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三菱9F燃气-蒸汽联合循环机组温态启动暖机时间过长的分析及解决方案

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１ ） 图中 ０ ５： ４ ９是＃ ２机组温态启动 暖机大概 ９ ａ ｒ ｉ ｎ的工况
缸入 口金属温度差值 ８ ７℃ （ ３ ３ ０—２ ４ ３＝８ ７ ） ， 满 足上述第 六个 条件。可见此时所有的进汽条件都 满足 ， 汽机应该 可以开始进 汽结束 暖机 程序 了 ， 但机组没有进汽。仔细分析后发现 进汽条
压力 １ ． ４ ＭＰ ａ 时， 饱和温度大约 ２ ０ ０℃ ， 此 时 中压 主 汽 温 度 ３ ３ ０
２ ９ Ｆ燃气一 蒸汽联合循环机组汽机正常情况 下的温态启动 参考下＃ ２机组正 常温态 启动 的启 动 曲线 图 ， 就会发现 两
者 的区 别 所 在 。
℃， 过热度 １ ３ ０℃ ， 满 足上述第 四个条件 ； 中压 主汽 温度与 中压
件的第一条高压 主汽压力 ＞ ４ ． ７ ＭＰ ａ这一 要求 在热 工 的逻 辑
点（ 暂且称为第二工况点 ） 。可以看 到， 此时的各 主要参数分别 是： 高压主汽压力 ４ ． ７ ３ Ｍ Ｐ ａ ； 高压主汽温度 ３ ２ ２℃； 中压主汽压 力１ ． ４ １ ＭＰ ａ ； 中压主汽温度 １ ９ ７℃； 高压缸人 口金属温度２ ９ ５℃ ；
件） ， 中压 主 汽 温 度 ３ ３ ０℃ ， 中压 缸 人 口金 属 温 度 ２ ４ ３℃ 。查 阅
机 组长时间处于 暖机 过程 ， 而且 随着 时间 的延长 ， 高压 主汽温 度也不 会下降 ， 所以若不做干预 ， 机组将长 时间在暖机负荷呆
下 去。
汽水参数 图， 主汽压力 ４ ． ７ Ｍ Ｐ ａ时 ， 饱 和温度 大约在２ ６ ０℃ ， 此 时， 高压 主汽压力 ４ ２ ９ ． ８℃ ， 满足 上述第 二 、 第五个 条件 ； 主汽
③ 中压主汽压力 ＞１ ． ０ Ｍ Ｐ ａ 。④中压主汽过热度 ＞ ５ ６℃。⑤高
压 主汽温度与高压缸人 口金属 温度 的差值 ＞ 一 ５ ６℃且 ＜１ １ ０
℃或高压主汽温度 ＜ ４ ３ ０ ℃ 。⑥ 中压 主 汽 温 度 与 中压 缸 入 口金 属温度差值 ＞一 ５ ６℃ 。参 见 图 ｌ的启 动 曲 线 。
微 升高时 ， 可以看到这个温度大概在 ４ ３ ０ ． ６℃ 基 本 不 变 ， 所 以
工况 点 ） 机组 暖机 大 约 ３ １ ｍ ｉ ｎ后 ， 机 组 高压 主 汽压 力 ４ ． ７ １ ７ Ｍ Ｐ ａ
（ 满 足上述第 一个 条件 ） ， 高压 主汽温度 ４ ３ ０ ． ６℃ ， 高压缸进 入 金属温度 ２ ５ ７℃ ， 中压 主汽压力 １ ． ４ ０ Ｍ Ｐ ａ （ 满足上述第 三个条
中压缸入 口金 属 温度 ２ ８ ８ ｏ Ｃ 。与第 一工 况点 比较 可 以发现 ，
里有一 个 Ｄ Ｂ值 ， 该值为 ０ ． ２， 这样一来相当于实际进汽条 件就
要 求高压主汽压力 ＞ ４ ． ９ ＭＰ ａ才行 。另外 ， 由于在逻辑 中高压
高、 中压主汽 压 力值 基 本一 致 ， 但 第 一工 况 点高 压 主汽 温度
而找到解决 的办法 。
注： 图 中线条 １ 代表 高压主汽温度 ； 线条 ２ 代表 中压主汽温度 ； 线条 ４代表高压缸入 口 金 属温度 ； 线条 ５代表 中压缸入 口金 属温度 ； 线条 ７代
表 高压 主汽压 力 ； 线条 ６代表 中压 主汽压 力； 线条 ８代表 负荷。
图１ 暖 机 时 间偏 长 曲线 图
１ ． ２ 观察此次 机纽的启动 曲线 观察此 次｝ ｝ ２机组 的启动 曲线 ， 发现 在 ０ ６： ５ １ （ 暂且称为第
一
主汽温度没有 Ｄ Ｂ值 ， 故高压主汽温度 ４ ３ ０ ． ６ ６℃时逻辑判定 已 ＞ ４ ３ ０℃ ， 从 而上述第五个条 件也 不满 足 ， 当高压 主汽压 力稍
４ ３ ０℃远高于第二工况点 ３ ２ ２℃的主汽温度 、 中压主汽温度 ３ ３ ０℃
６ ３
技术研 发
Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ ０ Ｌ ０Ｇ Ｙ Ａ Ｎ Ｄ ＭＡ Ｒ Ｋ Ｅ Ｔ
技 术 与 市 场
２ ０ｌ ４ 年第２ １ 卷第７ 期
技 术研 发
三菱 ９ Ｆ燃 气 一 蒸 汽 联 合 循 环 机 组 温 态启 动 暖 机 时 间 过 长 的 分 析 及 解 决 方 案
蒋跃林
（ 深圳市广前 电力有限公司， 广东 深圳 ５ １ ８ ０ ０ ０ ）
摘 要： 某厂机组为三菱 ９ Ｆ燃气一 蒸汽联合循环机组 ， 最近 一次温 态启动时 ， 机 组并 网后投 入 Ａ Ｌ Ｒ Ｏ Ｎ， 机 组 自动升 负荷
０ 引言
１ ９ Ｆ燃气一 蒸汽联合循环 机组汽机异常情况下的温态启动
１ ． １ ９ Ｆ燃 气一 蒸 汽 联 合循 环机 组 汽 机组 为 ９ Ｆ燃 气 一 蒸 汽 联 合 循 环 机组 ， 最 近 一 次 温 态 启动 时， 机组并 网后投入 Ａ Ｌ Ｒ Ｏ Ｎ， 机 组 自动 升 负 荷 至 ７ ８ ＭＷ ，
①高压主汽压力 ＞ ４ ． ７ ＭＰ ａ 。②高压 主汽 过热度 ＞５ ６℃。
开始暖机 ， 暖机 １ ｈ后 ， 汽机仍 没有开 始进 汽 ， 正常情 况下 ， 稳 态启动时暖机时间大概 约为 １ ５ ｍ ｉ ｎ ， 这次 暖机时 间明显 过长 ，
严 重 影 响 了机 组 的 经 济 运 行 。 本 文 试对 这个 问 题 进 行 分 析 ， 进
至７ ８ ＭＷ 暖 机 后 ， 暖机 时 间过 长 ， 影 响 了机 组 的效 率 ， 就 此 问题 进 行 分 析 并 提 出解 决 方 案 。 关 键词 ： ９ Ｆ燃 气一 蒸 汽联 合 循 环 ；温 态 启 动 ； 暖 机 时 间长
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６—８ ５ ５ ４ ． ２ ０ １ ４ ． ０ ７ ． ０ ３ ６

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汽轮机暖机操作过程及存在问题

汽轮机暖机操作过程及存在问题

汽轮机暖机操作过程及存在问题汽轮机组的暖机过程是汽轮机在启动过程中为了防止材料低温脆性断裂和产生过大热应力而在一定转速或负荷下维持各项参数基本不变，以使启动蒸汽均?蚣尤绕?轮机各部件的一个过程。

暖机的分类方法很多，在达到额定转速前的暖机过程称为冲转暖机，一般分为低速暖机、中速暖机、高速暖机，冲转到额定转速后，各发电公司会按照机组启动情况在不同负荷阶段进行暖机，一般这些负荷段都处于额定负荷的，所以又称此阶段为低负荷暖机或初负荷暖机。

汽轮机的启动大致分为冷态、温态、热态、极热态这几种工况，具体的暖机时间要根据机组的启动工况而定，不能一概而论。

目前，发电公司在启动汽轮机时，暖机时间都是根据运行规程制定的，严格按照规程上的暖机步骤操作确实能保证机组在启动过程中的安全性，但是过分强调安全性，过多的安全裕量对于调峰机组的快速启动是不利的，在实际应用中可能会出现一些问题。

1. 摩擦鼓风汽轮机转子及动叶在高温、高压蒸汽冲转下高速旋转，在汽轮机进汽量较少的情况下，紧贴在叶轮两侧和外缘表面上的蒸汽微团的圆周速度与叶轮面上相应部位的圆周速度基本相同，而处于汽叙和隔板部位的蒸汽微团圆周速度几乎为零，所以叶轮与汽把、隔板间的蒸汽，沿其不同的距离均有不同的速度。

实际蒸汽具有枯性，形成了蒸汽微团间及其与叶轮间的摩擦，同时叶轮与隔板板体的间隙中蒸汽旋转速度也各不相同，因而在叶轮两侧的子午面内形成了旋祸区，这种蒸汽的摩擦以及祸流消耗掉部分轮周功，以热能的方式释放出来，加热汽虹内部蒸汽及金属，使得转子及汽部位金属温度升高。

在异常情况下，急剧升高的温度对转子、汽短金属内部组织及动、静部分的磨擦都带来一定的危害性。

汽轮机在冲转暖机时，冲转蒸汽流量较小，此时汽内所通过的蒸汽量不足以带出叙内蒸汽与各转动部件摩擦所产生的热能，使?o内蒸汽温度上升，同时温度升高的蒸汽反过来又加热汽叙隔板及转子叶轮、叶片，使叙内各处的金属温度均升高。

在机组带较高的负荷下运行时，各汽叙内通过足量的蒸汽将摩擦释放出的热量及时带走，最终使摩擦产生的热能与蒸汽带走的热能处于稳定的平衡状态。

M701F4型燃气-蒸汽联合循环机组温态启动过程优化

M701F4型燃气-蒸汽联合循环机组温态启动过程优化

M701F4型燃气-蒸汽联合循环机组温态启动过程优化以三菱M701F4型燃气-蒸汽联合循环机组为研究对象，通过对机组温态启动部分参数进行优化，实现缩短温态启动时间、提高温态启动经济性的目的，对同类型联合循环发电机组有一定借鉴意义。

标签：M701F4，温态启动，暖机负荷，优化Optimizationof Warm Mode Start-Up Process of M701F4Gas-Steam Combined Cycle UnitLIU Zhongjie（Zhejiang Datang International Shaoxing Jiangbin thermal power generation co.，ltd，Zhejiang Shaoxing，312366）Abstract：MITSUBISHI M701F4 gas-steam combined cycle unit is taken as the research object. By optimizing somefactorsofthewarm mode start-up，the purpose of shortening the start-up time and improving the economy of the start-upprocesscan be achieved，which has certain reference significance for the same typegas-steam combined cycle units.Key words：M701F4，warm mode start-up，warm up load，optimization0 引言燃氣-蒸汽联合循环机组具有启动快速、热效率高、环境污染小等突出优点，近几年在我国得到了快速发展。

同时由于燃气发电价格成本高、电网峰谷差值大等因素，在国内大部分地区尤其是南方地区如广东、浙江的燃气机组多采取两班制运行的方式，启停频繁。

燃气轮机及其联合循环发电技术介绍

燃气轮机及其联合循环发电技术介绍


主要性能修正曲线（大气压-热耗率）
三、燃气轮机主要制造厂商、型 号及参数
燃机主要生产厂商及型号
• 世界上能生产大容量、高效率并体现当今工业燃气轮机制 造水平的厂家主要有GE公司、西门子公司、三菱公司和阿 尔斯通。
• 当前国内主要有三种E级燃气轮机可生产，分别是南京汽 轮电机有限公司引进GE技术生产的GE PG9171E型，上海电 气集团引进西门子技术生产的SGT5-2000E型燃机和东方电 气集团引进三菱技术生产的M701DA型燃机。
蒸汽联合循环电站；S109E就表示配备1台9000系列E型燃 气轮机的燃气-蒸汽联合循环电站
9E级燃气轮机主要技术条件
GE PG9171E
西门子 SGT5-2000E
燃机标准热耗，kJ/kWh
10641
10314
燃机标准出力，MW 压气机级数及压比 透平级数
126.75 17级 压比12.75
3
166.7
• 先进的燃气轮机已普遍应用模块化结构。运输、安装、维修 和更换都比较方便，而且广泛地应用了孔探仪，振动和温度 监控、焰火保护等措施，其可靠性和可用率大为提高，指标 已超过了蒸汽轮机电站的相应指标。
• 9E、9F级重型燃气轮机已在发电领域得到广泛地应用。GE和 西门子公司都已研发了H级燃气轮机。其中GE公司基于空气冷 却透平技术的9H级燃气轮机其联合循环效率约61%，联合循环 出力可达到592MW。西门子公司全内空冷H级燃机单机出力约 400MW，联合循环出力约600MW ，效率也在60%以上，自2011 年以来全球已投产9台，首台投产于德国巴伐利亚州。
温度、压力对燃机出力及效率的影响
• 效率随温比升高而升高；对应温比有一个最佳压 比；在提高燃气温度的同时，必须提高压比；
三菱M701F4燃气蒸汽联合循环

三菱M701F4燃气蒸汽联合循环

三菱M701F4燃气蒸汽联合循环摘要：作为西气东输和LNG（液化天然气）输入的配套工程，我国新建了一批350MW等级燃气-蒸汽联合循环机组。

介绍日本三菱重工业公司生产的M701F型重型燃气轮机的性能及主要结构特点，分析了其与其它同类产品的优缺点。

关键词：燃气—蒸汽联合循环；结构；性能1、引言三菱M701F燃气轮机为采用带进气可调导叶（IGV）的17级高效率轴流式压气机。

燃烧室由环绕机轴呈环状布置的20只燃烧器组成。

透平段包括4级反动式叶片。

燃气轮机的特点是高温透平，而且沿用了许多三菱燃气轮机系列发展过程中的特性，燃气轮机叶片装有先进的冷却系统。

叶片涂有涂层，以改进耐腐蚀和抗机械磨损的能力。

2、F系列燃气轮机概况20世纪60年代初，三菱向美国西屋公司（现已被西门子兼并）购买了生产燃气轮机的许可证，80年代中期在与西屋分手后才开始进入自主研发阶段，但在不到20年的时间里，三菱迅速成为独立研发和制造的世界重型燃气轮机主要制造厂商。

F系列分为用于60Hz的M501F和用于50Hz的M701F两类产品，先开发研制的是M501F机型，首台样机在1989年完成了工厂带负荷试验，并于1993年投运，而M701F机型是按M501F机型比例模化法设计而成，首台样机于1992年6月在三菱重工的横滨工厂进行了两年的性能和可靠性试验，并于1996年投入商业运行，透平进口温度1350℃，出力234.2MW，压比16，机组效率36.6%M701F经过了多次改进，1997年M501G试制成功后，又将透平叶片新材料和隔热涂层等新技术反过来用于M701F型机组上，使透平进口温度进一步提高到1400℃，也是东方电气要从三菱引进的F级燃气轮机，即透平进口温度1400℃，出力270MW，压比17，机组效率38.2% 。

经过改进，性能提高了，机组的可靠性也得到了改善。

到2002年7月，三菱F系列燃气轮机在世界累计投运了56台，其中M710F型32台，累计运行57.9万h，平均可靠性99.6%（截止2003年7月投运的F系列燃气轮机已增至65台，实际累计运行180万h）。