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9FA燃機(jī)介紹

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9FA燃機(jī)介紹

9FA燃機(jī)介紹

美國GE公司于二十世紀(jì)八十年代中期投入了大量資金,進(jìn)行F型燃?xì)廨啓C(jī)的開發(fā)研制,主要是將飛機(jī)發(fā)動機(jī)的先進(jìn)技術(shù)和部件移植到工業(yè)和發(fā)電用燃?xì)廨啓C(jī)上,從而使其性能大幅度提高。GE公司于1987年制成了首臺60Hz的MS7001F型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組,輸出功率135.7MW,發(fā)電效率32.8%。接著,GE公司與GECAlsthom公司聯(lián)合開發(fā),通過MS7001F型燃?xì)廨啓C(jī)的;糯,;禂(shù)1.2,制成了50Hz的MS9001F型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組,輸出功率212.2MW,發(fā)電效率34.1%。其燃?xì)廨啓C(jī)的所有部件,除軸承和燃燒室以外,都是按1.2的比例進(jìn)行;糯。第一臺MS9001F型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組于1991年8月在美國南卡羅萊納州的格林維爾(Greenville)廠制造成功并滿意地運行。

接著,GE公司又將其MS7001FA型燃?xì)廨啓C(jī);s小,;2/3,于1995年末研制成70MW等級的MS6001FA型燃?xì)廨啓C(jī),通過齒輪箱減速,用于50Hz/60Hz發(fā)電。GE公司還與其意大利的伙伴新庇隆公司聯(lián)合開發(fā)了50Hz的9EC型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組,該機(jī)組結(jié)合了9E燃?xì)廨啓C(jī)的設(shè)計和9F型燃?xì)廨啓C(jī)的透平段技術(shù),使9E型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組的性能有了較大幅度的提高。燒天然氣時,9EC型機(jī)組的額定功率達(dá)169MW,發(fā)電效率35%,首臺9EC型發(fā)電機(jī)組于1996年秋天制成。

9F型燃?xì)廨啓C(jī)的結(jié)構(gòu)和性能

1.9FA型燃?xì)廨啓C(jī)的結(jié)構(gòu)

以上是9FA型燃?xì)廨啓C(jī)的縱剖面圖。該機(jī)組為典型的單軸結(jié)構(gòu),與傳統(tǒng)的9E型燃?xì)廨啓C(jī)相比較,省去了一個中間軸承,三支承變成了雙支承。動力輸出由透平排氣端(熱端)改變?yōu)閴簹鈾C(jī)進(jìn)氣端(冷端)。透平改變?yōu)檩S向排氣,有利于與余熱鍋爐的連接。其控制系統(tǒng)應(yīng)用GE公司的SpeedtronicMKV,有三冗余度,由3臺計算機(jī)分擔(dān)燃?xì)廨啓C(jī)的控制職能,三冗余的計算機(jī)或傳感器之一發(fā)生故障時,內(nèi)部的表決邏輯將透平控制重新定向于兩臺能工作的計算機(jī)和傳感器,因而有較高的可靠性。其輔機(jī)安裝在分開的底盤上,也有一定的冗余度。

9FA型燃?xì)廨啓C(jī)主要部件的結(jié)構(gòu)、性能和材料的情況如下:

壓氣機(jī):18級軸流式,壓比15.4∶1,空氣質(zhì)量流量645kg/s。頭兩級為跨音速級,帶可調(diào)進(jìn)口導(dǎo)葉,用于調(diào)節(jié)透平的排氣溫度,提高運行效率。第9級和第13級開有排氣口,以配合起動過程。其轉(zhuǎn)子是由單個葉輪用多根IN738合金鋼軸向拉桿連接成的剛性轉(zhuǎn)子,末級葉輪上附有一向心式透平槽道,將壓縮空氣引入中心孔,用于透平段的冷卻。轉(zhuǎn)子的一階臨界轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速20%。燃燒室:有18個逆流管環(huán)形燃燒室,直徑350mm,每個燃燒室有6個燃料噴嘴,共108個燃料噴嘴。可燒天然氣、蒸餾油和中熱值氣體燃料。兩只高能點火器分裝在兩個燃燒室上點火,各燃燒室之間用聯(lián)餡管聯(lián)餡?梢宰⒄羝蜃⑺諲Ox的形成,或應(yīng)用干式低NOx(DLN)燃燒室。9FA采用的DLN-2.6燃燒室主要由火焰筒、過濾段、導(dǎo)流襯套、帽罩、噴嘴、端蓋、前外殼和后外殼等部件構(gòu)成。其中,端蓋、噴嘴、前外殼和帽罩又形成了一個可以單獨拆卸的頭部組件。壓縮空氣由壓氣機(jī)的排氣缸流出,首先對過濾段形成沖擊冷卻,再逆流向前,流過火焰筒與導(dǎo)流襯套之間的環(huán)形空間,流向燃燒室頭部。其中,有少量空氣用于冷卻帽罩,其余空氣經(jīng)噴嘴上的旋流器進(jìn)入頭部的預(yù)混區(qū),與由燃料噴管噴出的燃料氣進(jìn)行預(yù)混合,燃料/空氣混合物由預(yù)混區(qū)經(jīng)帽罩流入火焰筒,被置于2個上部燃燒室上的高能點火器點燃,火焰附著在噴嘴尖端與帽罩形成的平面上,并被火焰筒包容,燃燒產(chǎn)物經(jīng)過渡段進(jìn)入透平第一級噴嘴環(huán)。各燃燒室之間用聯(lián)焰管連接,未安裝點火器的燃燒室靠聯(lián)焰管聯(lián)焰而著火。每個燃燒室外的頭部均布置了6個預(yù)混噴嘴,其中5個噴嘴均布于四周,稱為外圍噴嘴。但在其中央增加了一個噴嘴。這樣,當(dāng)周圍的5個燃燒器的燃料/空氣比維持高于其貧著火極限時,可以使中央燃燒器的燃料/空氣比低于周圍的貧著火極限,同樣可以保持火焰的穩(wěn)定。由于增加了中央燃燒器,使總?cè)剂?空氣比可以比均勻地供燃料的燃燒器減到更低的數(shù)值,從而使總預(yù)混空氣量增加了

6%,因而,降低了燃燒區(qū)的火焰溫度,減少了熱NOx的產(chǎn)生量。

透平:為3級軸流式,應(yīng)用壓氣機(jī)的排氣冷卻。第1、2級動葉應(yīng)用空氣內(nèi)冷,并采用真空等離子噴涂保護(hù)涂層。第3級動葉不冷卻,但應(yīng)用堆積涂層保護(hù)。第1級動葉無圍帶,第2、3級動葉應(yīng)用整體的乙形圍帶。3級靜葉都應(yīng)用空氣內(nèi)冷,第1、2級靜葉設(shè)計成2葉片塊結(jié)構(gòu),應(yīng)用真空等離子噴涂合金保護(hù)涂層。第3級靜葉設(shè)計成三葉片塊結(jié)構(gòu),應(yīng)用堆積涂層保護(hù)。

軸承:由拉桿組裝的整體轉(zhuǎn)子支承在兩個可傾瓦支持軸承上,軸向推力由雙銷軸推力瓦軸承自行平衡。排氣:排氣缸應(yīng)用加長的軸向擴(kuò)壓器,減小了排氣速度。降低了排氣損失。材料和涂層:壓氣機(jī)的1~9級動葉和靜葉以及進(jìn)口導(dǎo)葉的材料為C-450(Custom450),這是一種抗腐蝕的不銹鋼,可以不加保護(hù)涂層安裝在受化學(xué)侵蝕的環(huán)境中。其它級的葉片應(yīng)用加鈮的AISI403不銹鋼,同樣不加保護(hù)涂層。氣缸用球墨鑄鐵鑄造。葉輪用CrMoV鋼和NiCrMoV鋼制造。燃燒室外的火焰筒由HastelloyX制造,后段應(yīng)用HS-188材料,內(nèi)表面加隔熱涂層。過渡段材料為Nimonic263,帶冷卻。后座為鑄造的FSX-414。外殼為SA/516-55鋼。透平的**動葉都應(yīng)用GTD-111材料,它是由Rene80改進(jìn)了抗熱腐蝕性能而形成的,與常用的U-500材料比較,其強(qiáng)度提高了50%,低周疲勞性能改進(jìn)了20%。動葉為精密鑄造,第一級動葉為定向結(jié)晶,頭兩級動葉應(yīng)用了CoCrAly涂層,外面再復(fù)以氧化物表層。第3級動葉采用堆積工藝的高鉻涂層,并進(jìn)行了擴(kuò)散熱處理。氣缸由CrMo鋼制造。軸和葉輪都是Inconel706合金。第1級噴嘴是熔模燒鑄的FSX-414鈷基超級合金。第2、3級靜葉為熔模燒鑄的GTD-222鎳基合金。第1級噴嘴加真空等離子噴涂涂層,第2級靜葉加堆積工藝涂層。氣缸由SA/516-55鋼制造,再加347不銹鋼內(nèi)襯。燃?xì)廨啓C(jī)、輔機(jī)組件和內(nèi)部連接組件都有完全配套的罩殼,其中裝有照明系統(tǒng)、插座、CO2滅火保護(hù)系統(tǒng)、出入門、通風(fēng)系統(tǒng)和隔音層,隔音層和消音設(shè)施根據(jù)需要使用,可以滿足1m處噪聲等級85dBA的要求。9F燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組還備有一電氣設(shè)備控制室,該外箱中裝有MarkVSpeedtronic透平控制盤、發(fā)電機(jī)控制盤、馬達(dá)控制中心、帶雙充電器的機(jī)組蓄電池和勵磁系統(tǒng)。所有電氣設(shè)備都是在工廠內(nèi)組裝,并加PEECCTM(快裝電氣設(shè)備控制室)標(biāo)簽。9F燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組應(yīng)用GE公司的324S型發(fā)電機(jī),用剛性聯(lián)軸器連接到燃?xì)廨啓C(jī)的壓氣機(jī)進(jìn)氣端。這是一種氫冷發(fā)電機(jī)。有一套低速盤車設(shè)備連接到發(fā)電機(jī)的集流環(huán)端。進(jìn)口空氣過濾器一般布置在發(fā)電機(jī)上面,其濾芯水平安裝。該過濾器為“自潔型”,脈沖反吹下來的灰塵依靠重力排出。整個進(jìn)氣系統(tǒng)的額定壓降為89mmH2O。此外,還有一套壓氣機(jī)水洗設(shè)備,能夠離線或在線清洗壓氣機(jī),以清除積垢,減少堵塞,保持壓氣機(jī)的效率接近新機(jī)狀態(tài)。9F型燃?xì)廨啓C(jī)連同底盤的凈重約299噸,連同罩殼的體積約870m3。

9FA燃機(jī)的性能

單循環(huán)的性能

聯(lián)合循環(huán)的性能

S109FA和S209FA聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的性能

型號凈凈效率%熱功率M耗率燃汽機(jī)功機(jī)功kJ率MW率MWW/kWh3563502154.141.8燃?xì)廨啓C(jī)S109FA90.86.71×MS9001FAS27563055209FA86.97.108.289.22×MS9001FA9FA燃機(jī)的啟動和運行(S209FA)

聯(lián)合循環(huán)電廠的起動是從燃?xì)廨啓C(jī)開始,燃?xì)廨啓C(jī)是將發(fā)電機(jī)用作電動機(jī)起動的,電網(wǎng)的供電經(jīng)變頻器轉(zhuǎn)變成變頻電源,用來驅(qū)動發(fā)電機(jī)。在起動程序開始之前,循環(huán)水系統(tǒng)、冷卻塔、閉路冷卻水系統(tǒng)和壓縮空氣系統(tǒng)等輔機(jī)系統(tǒng)先投入運行。當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)達(dá)到10%額定轉(zhuǎn)速時,供入燃料氣并開始點火,使燃?xì)廨啓C(jī)加速直到自持轉(zhuǎn)速。這時,關(guān)斷供向發(fā)電機(jī)的變頻電源,燃?xì)廨啓C(jī)繼續(xù)加速。燃?xì)廨啓C(jī)起動后不久,透平的排氣便開始加熱余熱鍋爐。余熱鍋爐沒有燃?xì)廨啓C(jī)的排氣旁通煙囪,也不供應(yīng)輔助蒸汽,所以,整個系統(tǒng)必須同時起動。最初,余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽通過排汽管和疏水管泄放。當(dāng)主蒸汽壓力達(dá)到某一數(shù)值時,汽輪機(jī)的密封可以起作用,凝汽器的抽氣機(jī)起動,在凝汽器中建立真空。一旦凝汽器中建立了真空,從余熱鍋爐向凝汽器的排汽閥便可打開,汽輪機(jī)可以開始暖機(jī)。根據(jù)余熱鍋爐和汽輪機(jī)允許的暖機(jī)速率,燃?xì)廨啓C(jī)可以同步和帶到選擇的負(fù)荷。汽輪機(jī)的工況跟隨余熱鍋爐的輸出而變,節(jié)流以維持一不變的蒸汽壓力,帶到80%負(fù)荷以后,再滑壓力升至100%負(fù)荷。每一臺發(fā)電機(jī)配一臺升壓變壓器,所發(fā)電力通過升壓變壓器,連接到附近的一變電所,并入電網(wǎng)。正常運行時,電力負(fù)荷通過調(diào)節(jié)燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒速率來調(diào)整,汽輪機(jī)跟隨燃?xì)廨啓C(jī)變負(fù)荷。當(dāng)汽輪機(jī)跳閘時,余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽通過一系列減溫減壓站排向凝汽器,允許燃?xì)廨啓C(jī)繼續(xù)運行。如果事故的情況允許汽輪機(jī)再起動,一臺燃?xì)廨啓C(jī)將回調(diào)負(fù)荷,并完成汽輪機(jī)的再起動。如果汽輪機(jī)不能再起動,燃?xì)廨啓C(jī)可以繼續(xù)按需要發(fā)電,余熱鍋爐所產(chǎn)生蒸汽的能量通過凝汽器排向循環(huán)水系統(tǒng)。

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9FA燃機(jī)介紹

9FA燃機(jī)的研發(fā)歷程

美國GE公司于二十世紀(jì)八十年代中期投入了大量資金,進(jìn)行F型燃?xì)廨啓C(jī)的開發(fā)研制,主要是將飛機(jī)發(fā)動機(jī)的先進(jìn)技術(shù)和部件移植到工業(yè)和發(fā)電用燃?xì)廨啓C(jī)上,從而使其性能大幅度提高。GE公司于1987年制成了首臺60Hz的MS7001F型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組,輸出功率135.7MW,發(fā)電效率32.8%。接著,GE公司與GECAlsthom公司聯(lián)合開發(fā),通過MS7001F型燃?xì)廨啓C(jī)的模化放大,模化系數(shù)1.2,制成了50Hz的MS9001F型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組,輸出功率212.2MW,發(fā)電效率34.1%。其燃?xì)廨啓C(jī)的所有部件,除軸承和燃燒室以外,都是按1.2的比例進(jìn)行模化放大。第一臺MS9001F型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組于1991年8月在美國南卡羅萊納州的格林維爾(Greenville)廠制造成功并滿意地運行。

接著,GE公司又將其MS7001FA型燃?xì)廨啓C(jī);s小,;2/3,于1995年末研制成70MW等級的MS6001FA型燃?xì)廨啓C(jī),通過齒輪箱減速,用于50Hz/60Hz發(fā)電。GE公司還與其意大利的伙伴新庇隆公司聯(lián)合開發(fā)了50Hz的9EC型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組,該機(jī)組結(jié)合了9E燃?xì)廨啓C(jī)的設(shè)計和9F型燃?xì)廨啓C(jī)的透平段技術(shù),使9E型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組的性能有了較大幅度的提高。燒天然氣時,9EC型機(jī)組的額定功率達(dá)169MW,發(fā)電效率35%,首臺9EC型發(fā)電機(jī)組于1996年秋天制成。9F型燃?xì)廨啓C(jī)的結(jié)構(gòu)和性能1.9FA型燃?xì)廨啓C(jī)的結(jié)構(gòu)

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以上是9FA型燃?xì)廨啓C(jī)的縱剖面圖。該機(jī)組為典型的單軸結(jié)構(gòu),與傳統(tǒng)的9E型燃?xì)廨啓C(jī)相比較,省去了一個中間軸承,三支承變成了雙支承。動力輸出由透平排氣端(熱端)改變?yōu)閴簹鈾C(jī)進(jìn)氣端(冷端)。透平改變?yōu)檩S向排氣,有利于與余熱鍋爐的連接。其控制系統(tǒng)應(yīng)用GE公司的SpeedtronicMKV,有三冗余度,由3臺計算機(jī)分擔(dān)燃?xì)廨啓C(jī)的控制職能,三冗余的計算機(jī)或傳感器之一發(fā)生故障時,內(nèi)部的表決邏輯將透平控制重新定向于兩臺能工作的計算機(jī)和傳感器,因而有較高的可靠性。其輔機(jī)安裝在分開的底盤上,也有一定的冗余度。

9FA型燃?xì)廨啓C(jī)主要部件的結(jié)構(gòu)、性能和材料的情況如下:

壓氣機(jī):18級軸流式,壓比15.4∶1,空氣質(zhì)量流量645kg/s。頭兩級為跨音速級,帶可調(diào)進(jìn)口導(dǎo)葉,用于調(diào)節(jié)透平的排氣溫度,提高運行效率。第9級和第13級開有排氣口,以配合起動過程。其轉(zhuǎn)子是由單個葉輪用多根IN738合金鋼軸向拉桿連接成的剛性轉(zhuǎn)子,末級葉輪上附有一向心式透平槽道,將壓縮空氣引入中心孔,用于透平段的冷卻。轉(zhuǎn)子的一階臨界轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速20%。

燃燒室:有18個逆流管環(huán)形燃燒室,直徑350mm,每個燃燒室有6個燃料噴嘴,共108個燃料噴嘴?蔁烊粴、蒸餾油和中熱值氣體燃料。兩只高能點火器分裝在兩個燃燒室上點火,各燃燒室之間用聯(lián)餡管聯(lián)餡?梢宰⒄羝蜃⑺諲Ox的形成,或應(yīng)用干式低NOx(DLN)燃燒室。

9FA采用的DLN-2.6燃燒室主要由火焰筒、過濾段、導(dǎo)流襯套、帽罩、噴嘴、端蓋、前外殼和后外殼等部件構(gòu)成。其中,端蓋、噴嘴、前外殼和帽罩又形成了一個可以單獨拆卸的頭部組件。壓縮空氣由壓氣機(jī)的排氣缸流出,首先對過濾段形成沖擊冷卻,再逆流向前,流過火焰筒與導(dǎo)流襯套之間的環(huán)形空間,流向燃燒室頭部。其中,有少量空氣用于冷卻帽罩,其余空氣經(jīng)噴嘴上的旋流器進(jìn)入頭部的預(yù)混區(qū),與由燃料噴管噴出的燃料氣進(jìn)行預(yù)混合,燃料/空氣混合物由預(yù)混區(qū)經(jīng)帽罩流入火焰筒,被置于2個上部燃燒室上的高能點火器點燃,火焰附著在噴嘴尖端與帽罩形成的平面上,并被火焰筒包容,燃燒產(chǎn)物經(jīng)過渡段進(jìn)入透平第一級噴嘴環(huán)。各燃燒室之間用聯(lián)焰管連接,未安裝點火器的燃燒室靠聯(lián)焰管聯(lián)焰而著火。每個燃燒室外的頭部均布置了6個預(yù)混噴嘴,其中5個噴嘴均布于四周,稱為外圍噴嘴。但在其中央增加了一個噴嘴。這樣,當(dāng)周圍的5個燃燒器的燃料/空氣比維持高于其貧著火極限時,可以使中央燃燒器的燃料/空氣比低于周圍的貧著火極限,同樣可以保持火焰的穩(wěn)定。由于增加了中央燃燒器,使總?cè)剂?空氣比可以比均勻地供燃料的燃燒器減到更低的數(shù)值,從而使總預(yù)混空氣量增加了6%,因而,降低了燃燒區(qū)的火焰溫度,減少了熱NOx的產(chǎn)生量。

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透平:為3級軸流式,應(yīng)用壓氣機(jī)的排氣冷卻。第1、2級動葉應(yīng)用空氣內(nèi)冷,并采用真空等離子噴涂保護(hù)涂層。第3級動葉不冷卻,但應(yīng)用堆積涂層保護(hù)。第1級動葉無圍帶,第2、3級動葉應(yīng)用整體的乙形圍帶。3級靜葉都應(yīng)用空氣內(nèi)冷,第1、2級靜葉設(shè)計成2葉片塊結(jié)構(gòu),應(yīng)用真空等離子噴涂合金保護(hù)涂層。第3級靜葉設(shè)計成三葉片塊結(jié)構(gòu),應(yīng)用堆積涂層保護(hù)。三級動葉圖片

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軸承:由拉桿組裝的整體轉(zhuǎn)子支承在兩個可傾瓦支持軸承上,軸向推力由雙銷軸推力瓦軸承自行平衡。排氣:排氣缸應(yīng)用加長的軸向擴(kuò)壓器,減小了排氣速度。降低了排氣損失。材料和涂層:壓氣機(jī)的1~9級動葉和靜葉以及進(jìn)口導(dǎo)葉的材料為C-450(Custom450),這是一種抗腐蝕的不銹鋼,可以不加保護(hù)涂層安裝在受化學(xué)侵蝕的環(huán)境中。其它級的葉片應(yīng)用加鈮的AISI403不銹鋼,同樣不加保護(hù)涂層。氣缸用球墨鑄鐵鑄造。葉輪用CrMoV鋼和NiCrMoV鋼制造。

燃燒室外的火焰筒由HastelloyX制造,后段應(yīng)用HS-188材料,內(nèi)表面加隔熱涂層。過渡段材料為Nimonic263,帶冷卻。后座為鑄造的FSX-414。外殼為SA/516-55鋼。

透平的三級動葉都應(yīng)用GTD-111材料,它是由Rene80改進(jìn)了抗熱腐蝕性能而形成的,與常用的U-500材料比較,其強(qiáng)度提高了50%,低周疲勞性能改進(jìn)了20%。動葉為精密鑄造,第一級動葉為定向結(jié)晶,頭兩級動葉應(yīng)用了CoCrAly涂層,外面再復(fù)以氧化物表層。第3級動葉采用堆積工藝的高鉻涂層,并進(jìn)行了擴(kuò)散熱處理。氣缸由CrMo鋼制造。軸和葉輪都是Inconel706合金。第1級噴嘴是熔模燒鑄的FSX-414鈷基超級合金。第2、3級靜葉為熔模燒鑄的GTD-222鎳基合金。第1級噴嘴加真空等離子噴涂涂層,第2級靜葉加堆積工藝涂層。氣缸由SA/516-55鋼制造,再加347不銹鋼內(nèi)襯。

燃?xì)廨啓C(jī)、輔機(jī)組件和內(nèi)部連接組件都有完全配套的罩殼,其中裝有照明系統(tǒng)、插座、CO2滅火保護(hù)系統(tǒng)、出入門、通風(fēng)系統(tǒng)和隔音層,隔音層和消音設(shè)施根據(jù)需要使用,可以滿足1m處噪聲等級85dBA的要求。9F燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組還備有一電氣設(shè)備控制室,該外箱中裝有MarkVSpeedtronic透平控制盤、發(fā)電機(jī)控制盤、馬達(dá)控制中心、帶雙充電器的機(jī)組蓄電池和勵磁系統(tǒng)。所有電氣設(shè)備都是在工廠內(nèi)組裝,并加PEECCTM(快裝電氣設(shè)備控制室)標(biāo)簽。

9F燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組應(yīng)用GE公司的324S型發(fā)電機(jī),用剛性聯(lián)軸器連接到燃?xì)廨啓C(jī)的壓氣機(jī)進(jìn)氣端。這是一種氫冷發(fā)電機(jī)。有一套低速盤車設(shè)備連接到發(fā)電機(jī)的集流環(huán)端。

進(jìn)口空氣過濾器一般布置在發(fā)電機(jī)上面,其濾芯水平安裝。該過濾器為“自潔型”,脈沖反吹下來的灰塵依靠重力排出。整個進(jìn)氣系統(tǒng)的額定壓降為89mmH2O。此外,還有一套壓氣機(jī)水洗設(shè)備,能夠離線或在線清洗壓氣機(jī),以清除積垢,減少堵塞,保持壓氣機(jī)的效率接近新機(jī)狀態(tài)。9F型燃?xì)廨啓C(jī)連同底盤的凈重約299噸,連同罩殼的體積約870m3。9FA燃機(jī)的性能單循環(huán)的性能

點擊查看清晰大圖聯(lián)合循環(huán)的性能

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S109FA和S209FA聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的性能

型號凈功率凈效率MWS109FAS209FA

9FA燃機(jī)的啟動和運行(S209FA)

聯(lián)合循環(huán)電廠的起動是從燃?xì)廨啓C(jī)開始,燃?xì)廨啓C(jī)是將發(fā)電機(jī)用作電動機(jī)起動的,電網(wǎng)的供電經(jīng)變頻器轉(zhuǎn)變成變頻電源,用來驅(qū)動發(fā)電機(jī)。在起動程序開始之前,循環(huán)水系統(tǒng)、冷卻塔、閉路冷卻水系統(tǒng)和壓縮空氣系統(tǒng)等輔機(jī)系統(tǒng)先投入運行。

當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)達(dá)到10%額定轉(zhuǎn)速時,供入燃料氣并開始點火,使燃?xì)廨啓C(jī)加速直到自持轉(zhuǎn)速。這時,關(guān)斷供向發(fā)電機(jī)的變頻電源,燃?xì)廨啓C(jī)繼續(xù)加速。

燃?xì)廨啓C(jī)起動后不久,透平的排氣便開始加熱余熱鍋爐。余熱鍋爐沒有燃?xì)廨啓C(jī)的排氣旁通煙囪,也不供應(yīng)輔助蒸汽,所以,整個系統(tǒng)必須同時起動。最初,余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽通過排汽管和疏水管泄放。當(dāng)主蒸汽壓力達(dá)到某一數(shù)值時,汽輪機(jī)的密封可以起作用,凝汽器的抽氣機(jī)起動,在凝汽器中建立真空。一旦凝汽器中建立了真空,從余熱鍋爐向凝汽器的排汽閥便可打開,汽輪機(jī)可以開始暖機(jī)。根據(jù)余熱鍋爐和汽輪機(jī)允許的暖機(jī)速率,燃?xì)廨啓C(jī)可以同步和帶到選擇的負(fù)荷。汽輪機(jī)的工況跟隨余熱鍋爐的輸出而變,節(jié)流以維持一不變的蒸汽壓力,帶到80%負(fù)荷以后,再滑壓力升至100%負(fù)荷。

每一臺發(fā)電機(jī)配一臺升壓變壓器,所發(fā)電力通過升壓變壓器,連接到附近的一變電所,并入電網(wǎng)。正常運行時,電力負(fù)荷通過調(diào)節(jié)燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒速率來調(diào)整,汽輪機(jī)跟隨燃?xì)廨啓C(jī)變負(fù)荷。當(dāng)汽輪機(jī)跳閘時,余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽通過一系列減溫減壓站排向凝汽器,允許燃?xì)廨啓C(jī)繼續(xù)運行。如果事故的情況允許汽輪機(jī)再起動,一臺燃?xì)廨啓C(jī)將回調(diào)負(fù)荷,并完成汽輪機(jī)的再起動。如果汽輪機(jī)不能再起動,燃?xì)廨啓C(jī)可以繼續(xù)按需要發(fā)電,余熱鍋爐所產(chǎn)生蒸汽的能量通過凝汽器排向循環(huán)水系統(tǒng)。

熱耗率燃機(jī)功率MW汽機(jī)功率MWkJ/kWh63506305254.1508.2141.8289.2燃?xì)廨啓C(jī)%56.757.1390.8786.91×MS9001FA2×MS9001FA

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