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正文:燃气轮机学习资料

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。显而易见,这个系统热力循环的卡诺效率远远高于燃气轮机或蒸汽轮机热力循环的卡诺效率。

由燃气轮机和蒸汽轮机组成的发电系统可以有多种组合形式,它们的共同点就是由燃气轮机完成热力循环的高温部分,而由蒸汽轮机完成热力循环的低温部分,从而获得具有较高卡诺效率的热力循环,这样的热力循环称为燃气—蒸汽联合循环。

目前有所应用的燃气—蒸汽联合循环主要包括余热锅炉型、平行双工质型,增压锅炉型三种基本型式。不过,按照目前的燃气轮机技术特点和燃气初温水平,余热锅炉型联合循环的热效率比另两种联合循环的高,因此近些年来得到了快速的发展。而另两种联合循环除了热效率低以外,各自还有另外的缺点,使它们的应用和发展受到了限制。

余热锅炉型燃气—蒸汽联合循环系统的组成和各部件特点

按照前面的分析,最基本的燃气—蒸汽联合循环动力装置就是采用一种专门设计的锅炉,利用燃气轮机的高温排气作为锅炉的工作热源,产生蒸汽在蒸汽轮机中做功的系统。

因为在这样的系统中,锅炉本身不消耗燃料,仅仅利用燃气轮机排气余热工作,所以叫做余热锅炉,因此上述系统也就称为余热锅炉型燃气—蒸汽联合循环系统,简称为HRSG-Repowering。

在余热锅炉型联合循环基础上还发展出了多种衍生型式,包括补燃锅炉型联合循环、平行混合型联合循环、给水预热型联合循环等。不过这几种衍生型式多数用于对现有发电站进行联合循环改造时应用。

作为发电设备,人们需要对选用的动力装置的工作特性有足够的了解,包括系统的热效率、按每公斤空气计算的系统比功、低负荷热效率和工作稳定性、以及对负荷的相应特性等。

在一个最简单的余热锅炉型燃气—蒸汽联合循环系统中,包含一台燃气轮机,一台余热锅炉和一台余热蒸汽轮机。一般燃气轮机和余热蒸汽轮机共轴工作,因为这样可以节省一台发电机,同时大容量的发电机效率也高。

燃气轮机、锅炉和蒸汽轮机技术都已经比较成熟了,人们对它们的性能和运行特点也都有了足够的认识。但是,组成一个整体之后,燃气轮机、余热锅炉和余热蒸汽轮机三者之间的工作过程会相互影响、相互制约,因此三者的工作性能和运行特点都会产生一定的变化。若要研究余热锅炉型燃气—蒸汽联合循环系统的工作特性,就必须首先分析在联合循环中各主要组成部件的工作特点,以及组成整体之后相互之间的工作协调性和各自受到的影响。

显然,余热锅炉的热源,也就是燃气轮机排气的流量和温度决定了锅炉的工作过程,而锅炉的产汽参数又决定了蒸汽轮机的工作,所以余热锅

炉型燃气—蒸汽联合循环系统的工作特点主要由燃气轮机决定。

不过,虽然在这个系统中燃气轮机配置在工作流程的最前面,但是由于在燃气轮机后面增加了余热锅炉,使燃气轮机的工作条件受到了一定的影响,所以适合在联合循环中使用的燃气轮机,在结构、工作特点和适宜的最佳工作参数等方面都与单独工作的燃气轮机有所不同。

余热锅炉只依靠燃气轮机排出的高温烟气工作,因此内部受热面的组成型式和流程布置都必须适应使用燃气轮机排气作热源的需要,同时还要适应在非设计工况运行时燃气轮机排气参数的变化,所以余热锅炉与普通锅炉有很大的差别。

因为余热锅炉同普通的锅炉差别很大,所以在余热锅炉中产生的蒸汽参数、产量和焓的分配特点都与普通锅炉中产生的蒸汽有较大差别,这也必然导致余热蒸汽轮机与普通的蒸汽轮机不同。

余热锅炉型燃气—蒸汽联合循环工作方式对燃气轮机的影响

首先,在联合循环中燃气轮机排出的烟气要通过余热锅炉,而余热锅炉工作时进口和出口需要具有一定的压力差,这就要求余热锅炉入口也就是燃气轮机的排气口应该有一定的压力。燃气轮机排气背压升高,将会使燃气轮机的有效膨胀比减小,排气温度升高,有效输出功率和效率相应下降。

余热锅炉中各种受热面传热端差小,为了增加传热率,余热锅炉内的烟气流速比较高,同时,余热锅炉内布置的受热面数量较多,流道很长,因此在余热锅炉内烟气流的压力损失很大,所以,在联合循环中使用的

燃气轮机涡轮出口背压要达到1.37—2.45Kpa,由此引起的燃气轮机输出功率和绝对热效率下降值约为1—1.5%。

不过,采用一些特殊的措施能够降低燃气轮机排气背压,减小燃气轮机的功率损失。首先,为了提高功率重量比,燃气轮机中的工质流速很高,涡轮出口速度也大,所以可以在燃气轮机涡轮出口后段,余热锅炉进气口之前设置一段减速增压的扩压段,利用扩压作用,消耗燃气轮机排气的一部分动能提高烟气压力,这样就能够在保证余热锅炉进口压力的同时降低燃气轮机排气背压。另外,还可以在余热锅炉出口设置引凤机。这是因为在余热锅炉出口处烟气温度只有120℃左右,在此处设置引凤机所消耗的功率将比因燃气轮机排气背压升高所引起的功率损失小。

其次,因为余热蒸汽系统回收了燃气轮机排气中的一部分热量转化成了有效输出功,对于燃气轮机来说它可以起到回热器的作用。因此,在余热锅炉型燃气—蒸汽联合循环系统中,在燃气初温相同的条件下燃气轮机最佳效率压比降低了,并且当燃气轮机的压比在最佳值附近变化时,系统热效率下降幅度比较平缓,这有利于减小压气机的设计和制造难度,同时还可以提高系统的低负荷热效率。

余热蒸汽系统的当量热效率越高,就相当于回热器的回热度越大,燃气轮机的效率最佳压比就越小。不过蒸汽轮机的热效率一般只有40%以下,因此余热蒸汽系统的热回收率是不高的,相当于回热器的回热度不够大,因此联合循环燃气轮机的效率最佳压比仍要高于最佳比功压比。

正是因为发电用的大型工业燃气轮机都是为联合循环设计的,采用的是联合循环工作方式的效率最佳压比,所以在单独工作时,热效率不如技

术水平相同的由航空发动机改装的燃气轮机高。

与单独工作的回热式燃气轮机不同的是,联合循环中燃气轮机的比功最佳压比稍有下降,这是因为燃气轮机压比减小时,排气温度升高,余热蒸汽系统的输出功率会稍有增加。不过作为发电设备,联合循环中的燃气轮机都采用效率最佳压比作为设计参数。

第三,由于联合循环的特殊工作特点,有些在简单循环燃气轮机以及常规蒸汽轮机上不能采用或难以采用的技术却适合于联合循环使用,从而进一步提高系统的热效率。比如联合循环燃气轮机更加适合于采用中冷—再热循环,高温部件可以采用蒸汽冷却技术等。

采用中冷—再热循环能够在很大程度上提高燃气轮机的比功,但是中冷增加了热量损失,再热提高了涡轮排气温度,因此在单独工作的燃气轮机中采用中冷—再热循环,并不一定能够提高热效率。但是在联合循环中因为有余热锅炉回收热量,因此即使燃气轮机排气温度升高,对机组的热效率影响也不大,并且压气中冷热量也可以由蒸汽系统回收,所以联合循环中燃气轮机采用中冷—再热循环一般能够提高比功和热效率。比如,ABB公司的GT—26机组,燃气初温只有1260℃,但是由于采用了压气中冷和再热循环,因此虽然燃气轮机效率只有38.2%,联合循环效率却能达到58.5%,与燃气初温1430℃水平的9G、W501G机组相当。蒸汽的换热系数比空气大,联合循环系统本身产生蒸汽,因此在联合循环中的燃气轮机高温部件就可以使用蒸汽冷却。

通常在燃气轮机中高温部件所用的冷却空气流量是机祖总流量的10—15%,在冷却叶片前为了提高冷却效果,通常还要将其温度降低一

些。在燃气中加入这么多冷气流,将会使燃气平均做功温度大幅下降,一般要达到120—180℃,降低了涡轮的有效输出功率和机组的热效率。使用蒸汽冷却时,采用的是闭式循环工作方式,在主燃气流中不混入冷气流,燃气的平均做功温度不会有太大的下降,这就相当于提高了燃气初温,从而机组的热效率和比功都能够得到提高。冷却后的高温蒸汽进入蒸汽回路,进一步降低了因为冷却导致的损失。

另外因为蒸汽冷却是闭式循环,使用蒸汽冷却时涡轮叶片等部件没有孔隙,表面不开槽口,这样不仅增加了零件结构强度,还进一步减少了燃气流的扰动,减少了二次流损失,提高了涡轮级效率,并且也能够杜绝冷却气孔被堵塞的可能,使冷却更加稳定可靠。

GE公司的9G机组和9H机组具有相同的燃气初温、压比和空气流量,9G 机组的涡轮叶片采用常规的气冷设计,由于冷却引起的燃气做功温度降低达155℃,9H机组则使用高压汽缸排出的冷的再热蒸汽和余热锅炉产生的中压蒸汽冷却第一级涡轮和第二级静叶叶片,因为冷却引起的燃气做功温度降低只有44℃,冷却后蒸汽的温度则被提高到再热蒸汽温度水平,汇入再热后的蒸汽,进入中压汽缸做功,从而避免了冷却热损失。因此9G机组输出功率286MW,热效率39.5%,联合循环系统效率58%,而9H机组输出功率328MW,热效率41%,联合循环系统效率达到了60%。可以使用蒸汽冷却的零部件包括燃烧室及其过渡段、涡轮进口导向喷嘴环、涡轮动叶和静叶等。

当然,当余热锅炉停运时,使用蒸汽冷却的燃气轮机是不能运行的,这使机组的运行灵活性受到了一定限制。如果要求在余热锅炉停运时燃气

轮机仍然能够使用,就必须由单独的汽源提供冷却用的蒸汽,这可能增加系统投资。不过多数大型联合循环发电系统都采用余热蒸汽轮机自身启动,要配置一台锅炉提供启动蒸汽和蒸汽轮机暖机蒸汽,因此当余热锅炉停运时,冷却所需要的蒸汽可以由启动锅炉提供。

最后,联合循环工作方式还要影响燃气轮机功率输出轴的安装位置。

为了输出电功率,必须在燃气轮机轴上安装发电机。在压气机前方安装发电机,有可能会增加压气机进气阻力,因此绝大多数单独工作的燃气轮机都是从高温端输出功率的,也就是在排气侧燃气涡轮后安装发电机,特别是采用自由涡轮设计的燃气轮机。但是当燃气轮机配置余热锅炉组成联合循环时,因为涡轮后排气侧要安装余热锅炉,如果此时在涡轮后方安装发电机,必须采用较大的转折气道使烟气转向,并加长输出轴,使传动轴从烟道壁面穿出,这样轴端密封要承受排气高温作用,设计难度大,另外烟气流动阻力也增加了。

联合循环装置一般都是地面使用的大型发电设备,为了改善压气机工作条件,压气机进口都装有空气过滤器,空间很大,即使在压气机进口前方安装发电机,也不会增加进气阻力。因此,目前专门设计的工业重型联合循环机组,趋向于采用从冷端输出功率的方式。

不过原来设计不是由冷端输出功率的燃气轮机,组成联合循环并在冷端输出功率时要进行相应的改造,必须加长压气机轴,满足安装发电机的要求。同时还要注意,因为组成联合循环系统后装置的输出功率比燃气轮机单独工作时的大,需要从轴上输出的扭矩增加,所以必须校核轴系强度,如果强度不够,必须对传动轴进行加强,采取专门的措施或者重

新设计,使它满足传递联合循环输出功率的要求。

为了简化结构,大型发电用燃气轮机一般都采用单轴设计型式,能够方便地从冷端输出功率。但是因为压气机转子部分的轴系强度是以压气机耗功功率作为设计扭矩的,所以从冷端输出功率时必须采取相应的措施加强压气机转子强度,如果设计不好,可能会出现一些问题。

比如GE公司一台7FA系列机组,在改成从冷端输出功率时采用了增加拉杆预紧力的方法来增加压气机轴系强度。在经过长时间运行后,由于受到反复机械应力以及交替冷热应力作用,拉杆螺栓的预紧力减小了,此后压气机转子各轮盘间出现了松动,甚至发生了位移,破坏了转子的动平衡条件,从而使机组在运行时振动严重,在运行一定时间之后压气机静子和转子发生了轻微的摩擦和碰撞,最终出现了某些静止部件的开裂。据GE公司宣称,7F/9FA机组的上述故障已经排除。但是是否已彻底解决,从用户的观点来看,尚待今后长期运行结果的考验。

由高涵道比涡轮风扇发动机改造的燃气轮机,低压涡轮轴功率本来就是通过高压级转子的中心孔通到发动机前面的,因此结构上可以不作太大的改动。但是原设计中传动轴所传递的轴功率是按照燃气轮机功率选取的,因此在组成联合循环时轴系强度可能不够,同时受到原来的结构设计限制,传动轴的直径是较难增加的,必要时只能采用更优质的材料。采用自由涡轮设计,而自由涡轮高一级的转子又没有中心孔,并且不允许加工中心孔的燃气轮机,一般不能在冷端输出功率。

余热锅炉与普通锅炉的差别

首先在热力性能和汽水流程方面余热锅炉同普通锅炉的差别很大。

普通锅炉进气温度是环境大气的温度,是比较低的,所以通常设置空气预热器回收低温低品位的热量,这样能够允许蒸汽轮机的给水使用抽汽回热加热,以提高蒸汽轮机效率。而余热锅炉进口的是烟气而不是空气,不能安装空气预热器。为了尽量降低余热锅炉的排气温度,提高余热锅炉的当量热效率,从冷凝器出来的冷水直接进入锅炉吸热。

余热锅炉中烟气最高温度较低,是燃气轮机排气温度,一般只有550—620℃,单位重量燃气含有的热量有限,所以同样烟气流量的余热锅炉蒸发量比普通锅炉小,也就是汽气比小。余热锅炉中汽气比一般在0.1—0.25左右,而普通锅炉中大约为0.8—1.2。

在锅炉内的换热过程中,烟气的温度是直线下降的,而水汽系统的温度上升规律则是折线,折线的水平部分就是水的蒸发过程。在换热过程中任何一点的烟气温度必须高于同位置的水汽温度,因此初始蒸发点二者之间的温度差也就是节点温差必须大于零。一般在余热锅炉中,节点温差在8—20℃,接近点温差在5—20℃。此后,如果汽气比足够大,那么在蒸发器后的换热过程中烟气温度和给水温度就能够平行下降,从而使烟气排出锅炉的温度能够降得很低。但是因为余热锅炉中的汽气比小,所以在蒸发器后,烟气温度下降的速度比给水温度上升的速度慢,也就是说在蒸发器后烟气温度与给水温度的差值将越来越大。所以,在余热锅炉中即使给水完全使用烟气加热,烟气的最终排放温度还是比较高的,一般要达到160—200℃。而联合循环一般都采用天然气作燃料,烟气中不含腐蚀性物质,所以余热锅炉排烟温度允许降得很低。

为了进一步降低烟气的排放温度,提高余热锅炉的当量热效率,在大部

分余热锅炉中不仅加热主蒸汽给水的热量完全由烟气提供,并且有时还采用双压或三压汽水发生系统。在这种系统中,余热锅炉除了产生高温高压的主蒸汽以外,还额外产生一种或两种低温低压的蒸汽,以增加汽水系统在余热锅炉低温段的吸热量,更加充分地降低烟气的排气温度。从理论上解释,这是增加了低温段的汽气比,因此使烟气低温段的温降曲线更加陡削,锅炉出口烟气温度就可以降得更低。

根据余热锅炉汽水系统压力等级设置的不同,可以分为单压、双压和三压方式。采用双压汽水发生系统时余热锅炉排烟温度可以降低到127—145℃,而采用三压汽水发生系统排烟温度则可以降低到80—90℃。为了提高余热蒸汽循环的平均吸热温度,高压汽缸出口蒸汽也可以在余热锅炉中采用再热,因此余热锅炉最常用的蒸汽循环流程就可以分为单压、双压、双压再热、三压和三压再热五种。

因为余热锅炉中烟气最高温度较低,单位质量烟气所含有的热能少,所以即使排气温度比普通燃煤锅炉排气温度低,余热锅炉的当量热效率也不高。一般上述五种汽水系统余热锅炉的当量热效率分别可以达到70—75%、75—78%、80—82%、82—85%、83—90%。

当使用的燃料中含有硫成分时,为了避免在低温换热器处析出酸露腐蚀换热管簇,锅炉排气温度应高于腐蚀物质露点温度10℃以上,一般要达到160—180℃,此时余热锅炉的当量热效率可以降至65%左右。

其次,正因为余热锅炉在热力性能和汽水流程方面同普通锅炉的差别很大,所以它的结构也会与普通锅炉有很大的差别。

因为余热锅炉进口的是热气流,而从冷凝器出来的冷水直接进入锅炉吸

热,所以要在余热锅炉中出口段安装给水预热器,而不是安装空气预热器。

汽水流程方式的不同也导致锅炉内受热面的种类和布置与普通锅炉有所差别。在三压再热式自然循环余热锅炉中,高温烟气先经过过热器和再热器,然后依次经过高压蒸发器、中压蒸发器、二级高压省煤器、中压蒸发器、初级高压省煤器、中压省煤器、低压蒸发器、低压省煤器,最后流出锅炉。

通常,余热锅炉出口主蒸汽压力比余热蒸汽轮机进口主蒸汽压力高3%左右,温度则高3—4℃。再热蒸汽压力比高压涡轮出口再热前的蒸汽压力低12—14%,比中压涡轮进口蒸汽压力高2.5—3%,温度高2—3℃。余热锅炉中的最高烟气温度低,换热端差小,所以在换热量相同的情况下就要求有更大的受热面积,通常使用小直径的螺旋鳍片管来制作换热面。为了提高余热锅炉中传热系数的的同时减小烟气流动阻力,要采用适当的管间距,合理的鳍片高度及节距。

余热锅炉要有较低的压阻损失,以便尽量降低对燃气轮机输出功率的影响。这样就导致了余热锅炉的体积和重量比具有相同换热量的普通锅炉大一些。同时,在余热锅炉进口设置减速增压的扩压段也增大了锅炉容积。

为了增加传热系数,余热锅炉中采用较大的烟气流速。因为烟气流速大,湍流度大,虽然加大了传热系数,但也会使烟道和管簇振动,并且会磨损隔热层,并使烟气偏流。为此有必要在烟道中装设导流板。

为了发挥燃气轮机启动快的优势,余热锅炉也应该具有快速启动能力,

通常要求余热锅炉冷态启动时间为20—30分钟。因此,余热锅炉应该有小的热惯性。以允许在启动过程中有较快的升压速度,改善余热锅炉的快速启动性和对负荷变动的快速适应性。

为了适应余热锅炉的快速启动要求,必须解决启动过程中的管簇等零部件的热膨胀问题,因此一般管簇采用吊装的方式,同时还要尽量减轻受热面重量。重量轻不仅可以减少热惯性,还能够节省材料和造价。

采用小直径的鳞片管来制作换热面也有利于减小锅炉的的热惯性。

燃气轮机的工作能力并不受余热锅炉的限制,所以有时为了增加电厂的可利用率,要求余热蒸汽轮机检修时燃气轮机能够单独工作。这一般有两种方法:

其一是燃气轮机的出口段设有旁通阀,当燃气轮机单独工作时排气由旁通阀排出。这样还有利于对余热锅炉进行检修。但是,因为旁通阀不可能关闭得很严,在余热锅炉系统正常工作时一般会有0.5—1%的烟气泄漏,这一般会降低机组绝对效率0.2—0.4%。

其二是要求余热锅炉有一定的干烧能力。比如西门子公司设计的余热锅炉就要求可以在烟气初温475℃下干烧240小时以上。

自然循环锅炉不设置循环泵,因此耗电量少,所以近年来越来越多的人认为自然循环是余热锅炉更合理的选择。不过,在自然循环锅炉中,由于要组织好汽水流程,所以烟道中需要加一些挡板,因而会增加烟气的流动损失,增加燃气轮机排气背压。而强制循环锅炉中换热面的布置受到的约束少,烟道的外形比较规则,结构上便于采用标准化元件和大型模块组件,制造成本和安装费用都比较低,燃气流动阻力小,并且热振

动问题也容易解决。

通常认为对于担负基本负荷的机组,采用自然循环余热锅炉能够减少厂用电耗量,从而提高系统发电效率。但当机组启停频繁时,采用强制循环是比较合理的。

通常,余热锅炉造价中大约40—50%是换热器费用,其它50—60%则不受换热器面积大小影响。余热锅炉中换热面的传热系数较小,因此驱动同样功率的蒸汽轮机就要求有更大的受热面积,所以与蒸汽轮机功率相同的普通锅炉相比,余热锅炉造价也高一些。

当然,因为燃气轮机通常使用天然气或轻质燃油作燃料,排出的烟气比较洁净,灰尘和二氧化硫含量很少,所以余热锅炉中一般不需要设置除灰、脱硫等净化装置,所以相比于蒸汽轮机功率相同的使用煤作燃料的普通锅炉,余热锅炉的造价还是比较低的。

为了进一步降低制造成本,并便于运输和安装,目前余热锅炉多采用模块化的设计和结构型式。

余热蒸汽轮机系统的特点

根据联合循环的工作特点,余热蒸汽轮机在工作性能、工作参数、工作特点乃至结构上都与普通的蒸汽轮机有很大的差别。

为了提高余热锅的当量热效率,余热蒸汽轮机不采用抽汽回热,有的余热锅炉还要额外产生一定数量的低温蒸汽,因此余热蒸汽轮机低压段蒸汽质量流量要比高压蒸汽质量流量大,低压涡轮流通面积更大。同时冷凝质量流量就要比具有相同功率的普通蒸汽轮机冷凝流量大得多,冷凝器换热面积也大。

一般情况下联合循环的蒸汽轮机与燃气轮机共轴工作,因为这样可以节省一台发电机,但是共轴工作就要求在启动时一起加速。燃气轮机启动和加速快,而蒸汽轮机部件厚重,如果快速提升功率,因为工作温度升高得太快,会产生较大的热应力,要使余热蒸汽轮机能够迅速启动,快速加载,就必须在结构上采取一定的措施减小热应力。例如:尽量保证气缸的对称性,壁厚尽量均匀;各管道、阀门与凝汽器相联的快速旁路系统也要设计得对称;与冷凝器相连的快速旁路系统也要设计得对称;所有压力级应保证全周进汽,同时疏水系统特别是低压部分的机内疏水应保证畅通,并入机外系统,外接管道也应尽量对称布置。另外,叶轮根部采用较大的过渡圆角,特别是高温部分的叶片;在尽量减少对级效率影响的前提下适当加大动静部件间的间隙;动叶顶部尽可能使用围带或多齿汽封;高温区的主轴直径减小一些;末级动叶片特殊设计,使其满足频繁、快速启动的要求;高、中压汽缸应采用双壳体结构。汽缸后支点应采用柔性支撑,转子最好能采用没有中心孔的整体锻造结构。

工业型燃气轮机的启动只需要5—20分钟,而即使采用了相应的措施后余热锅炉冷启动也需要30—90分钟,余热蒸汽轮机冷启动则需要90—120分钟。在实际运行中,为了能够快速加挂负荷并减小热应力,通常在冷启动时对蒸汽轮机进行较长时间的暖机冲转。暖机一般使用参数较低的蒸汽,通常由专门设置的暖机锅炉提供。

另外,普通蒸汽轮机下方安装有抽汽回热给水加热器,而余热蒸汽轮机不采用抽汽回热,因此结构得到了简化,允许安装在较低的基础上,厂房高度也可以减小。

余热锅炉的工作特点还严重制约了余热蒸汽系统的工作性能。

首先,余热锅炉中能够得到的最高蒸汽初温严重受到燃气轮机排气温度的限制。

由于锅炉内受热面必须有一定的传热端差,因此在锅炉中所能得到的最高蒸汽温度就要比锅炉中的最高烟气温度低一些。设计良好的余热锅炉,主蒸汽过热器传热端差一般在25—40℃。也就是说,在余热锅炉型燃气—蒸汽联合循环中,燃气轮机排气温度至少应该比余热锅炉产生的主蒸汽温度高25—40℃。比如,若想得到温度为540℃的蒸汽,燃气轮机排气温度至少要在570℃以上。如果燃气轮机排气温度低的话,就不可能产生温度较高的蒸汽,这样必然会严重影响余热蒸汽轮机的效率。

不过,相比之下中压和低压蒸汽可以有较高的相对初温,一般它们比相应处的烟气温度低10—12℃,温度值与普通蒸汽轮机基本相同。

其次,与相同功率的普通蒸汽轮机相比,余热蒸汽轮机的主蒸汽质量流量小,而冷凝蒸汽质量流量大。

这是因为余热蒸汽轮机不采用抽汽回热,有时余热锅炉还要产生一定数量的低温蒸汽,因此当主蒸汽质量流量相同时,余热蒸汽轮机低压流通部分蒸汽质量流量就比普通蒸汽轮机中的多,所能发出的功率也大,换句话说,与相同功率的普通蒸汽轮机相比,余热蒸汽轮机的主蒸汽质量流量小,而冷凝蒸汽质量流量大。

以150MW的机组为例说明各种蒸汽轮机的工作参数:

由此可见,双压无再热余热蒸汽系统冷凝流量要比相同功率的常规有再热的普通蒸汽轮机大将近一倍,三压有再热的余热蒸汽系统冷凝流量也要比相同功率的普通蒸汽轮机大60%左右。冷凝流量大,冷凝器的工作负荷就大。

在不设置暖机锅炉的系统中,由于蒸汽轮机暖机冲转时汽耗量较小,而燃气轮机有一个最低稳定负荷,在最低负荷时余热锅炉的产汽量也要大于暖机所需的耗汽量。为了避免在燃气轮机启动后蒸汽轮机暖机冲转时多余的蒸汽对空排放,减少浪费,蒸汽系统应加设旁通支路,余热锅炉产生的蒸汽除去暖机冲转所需的耗汽量以外,全部通过一或二级减温减压阀,直接进入冷凝器。另外,当蒸汽轮机发生故障或检修时,为了能使燃气轮机的工作不受限制,并增加锅炉受热面寿命,也应将蒸汽直接排入冷凝器。此时冷凝器负荷比正常工作时大得多,因此要求余热锅炉蒸汽轮机系统的冷凝器具有更大的容量。

为了避免冷凝器重量和成本大幅上升,余热锅炉汽轮机系统的冷凝器通常采用具有较高冷却效果的螺纹型管,它的当量冷却面积提高了20%以上,因此能够加大冷却效果,减小冷凝器体积。

冷凝蒸汽质量流量的增加,一方面限制了机组每个排汽口所能达到的极

限功率,另一方面使低压段涡轮和冷凝器重量和体积增加,从而导致机组单位功率的金属耗量增加,成本增加。同时也增加了除氧器的负荷,因为空气都是在压力低于1bar的低压段渗入蒸汽中的,低压段蒸汽流量增加,必然使混入蒸汽中的空气数量大为增加。

第三,余热蒸汽轮机的蒸汽初压力也受到多方面的限制。

余热蒸汽轮机蒸汽初压同样受到燃气轮机排气温度的限制。当燃气轮机排气温度低时,因为蒸汽初温低,为了避免蒸汽轮机末级流通部分湿度过大,对涡轮叶片产生侵蚀作用,蒸汽初压力就需要低一些。

余热蒸汽轮机蒸汽初压也受到余热锅炉烟气流量大小的限制。当余热锅炉烟气流量较小时,如果蒸汽初压选取得过高,则高压级蒸汽容积流量就很小,叶片高度就小,会产生较大的二次流损失,降低了蒸汽轮机内效率。

目前燃气轮机最大单机流量尚不太大,工业大型机组一般在500—720kg/s之间,而余热锅炉进口温度不高,一般在550—620℃,因此余热锅炉蒸汽轮机的功率也不大,大约为140—160MW,再加上余热蒸汽轮机主蒸汽数量比同等功率的普通蒸汽轮机少,为了避免涡轮叶片高度太小,一般也不宜采用较高的主蒸汽压力。另一方面,蒸汽初压低,可以使用较薄一些的气缸壁,能更好地满足快速启动的需要。

所以目前大型联合循环余热蒸汽轮机系统主蒸汽压力多数为高压或次高压水平,一般不超过13.5Mpa,相应的主蒸汽温度在538℃左右。

最后,燃气轮机排气温度和流量还对是否值得采用再热有很大影响。

综上所述,余热蒸汽轮机蒸汽初参数和蒸汽循环方式受到燃气轮机排气参数的限制,同时余热蒸汽轮机不采用抽汽回热,有的还需要采用双压或三压蒸汽系统,进一步增加了低温低压蒸汽和冷凝蒸汽的数量,因此蒸汽循环中水的平均吸热温度低,朗肯循环效率低,内效率不仅比具有相同功率的普通蒸汽轮机低,也比具有相同初参数的普通蒸汽轮机低。但是正因为双压或多压蒸汽系统低压部分流量和冷凝流量大,所以低压部分的效率对整机效率的影响较大。精心设计低压流通部分,增大末级叶片高度,减少末级余速损失,适当增加冷凝器面积以降低背压,对余热蒸汽轮机输出功率的增益比对普通的蒸汽轮机的更大。同时,余热蒸汽轮机没有抽汽口,这有利于减少余速损失,也有利于改善汽缸的结构对称性和受热均匀性,同时还有利于机组在低负荷工作时涡轮叶片的安全性,因为设置抽汽口的级相当于有较大的膨胀比,在低负荷工作时,该级中可能会出现较高的湿度。

应当注意,余热锅炉和蒸汽轮机做功蒸汽的压力等级数量不一定必须相同。

容量较小的余热锅炉蒸汽轮机一般采用冷凝器除氧,而在大型机组中多数采用热力除氧,此时为了简化机组结构,降低造价,一般使用低压蒸汽作除氧蒸汽。实际上,应用最多的三压再热余热锅炉所配用的蒸汽系统,中压蒸汽与再热蒸汽压力相同,合而为一,而低压蒸汽除了加入低压汽缸之外,还供应除氧器使用。

在单压汽水系统中可以设置一个低压蒸发器以产生除氧所需的蒸汽,这样还有利于降低烟气排放温度。

燃气轮机在船舶动力方面的应用

燃气轮机在船用动力方面的应用与发展 邵高鹏 (清华大学汽车系,北京 100084) 摘要:介绍船用燃气轮机的工作原理和特点,对比燃气轮机和内燃机性能的优缺点,总结燃气轮机应用于船用动力的现状和未来的发展方向。 关键词:船用燃气轮机;原理;应用;发展方向; 1.引言 燃气轮机动力装置在50年代开始用于船舶,在此之前,水面舰艇都已蒸汽轮机和内燃机作为其动力装置,大型舰船以蒸汽轮机为其主要的动力装置,蒸汽轮机的优势在于技术相对简单,制造相对容易,但是其同样存在油耗大,占用空间大等等劣势,而柴油机的单机功率有限,必须采用多机并用。并且由于燃气轮机汽固有的一些优点,使得它逐渐向柴油机动力在船舶动力上的统治地位发起了挑战。最初的燃气轮机还只能应用与军用舰艇,但是随着燃气轮机技术的发展,燃气轮机在商船上也逐步得到了推广。 2.船用燃气轮机的工作原理 船用内燃机的循环模式可以分为简单开式循环,其工作过程同内燃机类似,也可以分为吸气、压缩、做功及排气四个工作行程,但是与内燃机又有很大的不同,下图中是一种燃气轮机的结构示意图。 轴流压气机的转子高速回转,在压气机的进口处产生吸力,将新鲜空气吸入压气机,对应着吸气的过程。空气在轴流压气机中增压,压力和温度都有升高,空气继续流动经过扩压器,减速增压进入燃烧室中,此时的空气温度和压力都较高,比容很小,这就实现了空气的压缩过程。在空气进入燃烧室的同时,燃油同时喷入与空气混合形成可燃混合气,点燃后迅速燃烧,温度继续升高,而压力变化不大(由于流动损失的存在);高温高压的燃气,经过涡轮的静叶的导向之后冲击涡轮的动叶叶片,推动叶片使涡轮转子高速转动而产生转矩。涡轮常分为两级,第一级涡轮(高压涡轮)上产生的转矩用于驱动与之联动的压气机,第二级涡轮(动力涡轮)上产生的转矩经过传动轴和减速箱输出,这就是燃气轮机的燃烧和做工过

燃气轮机控制系统概况

燃气轮机控制系统—SPEEDTRONIC Mark V 摘要:本文介绍了燃气轮机及其控制系统的发展历程,以及燃气轮机控制系统—SPEEDTRONIC Mark V的工作原理及主要功能,并列举了几个燃气轮机控制系统的例子。 关键词:燃气轮机;控制系统 SPEEDTRONIC Mark V Gas Turbine Control System Abstract: This paper introduce the development history of gas turbines and their control system, and the functional principle and main features of gas turbine control systems, accompanied by some exemplifying system. Keywords: Gas Turbine; control system 1.燃气轮机控制系统的发展 燃气轮机开始成为工矿企业和公用事业的原动机组始于40年代后期,其最初被用作管道天然气输送及电网调峰。早期的控制系统采纳了液压机械式气轮机调速器,并辅以气动温控,启机燃料限制稳定及手动程控等功能。其余诸如超速、超温、着火、熄火、无润滑油及振动超标等保护均由独立的装置来实现。 随着控制技术的飞快发展,燃气轮机控制系统出现了以燃料调节器为代表的液压机械操动机构,以及用于启、停机自动控制的继电器自动程序控制。继电器自动程序控制,结合简单的报警监视亦可和SCADA(监控与数据采集)系统接口,用于连续遥控运行。这便是于1966年美国GE公司推出的第一台燃机电子控制系统的雏形。该套系

燃气轮机发电厂新员工培训大纲

广东大唐国际高要金淘热电冷联产项目新员工培训大纲(草稿) 2012-8-31 1)、天然气供应处理系统及燃料调节系统 1.天然气调压站工作流程,天然气前置模块工作流程 2.天然气调压站各设备阀门和表计的位置、作用和阀门特性 3.燃气轮机启动时天然气供气操作顺序,注意事项 4.天然气供应处理系统及燃料调节系统运行中检查监视项目 5.调压站系统的气密性试验及气体置换操作 6.天然气调压站检修隔离和置换操作,调压站的投入操作 7.天然气调压站正常运行规范 8.天然气前置模块的作用和工作原理 9.燃气调节系统的主要设备、阀门的作用,工作原理,系统流程,运行中调节 特性 10.燃气调节系统中吹扫系统的作用,如何操作 2)、压气机及进口空气处理系统 1.压气机的结构,工作原理 2.系统组成,各设备作用,工作原理 3.压气机的运行规范及运行中检查监视项目 4.压气机有几段抽气,布置在什么位置,作用是什么? 5.滤芯反吹空气处理系统的作用,工作原理,系统流程及运行规范 6.压气机的水洗设备作用,如何投入? 7.压气机的进口可调导叶运行中如何调整,事故时如何调整?启停机时如何调8.启动机的作用,操作规范 10 液力变矩器的作用,操作规范,启机时液力变矩器如何操作? 3)、余热锅炉的汽水系统 1.锅炉汽水系统流程,要求背画系统图 2.锅炉汽水系统所有阀门的具体位置 3.锅炉上水具体操作,注意事项 4.余热锅炉汽水系统水压试验操作,注意事项 5.余热锅炉烟气旁路挡板和余热锅炉烟气入口挡板的作用,具体位置,电源位 置 6.除氧器加热源从哪里取,第一台锅炉启动时如何投入? 7.余热锅炉安全门位置及作用 8.锅炉升温升压的操作规范,如何控制 9.余热锅炉的连锁及保护定值 10.余热锅炉烟气及蒸汽额定参数 11.了解启动锅炉的设备规范及运行规范 12.余热锅炉所有疏放水门,排污门,放空气门,取样门,加药门的具体位置, 操作规范 13.主再热减温水的作用,操作规范 14.汽包水位计冲洗操作及注意事项 15.锅炉上水水质要求,蒸汽品质要求

燃气轮机控制系统概况模板

燃气轮机控制系统 概况 燃气轮机控制系统—SPEEDTRONIC Mark V 摘要:本文介绍了燃气轮机及其控制系统的发展历程,以及燃气轮 机控制系统—SPEEDTRONIC Mark V 的工作原理及主要功能,并列举了几个燃气轮机控制系统的例子。 关键词:燃气轮机;控制系统 SPEEDTRONIC Mark V Gas Turbine Control System Abstract: This paper introduce the development history of gas turbines and their control system, and the functional principle and main features of gas turbine control systems, accompanied by some exemplifying

system. Keywords: Gas Turbine; control system 1. 燃气轮机控制系统的发展燃气轮机开始成为工矿企业和公用事业的原 动机组始于40 年代后期,其最初被用作管道天然气输送及电网调峰。早期的控制系统采纳了液压机械式气轮机调速器,并辅以气动温控,启机燃料限制稳定及手动程控等功能。其余诸如超速、超温、着火、熄火、无润滑油及振动超标等保护均由独立的装置来实现。 随着控制技术的飞快发展, 燃气轮机控制系统出现了以燃料调节器为代表的液压机械操动机构,以及用于启、停机自动控制的继电器自动程序控制。继电器自动程序控制,结合简单的报警监视亦 可和SCADA(监控与数据采集)系统接口,用于连续遥控运行。这便是于1966 年美国GE 公司推出的第一台燃机电子控制系统的雏形。该套系统, 也就是后来被定名为SPEEDTRONIC MARK I 的控制系统,以电子装置取代了早期的燃料调节器。 MARK I 系统采用固态系列元件模拟式控制系统, 大约50 块印刷电路板, 继电器型顺序控制和输出逻辑。 MARK II 在1973 年开始使用。其改进主要是采用了固态逻辑系统, 改进了启动热过渡过程, 对应用的环境温度要求放宽了。 在MARK II 的基础上, 对温度测量系统的补偿、剔除、计算等进行改型, 在70 年代后期生产出MARK II +ITS, 即增加了一套集成温度系统。对排气温度的控制能力得以加强, 主要是对损坏的排气热电偶

燃气轮机系统建模与性能分析

燃气轮机系统建模与性能分析 摘要:燃气轮机机组具有超强的北线性,人们掌握它的具体实施工作过程运行 规律是很难得。在我过电力工业中对它的应用又不断加强。为了更加透彻的解决 这个问题,本文将通过建立燃气轮机机组系统建模及模拟比较研究机组设计和运 行中存在的问题,从而分析它的性能。 关键词:燃气轮机;系统建模;性能 1模拟对象燃气轮机的物理模型 在标准IS0工况条件(15℃101.3kpa及相对湿度60%)下,压气机不断从大气中 吸入空气,进行压缩。高压空气离开压气机之后,直接被送入燃烧室,供入燃料 在基本定压条件下完成燃烧。燃烧不会完全均匀,造成在一次燃烧后局部会达到 极高的温度,但因燃烧室内留有足够的后续空间发生混合、燃烧、稀释及冷却等 复杂的物理化学过程,使得燃烧混合物在离开燃烧室进入透平时,高温燃气的温 度己经基本趋于平均。在透平内,燃气的高品位焙值(高温、高压势能)被转化为功。 1.1燃气轮机数值计算模型与方法 本文借助于 GateCycle软件平台,搭建好的燃气轮机部件模块实现燃气轮机以上物理模型的功能转化,进行燃气轮机的热力学性能分析计算的。在开始模拟燃 气轮机之前,首先对燃气轮杋部件模块数学模型及计算原理方法进行简单介绍。1.2压气机数值计算模型 式中,q1 、q2 、ql 分别为压气机进、出口处空气、压气机抽气冷却透平的 空气的质量流量; T1*、 p1* 分别为压气机进出口处空气的温度、压力; T2*、 p2* 分别为压气机出口处空气的温度、压力 ηc、πc分别为压气机绝热压缩效率,压气机压比 γa为空气的绝热指数;ρa为大气温度;?1为压气机进气压力损失系数 ιcs、ιc分别为等只压缩比功和实际压缩比功 i*2s、i*2、i*1分别为等只压缩过程中压气机出口处空气的比焓,实际压缩过程中压气机出日处空气的比烩和压气机进日处空气的比焓; 当压气机在非设计工况下工作时,一般计算方法是将压气机性能简单处理编制成 数表,通过插值公式求得计算压气机的参数,即在压气机性能曲线上引入多条与 喘振边界平行的趋势线,这样可以把压比,流量,效率均视为平行于喘振边界的 等趋势线和转速的函数。本文采用了同样的计算方法,在计算燃气轮机变工况性 能过程中引入无实际物理涵义的无量纲参变量CMV(compressor map variable),仅相当于引入的平行于压气机喘振边界的趋势线,压气机的质量流量、压力和效 率计算是通过上下游回馈的热力计算结果,插值寻找能够使得上下游热力参数 (压力,温度,输出功率,转速,流量)计算收敛的工作点,即压气机的变工况 工作点。 1.3燃烧室数值计算模型 其中 式中: α为过量空气系数: L0为燃料的理论空气量:

燃气轮机

论燃气轮机 一、燃气轮机概述 燃气轮机是以连续流动的燃气作为工质带动叶轮高速旋转,将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械。它是以燃气而不是以水蒸气作为工质,因此可省去锅炉、冷凝器、给水处理等大型设备。不仅如此,燃气轮机与以煤为燃料的蒸汽轮机相比,它具有重量轻、体积小、装置效率高、污染少、开停灵活等优点。 二、燃气轮机的类型及其工作原理 (一)燃气轮机的类型 燃气轮机从负荷情况上划分可分为重型和轻型两类。一般工业上用于拖动发电机组发电,或用于机械驱动的燃气轮机都是重型燃气轮机;而用于飞机发动机的燃气轮机为轻型燃气轮机。 燃气轮机从结构上划分,燃气轮机可分为单轴、双轴和多轴燃气轮机。单轴燃气轮机因其压气机、透平与负载共轴,负载的转速变化规律直接影响压气机转速,使吸入压气机的空气量发生变化,甚至使压气机喘振而发生事故。为了使负载变化规律对压气机转速的影响降低到最小程度,即负载变化规律不直接影响压气机的转速,负载转速的变化规律只能通过内部气体工质的工作过程来间接影响压气机的工况,人们设法使压气机与负载不共轴,因而产生了双轴和多轴燃气轮机。 由上可见,在实际选型时,选用单轴、双轴还是多轴燃气轮机,取决于系统中负载的变化情况,当系统负载变化不大时,一般选用单

轴燃气轮机,如大型火力发电厂用于拖动发电机的燃气轮机;当系统负荷变化较大时,可视其具体情况选用双轴或多轴燃气轮机。(二)燃气轮机的工作原理 燃气轮机的工作过程是压气机(即压缩机)连续地从大气中吸入空气并将其压缩;压缩后的空气进入燃烧室,与喷入的燃料混合后燃烧,成为高温燃气,随即流入燃气涡轮中膨胀作功,推动涡轮叶轮带着压气机叶轮一起旋转;加热后的高温燃气的作功能力显著提高,因而燃气涡轮在带动压气机的同时,尚有余功作为燃气轮机的输出机械功。燃气轮机由静止起动时,需用起动机带着旋转,待加速到能独立运行后,起动机才脱开。燃气轮机的工作过程是最简单的,称为简单循环。燃气初温和压气机的压缩比,是影响燃气轮机效率的两个主要因素。提高燃气初温,并相应提高压缩比,可使燃气轮机效率显著提高。 三、燃气轮机的优缺点 与活塞式内燃机和蒸汽动力装置相比较,燃气轮机的主要优点是小而轻。此外,燃气轮机占地面积小,当用于车、船等运输机械时,既可节省空间,也可装备功率更大的燃气轮机以提高车、船速度。 燃气轮机的主要缺点是效率不够高,在部分负荷下效率下降快,空载时的燃料消耗量高。不同的应用部门,对燃气轮机的要求和使用状况也不相同。功率在10兆瓦以上的燃气轮机多数用于发电,而30~40兆瓦以上的几乎全部用于发电。 四、燃气轮机的发展历程及应用领域

军舰动力装置概况——燃气轮机

军舰动力装置概况——燃气轮机美国FT-8舰用燃气轮机 (一)研制背景和研制打算 FT-8燃气轮机由普拉特?惠特尼(P&W)公司的JT8D-219航空涡扇发动机派生。JT8D-219是JT8D系列中的最新型号,1985年开始投入使用。研制时充分利用了FT-4燃气轮机的成功体会,并移植了普拉特?惠特尼公司的PW2037和PW4000航空发动机的先进技术。在设计上突出了机组的高效率、高寿命和高可靠性。JT8D系列是一型成熟的航空发动机,20余年来已生产14000余台,并装在3000多架民航飞机上,如波音727、737、DC-9、MD-82等。累计运行了两亿八千五百万飞行小时,平均单台寿命超过1 8000h。 FT-8是1986年开始设计的。派生时将低压压气机改为8级,前两级用JTSD的风扇改成,第3级至第8级除对第3级压气机叶型作修改外,其他5级不变。进口导流叶片与前2级静子叶片可调。高压压气机共7级,7级高压压气机不变,重新设计了燃烧室和燃料系统。高、低压涡轮叶片加大了冷却,并设计了涡轮间隙操纵结构。动力涡轮4级,涡轮效率93.6%,燃气轮机总效率38.7%,是当代同等功率燃气轮机中最高的。 (二)系统组成和要紧性能 FT-8燃气轮机由进气道、低压压气机、高压压气机、燃烧室、高压涡轮、动力涡轮、排气装置和操纵系统等部套组成。 高压涡轮。单级轴流式。涡轮叶片和导向叶片为气冷,涡轮叶片材料为MAR-M-247,导向叶片为MAR-M-509,轮盘为In718。叶片涂层为N iCoCrAly。 低压涡轮。2级轴流式,第1级气冷。所有叶片材料皆为MAR-M-247,轮盘皆为Was-paloy。除第2级导向叶片涂层为PtAl外,其余叶片涂层皆为NiCoCrAly。 动力涡轮。4级轴流式,叶片材料除第3和第4级导向叶片为In7 18外,皆为In738。轮盘为Ing01。第1和第2级涡轮叶片及导向叶片涂层为PW A73铝硅,轴采纳PW All0铝涂层。

联合循环燃气轮机发电厂简介.doc

联合循环燃气轮机发电厂简介 联合循环发电:燃气轮机及发电机与余热锅炉、蒸汽轮机共同组 成的循环系统,它将燃气轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回 收转换为蒸汽,再将蒸汽注入蒸汽轮机发电。形式有燃气轮机、蒸汽 轮机同轴推动一台发电机的单轴联合循环,也有燃气轮机、蒸汽轮机 各自推动各自发电机的多轴联合循环。胜利油田埕岛电厂采用的是美 国 GE公司的 MS9001E燃气轮机 , 其热效率为 33.79%,余热锅炉为杭 州锅炉厂的立式强制循环余热锅炉。 1.燃气轮机 1.1 简介 燃气轮机是一种以空气及燃气为工质的旋转式热力发动机,它的 结构与飞机喷气式发动机一致,也类似蒸汽轮机。主要结构有三部 分: 1、燃气轮机(透平或动力涡轮); 2、压气机(空气压缩机); 3、燃烧室。其工作原理为:叶轮式压缩机从外部吸收空气,压缩后送 入燃烧室,同时燃料(气体或液体燃料)也喷入燃烧室与高温压缩空 气混合,在定压下进行燃烧。生成的高温高压烟气进入燃气轮机膨胀 作工,推动动力叶片高速旋转,乏气排入大气中或再加利用。 燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和 寿命周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。燃气轮机分 为轻型燃气轮机和重型燃气轮机,轻型燃气轮机为航空发动机的转 型,其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高,主要用 于电力调峰、船舶动力。重型燃气轮机为工业型燃机,其优势为运行 可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高,主要用于联合循环发电、 热电联产。埕岛电厂采用的MS9001E燃气轮发电机组是50Hz,3000 转/ 分,直接传动的发电机。该型燃气轮发电机组最早于1987 年投入商

燃气轮机用于发电的主要形式

燃气轮机用于发电的主要形式 燃气轮机用于发电的主要形式 燃气轮机装置是一种以空气及燃气为工质的旋转式热力发动机,它的结构与飞机喷气式发动机一致,也类似蒸汽轮机。主要结构有三部分:1、燃气轮机(透平或动力涡轮);2、压气机(空气压缩机);3、燃烧室。其工作原理为:叶轮式压缩机从外部吸收空气,压缩后送入燃烧室,同时燃料(气体或液体燃料)也喷入燃烧室与高温压缩空气混合,在定压下进行燃烧。生成的高温高压烟气进入燃气轮机膨胀作工,推动动力叶片高速旋转,乏气排入大气中或再加利用。 燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和寿命周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。燃气轮机分为轻型燃气轮机和重型燃气轮机,轻型燃气轮机为航空发动机的转型,如LM6000PC和FT8燃气轮机,其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高,主要用于电力调峰、船舶动力。重型燃气轮机为工业型燃机,如GT26和PG6561B等燃气轮机,其优势为运行可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高,主要用于联合循环发电、热电联产。 燃气轮机用于发电的主要形式: 简单循环发电:由燃气轮机和发电机独立组成的循环系统,也称为开式循环。其优点是装机快、起停灵活,多用于电网调峰和交通、工业动力系统。目前的最高效率的开式循环系统是GE公司LM6000PC 轻型燃气轮机,效率为43%。 前置循环热电联产或发电:由燃气轮机及发电机与余热锅炉共同组成的循环系统,它将燃气轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回收,转换为蒸汽或热水加以利用。主要用于热电联产,也有将余热锅炉的蒸汽回注入燃气轮机提高燃气轮机出力和效率。最高效率的前置回注循环系统是GE公司LM5000-STIG120 轻型燃气轮机,效率为43.3%。前置循环热电联产时的总效率一般均超过80%。为提高供热的灵活性,大多前置循环热电联产机组采用余热锅炉补燃技术,补燃时的总效率超过90%。 联合循环发电或热电联产:燃气轮机及发电机与余热锅炉、蒸汽轮机或供热式蒸汽轮

索拉燃气轮机

燃气轮机发电案例介绍-天然气应用 1 案例背景 燃气轮机热电(冷)联产系统可同时提供电能和热(冷)能,相比传统能源解决方式,系统效率高,简单可靠,应用灵活,节能环保,且受国家政策鼓励,可广泛应用于各种场合,为用户降低能耗并改善当地环境,以下是以天然气为燃料,应用于工业用户的典型案例介绍。 1.1 现场条件(以上海为例) 海拔高度5m 设计大气温度14℃ 设计大气压力101.3Kpa 设计大气相对湿度60% 1.2 燃料 以天然气为燃料 燃气热值:8400 KCal/Nm3 燃气压力:0.3Mpa(假设) 1.3 热电负荷及运行时数 最大蒸汽流量:29t/hr 蒸汽压力: 1.0 Mpa 蒸汽温度:185℃ 年供热时间:7000小时 年运行小时数:7000小时 2 方案 燃气轮机热电联产系统一般根据以热定电的原则进行设计和设备选择,该项目选用1台索拉公司大力神130(TITAN 130)燃气轮机,配1台余热锅炉,两台燃气压缩机(1用1备),整个系统可布置在简易厂房内,总占地面积约3200平方米。 2.1 燃气轮机 每台大力神130机组在项目现场主要参数如下: 铭牌功率:15000KW 发电机出力:14556 KW 燃烧空气进口温度:14℃ 燃机工况点:满负荷运行 燃料流量:4339Nm3/hr 涡轮排气温度:500 ℃ 尾气流量:177882 Kg/hr

2.2 余热锅炉 每台余热锅炉在项目现场主要参数如下: 蒸汽温度:185.5℃ 蒸汽压力: 1.03 Mpa 蒸汽流量:29245 kg/hr 2.4 系统总容量及实际出力 总装机铭牌功率:15000 KW 现场实际净输出功率:14556 KW 总蒸汽流量:29245 Kg/hr 总燃气消耗量: 4339 Nm3/hr 3 索拉中国业绩 索拉公司进入中国已经超过30年,在国内已经有超过260台机组,其中金牛60机组超过70台,大力神130超过70台。在项目执行过程中和国内的许多设计院建立了良好的合作关系,他们也对索拉机组有充分的了解,可以非常快速地和可靠地完成设计任务。 此外,上海力顺燃机科技有限公司作为索拉在中国工业发电行业的代理,已在国内完成了多个燃气轮机热电联产项目,可以为项目的规划、建设提供技术服务。 在国内已经建设成功、投入使用的索拉燃气轮机天然气热电联产项目有:浦东国际机场能源中心热电联产项目和成都国际会展中心热电联产项目,其中浦东机场项目运行已经超过十年,目前运行情况良好。 ●浦东国际机场能源中心(1×4000KW)1999年建成并投入使用。 ●成都国际会展中心(1×10690KW,1×5670KW)分别于2005年11月 和2009年4月建成并投入使用。 此外,针对中低热值燃气应用,索拉燃气轮机热电联产项目清单: 1)山东金能煤气化有限公司一期项目(1×5670KW 热电联产),2006 年4 月 投产,目前运行情况良好。 2)内蒙古太西煤集团乌斯太项目(2×5670KW 热电联产),2008 年10 月投产, 目前运行情况良好。 3)山东金能煤气化有限公司二期项目(3×5670KW 联合循环),2008 年4 月 投产,目前运行情况良好。 4)河南顺成集团煤焦有限公司一、二项目(2×15000KW 热电联产),分别于

燃汽轮机培训总结

燃机轮机培训总结 从接到培训通知开始,我都对这次培训充满了期待,对我来说是第一次接触到燃气轮机的知识,这一切都对我充满着新奇与吸引,并且这次的老师都是从上海电气直接来的资深专家,这次培训一定能让我们受益匪浅。 培训第一天开始由张冀老师给我们讲了燃气轮机的发展,从有无到有,到引进国外技术,自主研发创新改进,知道了我国的燃气轮机的发展历史。还包括了和安莎尔多公司的合作知道了上海电气燃机产品发展目标《更高效、更环保、更灵活、更可靠》知道了上海电气燃机产业全球化发展战略:全球化研发平台、全球化制造基地、全球化销售网络、全球化服务团队。张冀老师还给我们讲了燃机本体结构特点燃气轮机概述与应用,燃气轮机基本技术原理包括燃气轮机概述:1、一种旋转式动力机械 2、将燃料部分热能转变为机械能 3、以气体为工质,含压缩、燃烧、膨胀三个过程 4、核心组成:压气机、燃烧室、透平。燃气轮机应用:航空动力、舰船动力、机车动力、管线动力、发电领域。发电领域:简单循环发电装置、联合循环发电装置、燃气轮机热电联产系统、IGCC整体煤气化联合发电、燃料电池 培训第二天,由陈曦老师给我们讲了燃烧室燃烧器设计,燃气轮机总装介绍包括燃烧室概述:燃气轮机中燃烧室的作用是将压气机送来的高压空气与燃料混合燃烧的化学能转换为燃气的热

能,使流出燃烧器的燃气具有一定的温度和压力,在透平中膨胀作功的能力增大。燃烧室由火焰筒、喷油嘴、扩压器、内外壁、旋流器、点火装置组成。燃烧效率高,点火可靠,燃烧稳定,压力损失小,燃烧效率高,出口温度场均匀,排气污染小,寿命长,便于检修。最后,还讲解了上海电气燃气轮机产品,比如AE94.3A、AE64.3A、AE94.2的总体结构、转子结构特点、转子结构优势、压气机结构特点、透平结构特点、燃烧室结构特点、运行特点、维护特点等F机燃机总装部分大体分为以下几个阶段 1、燃机下班上台及调整 2、燃机上半扣缸包括燃烧室初找中及转动环安装等 3、首次落转子及测间隙 4、转子精加工重新叠加后,再次落转子间隙调整 培训第三天,严晶老师气动模块进气系统排气系统气进气系统主要功能: 1、导向和过滤进入燃气轮机的外界空气,确保机组安全可靠的运行 2、控制压气机进气系统的噪音,使其控制在许可的噪音范围内 3、确保进气管道的绝缘程度,使进入压气机的空气清洁干燥 排气系统功能: 1、引导燃机排气排向余热锅炉或烟囱 2、吸收燃机和余热锅炉的热膨胀

燃气轮机培训试题(3)

一、填空题 1.三菱M701F3燃机压气机共(17 ),压比(17 )。透平进口温度(1400℃) 2.三菱M701F3燃机抽气分别位于压气机第(6,11,14)其作用是(密封防 喘) 3.三菱M701F3燃机每个燃烧器有(8 )个主燃料喷嘴和(1 )个值班燃料 喷嘴。 4.三菱M701F3燃机透平上下缸温差大于(90℃)压气机上下缸温差大于 (65℃。)禁止启动机组。 5.燃气供气系统中燃料压力控制阀的作用是:(控制流量控制的前后压差)流 量控制阀的作用是:(控制天然气的流量) 6.天然气主要成分是:(CH4)其爆炸极限为:(5%-15% )爆炸下限10%LEL 等于实际浓度:(0,5%)VOL 7.汽包水位三冲量是通过:(汽包水位,给水流量,蒸汽流量)三个量来自动 控制的。 8.轴封蒸汽来源是:(机组辅助蒸汽和高压主蒸汽) 9.交流电A,B,C三相的标识色分别为:(黄,绿,红)直流电正极为:(赭) 色,负极为:(蓝)色。 10.电气设备状态的定义有:(检修,热备用,冷备用,运行)。 11.电气五防的内容:(①防止误分、合断路器。②防止带负荷分、合刀闸③防 止带电挂(合)接地线(接地开关)。④防止带接地线(接地开关)合断路器(隔离开关)。⑤防止误入带电间隔。) 12.6KV电动机测绝缘是应选择摇表电压等级为:(2500V)其值不低于(6M?) 380V电动机测绝缘时应该选择摇表电压等级为:(500V)其值不低(0.6M?) 13.两票三制中的两票是指:(工作票,操作票) 二、判断题 1、燃机的压比越高,输出功率越大。(×) 2、燃机防揣措施有,IGV,静叶可调,级间放气,双转子。(√) 3、燃机调压站监控调压器的设定值比工作调压器的设定值低。(×) 4、余热锅炉实际上是一种复杂化的热交换器。(√) 5、锅炉升压速度的大小取决于汽包升温速度的限制。(√) 6、凝汽器真空越高,汽轮机组效率越高。(×) 7、汽轮机主气门的主要作用就是在危急情况下,迅速切断汽轮机的气源。(√) 8、发电机的氢气置换可用氮气作为中间置换气体。(×) 9、同步发电机就是利用电磁感应原理,将机械能转化为电能的旋转机械。(√) 10、燃机停机后一小时内,不能重新启动或高盘运行。不是因为燃机弓形变形(猫拱背),而是因为压气机内缸的椭圆形变形。(√) 三、选择题 1、____和____是两个衡量燃气轮机性能好坏的技术指标。

(完整版)燃气轮机

燃气轮机简介 1、燃气轮机发展史 1939年世界上第一台燃气轮机投入使用以来,至今已有65年的历史。在这65年中燃气轮机的发展非常快,其性能、结构不断地提高和完善。燃气轮机的用途已从过去的军事领域扩展到铁路运输、移动电站、海上平台、机械驱动和各种循环方式的大中型电站等。例如:简单循环、回热循环、间冷循环、再热循环、燃气—蒸汽联合循环(单压、双压、三压再热)、增压硫化床燃烧—联合循环(PFBC—CC)、整体式煤气化联合循环(IGCC)等。由于燃气轮机具有用途广泛、启动快、运行方式灵活、用水量少、热效率高、建设周期短以及对燃料的适应性非常广(各种气体燃料、液体燃料和煤)等特点,因此可以这样说,燃气轮机已经成为热机中的一支劲旅,汽轮机长期独霸发电行业的格局已经开始动摇。 近二十年来,燃气轮机在电站中的应用得到了迅猛发展。这是因为燃气轮机启动速度快、运行方式灵活,且能在无电源的情况下启动(黑启动Black),机动性能好且有极强的调峰能力,可保障电网安全运行。进入八十年代以后,燃气轮机技术得到了迅猛发展,技术性能大幅度提高。到目前为止单机容量已达334MW,简单循环的燃气轮机热效率达43.86%,已超过大功率、高参数的汽轮机电站的热效率。而燃气—蒸汽联合循环电站的热效率更高达60%。先进的燃气轮机已普遍应用模块化结构,使其运输、安装、维修和更换都比较方便,而且广泛应用了孔探仪定期检查、温度控制、振动保护、超温保护、熄火保护、超速保护等措施,使其可靠性和可用率大为提高。此外,由于燃气轮机的燃烧效率很高,未燃烧的碳氢化合物、一氧化碳、二氧化硫等排放物一般都能达到严格的环保要求。注水/蒸汽燃烧室和DLN燃烧室的应用使NO X的排放降至9-25ppm。 2、我国燃气轮机工业概况 我国解放前没有燃气轮机工业,解放后全国各地试制过十几种型号的陆海空用途的燃气轮机。1956年我国制造的第一批喷气式飞机试飞,1958年起又有不少工厂设计试制过各种燃气轮机。 1962年上海汽轮机厂试制船用燃气轮机,1964年与上海船厂合作制成 550KW燃气轮机,1965年制成6000KW列车电站燃气轮机,1971年制成3000KW卡车电站。在这期间还与703研究所合作制造了3295KW、4410KW、18380KW等几种船用燃气轮机。 1969年哈尔滨汽轮机厂制成2200KW机车燃气轮机和1000KW自由活塞式燃气轮机,1973年与703研究所合作制成4410KW船用燃气轮机,与长春机车车辆厂合作制成3295KW机车燃气轮机。 1964年南京汽轮电机厂制成1500KW电站燃气轮机;1970年制成37KW 泵用燃气轮机;1972年制成1000KW电站燃气轮机;1977年制成21700KW快装式电站燃气轮机;1984年与GE公司合作生产了PG6541B型36000KW燃气轮机;从1984年至2004年已生产了PG6541B型、PG6551B型、PG6561B型、PG6581B型四种型号燃气轮机,功率由36000KW上升到现在的43660KW。2003年国家发改委决定南京汽轮电机集团有限责任公司与GE公司进一步扩大

燃气轮机简介.

我国工业燃气轮机的现状与前景 一、世界工业燃气轮机的发展趋势 1、世界工业燃气轮机的发展途径与现状 自1939年瑞士BBC公司制成世界上第一台工业燃气轮机以来,经过60多年的发展,燃气轮机已在发电、管线动力、舰船动力、坦克和机车动力等领域获得了广泛应用。 由于结构上的分野,工业燃气轮机分为重型燃气轮机和轻型燃气轮机(包括航机改型燃气轮机)。 80年代以后,燃气轮机及其联合循环技术日臻成熟。由于其热效率高、污染低、工程总投资低、建设周期短、占地和用水量少、启停灵活、自动化程度高等优点,逐步成为继汽轮机后的主要动力装置。为此,美国、欧洲、日本等国政府制定了扶持燃气轮机产业的政策和发展计划,投入大量研究资金,使燃气轮机技术得到了更快的发展。80年代末到90年代中期,重型燃气轮机普遍采用了航空发动机的先进技术,发展了一批大功率高效率的燃气轮机,既具有重型燃气轮机的单轴结构、寿命长等特点,又具有航机的高燃气初温、高压比、高效率的特点,透平进口温度达1300℃以上,简单循环发电效率达36%~38%,单机功率达200MW以上。 90年代后期,大型燃气轮机开始应用蒸汽冷却技术,使燃气初温和循环效率进一步提高,单机功率进一步增大。透平进口温度达1400℃以上,简单循环发电效率达37%~39.5%,单机功率达300MW以上。 这些大功率高效率的燃气轮机,主要用来组成高效率的燃气-蒸汽联合循环发电机组,由一台燃气轮机组成的联合循环最大功率等级接近500MW,供电效率已达55%~58%,最高60%,远高于超临界汽轮发电机组的效率(约40%~45%)。而且,其初始投资、占地面积和耗水量等都比同功率等级的汽轮机电厂少得多,已经成为烧天然气和石油制品的电厂的主要选择方案。由于世界天然气供应充足,价格低廉,所以,最近几年世界上新增加的发电机组中,燃气轮机及其联合循环机组在美国和西欧已占大多数,亚洲平均也已达36%,世界市场上已出现了燃气轮机供不应求的局面。 目前,美、英、俄等国的水面舰艇已基本上实现了燃气轮机化,现代化的坦克应用燃气轮机为动力,输气输油管线增压和海上采油平台动力也普遍应用了轻型燃气轮机。先进的轻型燃气轮机简单循环热效率达41.6%。采用间冷—回热循 36

燃气轮机原理(精华版)

QD20燃机轮机机组 第 1章概述 1.1 燃气轮机简介 燃气轮机(Gas Turbine)是以连续流动的气体为工质、把热能转换为机械功的旋转式动力机械,包括压气机、加热工质的设备(如燃烧室)、透平、控制系统和辅助设备等。 走马灯是燃气轮机的雏形我国在11 世纪就有走马灯的记载,它靠蜡烛在空气燃烧后产生的上升热气推动顶部风车及其转轴上的纸人马一起旋转。15世纪末,意大利人列奥纳多〃达芬奇设计的烟气转动装臵,其原理与走马灯相同。 现代燃气轮机发动机主要由压气机、燃烧室和透平三大部件组成。当它正常工作时,工质顺序经过吸气压缩、燃烧加热、膨胀做功以及排气放热等四个工作过程而完成一个由热变功的转化的热力循环。图1-2为开式简单循环燃气轮机工作原理图。压气机从外界大气环境吸入空气、并逐级压缩(空气的温度与压力也将逐级升高);压缩空气被送到燃烧室与喷入的燃料混合燃烧产生高温高压的燃气;然后再进入透平膨胀做功;最后是工质放热过程,透平排气可直接排到大气、自然放热给外界环境,也可通过各种换热设备放热以回收利用部分余热。在连续重复完成上述的循环过程的同时,发动机也就把燃料的化学能连续地部分转化为有用功。 燃气轮机动力装臵是指包括燃气轮机发动机及为产生有用的动力(例如:电能、机械能或热能)所必需的基本设备。为了保证整个装臵的正常运行,除了主机三大部件外,还应根据不同情况配臵控制调节系统、启动系统、润滑油系统、燃料系统等。 燃气轮机区别于活塞式内燃机有两大特征:一是发动机部件运动方式,它为高速旋转、且工质气流朝一个方向流动(不必来回吞吐),使它摆脱了往复式动力机械功率受活塞体积与运动速度限制的制约,在同样大小的机器内每单位时间内通过的工质量要大得多,产生的功率也大得多,且结构简单、运动平稳、润滑油耗少;二是主要部件的功能,其工质经历的各热力过程是在不同的部件中进行的,故可方便地把它们加以不同组合处理,来满足各种用途的要求。 燃气轮机区别于汽轮机有三大特征:一是工质,它采用空气而不是水,可不用或少用水;另是多为内燃方式,使它免除庞大的传热与冷凝设备,因而设备简单,启动和加载时间短,电站金属消耗量、厂房占地面积与安装周期都成倍地减少;再是高温加热高温放热,使它有更大的提高系统效率的潜力,但也使它在简单循环时热效率较低,且高温部件需更多的镍、铬、钴等高级合金材料,影响了使用经济性与可靠性。 自 20 世纪60 年代首次引进6000kW 燃气轮机发电机组以来,我国已建成不少烧油气的燃气轮机及其联合循环发电机组。但由于我国一次能源以煤为主的消费结构,并受到规定的“发电设备只准烧煤”的前燃料政策的制约,目前我国燃气轮机在现有发电设备装机容量中,占有量很小,只有700 万kW 左右,且绝大部分为进口的。但发展速度很快,正在建设和计划的就超过800 万kW,正在建设的一批大型35 万kW 级燃用天然气的联合循环电站。随 着天然气和液体燃料在一次能源中比例的上升和燃气轮机燃煤的技术成熟之后,燃气轮机在我国发电设备中的比例将会愈来愈大。研究表明,由于燃气轮机在效率,环保和成本方面的优势,我国在电站基本负荷发电、老电站技术更新改造、洁净煤发电技术、石油与天然气的输运和高效利用以及舰船、机车交通动力等领域对燃气轮机都将有较大的需求。许多专家还强调燃气轮机在西部大开发中的重要性,国家构想实施的新世纪四大工程:西气东输,西电东送,青藏铁路,南水北调,前三个都与燃气轮机有关。总之,以燃气轮机为核心的总能系统也将成为我国跨世纪火电动力的主要发展方向,我国将是世界最大的燃气轮机潜在市场。 第2章燃气轮机热力循环 2.1热力循环的概念 热力循环是指热力系统经过一系列状态变化,重新回复到原来状态的全部过程。热力循环分为正向循环及逆向循环。将热能转换为机械功的循环称为正向循

MARK V 燃气轮机控制系统

GER-3658D INTRODUCTION The SPEEDTRONIC ?Mark V Gas Turbine Control System is the latest derivative in the highly successful SPEEDTRONIC ?series.Preceding systems were based on automated tur-bine control, protection and sequencing tech-niques dating back to the late 1940s, and have grown and developed with the available technol-ogy. Implementation of electronic turbine con-trol, protection and sequencing originated with the Mark I system in 1968. The Mark V system is a digital implementation of the turbine automa-tion techniques learned and refined in more than 40 years of successful experience, over 80%of which has been through the use of electronic control technology. The SPEEDTRONIC ?Mark V Gas Turbine Control System employs current state-of-the-art technology, including triple-redundant 16-bit microprocessor controllers, two-out-of-three vot-ing redundancy on critical control and protec-tion parameters and Software-Implemented Fault Tolerance (SIFT). Critical control and pro-tection sensors are triple redundant and voted by all three control processors. System output signals are voted at the contact level for critical solenoids, at the logic level for the remaining contact outputs and at three coil servo valves for analog control signals, thus maximizing both protective and running reliability. An indepen-dent protective module provides triple redun-dant hardwired detection and shutdown on overspeed along with detecting flame. This mod-ule also synchronizes the turbine generator to the power system. Synchronization is backed up by a check function in the three control proces-sors. The Mark V Control System is designed to ful-fill all gas turbine control requirements. These include control of liquid, gas or both fuels in accordance with the requirements of the speed,load control under part-load conditions, tem-perature control under maximum capability conditions or during startup conditions. In addi-tion, inlet guide vanes and water or steam injec-tion are controlled to meet emissions and oper-ating requirements. If emissions control uses Dry Low NO x techniques, fuel staging and com-bustion mode are controlled by the Mark V sys-tem, which also monitors the process.Sequencing of the auxiliaries to allow fully auto-mated startup, shutdown and cooldown are also handled by the Mark V Control System. Turbine protection against adverse operating situations and annunciation of abnormal conditions are incorporated into the basic system. The operator interface consists of a color graphic monitor and keyboard to provide feed-back regarding current operating conditions.Input commands from the operator are entered using a cursor positioning device. An arm/exe-cute sequence is used to prevent inadvertent tur-bine operation. Communication between the operator interface and the turbine control is through the Common Data Processor, or , to the three control processors called , and . The operator interface also handles com-munication functions with remote and external devices. An optional arrangement, using a redundant operator interface, is available for those applications where integrity of the exter-nal data link is considered essential to contin-ued plant operations. SIFT technology protects against module failure and propagation of data errors. A panel mounted back-up operator dis-play, directly connected to the control proces-sors, allows continued gas turbine operation in the unlikely event of a failure of the primary operator interface or the module. Built-in diagnostics for troubleshooting pur-poses are extensive and include “power-up,”background and manually initiated diagnostic routines capable of identifying both control panel and sensor faults. These faults are identi-fied down to the board level for the panel and to the circuit level for the sensor or actuator components. The ability for on-line replacement of boards is built into the panel design and is available for those turbine sensors where physi-cal access and system isolation are feasible. Set points, tuning parameters and control constants are adjustable during operation using a security password system to prevent unauthorized access.Minor modifications to sequencing and the addition of relatively simple algorithms can be SPEEDTRONIC? MARK V GAS TURBINE CONTROL SYSTEM T. Ashley GE Power Systems Schenectady, NY D. Johnson and R.W. Miller GE Drive Systems Salem, VA

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