摘要：本文介绍GE公司PG9351FA型燃气-蒸汽联合循环机组运行中关于发电气耗的控制的措施分析，作为同类型燃气机组运行的参考。
关键词：燃机；效率；气耗
1 概述
GE公司设计的MS9001FA系列PG9351FA重型、单轴燃气轮机，包括压气机、燃烧室、燃机透平。作为联合循环机组，单轴压气机侧布置汽轮机高、中及低压缸和发电机。联合循环的基本流程是，大气中的空气被吸入到压气机中压缩到一定的压力，温度随之升高，然后被送入燃烧室，与喷入的天然气在一定的压力下混合燃烧后产生高温燃气，流入燃机透平中膨胀作功，做功后的尾气排入余热锅炉中换热产生高、中及低压蒸汽，从余热锅炉高压过热器来的高压蒸汽经过高压主汽门和高压调门的组合汽门进入高压缸，在高压缸中做过功的排汽汇同中压过热器的补汽进入余热锅炉再热器经加热后，经过2个中压主汽门和中压调门的组合阀进入中压缸，在中压缸中做过功的蒸汽汇同由低压主汽门和低压调门供给的低压补汽进入到低压缸中，蒸汽在低压缸中做过功后，直接向下汇入低压缸下侧凝汽器中循环利用，燃机排气换热完成后排入大气。
2 燃机发电气耗的趋势
为做好燃气发电机组节能降耗工作，必须清楚掌握热力系统中影响机组运行的经济性环节，以及各环节影响机组经济性的具体量值，从而使节能措施的制定具有针对性。
耗差分析作为研究分析火力发电机组发电设备和系统经济性变化规律的技术手段，已经广泛应用于燃煤发电机组，目前，燃煤机组指标耗差分析已经形成较为统一的技术规范，给定同等级机组参数变化对供电煤耗影响幅度的参考值。
然而，气耗分析在燃气发电机组中的应用较少，能耗指标的诊断分析比较薄弱，主要原因由以下两个方面：
(1)长期以来，燃气发电机组在各大发电集团装机容量占比较小，且重型燃气发电机组在我国发展时间相对较短，发电企业将重心放在机组的安全可靠性方面，对机组经济性方面的重视程度相对较小。
(2)我国燃气发电机组燃气轮机基本上来自国外三大主机设备厂商，能获得的技术资料相对有限，缺乏对热力系统的全面优化和研究，尤其是对热力系统局部变化的经济性定量分析研究。
鉴于我国燃气发电机组装机容量在火力发电机组装机容量的比重逐步增加，加强燃气发电机组能耗指标的监测，深入开展耗差分析的研究应用，提高燃气发电机组的经济运行水平对提高能源利用水平的作用越来越大。为规范燃气发电机组的耗差分析，提高耗差分析工作效率，分析燃气发电机组能耗指标耗差已成必然趋势。
3 发电气耗的优化的介绍
结合电价及天然气供应量价的情况，从电厂利益最优化的角度出发，在加强与电网的沟通联系，合理安排发电机组的运行方式后，针对燃气-蒸汽联合循环机组的效率采取相应措施。
(1)通过M&D数据诊断中心分析燃机压气机效率变化，适时开展压气机在线及离线水洗，提升压气机效率。同时加强对燃机压气机进气滤网的反吹，缓减进气滤网的脏污，减小压气机滤网压差，提高压气机的运行效率。
(2)提高余热锅炉效率方面。在确保尾部烟道低温腐蚀裕度的情况下，尽量降低低省进口水温，从而降低余热锅炉排烟温度，提高余热锅炉效率。（低省进口水温平均下降1℃，余热锅炉效率可提高0.1%）。在保证余热锅炉汽水品质的前提下，加强锅炉定期排放和连续排放的排放量控制，通过对机组水质的监视和分析，制定了合理的排污量，以尽可能减少汽水损失，降低机组补水率。
(3)提高汽轮机效率方面。严格调整好主再汽温，使得最优化的温度及压力，充分提高汽机效率。控制好汽轮机组凝汽器真空。
(4)燃气-蒸汽联合循环机组辅助设备的优化运行及参数的合理调整。
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4该厂气耗措施
主要针对燃机、汽机及余热锅炉运行中参数的分析及控制，保证整体联合循环机组的优化运行效率高于目标值，保证机组的最大经济安全稳定运行。耗差分析即定量分析能耗指标偏离运行基准值时影响机组热耗率或气耗率的程度。燃气轮机效率、余热锅炉效率和汽轮机效率；运行指标包括：环境温度、空气相对湿度、压气机进气压损、压气机效率、余热锅炉排烟温度、余热锅炉烟气侧阻力、主蒸汽温度、主蒸汽压力、再热蒸汽温度、再热蒸汽压损、凝汽器端差、过冷度等。因此，燃气发电机组能耗指标耗差分析的主要内容包括以下几个方面。
4.1燃气轮机效率
一、压气机效率控制目标值
冬季：88.1%；
夏季：88.7%；
措施：
(1)充分利用机组调停之间进行压气机离线水洗，压气机效率下降相对值达到4%进行离线水洗，进行水洗效果分析，优化水洗程序。
(2)压气机离线水洗后及停运期间安排人员对IGV叶片进行清擦IGV叶片。
(3)加强对执行压气机运行在线水洗。
(4)定期长时运行机组。邀请GE公司对压气机进行孔窥查看。
二、燃机进气压降控制目标值（小于80mmH2O）。
措施：
(1)加强对燃机压气机进气道压差值的分析。
(2)定期安排针对进气滤芯脏污程度进行更换。
(3)执行规定的滤芯反吹工作，利用机组调停后及时投入，同时及时清理灰尘。
(4)加强对进行入口蜂窝滤水器反洗。
4.2余热锅炉效率
余热锅炉效率控制目标值
冬季：86.33%；
夏季：90.44%；
措施：
(1)对余热锅炉系统疏水阀门前后温差测量，消除内漏进行排查，减少汽水损失。
(2)严格控制好凝结器补水率合格。
(3)及时启停低省再循环泵，降低排烟温度。
(4)定期利用调停检查烟道阻力，分析受热面换热效率，加强监视烟道阻力参数。
(5)定期进行热力试验。
(6)每日安排现场手动测量各处炉墙温度。
4.3 汽轮机效率
一、汽机高压缸效率控制目标值
冬季：85.53%；
夏季：85.50%；
措施：
(1)提高汽机负荷至额定工况。
(2)保持入口蒸汽设计参数。
(3)保证设计的真空值
二、汽机中压缸效率控制目标值
冬季：85.18%；
夏季：91.96%；
措施：
(1)提高汽机负荷至额定工况。
(2)保持入口再热蒸汽设计参数。
(3)严格控制低压蒸汽参数合格。
(4)保证设计的真空值。
三、高压主蒸汽压力与温度控制目标值
冬季：9.681MPa、555.9℃；
夏季：9.349MPa、564.5℃；
措施：
(1)积极与电网沟通合理安排运行方式，力争机组连续运行，减少启停次数。
(2)根据天然气情况制定优化负荷曲线，提高机组负荷率。
(3)加强对疏水阀门前后温差测量，减少排汽阀和疏水阀的内漏。
四、汽机凝器真空控制目标值
冬季：25.4mmHg；
夏季：52.33mmHg；
措施：
(1)根据循环水温决定切换高低速循泵，控制循环水量。循环水温低于18度根据机组选择使用两台低速循泵，高于25度使用两台高速循泵，介于此温度范围内可使用1台高速和1台低速配合使用。
(2)执行好真空严密性试验。严密性试验结果小于200Pa为合格，如不合格，进行真空系统阀门逐只动作查找漏点，真空泵切至高效运行模式，必要时使用氦气查漏。
(3)加强胶球清洗力度，收取率必须大于95%。
(4)定期检查低压缸防爆膜漏。
(5)控制好轴封压力和轴加水位正常。
5结束语
针对燃气—蒸汽联合循环机组，该厂在机组日常运行中，由于电价及气价的限制，针对联合循环中各部件的效能最大化进行分析研究，积极严格控制各参数的目标值，同时加强对日常工作的各项安排，保证机组长期安全稳定运行，降低生产成本，使整体企业运行中效能得到优化。
参考文献：
[1]华能南京燃机热电有限公司运行规程.2018年第六版.
[2]燃气轮机发电技术季刊2017版
论文作者:于海洋
论文发表刊物:《中国电业》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/8
标签：机组论文; 余热论文; 效率论文; 蒸汽论文; 燃气论文; 目标值论文; 锅炉论文; 《中国电业》2019年第13期论文;