6F.03(原6FA) 燃机 – 应用灵活多样、表现稳定卓越

能　境　图网曾曾６Ｆ级　一薰汽　台循　设计褥点　王　飞　（华北电力大学北京１０２２０６）　摘要　介绍国内首台６Ｆ级燃机电厂一克拉玛依燃机电厂。详细描述了各工艺系统的设计特点，并结合三维设计介绍了主　厂房设备和管道的布置．为国内同级别的中小型高效率燃机电厂的建设提供了建设经验　关键词　国内首台　６Ｆ燃气蒸汽联合循环　三维设计　中图分类号：ＴＭ６１１．３１　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２—９０６４（２０１０）０３—００２５－０２　燃气一蒸汽联合循环电厂（Ｃｏｍｂｉｎｅｄ　Ｃｙｃｌｅ　Ｐｏｗｅｒ　Ｐｌａｎｔｓ）　是近年来国家一直以来大力发展的一种发电模式，它利用天　然气在燃气轮机内燃烧推动燃机透平发电．高温尾气进入余　热锅炉．产生过热蒸汽．进入蒸汽轮机进一步发电，具有占地　紧凑、高效、清洁的特点。目前我国的燃机主要机型为６Ｂ、９Ｅ　和９Ｆ级别　而克拉玛依电厂建设的６Ｆ级燃机作为一种中小　型、高效率的燃机．在我国还是首次引入。６Ｆ燃机出力约　７５ＭＷ（ＩＳＯ工况）．作为Ｆ级燃机的一员，效率高于６Ｂ和９Ｅ　机组．对于用电负荷不大但天然气价格较高的地区．是一个　较好的选择　下面以国内首台６Ｆ级燃机电厂一克拉玛依燃　机电厂为例对６Ｆ级燃机电厂特点进行说明　本电厂设计任　务由浙江省电力设计院承担．在设计过程中采用了国内较为　先进的三维设计软件ＰＤＭＳ．布置合理而紧凑。　１　工程概况　克拉玛依电厂作为国内首套６Ｆ级燃气一蒸汽联合循环　发电机组．发电装机规模为１ＩＯＭＷ．采用１拖１配置．即１　台燃气轮机发电机组配合１台蒸汽轮发电机组．并留有再扩　建ｌ套６Ｆ级机组的余地　工程燃用产自准噶尔盆地的天然气．为经处理后的油田　伴生气或气田气　燃气轮机发电机组为美国ＧＥ公司生产的　Ｓ１０６ＦＡ机组：蒸汽轮机发电机组由哈尔滨汽轮机厂供货．汽　机型号ＬＮ３７—５．２／０．５／５３８／２２０：余热锅炉为杭州锅炉厂生产　的ＮＧ—Ｍ￥６１　１　１ＦＡ一０型余热锅炉　工程年利用小时按７０００ｈ设计．机组担负克拉玛依地区　电网的电力基本负荷任务　２工艺设计特点　（１）克拉玛依电厂节能改造工程采用的是６Ｆ燃气轮机　联合循环发电机组．即由ｌ台ＰＧ６１１１ＦＡ燃气轮机配１台双　压带自除氧、卧式自然循环余热锅炉．产生的蒸汽推动一台　ＬＮ３７—５．２／０．５／５３８／２２０型汽轮机　（２）６ＦＡ燃机采用燃机低位布置．蒸汽轮采用汽机房高　位布置．余热锅炉采用室外布置．同时余热锅炉配有紧身封　闭。ＬＮ３７汽轮机为下排汽，汽机房运转层标高为８ｍ，采用大　检修平台。燃机、余热锅炉、汽轮机组成动力岛区域。　（３）６ＦＡ级燃气轮机的燃料是天然气，采用低ＮＯｘ燃烧　技术．因此在环境保护方面具有优势　燃机采用热燃料喷嘴　设计．可以适当提高联合循环的效率。　３主机型号及参数匹配　（１）燃气轮机。型号：ＰＧ６１１１ＦＡ。压气机：１８级轴流式，　压比１５．８　燃烧室型式：环型，燃烧器个数：６个。　在年平均气象条件下：出力：７３６４０　ｋＷ；热耗率：１０１９０　ｋＪ，ｋＷｈ；排烟温度：６００．６￣Ｃ；排烟量：７３５．３ｘｌ０３ｋｇ／ｈ；排烟能　量：７５０．４ｘ１０３ＧＪ／ｈ。　（２）余热锅炉。型号：ＮＧ—ＭＳ６１１１ＦＡ一０水平式（卧式）双　压自然循环　在年平均气象条件下：高压蒸汽压力：５．５ＭＰａ；高压蒸汽　温度：５４０￣Ｃ；高压蒸汽流量：ｌ１１．０　ｔ／ｈ；低压蒸汽压力：　０．５５ＭＰａ：低压蒸汽温度：２５８℃：低压蒸汽流量：１４．０ｔ／ｈ。　（３）蒸汽轮机。型号：ＬＮ３７—５．２／０．５／５３８／２２０；型式：双压，　单缸，冲动，凝汽式；额定转速：３００Ｏｒ／ｍｉｎ。　在年平均气象条件下：出力：３７６８０ｋＷ；高压蒸汽进汽压　力：５．２ＭＰａ：高压蒸汽进汽温度：５３８℃；高压蒸汽进汽流量：　ｌ１１．０ｔ／ｈ；低压蒸汽进汽压力：０．５ＭＰａ；低压蒸汽进汽温度：　２５７ｏＣ：低压蒸汽进汽流量：１４．０ｔ／ｈ：　４主要工艺系统　４．１天然气系统　从配气站来的天然气经过分配管汇进入分离系统．分离　后的气体通过管汇进入过滤净化系统．过滤净化后的天然气　经过增压后输往燃气轮机机组进口　厂区天然气处理系统包　括了天然气的紧急隔断，过滤、增压、及计量功能。　厂区天然气系统整体工艺流程如下：厂区外的天然气压　力为０．４～０．６ＭＰａ．在进厂后的天然气母管上设有一紧急切断　阀和孑Ｌ板流量计．紧急切断阀用于发生火灾时紧急切断全厂　天然气气源之用．流量计用于燃机气量的测量　流量计之后　为卧式分离器和厂区一级过滤装置．该过滤装置设有备用．　且保证在任何运行＿Ｔ况下经过滤后的天然气气质应达到燃　作者简介：王飞（１９７９～），浙江龙游人，２００１年浙江大学热能工程专业本科毕业，华北电力大学工程硕士在读。现就职于浙江省电力设计院，从　事火力发电厂及燃机电厂等的设计工作　

9E.03（原9E）燃机—灵活合适的性能

自从1978年引入以来，9E.03燃机在发电和工业应用中已累计了超过3千万小时的运行业绩，

9E.03燃机的使用场合通常都是在极为恶劣的环境中—从沙漠干热型气候到热带潮湿型气候、

或者是极地寒冷型气候。有超过7百多台的业绩。9E.03燃机历经多次性能改进，目前出力

达131MW。在209E.03联合循环中，出力可达393MW，效率超过52%；在109E.03联合循

环中，出力可达195MW，效率超过52.0%。对于一些想要得到额外的性能改进的用户，GE

的可提供可供用户选择的性能改进包，可使简单循环的出力提高2.1%，同时热耗率可降低

1.7%。

GE的干式低氮燃烧系统（DLN）也有在9E.03燃机上应用，可以使NOx排放控制在15ppm

以内（Dry Low NOx），如果使用干式低氮燃烧系统（Ultra Low NOx），NOx排放可以低至5ppm

以内。9E.03燃机燃料适应性灵活，包括天然气、轻油、重油、石脑油、原油、渣油—它可

以再带负荷时在线从一种燃料切换到另一种燃料。它还可以燃烧多种中、低热值的合成气，

包括炼油、钢铁行业产生的合成气。9E.03燃机是一种快速发电解决方案，也适合于整体气

化联合循环（IGCC），以及机械驱动等场合。它可靠、初投资低、设计紧凑布置灵活—并且

易于分期建设而增加发电出力。

9E.03燃机简单循环性能 发电 工业驱动 出力 130 MW 174,520 hp 热耗率 10,403 kJ/kWh 7,754 kJ/hp-hr 压比 12.6:1 12.6:1 质量流量 418 kg/s 422 kg/s 透平转速 3,000 rpm 3,000 rpm 排烟温度 543℃ 540℃ 9E.03燃机联合循环性能 109E.03 209E.03 出力 195 MW 393 MW 热耗率 6,911 kJ/kWh 6,837 kJ/kWh 效率 >52.0% >52.0% 9E.03燃机主要特点  17级轴流压气机，带进气可调导叶（IGV），压比为12.6:1。压气机转子每一级有独立的轮盘，各轮盘间由螺栓拉紧连接在一起。  3级透平，每一级有独立的轮盘，各轮盘间由螺栓拉杆连接在一起。  整个转子由三个轴承支撑。  燃机透平及压气机为水平中分面法兰连接，易于拆装。

6F天然气发电机组供热经济分析研究

摘要：随着国家环保和大气污染防治力度的不断加大，各地方政府纷纷出台了关于关停淘汰燃煤小锅炉实施计划，地方政府发展集中工业供热迫在眉睫。本文通过对6F天然气发电机组主机与燃气炉供热经济性分析研究，明确当前市场实现供热效益最大化应对措施。

关键词：6F；天然气发电；供热；经济性；研究

一、基本情况

供热企业为天然气发电企业，配有两套6F燃气-蒸汽联合循环机组及一台燃气锅炉作为供热设备，主机额定供热能力90吨/小时，燃气锅炉供热能力35吨/小时。目前上网电价执行两部制电价，年均利用小时约为1000小时，调峰时为昼起夜停运行模式，年供热小时约为8160小时。综合主机运行方式，供热运行方式只能采用燃气炉供热为主，主机与燃气炉联合供热方式。

该天然气发电企业目前拟供热区域为距离企业15公里范围的工业园区，用热企业大多数为化纤、纸业、袜业、木业等，供热价承受能力均相对较低，热负荷不稳定，日负荷波动较大，最低负荷为10吨/小时，最高负荷为65吨/小时，平均负荷为30吨/小时。为了更好地做好地方环保及招商引资工作，地方政府拟关停淘汰工业园区10吨/小时以下燃煤锅炉，以及对供热初期供热拖底，以保证供热初期热用户的培育。

二、天然气供热优劣势分析

1、热效率高。目前最先进燃机热效率为43%左右，燃机热效率在60%左右，燃机热效率比最先进燃煤机组整整高了15%以上，节能效果显著。通过燃机联合循环热电联产，燃机总热效率更可以提高到70%以上。

2、对环境的污染极小。首先，天然气燃料本身的主要成份是甲烷，粉尘和二氧化硫两项污染物排放为零。其二是燃机的燃烧设备采用了DLN（干式低氮燃烧）技术，NOX排放可以控制在25PPM以下，常规燃煤机组采用了最新脱硝技术后排放量也接近100PPM，而燃机的二氧化碳单位发电量的排放量也比常规燃煤机组低50%。

科技经

济导

刊期工程科技与产业发展

G

公司燃

气轮机介

绍

杨

晶晶罗

永利

南京汽轮电

机集团

有限公司江苏

南京

摘要:

本文

从结构上

介绍了G

公司燃气轮机

其具

有高效的压气机先

进的DLN25燃

烧系统

发电效率高N

ox

排放小等优点适用于

中小

规模热电联

产。

关

键词:燃气轮机;压气机;

燃

烧室;

透平

中

图分类号:TH13823文献

标识码:C文章编号:2096一2995

(2026)27一0203一02

1概

述

GE公司6F01燃机是GE公司F级技术经验在

40

MW燃机上的运用成果。

它吸取了F级的技术,

具有

燃料适应性广、

可靠性高、

可用行

强、

可维护性好等特

点l[]。150条件下功率为刃g

Mw,

效率为

38%,

排气

温度

597℃;

燃气一

蒸汽联合循环总功率达7

5MW,

循

环热效率达

”8

%。

2功能描述

燃机启动时,

空气经进气室过滤吸人机组,

并被12

级压气机压缩。为

了防止喘振,

在机组启动过程中,

位

于压气机第

七级的防喘阀打开,

可转导叶VGV处于关

闭位置。

在90

%修

正转速下,

防喘阀关闭,

可转导叶

VGV仍处于关闭位置。

在机组加载时,

VGV打开增加

进气流量以控制排气温度。

空气经压气机压缩进人到6

个燃烧室,

在燃烧室和火焰筒

之间逆流而上,

并通过火

焰筒的参混孔进人燃烧区域。

燃料通过安装在各个燃烧室端

盖上的燃料喷嘴从底

盘外喷人,

其中一套喷嘴用于燃烧气体燃料,

喷嘴中装

有流量

孔板以提供合适的流量进人火焰筒的燃烧区域。

喷嘴将燃料喷人各个火焰筒的燃烧区域与压缩

了的空气

混合,

并通过2个火花塞

点燃。当燃料在一个火焰筒中

点燃了,

火焰

瞬间

可通过连焰管传播到其他火焰筒中,

可通过4个主燃烧区

的火焰检测器检测到火焰。

燃烧室中的热气流人火焰筒下游的6个过渡段并进

人机组3级透平。每一级透平包括一级

固定的喷嘴和一

级动叶。气流流经过每一级喷嘴后,

动能增加,

压力降低,

再经过每一级喷嘴后的动叶,

一部分动能被吸收以驱动

转子做功。

经透平排气缸和排气扩压器后排气进人排气室,

再

通过排气管道或余热锅炉排人大气。

燃机转子通过负荷