燃气-蒸汽分轴布置联合循环机组甩负荷方案研究
基于燃气—蒸汽联合循环分轴机组运行方式研究
基于燃气—蒸汽联合循环分轴机组运行方式研究发表时间：2018-11-11T11:34:04.467Z 来源：《电力设备》2018年第17期作者：杨绍龙[导读] 摘要：文章对燃气—蒸汽联合循环分轴机组运行方式进行分析，详细探讨燃机ＦＣＢ功能实现，最后对孤岛运行电气安全性分析。
（深圳南天电力有限公司广东深圳 518044）摘要：文章对燃气—蒸汽联合循环分轴机组运行方式进行分析，详细探讨燃机ＦＣＢ功能实现，最后对孤岛运行电气安全性分析。
关键词：燃气；联合循环；孤岛运行；ＦＣＢ；并网０引言燃气-蒸汽联合循环发电技术不断成熟，现在建设的循环发电厂不断增多，所设置的机组结构复杂程度高，且因工作参数特点影响，经常会发生变负荷问题。
一旦机组出现运行故障，不仅会降低作业效率，情况严重的甚至会产生安全事故，因此需要结合以往经验确定故障原因，提前采取措施进行预防。
燃气—蒸汽联合循环机组整体循环效率高、清洁环保、对环境污染小，且调峰能力强，可以适应快速启停，是未来火电发展的趋势。
燃机快速减负荷（ＦＣＢ，Ｆａｓｔｃｕｔｂａｃｋ）是当电网频率或功率发生不稳定超限，安全自动装置、失步解列装置动作跳开燃机主变高压侧断路器，燃机快速减负荷至保证厂用电稳定运行的负荷，即燃机进入自带厂用电的孤岛运行方式，当电网故障恢复后又能通过燃机主变高压侧断路器实现快速并网。
ＦＣＢ对电网事故处理、电网黑启动以及电厂保厂用电都有着十分重要的意义。
１燃气—蒸汽联合循环分轴机组运行方式燃机发电机装设出口断路器，以满足各种调峰运行方式的要求。
如图１所示，厂用分支Ｔ接于燃机主变低压侧，机组正常启停通过主变倒送厂用电源，发电机由ＧＣＢ同期，无须进行厂用电切换操作。
汽机发电机不装设出口断路器，在汽机发电机与汽机主变之间的主封母上Ｔ接分支封母至发电机出口电压互感器柜及励磁变。
图１燃气—蒸汽联合循环分轴单元制接线图２燃机ＦＣＢ功能实现２．１燃机发变组保护配置相比于常规机组，需要实现ＦＣＢ功能的联合循环分轴机组，需要对发变组相关保护的跳闸矩阵进行修改，以保证在出现电网故障情况下不会停燃机，仅为主变高压侧断路器跳闸。
F级多轴燃气蒸汽联合循环电厂FCB功能的设计研究
F级多轴燃气蒸汽联合循环电厂FCB功能的设计研究本文通过对F级改进型燃机FCB控制逻辑及电气设备动作的分析，结合一拖一燃气-蒸汽联合循环热电联产项目的特点，提出了FCB功能在多轴燃气-蒸汽联合循环项目的前期设计过程中应关注的重点问题，为后续工程的设计及实施方案提供了技术条件。
标签：多轴燃气；FCB功能；循环机组FCB-即机组快速切负荷（Fast Cut Back—FCB），是为实现机组在各主辅机均正常的情况下出现脱网后，能够保证带自身厂用电稳定运行，以便外网故障消除后能够最短时间内重新并网。
FCB功能能够在发生电网大面积停电事故时实现“孤岛运行”，对社会、对电网都有重大安全、经济效益。
尤其在2008年在湖南、江西、贵州等省出现冰灾电网解列、大面积停电事故后，各电网总结经验，要求新建电厂在设计筹建阶段积极考虑设置FCB功能，在电网事故时电厂能主动实现孤岛运行。
1. 多轴燃气蒸汽联合循环机组FCB功能的热力系统及工质循环过程以东方电气集团公司成套供货的M701F4联合循环机组为例分析F级多轴燃气蒸汽联合循环机组FCB功能的热力系统及工质循环过程。
该联合循环机组包括1台低NOx 燃气轮机、1台燃机发电机、1台蒸汽轮机、1台汽机发电机、1台无补燃三压再热余热锅炉及其相关的辅助设备。
机组热力循环示意图如下图1所示：一旦联合循环机组从电网解列后进入孤岛运行时，燃机及燃机发电机进入FCB状态。
同时汽机发电机跳闸，高压主蒸汽通过高压旁、再热器、中压旁路排至凝汽器，低压主蒸汽通过低压旁路直接排至凝汽器，余热锅炉、高中压给水泵、凝汽器及真空泵等设备将维持旁路运行，保证燃气轮机发电机组及余热锅炉在FCB工况下的正常工作。
由于F级多轴联合循环机组无回热系统，因此大多数电厂不管是否考虑投入FCB功能都会按100%旁路考虑。
燃机对FCB工况的判断有两个条件：燃机负荷突降超限延时0.5秒后进入House load模式，或者主变高压侧断路器跳闸燃机立即进入house load模式。
燃气—蒸汽联合循环发电机组电气系统的探讨
燃气—蒸汽联合循环发电机组电气系统的探讨【摘要】：通过对燃气-蒸汽联合循环发电机组电气系统的介绍，结合燃气-蒸汽联合循环电厂设计实例，从工程实际应用角度对燃气-蒸汽联合循环发电机组电气系统设计提出优化建议。
关键词：燃气-蒸汽联合循环；发电机组；电气系统0引言近年来，随着国家能源政策的调整和环境保护意识的增强，国家于2000年开始大幅度开发和利用天然气资源并用于电力领域。
由于燃机-蒸汽联合循环机组相对于传统的火电机组，从布置形式到机组参数、配套设备选型等均有较大的差异，电气系统的设计也有很多值得研究和注意的问题。
1燃气-蒸汽联合循环机组简介1.1燃气-蒸汽联合循环机组的原理燃气-蒸汽联合循环机组的工作原理为：天然气从燃料喷嘴喷入燃烧室，与燃烧室中的压缩空气混合燃烧，产生高温高压燃气，再进入透平膨胀做功，利用燃气轮机排气余热在余热锅炉中将水加热成高温高压的过热蒸汽，利用蒸汽在汽轮机中做功。
1.2燃气-蒸汽联合循环机组的分类燃气轮机、蒸汽轮机、发电机、余热锅炉四种主要设备组成了燃气—蒸汽联合循环发电系统，实际上这四种设备的组合布置有多种方式，但主要的分类方式是按轴系布置来分，一种是多轴布置方案，一种是单轴布置方案。
所谓多轴即燃气轮机带动一台发电机，蒸汽轮机带动一台发电机，各自一个轴系，在电厂建设时，只要燃气轮机机组安装完毕即可发电（不必等到锅炉与蒸汽轮机安装完毕），蒸汽轮机检修时燃气轮机仍可发电，系统启动快，燃气轮机可先启动发电（不必等到锅炉里的水加热成蒸汽），在我国20万千瓦以下的燃气—蒸汽联合循环发电机组多数采用多轴布置。
单轴布置系统为燃气轮机、蒸汽轮机、发电机串联在一根轴上，共用一台发电机发电。
由于一套单轴系统只有一台发电机与相关电气设备，可节省设备费用，减少厂房面积，系统调控相对简单，目前30万千瓦以上的燃气—蒸汽联合循环发电机组多数采用单轴布置。
2.燃气-蒸汽联合循环发电机组电气系统2.1燃气轮机组启动方式燃气轮机组启动是指燃气轮机组从静止（盘车）状态至机组到达一定转速的过程，即将燃气轮机和发电机的转子加速到自持的速度，自持的速度也就是燃气轮机能够产生足够的动能带动它继续加速运行，到达机组要求的额定转速。
某F级燃气-蒸汽联合循环供热机组的供热方案研究
某F级燃气-蒸汽联合循环供热机组的供热方案研究发表时间：2018-10-17T13:47:57.320Z 来源：《河南电力》2018年8期作者：李雪倩徐蕾[导读] 本文从几种常用供热方式出发，从技术可行性、安全稳定性方面进行论述，分析比较了适合本项目供热方式的优劣，推荐采用冷段抽汽供热方案。
（中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司江苏南京 211102）摘要：针对某燃气热电有限公司拟建设2×400MW级燃气热电联产电厂，对外需供360t/h、1.2MPa，290℃的过热蒸汽，本文从几种常用供热方式出发，从技术可行性、安全稳定性方面进行论述，分析比较了适合本项目供热方式的优劣，推荐采用冷段抽汽供热方案。
关键词：F级燃气-蒸汽联合循环；供热机组一、概述为响应国家节能减排的基本国策，改善地区环境质量，许多热电联产项目均采用燃气-蒸汽联合循环机组，其因具有效率高、排放清洁、调峰能力强等特点而得到了广泛应用。
目前F级燃气-蒸汽联合循环机组供热方式主要有中压缸抽汽、中低压连通管抽汽、背压供热[1-2]、压力匹配器供热、冷段抽汽，这几种供热方式都有实际运行业绩，且运行基本良好，但每种方式也各有优缺点，实际选用时应根据热负荷特点选取。
二、项目供热方式选择分析某公司拟建设2×400MW级燃气热电联产电厂，热负荷为360t/h，其中现有热负荷为50.2t/h，新增0.8MPa以上的工业热负荷为156t/h，占新增总热负荷的42%，其余约有160t/h的0.8MPa以下参数热负荷。
为满足所有热用户的需求，本方案的供热参数按1.2MPa选取。
针对本项目热负荷特点，结合几种供热方式优缺点，分析最适合本项目的供热方案。
（一）中压缸抽汽方案为满足本工程外部热负荷的要求，若采用中压缸抽汽方案，需在中压缸内部设置旋转隔板，通过调整旋转隔板窗口面积实现调整抽汽压力和流量。
此法将不可避免的出现缸内节流损失，且随着抽汽的增加导致内效率的损失加大。
M701F4型燃气
Ｍ７０１Ｆ４型燃气 蒸汽联合循环机组ＦＣＢ试验的分析与研究朱 乐１ 刘 云１ 沈 岩１ 马 帅１ 李永昊１ 郑志勇２（１ 天津陈塘热电有限公司 ２ 天津能源投资集团有限公司）摘 要：通过对Ｍ７０１Ｆ４型燃机一拖一１００％负荷、二拖一１００％负荷ＦＣＢ试验过程的分析，以及试验过程中相关参数的研究，结合燃气 蒸汽联合循环机组的特点，提出针对Ｍ７０１Ｆ４型燃机ＦＣＢ逻辑及相关设备控制逻辑的优化，介绍纯凝运行工况１００％负荷ＦＣＢ试验相关情况。
关键词：ＦＣＢ；燃气 蒸汽联合循环发电机组；孤岛运行；甩负荷０ 引言快速甩负荷（ＦａｓｔＣｕｔＢａｃｋ，ＦＣＢ）一般指负荷在３５％以上的运行发电机组由于线路故障或电网故障等原因而与电网解列，瞬间移除所有对外部供电，在锅炉不灭火的情况下，实现快速降低出力以维持自身厂用电运行或停机不停炉的自动控制功能［１］。
为了应对电网可能发生的大面积停电事故，国内外都把如何迅速恢复供电作为重要研究课题，其中ＦＣＢ成了各方关注的重点，它的优点在于电网故障排除后可以通过自动同期装置快速重新并网，有利于提高机组的安全运行水平，降低由于电网故障所造成的启停成本，同时延长机组的运行寿命。
机组快速甩负荷对于机组旁路门的灵敏度、汽包水位、燃机自动调节能力等要求较高。
机组若不并网单独运行，自带厂用电也存在相应风险，并且目前我国大型发电厂在设计时普遍未考虑ＦＣＢ功能，未能实现机组快速切负荷控制功能。
为响应国家能源安全新战略，建设“结构清晰、局部坚韧、快速恢复”的坚强局部电网，天津陈塘热电有限公司进行了ＦＣＢ改造并经试验验证成功，成为天津地区首个完成ＦＣＢ试验的燃气电厂，填补了国内同类型燃气 蒸汽联合循环“二拖一”机组ＦＣＢ功能的空白［２ ３］。
本文就一拖一１００％负荷、二拖一１００％负荷ＦＣＢ试验过程以及试验中遇到的一些逻辑及相关设备的控制问题，进行探讨、分析和总结，对国内其他燃气机组实现ＦＣＢ功能有一定的借鉴作用。
(2023)燃气蒸汽联合循环发电机组项目可行性研究报告写作范本(一)
(2023)燃气蒸汽联合循环发电机组项目可行性研究报告写作范本(一)关于燃气蒸汽联合循环发电机组项目可行性研究报告的文章项目介绍本项目旨在研究燃气蒸汽联合循环发电机组的可行性，探究该发电机组的优势和适用场景，并提出建议和改进建议。
研究目的1.对燃气蒸汽联合循环发电机组的技术特点和运行原理进行分析；2.对燃气蒸汽联合循环发电机组的应用场景进行探究，并对该发电机组的优势进行评估；3.对该项目可行性进行评估和提出建议。
研究方法1.文献资料调研；2.实地考察燃气蒸汽联合循环发电机组的应用情况，并与相关专业人员进行交流；3.运用SWOT分析法进行评估。
研究结果1.燃气蒸汽联合循环发电机组具有高效节能、环保、可靠性高等显著优势；2.该发电机组适用于高能耗、高峰值用电和需求稳定电力的行业，如工业制造、交通运输等；3.现阶段该项目的建设和运行成本较高，需要进一步探究和改善。
建议与改进建议1.建议进一步完善燃气蒸汽联合循环发电机组的技术，提高其效率和降低建设成本；2.改进建设和运行模式，探究更为智能化的运行方式；3.探究资金筹措和政策支持，促进该项目的发展并降低其运营成本。
结论燃气蒸汽联合循环发电机组具有显著的优势和广泛的应用场景，但其建设和运营成本仍需进一步探究和改善。
本研究提出了针对性的建议和改进建议，可为该项目的实际建设和推广提供一定的参考和借鉴作用。
参考文献1.张建，赵亮，刘志刚，等. 数字孪生技术在燃气蒸汽联合循环发电厂中的应用[J]. 科技创新与应用，2021。
2.虞坤超，马力扬，王超，等. 燃气蒸汽联合循环发电技术现状与发展[J]. 电站系统工程，2020。
3.燃气蒸汽联合循环发电站设计指南[D]. 北京：中国电气工程学会，2019。
4.蒋志超，杨峥，潘志成，等. 基于燃气蒸汽联合循环的能源互联网发电模式研究[J]. 可再生能源，2018。
5.邱建强，王涛，魏志勇，等. 燃气蒸汽联合循环发电系统节能措施研究[J]. 能源工程，2017。
M701F4型燃气—蒸汽联合循环热态启动升负荷率优化研究与应用
·M701F4杨基发(广东粤电大亚湾综合能源有限公司,广东惠州,516000)摘要:M701F4型燃气-蒸汽联合循环分轴机组热态启动时间相对偏长,受国际天然气市场及电力市场改革等多种因素影响[1],两班制运行机组较连续运行机组经济性相对较差[2]。
文章主要概述了通过优化燃气-蒸汽联合循环热态启动升负荷速率,缩短了M701F4燃气轮机机组热态启动时间,提高了两班制运行联合循环机组的经济性,优化后每年可节省启动成本约268.3万元。
关键词:联合循环,汽轮机,启动成本,节能中图分类号:TK262文献标识码:B文章编号:1674-9987(2023)04-0076-04 Study on Load-raising Rate Optimization of M701F4Gas-steam Combined Cycle During Hot Start-up再ANG Jifa(Guangdong Yudean Dayabay Comprehensive Energy Co.,Ltd.,Huizhou Guangdong,516000)Abstract:The hot start-up time of M701F4gas-steam combined cycle unit is relatively long,which is affected by many factors such as the reform of international natural gas market and power market,the economy of two-shift operation units is relatively poor compared with continuous operation units.In this paper,by optimizing the load-raising rate of the gas-steam combined cycle,the hot start-up time of the M701F4gas turbine unit is shortened,and the economy of the two-shift combined cycle unit is improved, after optimization,the annual start-up cost can be saved about2.683million yuan.Key words:combined cycle,steam turbine,start-up cost,energy saving第一作者简介:杨基发(1991-),男,本科,工程师,毕业于中山大学,燃气轮机运行值班员技师,主要研究运行节能降耗及运行管理工作。
对燃气-蒸汽联合循环机组效益计算及运行优化的研究
对燃气-蒸汽联合循环机组效益计算及运行优化的研究发布时间：2022-01-10T06:42:44.019Z 来源：《科技新时代》2021年11期作者：田海滨[导读] 但是目前国际天然气价格的飙升以及燃机电厂机组频繁的调峰启停使得发电成本一直处于高位状态。
在这样的背景下，要提高经济效益就必须对机组运行进行优化。
华电（北京）热电有限公司北京市 100055摘要：随着我国用电量的不断增长以及对环境保护的要求越来越高，该如何对燃气与蒸汽联合循环机组的运行优化并对其效益简单计算成为现阶段最为主要的问题。
本文主要从机组概况介绍、整体优化思路、效益计算以及优化分析这几个方面来进行探讨，以供参考。
关键词：燃气与蒸汽联合循环；效益计算；运行优化一、引言大环境驱使下传统的能源结构已经不符合我国经济发展需求，尤其是电厂方面在能源使用上逐步从煤炭转向天然气，这就使得天然气的应用与发展有了进一步的提升空间，越来越多的燃气与蒸汽联合循环机组在电厂中投入了使用。
但是目前国际天然气价格的飙升以及燃机电厂机组频繁的调峰启停使得发电成本一直处于高位状态。
在这样的背景下，要提高经济效益就必须对机组运行进行优化。
二、燃气-蒸汽联合循环机组概况机组设备的总体情况：本企业燃气热电工程共有两套254MW的E级高效燃气与蒸汽联合循环发电机组，每一套联合循环发电机组的配置都是完全相同的，都包含有一台燃气轮机、一台燃机发变组、一台蒸汽轮机、一台汽机发变组、一台无补燃双压余热锅炉以及上述相关设备所配套的一些辅助设备所组成。
2.1 燃气-蒸汽联合循环机组结构组成燃气循环系统与余热锅炉汽轮机汽水系统共同组成了联合循环机组的热力系统，在本企业中机组是按照“一拖一”的方式来运行。
其中燃气轮发电机组由上海电气-西门子公司提供，其型号为SGT5-2000E（V94.2），其基本负荷为166MW，尖峰负荷为170MW，极限负荷为173MW。
汽轮机为上海汽轮机有限公司生产的联合循环双压抽汽凝汽式汽轮机(LZC80-7.80/0.65/0.15型)，额定功率为81.55MW，冬季供热工况功率为57.354MW。
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燃气-蒸汽分轴布置联合循环机组甩负荷方案研究
摘要：介绍江苏某电厂容量为250MW的E级燃气机组甩负荷试验情况，针对燃
机汽机分轴布置制定了甩负荷方案。
先进行汽轮机甩负荷，待汽轮机重回到
3000rpm时立即进行燃机甩负荷，同时验证两台发电机组甩负荷性能，并对试验
过程和结果进行了分析。
关键词：联合循环；分轴；甩负荷
新机组正式投运前必须要进行甩负荷试验，此试验是考核验证燃机和汽轮机
调节系统特性的最直接手段[1][2]。
而燃气-蒸汽联合循环机组的布置方式有许多[3]，此机组包含燃机、汽机两台发电机组，为分轴布置，不同于同轴布置或“二
拖一”机组[4]。
当汽机发电机脱扣时，燃机还在带负荷运行，余热锅炉会持续产
生大量过热蒸汽经过旁路进入凝汽器；当燃机发电机脱扣，余热锅炉产出的过热
蒸汽会大量减少，无法维持汽机在当时工况上稳定运行。
于是先进行汽轮机甩负荷，待汽轮机到3000rpm时燃机发电机脱扣，进行燃机甩负荷。
此方案能避免两
台发电机组互相干扰，并且两台机组甩负荷试验也能同时完成。
1.机组简介
1.1 燃机基本情况
燃机为德国西门子SGT5-2000E型燃气轮机。
由16级轴流式压气机、燃烧系统、透平段、排气段、轴承座等组成。
燃气轮机采用天然气为燃料。
1.2 汽机基本情况
汽轮机为上海电气有限公司生产的LZCC81-7.65/2.3/1.3/0.6汽轮机，为次高压、单缸、单轴、双压、无再热、无回热、抽汽凝汽式汽轮机，汽缸内装有高压内缸，2个中压蒸汽室，低压隔板套，前汽封和后汽封等部套，通流部分共由12级压力
级和2级中压调节级组成。
2.甩负荷试验
甩负荷试验分50%、100%两级进行，通过测取机组甩负荷后的转速动态过渡
过程特性曲线及各参数之间的动作关系曲线，检查机组调节系统和转速控制系统
的品质[5][6]。
燃气轮机超速试验、汽轮机电超速、机械超速试验均合格，机组甩
负荷的条件均已联合检查完毕后进行试验。
2.1 50%甩负荷
机组带到50%负荷125MW，运行稳定后运行人员DCS拉开汽轮机发电机出口断路器，汽轮机组甩负荷后稳定至3000rpm全速空载，未出现保护停机信号，余
热锅炉安全阀未动作，汽机侧高、低旁路全开。
确认汽机甩负荷成功后，运行人
员DCS拉开燃机发电机出口断路器，机组甩负荷后稳定至3000rpm全速空载，未出现保护停机信号。
2.2 100%甩负荷
机组带负荷至100%负荷250MW，运行稳定后运行人员拉开汽轮机发电机出
口断路器，汽轮机组甩负荷后稳定至3000rpm全速空载，未出现保护停机信号，
余热锅炉安全阀未动作，汽机侧高、低旁路全开。
汽机转速由下降开始往
3000rpm上升时，运行人员立刻拉开燃机发电机出口断路器，机组甩负荷后稳定
至3000rpm全速空载，未出现保护停机信号。
汽机在燃机发电机脱扣后才跳闸，燃机在甩负荷结束后能快速并网带负荷，
机组各参数均在安全范围内。
3.甩负荷试验结果
1）汽机甩50%负荷曲线 2）汽机甩100%负荷
3）燃机甩50%负荷 4）燃机甩100%负荷
4.试验过程中相关参数记录
4.1 汽机甩50%负荷试验记录表
4.2 汽机甩100%负荷试验记录表
4.3 燃机甩50%负荷试验记录表
4.4 燃机甩100%负荷试验记录表
5.试验结论
1）制定的试验方案可行有效，能很好地检验机组甩负荷的性能。
2）机组甩50%和100%负荷试验成功，控制和调速系统能满足甩负荷要求。
即能够控制机组转速不超过超速保护设定值，且能够维持燃机、汽机空载运行，各辅机和附属机械对甩负荷工况的适应性良好。
3）甩负荷试验满足《汽轮机甩负荷试验导则》的要求，未出现燃机、汽机超速保护。
参考文献：
[1] 张宝，顾伟飞，徐熙瑾，等.600MW汽轮机组LDA功能失效时的甩负荷试验分析[J].华东电力，2006，（3）：42-45.
[2] 俞成立.1000MW汽轮机组甩负荷试验分析[J].2007，（6）：32-34.
[3] 翁志刚，王宇，刘远军.燃气-蒸汽联合循环机组轴系布置方案的分析[J].农机化研究2005，（5）：245-246.
[4] 刘俊峰，高玉峰，高景辉.燃气-蒸汽联合循环“二拖一”机组甩负荷试验探讨[J].2015，（3）：49-52.
[5] 电力工业部.汽轮机甩负荷试验导则[S].2014.
[6] 抄勇，冯进利，张小伟，等.汽轮机发电机组常规甩负荷试验方法.热力发电，2010，（9）：57-60.。