由高压供汽调节阀和溢流阀组成，由控制系统集中控制。
汽封蒸汽在进入汽封之前,需用调节阀降低汽封供汽的温度,这是靠控制凝结水的喷入量实现温度控制的，以防止汽封壳体可能的变形和损坏汽轮机转子。
为了简化系统结构，增加系统可靠性和灵活性，可采用压力和温度都能控制的特殊专用阀门。
（4）油系统油系统主要包括润滑油系统和顶轴油系统及控制油系统,各系统自成体系。
值得一提的是,此机组润滑油系统中的油箱采用组合油箱，电动辅助油泵、交流润滑油泵、直流润滑油泵、排油烟系统接口、液位指示器等都装在油箱顶部，注油2011-02-241979-110中国水运第11卷器也装在油箱内,这样使整个系统更为紧凑，也减少了占地面积。
三、联合循环中汽轮机系统特点联合循环中配套的汽轮机与常规电厂使用的汽轮机在如下方面有显著的不同。
1．滑参数启动为了适应联合循环快速启动的要求，无论燃气轮机与汽轮机是同轴布置还是分轴布置,汽轮机必须能够快速启动,涟钢项目采用的是分轴布置。
为尽可能缩短启动时间，联合循环电厂通常采用滑参数启动，即汽轮机随蒸汽参数的升高，逐步进行暖管、冲转、暖机、升速和带负荷。
联合循环滑参数启动有以下优点：（1）余热锅炉自身温态或热态启动的同时就可进行汽轮机暖管。
先将蒸汽经主蒸汽管通过高压旁路排人凝汽器进行暖管，等到主蒸汽门前蒸汽参数达到冲转要求后，全开调节汽门，用主蒸汽冲转汽轮机。
然后，暖机和升速随余热锅炉的主蒸汽压力与主蒸汽温度提高的同时进行。
这样可大大缩短机组的启动时间，及时满足电网调峰的需要。
（2）滑参数启动时，蒸汽参数低、流量大，为全周进汽，汽缸加热均匀，温升速度容易控制，暖机效果好。
（3）滑参数启动中，主蒸汽管道上所有阀门全开，减小了节流损失，蒸汽的热能几乎全部用来暖管和暖机。
（4）便于在集控室内实现自动启动。
2．滑参数运行联合循环的汽轮机带部分负荷运行时通常也采用滑压运行方式。
一方面,因为在降负荷工况下，随着燃气轮机初温的下降，余热锅炉中产生的蒸汽温度有较大幅度的下降,因势利导地降低蒸汽参数可使汽轮机排汽温度基本保持不变，次末级和末级叶片蒸汽湿度不致过大。
四、联合循环中汽轮机热力参数的选择1．主蒸汽压力主蒸汽压力增加使蒸汽焓降有所增加，但同时压力增加使进汽比容减小，高压级叶片较短，损失增加；初压增加也使排汽湿度增加，对末级叶片的安全性及经济性都不利，而且初压增加也使系统耗功增加，所以联合循环汽轮机进汽压力并非越高越好，而是存在一个最佳值。
图2进汽压力与机组出力的关系曲线图2表示了进汽压力与机组出力的关系。
从图中可以看出：初压的变化对出力的影响较平缓。
最后通过综合比较，取设计点的主蒸汽压力为5.88MPa（a）。
2．主蒸汽温度如图3所示，机组出力随主蒸汽温度的提高而明显地增加，但它受燃汽轮机排汽温度的限制。
涟钢用三菱燃气轮机排气温度为569℃，减小换热端差势必增加余热锅炉的面积，综合考虑锅炉投资同增加出力的关系，取额定工况时蒸汽温度为480℃。
图3进汽温度与机组出力的关系曲线3．低压补汽参数的确定低压补汽参数的选取应从三个方面来考虑：（1）最佳的经济性。
考虑与主流蒸汽的充分混合，在高压主蒸汽参数一定时，低压补汽温度也基本不变，补汽压力升高，补汽量则减小，补汽压力对机组出力来说有一最佳范围，如图4所示。
图4补气压力与机组出力的关系曲线（2）补汽温度同主蒸汽温度要匹配。
虽然补汽压力相对于出力有一最佳点，但同时也要考虑补汽温度与主蒸汽温差不宜太大，这是为了降低补汽口处缸体的热应力。
本机组要求在任何工况下补汽与补汽口处缸体温差控制在±50℃内。
（3）补汽过热度要求。
补入蒸汽带有湿度，不利于机组安全运行，设计要求在任何工况下补汽的过热度大于11℃。
某些联合循环出于系统或锅炉的需要使补汽处于饱和状态，则必须在补汽阀前增设去湿装置。
综合以上情况，在汽轮机与锅炉共同核算后选取补汽压力为0.4MPa（a），补汽温度为205℃。
五、结论（1）联合循环系统中，当汽机事故停机时燃机和余热锅炉仍在运行，所以汽轮机一般设置容量100%的主蒸汽和补汽旁路系统。
（2）联合循环中的汽轮机一般不对外抽汽，而是向低压缸内补入低压蒸汽。
要求其低压缸比常规电厂的汽轮机低压缸增大通流能力，且其凝汽器比常规电厂凝汽器增大换热面积。
（3）联合循环中的汽轮机必须适应联合循环快速启动的要求，通常采用滑参数启动,在带部分负荷运行时通常也采用滑压运行方式。
（4）主蒸汽压力变化对汽轮机组出力的影响较平缓,但汽轮机组出力随主蒸汽温度的升高而明显地增加，补汽温度和压力必须与主蒸汽适当匹配。
热力参数的选取必须综合各个方面的因素合理选择。
（下转第3页）17第5期陈旭强：清单计价模式下的合同各方的风险管理137在合同实施中的重要性；承包商还应加强分包管理。
三、清单计价模式下造价工程师（咨询机构）风险管理1．清单计价模式下造价工程师（咨询机构）合同风险识别工程量清单计价模式不同于传统的定额计价模式。
传统的定额计价模式下各个投标人自行计算工程量，而采用工程量清单计价模式，招标人必须在招标文件中提供统一的工程量清单，投标人根据企业及市场情况自主确定消耗量、价格和各项费用，全面竞争，自主报价。
《计价规范》中对清单计价模式下的风险责任作了合理的分配，即工程量的风险由业主承担，价格风险由承包人承担。
而招标人的工程量清单则由招标人委托造价工程师（造价咨询机构）制定，如果制定的清单不准确，给业主造成经济损失，造价工程师或所在咨询机构必须向业主承担咨询法律责任。
清单计价模式下造价工程师（咨询机构）风险如下的风险：（1）行为责任风险造价工程师的行为责任风险是指造价工程师不履行合同义务或者履行合同义务不符合约定，在工作中发生主观上有意或无意的失职行为给委托方、第三方造成损失而承担违约责任的风险。
（2）工作技能风险造价工程师作为工程建设造价计价与控制的管理者，应同时具备三种技能：技术技能、人文技能和观念技能，但不同造价工程师对这三种技能的掌握程度是不一样的。
因此，即使造价工程师履行了合同中委托方委托的工作职责，也可能因其自身技能的限制，工作中出现失误，从而给委托方、第三方造成损失。
（3）内部管理风险造价工程师所在咨询机构的内部管理机制是否健全，运作是否有效，是影响发挥造价工程师主观能动性、提高工作效率的重要方面。
若管理机制不健全，机构各成员因相互之间对工作的具体分工不明确，或者出现问题不能及时沟通，没有有效的激励和约束机制，则必定会影响造价工程师工作的积极性和工作成效，从而给委托方、第三方造成损失。
（4）职业道德风险遵守职业道德，客观、公正地为委托方服务，是造价工程师的基本工作原则。
