建筑工程管理大唐江山天然气热电联产工程机组联合循环热力性能验收试验报告

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1、建筑工程管理大唐江山天然气热电 联产工程机组联合循环热力性能验 收试验报告 建筑工程管理大唐江山天然气热电 联产工程机组联合循环热力性能验 收试验报告 密 级 检索号 16-130187 杭州意能电力技术有限公司 科学技术文件 浙江大唐江山天然气热电联产工程 #1 燃气机组联合循环热力性能验收试验报告 二一三年六月 浙江大唐江山天然气热电联产工程 #1 燃气机组联合循环热力性能验收试验报告 编写者： 审核者： 审批者： 批准者： 目 录 1 概述 .1 2 试验目的 .2 3 试验标准 .2 4 试验测点及测量仪表 .2 5 试验准备工作 .3 6 试验的进行 .4 7 试验结果计算方法 .4

2、 8 试验计算结果 .6 9 试验期间发现的问题 .7 附录 1 机组试验测点和测量仪表清单 附录 2 燃机修正计算汇总表 附录 3 #1 燃机气样分析报告 附录 4 燃机出力、热耗率修正曲线 附录 6 （汽机热力试验）危险源预控措施表 摘 要 浙江大唐江山天然气热电联产工程1 机组性能验收试验工作是应机组设备 供货合同的要求而进行的。本报告介绍了#1 机组燃机、汽机性能验收试验的大致试 验情况，并给出了修正计算后的机组出力、热耗率等试验结果，为合同设备的验收提 供技术依据。 关键词 浙江大唐江山天然气热电联产工程 #1 燃气机组 联合循环 热力性能 试验 报告 1 概述 浙江大唐江山天然气热

3、电联产工程是由大唐国际发电股份有限公司出资建设的 两台天然气热电联产机组。根据热力规划，确定主机配置及供热参数，主机采用哈 尔滨/GE 的 100MW 等级的燃气蒸汽联合循环热电联产机组。燃气轮机为 PG6111FA 型，经齿轮箱与发电机连接，燃机配备干式低 NOX的天然气燃烧器。汽轮机为哈尔 滨汽轮机有限公司供货，型号为 LC28/N38-5.20/0.55/1.60/537/254 型，双压、单 缸、冲动、调节抽汽凝汽式。余热锅炉岛由东方日立公司供货。 1 机组于 2013 年 4 月 25 日完成燃机并网发电， 5 月 6 日完成汽轮机并网发电， 5 月 15 日完成联合循环 96 小时

4、满负荷试运后，交付商业运行。受业主方委托，杭州 意能电力技术有限公司承担#1 机组联合循环热力性能考核试验，以验证燃机、汽机 性能是否达到合同规定的保证值。试验结果计算按照美国机械工程师协会燃气轮机 热力性能验收试验规程 ASME PTC-22的要求进行，并参照了 GE 公司、哈汽公司提 供的修正曲线。哈电集团派员见证了试验的全过程。现场试验结束后，燃机采样气送 至广东惠州通标标准技术有限公司，进行天然气摩尔组分、热值、密度化验。 1.1 设备技术规范 表一 燃机设计规范 型号PG6111FA 制造厂GE 公司 额定功率（标准工况）77.06MW 额定循环热耗率（标准工况）10140kJ/kW

5、h 本地保证功率（海拔 125 米,17 ，80%相对湿度）74.917MW 本地保证循环热耗率（海拔 125 米,17 ，80%相对湿度） 10294kJ/kWh 压气机级数18 级 透平级数3 级 透平排气流量（标准工况）761.6t/h 透平排气温度（标准工况）598.3 燃料种类天然气 控制系统Mark VIe(TMR) 燃烧系统Dry Low NOx 备注：标准工况指，1 个标准大气压（1.013bar） 、15 、60%相对湿度。 表二 汽机设计规范 名称联合循环双压抽凝式汽轮机 型号LC28/N38-5.30/0.55/1.60/537/253 型 型式双压、单缸、冲动、抽汽、凝

6、汽式汽轮机 额定功率(纯凝)37.85MW 额定纯凝(抽汽)28.15MW 额定转速3000r/min 制造商哈尔滨汽轮机有限公司 2 试验目的 根据合同规定的机组设备性能考核要求， 本次试验#1 机组在 100额定负荷的燃 气-汽机联合循环下运行，修正得出机组在规定运行条件下燃机的出力和热耗率以及 汽轮机的出力，并与合同保证值进行比较，验证设备是否达到合同保证值。 3 试验标准 本次燃机试验主要参照燃气轮机性能试验规程 （ASMEPTC22-1997）进行。 本次汽机试验主要参照电站汽轮机热力性能试验验收规程 （GB8117.2-2008） 进行。 水和水蒸汽性质参数将采用工业用水和水蒸汽热

7、力性质计算公式 IAPWS-IF97 计 算得到。 4 试验测点及测量仪表 在机组性能验收试验准备阶段，在电厂设备部、运行部的大力配合下，按照试验 方案的要求，安装了有关的试验测量仪表，各试验测点信号接入数据采集前端，然后 通过电缆将信号送至计算机数据采集装置进行巡测。在试验期间，也对机组运行数据 编制报表进行采集，以供试验分析和比较。 4.1 发电机电功率测量 燃机、汽机发电机端电功率及功率因数采用YOKOGAWA的WT230数字功率表进行测 量，并配置一台计算机记录其测量数据。 。 4.2 燃气流量、压力和温度 燃气流量采用随燃机一起提供的、布置在燃机入口的流量计测量。该流量测量装 置即

8、EMERSON 公司生产的质量流量计，并已经过实验室校验。同时用运行表计测量记 录燃气供气压力、温度。 4.3 大气压力测量 在进气滤网附近安装两台试验专用高精度绝对压力变送器测量大气压力。 4.4 大气温度测量 在压气机进气滤网附近安装四支K型热电偶测量大气温度。 4.5 大气湿度测量 大气湿度采用数字式湿度计进行测量。 4.6 燃机进出口压损测量 利用现场安装的 ROSEMOUNT 变送器测量燃机进口压损、排汽压损。 4.7 汽轮机进汽流量、温度、压力 在汽轮机高压主蒸汽、低压主蒸汽进口流量孔板位置安装差压变送器，测量进口 蒸汽流量，同时在高低压给水喷嘴位置安装差压变送器，测量高低压给水流

9、量，与蒸 汽流量进行比对。在高、低压主蒸汽管道安装压力变送器测量蒸汽压力，用运行铠装 热电偶测量蒸汽温度。 4.8 汽轮机低压排汽压力 采用网笼式探头和试验专用绝对压力变送器测量汽轮机低压排汽压力。 4.9 其它参数 其它参数，如机组转速、运行小时数、燃机IGV角度等则使用运行表计进行测量。 5 试验准备工作 5.1 燃气轮机水洗和检查 在1 机组联合循环试验之前， 进行了压气机和透平的离线水洗， 利用停机间隙， 电厂派人对压气机进气室、进口导叶（IGV）等进行了人工清洗，以保证燃机处于正 常的运行状态。 5.2 燃气轮机的稳定运行条件 试验期间，1 机组带基本负荷，汽机高低压主汽阀全开，在燃

10、气蒸汽联合循 环条件下正常、稳定地运行。观察透平轮间温度在 15 分钟内变化不超过 2，试验 各方确认机组已满足试验开始的稳定运行条件。 6 试验的进行 试验时热力系统与设计热平衡图所规定的热力循环相一致， 任何与该热力循环无 关的其它系统及进、出系统的流量都予以隔离。 以下是试验时进行隔离的系统和管路： a） 主汽阀、调节阀疏水管道 b） 高压蒸汽、低压蒸汽的疏水管道 c） 与邻机相联的管道 d） 旁路系统和启动辅助蒸汽系统 e） 供热采暖用汽 f） 补水 g）锅炉排污 7 试验结果计算方法 7.1 燃机出力的计算与修正7.1 燃机出力的计算与修正 7.1.1 燃机出力的计算 式中， P 燃

11、机输出功率，kW； P GTPO 燃机发电机出线端测得的输出功率，kW； PEPC 励磁系统消耗功率，kW。 7.1.2 燃机出力的修正 式中，P corr 燃机的修正后出力，kW； 2 发电机功率因数对出力的修正量，kW； F1P 大气温度对燃机出力的修正系数； F2P 大气压力对燃机出力的修正系数； F3P 大气湿度对燃机出力的修正系数； F4P 燃气温度对燃机出力的修正系数； F5P 进气压损对燃机出力的修正系数； F6P 排汽压损对燃机出力的修正系数 F7P 发电机频率对燃机出力的修正系数； F8P 燃料成分对燃机出力的修正系数； FD 点火运行小时对燃机出力的修正系数。 7.2 燃机

12、热耗率的计算与修正7.2 燃机热耗率的计算与修正 7.2.1 燃机热耗量的计算 由试验测量得到的燃机消耗天然气流量和由天然气组分计算得到的低位热值 LHVP，可以计算得出燃机热耗量。 式中，HC 燃机热耗量，kJ/h； Wf 天然气质量流量，kg/h； LHV P 天然气低位热值，kJ/kg； 7.2.2 燃机热耗率计算 燃机单位出力所需消耗的燃料气热量，称为机组热耗率。 式中，HR 燃机热耗率试验值，kJ/kWh。 7.2.3 燃机热耗率的修正 式中，HR corr 修正后燃机热耗率，kJ/kWh ； G1HR 大气温度对燃机热耗率的修正系数； G2HR 大气压力对燃机热耗率的修正系数； G

13、3HR 大气湿度对燃机热耗率的修正系数； G4HR 燃气温度对燃机热耗率的修正系数； G5HR 燃气进气压损对燃机热耗率的修正系数； G6HR 燃机排汽压损对燃机热耗率的修正系数； G7HR 发电机频率对燃机热耗率的修正系数； G8HR 燃料成分对燃机热耗率的修正系数； GD 点火运行小时对燃机热耗率的修正系数 7.3 汽轮机出力的计算与修正7.3 汽轮机出力的计算与修正 修正后汽轮机出力，kW ； P 汽轮发电机出线端测得的电功率，kW； PE 汽轮发电机励磁消耗的的电功率，kW； F1P 高压主蒸汽压力对汽轮机出力的修正系数； F2P 高压主蒸汽温度对汽轮机出力的修正系数； F3P 低压主

14、蒸汽压力对汽轮机出力的修正系数； F4P 低压主蒸汽温度对汽轮机出力的修正系数； F5P 凝汽器排汽压力对汽轮机出力的修正系数。 8 试验计算结果 燃机、汽机试验结果汇总如下表所示： 表 3 燃机试验结果汇总表表 3 燃机试验结果汇总表 序号序号名 称名 称单位单位工况 1工况 1工况 2工况 2 1试验日期/2013-6-22013-6-2 2试验时间/19:3020:3021:0022:00 3燃机试验电功率kW7347073518 4电功率的总修正系数/0.96530.9711 5修正后的电功率kW7624175830 6修正后电功率的平均值kW76036 7燃机电功率保证值kW74917 8燃机出力比保证值高kW1119 9燃机出力与保证值的偏差1.49 10燃气质量流量kg/h1588015924 10燃气低位热值kJ/kg4667046670 11燃机试验热耗率kJ/kWh1008710109 12热耗率的总修正系数/0.99820.9961 13修正后的热耗率kJ/kWh1012610169 14修正后热耗率的平均值kJ/kWh10147 15热耗率保证值kJ/kWh10294 16燃机热耗率比保证值低kJ/kWh147 17燃机热耗率与保证