中国电建集团核电工程公司 山东省济南市 250101
前言
随着国家能源政策的调整和环境保护的增强，将大幅度开发和利用天燃气资源并用于电力领域。开发利用天燃气是我国优化调整能源结构，推进能源多元化，应对环境气候挑战，提高能源综合利用效率，推动能源生产和利用方式变革的重要手段。天燃气发电作为天燃气重要利用方式之一，得到国家越来越多政策的支持。先进的燃气轮机发电机组具有较高的热效率、污染低、工程总投资低、建设周期短、占地和用水量少、启动灵活、自动化程度高等特点，逐步成为了当今世界清洁、可靠、高质的电力能源的最佳方式之一。燃机发电机组本体热控仪表安装技术研究对机组的安全、稳定、经济运行极为重要。
天津华电南疆热电厂“F”级“二拖一”燃气 — 蒸汽联合循环机组，燃气轮机由哈尔滨电气引进美国GE技术生产的PG9371FB03型燃气轮机, 冷端驱动方式，18级轴流式、压比18.3(ISO)压气机，透平级数3级，燃烧系统型式DLN2.6+,燃烧室数量18个，参考透平入口温度约1400℃。燃气轮机主要由进气模块、水洗模块、润滑油模块、燃气模块、二氧化碳消防模块、燃气轮机本体组成。
主要用途
燃机发电机组本体热控仪表安装技术研究成果广泛应用于大小类型燃气发电机组热控仪表安装。
技术原理
燃机发电机组本体热控仪表安装技术依据是博莱克?威奇公司（BV院)设计图纸和GE公司燃机仪表安装资料。热控测量仪表采用GE公司成套进口设备。燃机主要辅助系统由进气系统、润滑油系统、燃气系统、水洗系统、通风加热系统、二氧化碳消防系统组成。燃机辅助系统由各模块和管路组成，模块内仪表安装及仪表至模块接线盒的电缆接线设备出厂前均已安装到位。燃气轮机本体热控仪表安装主要有燃气轮机轴承机械量仪表和温度仪表安装、透平缸温度仪表安装、燃烧室动压测量仪表安装、本体流体介质压力测量仪表安装。
1.燃气轮机#1轴承仪表安装：
轴承振动探头（39VS-11、12）2个，安装于轴承箱上半部两侧，成90度对称安装。轴瓦振动探头（39V-1A、1B）2个，固定安装于轴承盖顶部。轴向位移探头
（39VC-11、12）2个，安装于轴承箱上半部两侧平行安装。转速探头（77NH）3个与键相探头（77RP-11）1个、转速探头（77HT）3个分别安装于轴承端两侧弧形支架上，转速探头感应面与齿形盘间隙1.27mm。推力轴承温度K分度热电偶（BT-TA1-7A、7B、13A、13B）4支、反推力轴承温度K分度热电偶（BT-TA1-6A、6B、12A、12B）4支、轴承温度K分度热电偶（BT-J1-1A、1B、2A、2B）4支。
2.燃气轮机#2轴承仪表安装：
轴瓦振动探头（39V-2A、2B）2个，固定安装于轴承盖顶部。轴承振动探头（39VS-21、22）2个，安装于轴承箱上半部两侧，成90度对称安装。轴承温度K分度热电偶（BT-J2-1A、1B、2A、2B）4支。#2轴承温度和轴承振动探头燃机出厂前均已配装完成，轴承温度和轴承振动探头的延长线出厂前预留在轴承润滑油管道内，热机专业进行轴承润滑油管道安装时热控专业配合完成管道内3根穿线管安装工作和延长线引出工作，延长线穿出润滑油管道预留口时使用GE成套供货的专用接头及密封部件，防止出现漏油现象。
3.燃气轮机透平缸温度仪表安装：
透平缸内分第一级叶轮、第二级叶轮、第三级叶轮，透平缸温度测量由壳体温度测量和每个叶轮级前后内外温度测量组成。壳体温度K分度热电偶（TT-TC-1～8）8支，随燃机本体出厂前均已配装完成,均匀分布在第一级叶轮前燃机壳体360度范围内。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第一级叶轮后外侧温度K分度热电偶（TT-WS1AO-1、2）2支安装于本体上下部水平线夹角111.5度对称位置，第一级叶轮前内侧温度K分度热电偶（TT-WS1FI-1、2）2支安装于本体下半部水平线夹角20度位置，第二级叶轮后外侧温度K分度热电偶（TT-WS2AO-1、2）2支安装于本体上下部水平线夹角25度对称位置，第二级叶轮前外侧温度K分度热电偶（TT-WS2FO-1、2）2支安装于本体上下部水平线夹角120.5度对称位置，第三级叶轮前外侧温度K分度热电偶（TT-WS3FO-1、2）2支安装于本体上下部水平线夹角19度对称位置，第三级叶轮后外侧温度K分度热电偶（TT-WS3AO-1、2）2支安装于#2轴承端太空舱内水平线两侧预留温度安装套管内。热机专业进行#2轴承端密封护板安装时热控专业完成第三级叶轮后外侧温度固定连接件安装工作。
4.燃烧室动压测量仪表安装：
燃机燃烧器共有18套，每台燃烧器配有1套动压测量装置，每套动压测量装置由安装套管、盘管、感应探头、耐高温预制电缆、密封圈组成。动压测量装置(DP-KP-1～18)按逆时针的顺序安装于燃烧器的外侧部位，热机专业安装完成内侧第三层燃烧器耐高温耐磨套管并进行安装燃烧器喷嘴前，热控专业完成动压测量装置固定套管和盘管的安装工作，动压套管前端与燃烧器耐磨套管内壁凹陷间距为3.8mm。现场条件具备后再进行安装感应探头，并用力矩扳手进行紧固，盘管的紧固力矩为108.5Nm，感应探头的紧固力矩为33.9Nm。
关键技术和创新点
1.关键技术
燃机每个燃烧室上都要安装监视天燃气压力在燃烧期间压力值的仪表，燃烧室动
压测量装置安装时固定套管的插入深度不能超出燃烧器套管内壁且距内壁间距为3.8mm，防止烧损套管。动压缓冲盘管的紧固力矩为108.5Nm，感应探头的紧固力矩为33.9Nm。动压测量信号精度要求极高，电缆敷设时采用独立电缆通道，防止强电信号或其它信号干扰，电缆接线时电缆分屏和总屏单独引出，接线完成后进行屏蔽接地连续性测试。
2.创新点
燃机透平缸第三级叶轮后外侧温度K分度热电偶（TT-WS3AO-1、2）2支、#2轴承端太空舱内空气温度K分度热电偶（TT-IB-1～3）3支、轴瓦振动探头（39V-2A、2B）2个，均安装于#2轴承端太空舱内，电缆引出需要通过#2轴承润滑油管道安装孔，太空舱圆形筒外侧空间是烟气流通通道，此管道安装孔部位温度较高，电缆从舱内穿出部位安装了7根穿线管，并使穿线管居中在管道安装孔中心区域,在穿线管表面裹包了隔热棉，防止排气扩散段膨胀节部位的热气烫伤电缆。
与同类先进成果技术指标比对分析情况
本成果将多项重点技术与施工操作技巧相结合，兼顾工程安全、质量、经营管理，形成了科学、成熟的施工方法，技术原理科学、可靠，操作流程合理、可行。此项技术的研究使我公司在燃机发电机组建设工程施工工艺及安装质量上有了重大突破，不但提高了施工效率，而且减少大量人工投入，降低了施工成本，提高了公司的科学技术水平和综合竞争能力。
推广应用情况及前景
1.应用情况：
本成果已在天津华电南疆热电厂“F”级“二拖一”燃气 — 蒸汽联合循环机组予以应用。实践证明该项技术研究先进，施工方便，实用性强，能满足燃机调试运行实际情况需要，具有良好的经济效益。
2.应用前景：
随着国家能源政策的调整和环境保护的增强，将大幅度开发和利用天然气资源并用于电力领域。燃机发电机组在国内越来越多，为了降低成本节约能源把机组改建扩容为“二托一”燃气-蒸汽联合循环机组。燃气-蒸汽联合循环发电机组是当今世界上发展极为迅速的一种高效、低污染发电技术。我国燃气发电厂的发电机组大部分使用参数高、容量大的机组,对发电系统自动化水平要求也随之升高,热工控制系统在燃气发电厂运营中扮演的角色也越来越重要，热控仪表安装技术水平的提高能确保发电机组安全运行。燃机发电机组本体热控仪表安装技术研究对后续的类似机组工程安装提供经验。
节能减排及经济效益
1.节能减排：
燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投机少、运行成本低、建设周期短和调峰性能好、启停快捷等优点。随着燃气轮机技术的发展，以及国家能源结构的变化和对环境保护的加强提高，我国燃气发电机组的建设步伐快速加快。本成果将多项安装工作统筹兼顾，以施工安全为中心，兼顾质量、进度，形成了较为科学、成熟的安装方法，节省了成本。经济效益可观，得到业主单位的一致好评，具有广泛的推广应用价值。
2.经济效益：
燃机发电机组本体热控仪表安装技术研究成果应用于实际后加快了施工进度、提高了施工质量、保证了机组安全经济运行、缩短了机组的调试周期和启停次数，对电厂的经济效益可观。有效的降低了安装人工费用，提高了安装工艺质量，且该技术无需增加额外的人工、机械费用，没有增加其他附加费用。
参考文献：
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[3]封伊. 我国首台集装箱式燃机发电机组研制成功[N]. 中国知识产权报,2010-01-06(001).
论文作者:高国君
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第36期
论文发表时间:2018/6/8
标签：机组论文; 轴承论文; 分度论文; 燃气轮机论文; 叶轮论文; 本体论文; 温度论文; 《建筑学研究前沿》2017年第36期论文;