燃气蒸汽联合循环发电机组燃机汽机运行规程.doc

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1、燃气-蒸汽联合循环发电机组运行规程（燃机、汽机部分）目 次前 言v1范围12概述13设备规范13.1机组性能（保证性能）13.2机组临界转速13.3燃机23.4蒸汽轮机33.5发电机43.6辅机设备规范54大、小修后的检查144.1概述144.2检修标记的拆除144.3设备检查155机组启动前的准备185.1启动前的设备状态185.2控制系统和页面说明216机组的正常启动与并网带负荷226.1机组正常启动条件226.2启动方式的定义226.3启动操作与监视227运行中的检查与机组的主要操作317.1运行中的检查317.2功能性试验357.3轴系超速试验397.4在线轴电压监测408停机与盘车4

2、18.1正常停机条件418.2停机操作与监视418.3盘车和停机后的检查439事故处理459.1事故处理的一般要求459.2机组的紧急停机459.3必须快减-跳机Runback，负荷受限，停机的几种情况489.4特殊情况的处理499.5紧急停机后的操作499.6报警类型499.7报警的原因和处理5010定期工作和水洗5010.1定期工作5010.2压气机水洗的基本要求5110.3压气机的手动离线水清洗5210.4压气机的自动在线水清洗5410.5水洗完成后，出现燃机点火失败以后的操作原则55附录A56仪器仪表，自动控制阀和保护设定值56A.1电磁阀动作情况56A.1.1燃机56A.1.2汽机5

3、7A.2伺服阀58A.2.1燃机 MK-58A.2.2汽机 MK-58A.3GT转速设定值59A.4FSR设定值59A.5温控线设定值59A.6热工保护设定值60A.6.1温度开关和危险气体含量检测器60A.6.2压力开关62A.7气动/电动等自动阀门64A.7.1燃机64A.7.2汽机及余热锅炉67A.7.3发电机71A.7.4循环水，凝结水，凝汽器72A.8振动， 位移， 差胀，偏心率，转子膨胀，缸体膨胀等74A.8.1燃机74A.8.2发电机74A.8.3汽机74A.8.4轴系75A.9其它75附 录 B76启动前各系统阀门状态76B.1燃机76B.1.1调压站76B.1.2天然气前置处

4、理系统80B.1.3燃料气系统85B.1.4燃料气清吹86B.1.5燃机进气系统87B.1.6冷却密封空气系统88B.1.7进口可转导叶89B.1.8火灾保护89B.1.9燃机水洗90B.2汽轮机及余热锅炉91B.2.1汽轮机系统91B.2.2滑油系统94B.2.3液压油系统97B.2.4轴封系统99B.2.5疏放水系统101B.2.6高压锅炉系统102B.2.7中压锅炉系统106B.2.8低压锅炉系统110B.2.9高压给水系统115B.2.10中压给水系统116B.3发电机117B.3.1发电机密封油系统117B.3.2发电机 H2/CO2系统118B.3.3发电机铁芯监视系统121B.3

5、.4供氢系统122B.4循环水，凝结水，凝汽器123B.4.1凝汽器系统123B.4.2循环水系统126B.4.3凝结水系统129B.4.4开式循环水系统131B.4.5闭式循环水系统132B.5辅助蒸汽系统135B.6压缩空气系统138附录C141报警的原因和处理141C.1汽机报警表141C.2燃机报警表表175C.3DCS报警表219附 录 D238机组典型启停曲线238D.1典型9FA单轴燃机热态启动曲线（停机8小时内启动）238D.2典型9FA单轴燃机温态启动（停机48小时内启动）239D.3典型9FA单轴燃机冷态启动（停机72小时后启动）239D.4典型9FA单轴燃机停机240附

6、录 E241燃机水汽控制质量指标241E.1高压过热蒸汽241E.2中压过热蒸汽241E.3低压过热蒸汽241E.4凝结水241E.5高压锅水241E.6中压锅水241E.7低压锅水241E.8闭冷水242附 录 F243燃机润滑油以及液压油检测项目及检测周期243F.1燃机润滑油243F.2燃机液压油244249前 言本标准是在美国通用电气（GE）公司的9FA燃机、D10汽机的运行操作手册及图纸、杭州锅炉厂的余热锅炉运行操作手册及图纸、浙江省电力设计院的设计方案和图纸以及各设备厂商提供的运行维护手册的基础上制订的。本标准分第一册（燃机汽机部分）和第二册（辅机系统部分），第二册作为第一册的补充

7、。本标准的附录AF是资料性附录。本标准由杭州华电半山发电有限公司生产技术部提出。本标准由杭州华电半山发电有限公司生产技术部归口。本标准起草部门：杭州华电半山发电有限公司发电部。本标准主要起草人：吴 凡、陈福湘、吴革新、赵丽娟、孙 亮、赵 勇。审 核：金建荣、周晓宇。审 定：裘 寒。批 准：朱 达。Q/BFD 102017-2009燃气蒸汽联合循环发电机组运行规程1 范围本标准规定本公司#1、#2、#3燃气蒸汽联合循环发电机组设备的规范和特性、运行操作规定、运行维护及事故处理原则。本标准适用于#1、#2、#3燃气蒸汽联合循环发电机组主、辅设备的运行操作、定期试验、运行维护及事故分析与处理。2 概

8、述STAG 109FA单轴联合循环机组由PG9351FA型燃气轮机、D10型三压再热系统的双缸双流式汽轮机、390H型氢冷发电机、和三压再热但带冷凝器除氧的自然循环余热锅炉组成。除余热锅炉由国内成套外，其余均由美国通用电气公司（简称GE公司）提供。燃气轮机、蒸汽轮机和发电机刚性地串联在一根长轴上，燃气轮机进气端输出功率，轴配置形式为：GT（燃机）ST（汽机）GEN（发电机）。转速3000r/m，沿燃机气流方向逆时针方向转动。3 设备规范3.1 机组性能（保证性能）3.1.1 净输出功率在发电机端功率减去励磁功率 388840kw3.1.2 燃料燃料类型 Ke-la 2#天然气燃料规范 GEI

9、41040G燃烧系统 干式低NOX燃烧室：DLN2.0+ 低热值 48686.3kJ/kg3.1.3 热耗（低热值）热耗： 2437.4*106kJ/hr净设备热耗率（低热值） 6268.3kJ/kwh热效率 57.43%3.1.4 运行条件大气温度 干泡 17.4， 湿泡15.1大气相对湿度 78.89%大气压力 101.10kPa压气机进气温度 干泡17.4压气机进气相对湿度 78.21% 进气压损 90.0mmH2O排气压损 330.0mmH2O汽轮机排汽压力 5.96kPaa3.2 机组临界转速轴一阶临界转速971 r/min轴二阶临界转速1026 r/min轴三阶临界转速1683 r

10、/min轴四阶临界转速1782 r/min3.3 燃机3.3.1 性能(ISO条件)制造商GE公司型号PG9351FA燃料天然气循环方式联合循环运行方式基本负荷/预选负荷压气机入口温度15 输出功率255.6MW 热效率36.9%进气流量623.7kg/s压比15.4透平进气温度1318透平排气温度6093.3.2 压气机级数18级，头两级为跨音速级，带一级进口可转导叶（IGV）形式轴流水平布置，重负荷IGV控制方式连续可调转速3000r/m结构由进气缸、前气缸、后气缸和排气缸四部分组成。进气缸支撑#1轴承，其后端固定着进口导叶；后气缸上第9级抽气、排气缸上第13级抽气用于冷却和密封静叶，也用

11、作启动期间防止喘振。3.3.3 透平级数单轴3级喷嘴形式固定转速3000r/min，沿燃机气流方向逆时针方向转动3.3.4 燃烧室数量18个 形式干式低NOx燃烧室（DLN 2.0+燃烧室）布置形式分管回流式呈圆周顺气流方向逆时针分布燃料喷嘴：并联式分级燃烧，每只燃烧室有5只燃料喷嘴，每只喷嘴有一只扩散通道，一只预混通道。燃气轮机周向布置有18个燃烧室，每只燃烧室的5个扩散燃烧通道与扩散燃烧支管G1相连，由D5 GCV气体控制阀调节燃料气体的流量。每只燃烧室的4只预混通道相互联接，组成G3支管，由PM4 GCV气体控制阀调节燃料气体流量。每只燃烧室剩余的一只预混通道相互联接组成G2支管，由PM

12、1 GCV气体控制阀调节燃料气体流量。这样，将所有燃料通道并联地分成三级，分别由三只控制阀控制燃料气体的流量。 配气模式： 有五种基本的配气模式。3.3.4.1 扩散燃烧模式燃气轮机启动时，从点火到至95%转速时，或从94%转速直至熄火时，燃料气直接供给每个燃烧室的5只扩散燃烧燃料气喷头。这时G3（PM4）的预混通道将用压气机出口抽气进行空气吹扫。3.3.4.2 亚先导预混模式从95%转速到加载至10%左右基本负荷时，即燃烧基准温度（TTRF1）1800（982.2）时，或卸载时，从TTRF1为1750（954.4），直到94%转速，燃气轮机处于这种运行模式。燃料气分别流到G1（D5）和G2（

13、PM1）通道。G3（PM4）通道将用压气机出口抽气继续进行空气吹扫。3.3.4.3 先导预混模式在这种运行模式下，燃料气分别流到G1，G2和G3通道，直至预混燃烧模式时，G1关闭，流过G2和G3通道的流量比为20/80。燃机加载时，TTRF1从1800（982.2）到2300（1260）的区间内，或燃机卸载时，TTRF1从2250（1232.2）直至1750（954.4），燃气轮机均处于这种运行模式。3.3.4.4 预混燃烧模式当加载时，TTRF1高于2300（1260），或卸载时，TTRF1超过2250（1232.2）以上，燃气轮机均处于预混燃烧模式。此时，燃料直接引入G2和G3支管，此时相

14、应的燃机负载为50%100%基本负荷区间。3.3.4.5 PM1甩负荷此时，燃料直接引入G2支管，相应的燃机甩掉部分负载，防止机械超速。信号名TTRF1称为燃烧基准温度，它由DLN-2.0+控制软件计算获得。其计算方程是平均燃机排气温度TTXM、压气机排气压力CPD和压气机进气喇叭口温度CTIM的函数。计算求得的燃烧基准温度并不是表示实际机组的进气火焰平均温度，而仅仅是燃烧配气模式和燃料分流程序控制的一个基准参考温度。启动过程中将不断地根据燃烧基准温度值进行调整。燃机的初始加载应该在先导预混基础上完成，此时要采样计算得到的燃烧基准温度，并将它与控制规范中列出的数值进行比较，其允许的误差不大于2

15、0。 DLN-2.0+燃烧室的排放性能对燃料/空气比值的变化很敏感，而燃烧室的配气设计又是按联合循环运行时IGV温度控制投入的状况下的空气流量调节规律来进行的，因此最佳的燃烧室操作应该按照设计时预先确定的燃烧基准温度控制图来运行。这样才能达到最佳的低污染排放。在燃气轮机简单循环运行时，也可以参照联合循环运行，进行IGV温度控制，确保低污染排放。 当气体燃料喷嘴通道没有燃料气通过时，为了保证通过燃料喷嘴内仍然有一定的空气流量，要求有吹扫系统。当吹扫系统有故障时，将会损坏燃烧系统的部件。当燃气轮机在运行时，要向那些不输送燃料的燃料支管提供一股正向的吹扫气。通常吹扫空气取自压气机末级排气，其压力值P

16、4要大于燃烧室内的压力PCC，以防止气流的回流。需吹扫的支管要安置吹扫接口，吹扫阀VA13-1，VA13-5，VA13-6应在35秒内打开。3.3.5 火花塞：两个电极高压火花塞，#2、#3燃烧室各一个，弹簧推入，自动退出。3.3.6 火焰探测器：4个紫外线探测器，#15、#16、#17、#18燃烧室上各一个。3.4 蒸汽轮机 制造商GE公司型号D10 型式三压、再热、双缸、双分流3.4.1 蒸汽轮机参数（保证性能）：高压进汽压力9.563 MPa高压进汽流量280.9 t/h高压进汽温度565.5 再热冷段进汽压力2.410MPa再热冷段进汽流量269.2 t/h再热冷段进汽温度367.9

17、再热热段进汽压力2.146 MPa再热热段进汽流量309.5 t/h再热热段进汽温度565.5低压进汽压力0.366 MPa低压进汽流量361.0 t/h低压进汽温度313.5辅助蒸汽30t/h(1MPa/216)3.4.2 凝汽器型式双流程对分式冷却面积10623m2额定热负荷825,539,000 kJ/h绝对压力5.994 kPa热传输效率11455.6 kJ/h/m/循环水量21253 m/h 冷却水进口水温23.7冷却水出口水温33.0冷凝器氧含量0.005 mg/liter管内水流速2.27 m/s管子长度11608 mm管子有效长度11552 mm管子数量12100（含5%余量）

18、管子材料ASTM A249 TP.316L 管子直径和厚度25.4，BWG20，22热井容量69.7 m3.4.3 盘车装置型式TG45/110 电动齿轮传动转速4 r/min啮合电机 8LBFT-STALL kW/3ph/380V AC/340SYN ，(型号5KR2133A8830) 盘车电机40Hp/3ph/380V AC(型号5KGS405SS903DCP)3.5 发电机发电机规范：型号390H 型，氢冷，静态励磁， 三相星形连接冷却方式全氢冷（60psig，40）额定视在功率468000 kVA额定功率397800 kW额定电压19 kV额定电流14221A功率因素0.8氢冷器冷却水

19、闭式循环，28.6转速3000r/m绝缘等级F级频率50Hz励磁电压750V励磁电流2360A3.6 辅机设备规范3.6.1 润滑油供给单元型号MOT-series油箱容量26.9m3（含停机时11.89m3回油）润滑密封油泵 AC BPM-1/2 (250 Hp,187 kW,2975r/m,380V AC,3ph,50Hz)流量/出口压力(名牌)477.3m3/h / 2.41 MPa直流润滑油泵DC EBPM (75Hp,1750r/m,210V DC)流量/出口压力(名牌)322.77m3/h /0.92MPa直流密油封泵DC ESPM (25Hp,3500r/m,210V DC) 流

20、量/出口压力(名牌)46.6m3/h /1.72MPa顶轴油泵 Piston Pump(37kW,1500r/m,380VAC,3ph,50Hz)流量/出口压力15.8GPM(3.59 m3/h)/6.9-35MPa 冷油器HX-1/2过滤器Filter-1/2排烟风机VXM-1/2；2（4kW，2880r/m。380V AC，50Hz）额定排量/额定真空500ACFM (14.16m3/min) / 5 kPa出口压力14.7 psia（101.36kPaa）油箱滑油加热/过滤系统循环泵SP- OCM；（5HP，380V AC，1750 r/min ，50Hz）循环泵流量 25 GPM(5.

21、68m3/h)凝聚过滤器GE30凝聚过滤器流量30 GPM(6.82m3/h)润滑油冷油器Alfa Laval板式(M20-MFG)冷热介质流向逆流设计压力/设计温度1.03 MPa /110热介质流速/冷介质流速467 GPM(106.15m3/h)/342 GPM(77.74m3/h)（冷介质含10%Eth Glycol）热介质/冷介质进口温度82/47冷却面积172.55 m2滑油参数0.21MPa/18-63/5155L/min顶轴油参数19.33MPa/18-63/30L/min直流密封油参数0.56MPa/18-63/121L/min3.6.2 液压油/跳闸油供给单元型号HUP 2

22、50A油箱容量946L（运行容量：625L）液压油泵HFPM-A，B (40Hp, 1500r/m, 380V AC, 3ph, 50Hz) （每台机组两台）加热/冷却液压油循环泵HCCM (7.5Hp，1500r/m，380V AC，3ph，50Hz)液压油过滤循环泵TAFM（0.5Hp，1500r/m，110V AC，1ph，50Hz）蓄能器压力/充气压力20.68 MPa/6.89 MPa液压油，跳闸油参数11MPa/40.5液压油/跳闸油3-芳香磷酸脂液压油泵型号PVG100EIUVLSFY流量/出口压力0-7.27m3/h/11.03 MPa电机40 Hp/415V/1470r/mi

23、n(型号20LTFC4538AA R3 R115) 液压油加热/冷却循环齿轮泵（每台机组一套）循环泵流量/出口压力 循环泵电机5.5kW/400V 冷却风扇电机2.2kW/380V液压油滤油循环（每台机组一台）滤油泵流量/出口压力0.11 m3/h滤油泵电机0.37kW/110V AC/1395 r/min聚脂过滤器最大流量0.11 m3/h (型号ST718-00-03ZXCO)磨料过滤器1微米，旁路型液压油母管蓄能器每台机3个容积20 GAL(75.7L)充氮压力6.89 MPa蓄能器压力定值20.68 MPa3.6.3 加热和通风系统3.6.3.1 透平间风机88BT-1,2 （37kW

24、，984r/m，380V AC，50Hz）电机型号ABB KM205193（异步鼠笼式）全压 风量5000 ACFM(141.58m3/min)3.6.3.2 燃机#2轴承隧道风机88BN-1,2 （15kW，2915r/m，380V AC，50Hz）电机型号全压10inH2O风量6360ACFM(180.1m3/min)(在10inH2O时)3.6.3.3 排气扩压段间风机88BD-1,2 （15kW，970r/m，380V AC，50Hz）电机型号M3BP180L6（异步鼠笼式）全压 风量2600 ACFM(73.62m3/min)3.6.3.4 负荷间风机88VG-1,2 （5.5kW,

25、 1430r/m, 380V AC, 50Hz）电机型号ABB KM205193（异步鼠笼式）全压 风量9200 ACFM (260.51m3/min)3.6.3.5 燃料气模块风机88VS-1(3Hp/1425r/m/380V AC/50Hz)电机型号PFU3全压 风量3.6.3.6 屋顶风机南通市净海暖通设备厂，共7台风机型号NJWT（5.5 kW/480r/m/380V/50Hz）全压100Pa风量3.6.4 空气冷却系统透平缸和排气框架冷却风机88TK-1,2 (90kW,2967r/m,380V AC,50Hz)全压60inH2O风量8000ACFM(226.53m3/min)（在6

26、0inH2O时）3.6.5 供水系统3.6.5.1 循环水系统冷却塔全厂25500m2逆流式双曲线型自然通风冷却塔塔高115m(喉部标高92m,喉部直径52m, 水池直径89.472m)冷却水量38556 m3/h温降7.79 设计出水温度32.14 淋水密度7 m3/m2h大气相对湿度82%循环水泵立式、单级单吸、转子可抽出式斜流泵,每套机组两台型号56LKXA-23/ 流量14400 m3/h扬程20 mH2O (汽蚀余量7.2mH2O)电机功率1120 kW/ 6000V/493 r/min(型号YKSL1120-12/1430-1)电流144.5A循泵出口液动阀型号DX7K41H-0.

27、60公称通径1400mm使用温度/公称压力135/0.60 MPa循环水泵房排水泵（两台）型号1LP-6流量7 m3/h扬程10.2 mH2O电机1.1kW/380V/2880 r/min(型号Y802-2-B5)辅助循环水泵HLY型立式长轴泵,每套机组一台型号40O39流量1249 m3/h扬程34 mH2O (汽蚀余量2.5mH2O)电机功率185kW/ 380V/990 r/min(型号Y2-355M-6)电流：335.9A循泵电机冷却水泵三台机组公用，共四台型号DFG80-200A流量44 m3/h扬程44 mH2O (汽蚀余量mH2O)电机11 kW/380 V/2930r/min(

28、型号Y24GOM)胶球泵 每台机组两台型号IZJ125-18流量66 m3/h扬程18mH2O (汽蚀余量6mH2O)电机7.5 kW/380 V/1440r/min(型号Y132M4)补给水泵1 全厂DFSS250-370（I）B型四台流量701 m3/h扬程29 mH2O (汽蚀余量4 mH2O)电机75 kW/380 V/1480 r/min(型号Y2-280S-4)补给水泵2全厂DFSS200-320B型一台流量634 m3/h 扬程25 mH2O(汽蚀余量3.3 mH2O)电机55kW/380V/1480 r/min(型号Y2-250M-4)潜水泵全厂WQK5-15-0.75两台流量

29、5 m3/h扬程15 mH2O电机0.75 kW/380V潜水泵 (循泵房用) 全厂WQK150-10-7.5一台流量150 m3/h扬程10 mH2O电机7.5kW/380V排水泵 (补水泵房用) 全厂1”LP-6两台流量3 m3/h扬程10.2 mH2O电机1.1kW/380V/2880 r/min(型号Y802-2-B5)机械加速澄清池全厂4600 m3/h老厂补给水升压泵（一用一备） 流量160 m3/h 扬程0.125MPa电机功率11kW 老厂补给水机械加速澄清池3120m3/h综合水池3000 m3生活水泵一用一备型号(泵/电机)KQL65/200-7.5/2流量25 m3/h扬

30、程0.50MPa电机7.5 kW化学水泵一用一备型号(泵/电机)KQL65/200-7.5/2流量25 m3/h扬程0.50MPa电机 工业水泵二用一备型号KQL80/200-15/2流量50 m3/h扬程0.50MPa电机15kW 3.6.5.2 开式循环冷却水泵系统开式循环冷却水泵每台机组两台型号OMEGA350-430A流量1500 m3/h扬程20 mH2O (汽蚀余量mH2O)电机132 kW/380V/980 r/min(型号Y315L2-6)电流245.24A3.6.5.3 闭式循环冷却水系统闭式循环水泵每台机组两台 型号OMEGA300-435A流量1400 m3/h扬程50

31、mH2O (汽蚀余量mH2O)电机280 kW/6000V/1485r/min(型号YKK400-4)电流33.6A停机冷却水泵每台机组一台型号250S39 流量485 m3/h扬程39 mH2O 电机75 kW/380V/1480 r/min(型号Y2-280S-4)电流140A闭式循环水热交换器每台机组两台闭式水侧 开式水侧额定/设计工况流量1500/1600 t/h 1500/1600t/h额定压力0.7 MPa(g) 0.4 MPa(g) 设计/试验压力1.0/1.5 MPa(g) 0.6/0.9 MPa(g)压力降（设计工况流量）0.06 MPa(g)0.07 MPa(g) 设计工况

32、进/出口温度 45/38 33/40设计温度110 110传热面积377 m2进/出水管道接口规格 DN400闭式膨胀水箱 10 m33.6.5.4 凝结水系统凝结水泵多级立式双层壳体离心水泵，首级双吸，次级吸 ；每台机组两台型号SLN195流量410 m3/h扬程240 mH2O（汽蚀余量1.8 mH2O）电机450 kW/6000V/1485 r/min（型号YKKL4004）电流53A凝结水输送泵每台机组两台型号 100-65-250B 流量86.6 m3/h扬程60 mH2O （汽蚀余量3.5mH2O）电机30 kW/380V/2950 r/min（型号Y2-200L1-2）电流 55

33、.5A凝结水储水箱100 m3（每台机组一只）3.6.6 凝汽器系统真空泵每台机两台型号(泵/电机) TC11-V-02-00-E流量26003600m3/h扬程mH2O 电机125HP/380V/500 r/min汽液分离器一用一备真空泵密封水冷却器一用一备3.6.7 轴封系统轴封加热器每台机一台排汽温度66.5/150管外径19.05mm/0.75in凝结水流量（最大/最小）11.356/1.685 m3/min凝结水管内压损2.3 psi (15.86 kPa)汽/气进口温度52/125汽/气进口压力14.5 psi(（100 kPaa）排气压力14.9515.7 psi(（103108

34、 kPaa）工作压力103108 kPaa箱体设计压力75 psig (517 kPag)换热管设计压力500 psig (3.45 MPag)轴加风机一用一备型号(泵/电机) 流量扬程电机20HP/380V/2925 r/min3.6.8 水洗系统3.6.8.1 水洗泵88TW-1 (15kW,2935r/m,380V AC,3ph,50Hz)泵型号/电机型号40SPEPO离心泵/10DEC03 BK94018正常运行压力/最大运行压力0.689MPa/1MPa正常运行温度/最大运行温度82.22/883.6.8.2 水洗设计条件在线水洗:压力0.7MPa温度10 82 流量144L/min离线水洗:压力0.6MPa温度10 82 流量221 L/min3.6.8.3 在线水洗喷嘴 18只离线水洗喷嘴9只3.6.8.4 水洗单元间加热器2