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防止燃气轮机跳机及重大设备事故探讨
北京京丰燃气发电有限责任公司中,徐振阳
摘 要:文章简单介绍了燃气-蒸汽联合循环机组的特点及 M701F 燃气轮机概况,通过列举几个典型事故,利用木桶
原理对如可防止燃气轮机机组跳机及重大设备事故进行了分析、探讨。
关键词:燃气-蒸汽联合循环机组;燃气轮机;木桶原理;事故;探讨
0 京丰燃气燃气-蒸汽联合循环机组概况
北京京丰燃气发电有限责任公司(简称“京丰燃气”)#1 机组是国内首批建设的 9F 型大容量燃气-蒸汽
联合循环发电机组之一,燃机型号为日本三菱公司 M701F,机组采用“1+1+1+1”单轴配置型式,即安装 1 台
燃气轮机、1 台蒸汽轮机、1 台发电机和 1 台余热锅炉,其中燃气轮机、蒸汽轮机和发电机布置在一根轴上。
燃气轮机、蒸汽轮机为日本三菱重工业株式会社制造,发电机为三菱电机株式会社制造,其中燃机的型
号为 M701F,形式为单轴、重型(工业型),额定功率 270.3MW;蒸汽轮机型号为 TC2F-35.4,为双缸、单轴、
双排汽凝结、再热式,额定功率 138.4MW;发电机额定功率 409.7MW,额定电压 20kV,功率因数 0.85,额定
转速 3000r/min,额定频率 50Hz。
余热锅炉由东方日立锅炉有限公司引进日本 BHK 公司技术制造,为卧式、自然循环、三压、再热、无补
燃、露天布置形式,配直径 7 米,高 80 米的钢制烟囱,排烟温度为 85℃左右。
1 燃气-蒸汽联合循环机组特点
1.1 燃气轮机结构及工况特点
燃气轮机是一种以气体作为工质、内燃、连续回转的、叶轮式热能动力机械,它主要由压气机、燃烧室
和燃气透平三大部件构成。压气机从外界连续吸入空气并使之增压,同时空气温度也相应提高;压送到燃烧
室的空气与燃料混合燃烧成为高温、高压的燃气;燃气在透平中膨胀作功,推动透平带动压气机和发电机、
汽机转子一起高速旋转;燃气轮机就把燃料的化学能转变成热能,又把部分热能转变成机械功。从透平中排
出的乏气排至余热锅炉,加热炉水产生蒸汽送到蒸汽轮机,推动蒸汽轮机做功发电。
图 1 燃气轮机结构示意图
通常,
燃气透平发出的机械功约 2/3 左右用来驱动压气机,
其余的 1/3 左右的机械功驱动负荷
(发电机等)
。
由于燃气轮机循环的工质放热温度(排气温度)还很高(约 450~600℃),且大型机组排气流量高达
100~600
kg/s,因而有大量的热能随着高温烟气排入余热锅炉。而对于蒸汽动力循环(朗肯循环)来说,由
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