IGCC燃气轮机与常规燃气轮机的差异及相关的改造

IGCC燃气轮机与常规燃气轮机的差异及相关的改造

山东钢铁集团日照有限公司

摘要:本文主要阐述了IGCC燃气轮机与常规联合循环燃气轮机在使用和运行方面上的不同,也主要的针对全球主要生产厂家对IGCC燃气轮机变更和升级的方法,为供电厂家在设备上的选择和需求提供帮助。

关键词:燃气轮机;IGCC;联合循环;改造

图4适合低热值燃气的合成气燃烧器2.压气机及透平

目前可以采用下面几种办法来改造燃机压气机能提高喘振裕度:

(1)部分用于空气分离系统的IGCC系统集成(气炉用压缩空气从燃气轮机压缩空气中提取)。抽离掉的空气的体积为压气机进口空气的体积的百分之十四,降低进入燃烧室的空气保证排气量不变动;燃机可以添加压气机级用来提升高喘振裕度。Siemens公司燃机就采用了此办法,达到一举两得的效果。

(2)在IGCC系统中,要改造喘振裕量大的常规燃机。首先关掉压气机的进口导叶,让进入IGCC燃机压气机减少到常规燃机的进口空气体积的百分之九十;并改造燃机透平的安装角,增加流动的面积;然后,降低温度,来减弱燃气体积的流速。这种办法可以保障IGCC燃机压气机的喘振裕量达到标准。因为GE公司的燃机有大约百分之十二的喘振裕量,在使用此方法后,F级燃机就能使用在IGCC电站中。

3.辅助系统

一般的燃机燃料主要以天然气为主,天然气没有毒性却容易爆炸。IGCC燃机的燃料是合成气,合成气是有一氧化碳和氢组成,但是一氧化碳是有毒物质。所以IGCC燃机必须控制燃料的用量,不但要设置具有防爆功能的设备,还要保证阀体的密封性,防止有毒气体一氧化碳的泄露[4]。所以,现在的IGCC燃机都是使用作为密封的物质。

IGCC控制室和燃料室等室内的空气流通、灯光照明都要按照一氧化碳气体的化学性质重新规划,假设一氧化碳发生意外产生泄露,那么通风系统就要保证室内的一氧化碳气体可以马上排出去和消散,保证安全和无伤害。

三、结语

IGCC燃机是当前发电技术中,最有潜力和发展的高超技术其中之一,这也受到了外界的热烈关注和期待。常规的联合循环燃机在生活中还是普遍和应用较多的,IGCC电站采用的燃机比较罕见,类别和数量都是比较少的。所使用的燃机数量、种类较少,所以我们也缺少了在这方面的工作经验,通过本篇文章希望可以为供电厂家提供帮助。

参考文献:

[1]顾华年,朱志劼.基于大容量F级燃气轮机的IGCC热力系统集成方案研究与总体性能分析[J].发电设备,2015.29(2):87-92.

[2]唐婷,朱民,张旭,等.基于运行数据的IGCC电站燃气轮机性能分析[J].热能动力工程,2016.31(2):32-38.

[3]边兆光.关于西门子SGT6-5000F型燃气轮机润滑油系统与常规系统的对比及分析[J].工程技术:全文版,2016.32(12):00224-00224.

[4]周登极,张会生,翁史烈.变控制线的燃气轮机传感器故障诊断方法[J].燃气轮机技术,2017.30(1):0025-0025.

图4适合低热值燃气的合成气燃烧器2.压气机及透平

目前可以采用下面几种办法来改造燃机压气机能提高喘振裕度:

(1)部分用于空气分离系统的IGCC系统集成(气炉用压缩空气从燃气轮机压缩空气中提取)。抽离掉的空气的体积为压气机进口空气的体积的百分之十四,降低进入燃烧室的空气保证排气量不变动;燃机可以添加压气机级用来提升高喘振裕度。Siemens公司燃机就采用了此办法,达到一举两得的效果。

(2)在IGCC系统中,要改造喘振裕量大的常规燃机。首先关掉压气机的进口导叶,让进入IGCC燃机压气机减少到常规燃机的进口空气体积的百分之九十;并改造燃机透平的安装角,增加流动的面积;然后,降低温度,来减弱燃气体积的流速。这种办法可以保障IGCC燃机压气机的喘振裕量达到标准。因为GE公司的燃机有大约百分之十二的喘振裕量,在使用此方法后,F级燃机就能使用在IGCC电站中。

3.辅助系统

一般的燃机燃料主要以天然气为主,天然气没有毒性却容易爆炸。IGCC燃机的燃料是合成气,合成气是有一氧化碳和氢组成,但是一氧化碳是有毒物质。所以IGCC燃机必须控制燃料的用量,不但要设置具有防爆功能的设备,还要保证阀体的密封性,防止有毒气体一氧化碳的泄露[4]。所以,现在的IGCC燃机都是使用作为密封的物质。

IGCC控制室和燃料室等室内的空气流通、灯光照明都要按照一氧化碳气体的化学性质重新规划,假设一氧化碳发生意外产生泄露,那么通风系统就要保证室内的一氧化碳气体可以马上排出去和消散,保证安全和无伤害。

三、结语

IGCC燃机是当前发电技术中,最有潜力和发展的高超技术其中之一,这也受到了外界的热烈关注和期待。常规的联合循环燃机在生活中还是普遍和应用较多的,IGCC电站采用的燃机比较罕见,类别和数量都是比较少的。所使用的燃机数量、种类较少,所以我们也缺少了在这方面的工作经验,通过本篇文章希望可以为供电厂家提供帮助。

参考文献:

[1]顾华年,朱志劼.基于大容量F级燃气轮机的IGCC热力系统集成方案研究与总体性能分析[J].发电设备,2015.29(2):87-92.

[2]唐婷,朱民,张旭,等.基于运行数据的IGCC电站燃气轮机性能分析[J].热能动力工程,2016.31(2):32-38.

[3]边兆光.关于西门子SGT6-5000F型燃气轮机润滑油系统与常规系统的对比及分析[J].工程技术:全文版,2016.32(12):00224-00224.

[4]周登极,张会生,翁史烈.变控制线的燃气轮机传感器故障诊断方法[J].燃气轮机技术,2017.30(1):0025-0025.

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