110kV电网保障燃机功率问题的探讨

摘 要：随着110kV电网和相应变配电设备的投入运行，供水供电公司发电车间的运行方式发生了根本改变，燃机电站和新六千机组从单一的孤立运行方式逐渐向辅助大电网的发电方式转变。为了尽可能的提高经济效益，通过就并网前、后的运行模式和各项参数做一比较，简单分析了在大电网引进后如何根据不同运行方式调整和提高燃机效率。

关键词：110kV电网；空气进气；结垢；运行方式；负荷控制

中图分类号：TQ44 中图分类号：A

一、运行方式的调整和分析

1 运行方式的变化

过去，车间一直采用开四备一的运行模式，即四台燃机运行。通过四台余热锅炉带动新厂的两台6000W的蒸汽轮机运行，备用一台燃机、一台余热锅炉和一台蒸汽轮机蒸汽轮。到了用电高峰期式，每小时外界负荷量达到近500000kW，甚至需要五台燃机全部投入运行，这种方式运行没有备用机组相对安全稳定系数较小。

2012年十月，随着110kV输电线路和相应变电所的正式投入使用，燃机和新厂六千系统并入大电网并列运行。运行之初，发电两个厂房运行模式变为三台燃机三台余热炉运行加，目前燃机维持两台燃机带两台余热锅炉带一台汽轮机运行。燃机机组每台平均每小时负荷9000kW左右，T5温度保持在710℃。随着大电网的运行根据公司要求，燃机可能逐渐改变运行方式，只运行两台机组，余热锅炉只作为冬季采暖使用，蒸汽轮机彻底退出运行。那么，在不使用联合循环，单独燃机运行的情况下要保证经济运行也必须提高燃机的效率。

2 各项参数的分析

通过运行某值八月和十月的给经济性能指标的变化可以看出，随着大电网的 引进，燃机发电量下降，但单耗控制较好，厂用电率比同期上升了很多。电厂通过厂用电率指标和自耗电率指标评价厂用电情况，计算公式如下： 厂用电率=厂用电量/发电量×100% 自耗电率=（发电量-上网电量+反吸电量）/发电量×100%。由于110kV电网的进入，燃机本身发电总量的下降而导致厂用电率不断上升。

二、影响燃机功效的因素

1 入口温度

燃气轮机是定容设备，其性能与所处环境温度有关。其出力随燃气进气温度升高而降低的。当环境温度升高时，空气密度减少，进入压气机和燃气透平的空气质量减少，使燃气轮机的出力下降；环境温度升高还会使压气机的压缩比降低，使燃气透平的做功量减少；同时压气机的功耗增大，导致燃气轮机的出力进一步下降。燃机性能对环境温度特别敏感，一般说来入口温度每上升三度，燃气轮机的效率会降低1%。从近几年来的运行中可以看出冬天与夏天的最高、最低温差相差50摄氏度，负荷的变化量在3000kW左右。

P=111.172-0.7448T （1）

m=105.466-0.3644 （2）

式中：P-输出功率和额定工况下功率之比；

m-空气的质量、流量与额定工况下质量、流量之比；

T-环境温度，℃

2 进气质量

另外由于燃气轮机性能和可靠性基本取决于燃机进口空气质量和清洁度， 空气质量差会引起压气机结垢， 空气流量就减少， 效率降低， 压比变小， 这就会直接导致燃机出力下降， 热耗上升， 燃料消耗量增加， 所以燃机进口需要十分清洁的空气。空气滤网（并配备反装置） 就承担了空气的滤清任务， 同时在进气口还有挡雾板、滤网， 这些是燃机安全稳定运行的保证， 但是在运和维护中也就会带来诸多不稳定因素， 主要的一点就是滤网的结垢失效。不至于因负荷增大进气量增加而导致进气压差继续增大， 继而引起燃机自动停机或跳闸。

3 压气机结垢

轴流压气机叶片结垢会增加空气流动阻力，影响机组功率。气流与叶片之间的摩擦产生的热量会增加，轴流压气机的排气温度升高，进而导致透平的排气温度升高。

4 内件老化的影响

燃机投入后，设备内件会因为高温、气流冲刷、腐蚀等原因产生变形甚至烧融，是运行效率降低。对运行效率影响较大的是轴流压气机的叶片和透平热通道部件，因此，对燃机压气机和定期的清洗是必要的。清洗油在线清洗和离线清洗两种，一般我们采用离线清洗液清洗。将清洗液和水一定比例混合后燃机以低速运转进行清洗，清洗完成后吹干以防止叶片生锈。

5 机组负荷

燃机有它的经济运行负荷，不是负荷越高或越低就也好。

三、提高燃机热效率的方法

1 清吹

由于改进进气系统的温度成本比较高、水资源比较不方便我们没有采用修冷却水池的方法水冷T1来提高效率。在工程中象参数、年运行时间等进行技术经济分析确定，提高进气空气质量更为可行。

2 清洗除垢

由于运行过程中空气质量、燃气质量和燃烧不完全等因素的影响等导致燃气轮机压气机，燃烧室，动力涡轮等出现结构和腐蚀现象，从而影响机组的出力。为使然机组达到最佳状态我们通常采用在线清洗和离线清洗两种方式来清除机组主要部件中的污垢。

3 负荷控制

目前，最可行的就是通过参数的调整来改变燃机的效率。参数的调整主要在于负荷的调整，尽可能以经济负荷运行方式。通过近几年的运行调整我们逐渐总结出了一些规律，当T5温度在700到710左右是最经济。另外，我们还可以可以根据110kV电网带剩负荷情况，来调整燃气轮机、余热炉和蒸汽轮机运行台数，以达到节能降耗的目的。

结语

随着运行中不断出现的问题的改进，燃机运行方式的不断调整，但我们还是应当看到燃气蒸汽联合循环系统的优势。通过改变参与运行的燃机、汽机和余热炉的台数来提高燃机单独运行时所带来的单耗高的问题。我们应当在今后的工作中根据不同情况，不断地调整运行方式、积累和总结经验，在市场不断变化的情况下保证最佳的效率。

参考文献

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