大型燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設備與運行：機務分冊

前言

第一章燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)總體介紹1

第一節(jié)緒論1

一、燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)概念1

二、燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)的主要特點1

三、我國發(fā)展燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)的必要性3

四、以天然氣為燃料的燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)的發(fā)展前景5

第二節(jié)燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)5

一、典型的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電方式5

二、典型的聯(lián)合循環(huán)機組軸系配置8

三、燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組主要性能指標12

第三節(jié)M701F3型聯(lián)合循環(huán)機組介紹16

一、燃氣輪機16

二、余熱鍋爐17

三、蒸汽輪機17

四、發(fā)電機18

五、其他輔助設備18

第二章基礎理論知識19

第一節(jié)概述19

第二節(jié)工程熱力學基礎知識19

一、工質的狀態(tài)參數(shù)19

二、理想氣體的狀態(tài)方程20

三、功和熱量21

四、熱力學第一定律22

五、理想氣體的熱力過程25

六、熱力學第二定律28

七、理想氣體混合物32

八、水蒸氣34

第三節(jié)傳熱學基礎知識35

一、熱傳導35

二、熱對流36

三、熱輻射37

四、傳熱過程簡介38

第三章燃氣輪機40

第一節(jié)燃氣輪機概述40

一、燃氣輪機發(fā)展概述40

二、燃氣輪機發(fā)電的特點41

三、目前國內F級燃氣輪機介紹43

第二節(jié)燃氣輪機基本理論45

一、燃氣輪機主要熱力性能指標45

二、燃氣輪機循環(huán)的熱力循環(huán)分析47

第三節(jié)M701F3型燃氣輪機設備結構61

一、燃氣輪機結構概述61

二、M701F3型燃氣輪機63

三、進氣部分66

四、壓氣機部分71

五、燃燒室部分72

六、透平部分76

七、排氣部分81

八、轉子83

第四節(jié)燃氣輪機運行和維護87

一、燃氣輪機的啟動87

二、燃氣輪機的運行維護90

三、燃氣輪機的停機93

四、燃氣輪機的檢修97

第五節(jié)燃氣輪機的控制102

一、 M701F3型燃氣輪機控制系統(tǒng)概述102

二、 TCS系統(tǒng)控制功能介紹103

三、 TPS系統(tǒng)簡介116

四、 ACPFM系統(tǒng)簡述117

第六節(jié)燃氣輪機的保護118

一、 M701F3型燃氣輪機配置的跳機保護119

二、 M701F3型燃氣輪機配置的自動停機保護122

三、 M701F3型燃氣輪機配置的負荷回切保護122

第七節(jié)燃氣輪機的運行優(yōu)化123

一、 IGV優(yōu)化123

二、水洗優(yōu)化125

三、 TCA風機運行優(yōu)化126

四、吹掃程序優(yōu)化126

第四章蒸汽輪機127

第一節(jié)蒸汽輪機概述127

一、蒸汽輪機的工作原理127

二、蒸汽輪機的分類127

三、聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪機的特點128

第二節(jié)TC2F30型蒸汽輪機結構特點130

一、概述130

二、蒸汽輪機本體結構132

三、蒸汽輪機進汽機構149

第三節(jié)蒸汽輪機運行監(jiān)視153

一、蒸汽輪機運行的一般規(guī)定153

二、蒸汽輪機的運行監(jiān)視154

第四節(jié)蒸汽輪機的保護與控制156

第五章余熱鍋爐159

第一節(jié)余熱鍋爐概述159

一、余熱鍋爐的作用159

二、余熱鍋爐的基本原理159

三、余熱鍋爐的分類161

四、余熱鍋爐的主要性能參數(shù)164

五、余熱鍋爐的技術規(guī)范166

第二節(jié)余熱鍋爐的系統(tǒng)及結構168

一、余熱鍋爐的本體結構168

二、余熱鍋爐的附屬設備179

第三節(jié)余熱鍋爐的運行維護185

一、余熱鍋爐運行前的檢查185

二、余熱鍋爐的啟動186

三、余熱鍋爐運行中的監(jiān)視和調整188

四、余熱鍋爐的停爐189

五、余熱鍋爐的停爐保養(yǎng)190

第四節(jié)余熱鍋爐的保護及控制191

一、余熱鍋爐的保護191

二、余熱鍋爐的控制193

第六章附屬系統(tǒng)196

第一節(jié)天然氣調壓系統(tǒng)196

一、系統(tǒng)概述196

二、系統(tǒng)流程196

三、主要設備及技術參數(shù)198

四、系統(tǒng)的運行維護200

五、水浴爐的運行優(yōu)化204

六、系統(tǒng)典型異常及處理204

第二節(jié)燃氣調節(jié)系統(tǒng)206

一、系統(tǒng)概述206

二、系統(tǒng)流程206

三、主要設備及技術參數(shù)207

四、系統(tǒng)的運行維護209

五、燃氣系統(tǒng)的故障處理212

第三節(jié)燃氣輪機進、排氣系統(tǒng)212

一、系統(tǒng)概述212

二、系統(tǒng)流程212

三、主要設備及技術參數(shù)213

四、系統(tǒng)的運行維護215

五、系統(tǒng)運行優(yōu)化及改造216

六、系統(tǒng)典型異常及處理217

第四節(jié)燃氣輪機冷卻與密封空氣系統(tǒng)219

一、系統(tǒng)概述219

二、系統(tǒng)流程219

三、主要設備及技術參數(shù)221

四、系統(tǒng)的運行維護224

五、系統(tǒng)運行優(yōu)化及改造225

六、系統(tǒng)典型異常及處理226

第五節(jié)燃氣輪機水洗系統(tǒng)226

一、系統(tǒng)概述226

二、系統(tǒng)流程227

三、主要設備及技術參數(shù)227

四、系統(tǒng)的運行維護228

五、系統(tǒng)運行優(yōu)化及改造230

第六節(jié)凝結水系統(tǒng)231

一、系統(tǒng)概述231

二、系統(tǒng)流程232

三、主要設備及技術參數(shù)233

四、系統(tǒng)的運行維護235

五、系統(tǒng)運行優(yōu)化及改造238

六、系統(tǒng)典型異常及處理239

第七節(jié)高、中壓給水系統(tǒng)240

一、系統(tǒng)概述240

二、系統(tǒng)流程240

三、主要設備及技術參數(shù)240

四、系統(tǒng)的運行維護243

五、高中壓給水系統(tǒng)變頻改造244

六、系統(tǒng)典型異常及處理246

第八節(jié)主蒸汽系統(tǒng)247

一、系統(tǒng)概述247

二、系統(tǒng)流程248

三、系統(tǒng)組成及技術參數(shù)249

四、系統(tǒng)的運行維護252

五、系統(tǒng)運行優(yōu)化與改造255

六、系統(tǒng)典型異常及處理257

第九節(jié)軸封系統(tǒng)258

一、系統(tǒng)概述258

二、系統(tǒng)流程258

三、主要設備及技術參數(shù)259

四、系統(tǒng)的運行維護262

五、系統(tǒng)典型異常及處理264

第十節(jié)真空系統(tǒng)265

一、系統(tǒng)概述265

二、系統(tǒng)流程266

三、主要設備及技術參數(shù)267

四、系統(tǒng)的運行維護269

五、系統(tǒng)運行優(yōu)化及改造272

六、系統(tǒng)典型異常及處理272

第十一節(jié)控制油系統(tǒng)273

一、系統(tǒng)概述273

二、系統(tǒng)流程274

三、主要設備及參數(shù)274

四、系統(tǒng)的運行維護282

五、系統(tǒng)常見故障及處理284

第十二節(jié)潤滑油系統(tǒng)285

一、系統(tǒng)概述285

二、系統(tǒng)流程285

三、主要設備及技術參數(shù)287

四、系統(tǒng)的運行維護289

五、系統(tǒng)運行優(yōu)化及改造291

六、系統(tǒng)典型異常及處理291

第十三節(jié)頂軸油系統(tǒng)293

一、系統(tǒng)概述293

二、系統(tǒng)流程293

三、主要設備及技術參數(shù)293

四、系統(tǒng)的運行維護294

第十四節(jié)密封油系統(tǒng)295

一、系統(tǒng)概述295

二、系統(tǒng)流程295

三、主要設備及技術參數(shù)296

四、系統(tǒng)的運行維護300

五、系統(tǒng)運行優(yōu)化及改造302

六、系統(tǒng)典型異常及處理303

第十五節(jié)盤車裝置305

一、概述305

二、設備及技術參數(shù)305

三、裝置運行維護306

四、典型異常及處理308

第十六節(jié)氫氣系統(tǒng)308

一、系統(tǒng)概述308

二、系統(tǒng)流程309

三、主要設備及技術參數(shù)311

四、系統(tǒng)的運行維護314

五、系統(tǒng)典型異常及處理317

第十七節(jié)循環(huán)水系統(tǒng)318

一、系統(tǒng)概述318

二、系統(tǒng)流程319

三、主要設備及技術參數(shù)321

四、系統(tǒng)的運行維護324

五、系統(tǒng)運行優(yōu)化及改造326

六、系統(tǒng)典型異常及處理326

第十八節(jié)壓縮空氣系統(tǒng)327

一、系統(tǒng)概述327

二、系統(tǒng)流程328

三、主要設備及技術參數(shù)328

四、系統(tǒng)的運行維護332

五、系統(tǒng)運行優(yōu)化及改造334

六、系統(tǒng)典型異常及處理335

第十九節(jié)輔助蒸汽系統(tǒng)336

一、系統(tǒng)概述336

二、系統(tǒng)流程336

三、主要設備及技術參數(shù)337

四、系統(tǒng)的運行維護339

五、系統(tǒng)內的改造和優(yōu)化342

六、系統(tǒng)典型異常及處理344

第二十節(jié)閉式冷卻水系統(tǒng)344

一、系統(tǒng)概述344

二、系統(tǒng)流程344

三、主要設備及技術參數(shù)344

四、系統(tǒng)的運行維護347

五、系統(tǒng)運行優(yōu)化及改造348

六、系統(tǒng)典型異常及處理348

第七章聯(lián)合循環(huán)機組的啟停和事故處理351

第一節(jié)機組運行方式351

第二節(jié)機組啟動352

一、機組啟動總則352

二、機組啟動條件353

三、機組啟動流程354

四、機組啟動的相關說明356

第三節(jié)機組停機357

一、機組正常停機流程358

二、機組維修停機流程359

三、機組停運的相關說明359

第四節(jié)機組運行監(jiān)視359

第五節(jié)啟動過程的優(yōu)化362

第六節(jié)典型事故及處理364

一、事故處理通則365

二、事故停機方式365

三、機組跳閘、自動停機和負荷回切條件367

四、典型事故案例371

第八章聯(lián)合循環(huán)機組水汽監(jiān)督376

第一節(jié)概論376

一、水汽品質監(jiān)督的目的376

二、 390MW燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組水汽流程376

第二節(jié)給水水質調節(jié)與監(jiān)督377

一、給水調節(jié)的方法和目的377

二、給水除氧處理377

三、給水pH值的調節(jié)379

四、給水監(jiān)督的內容380

第三節(jié)爐水水質調節(jié)與監(jiān)督380

一、水垢、水渣的定義與危害380

二、爐水調節(jié)的方法和目的380

三、爐水監(jiān)督的內容381第四節(jié)蒸汽污染的防治及蒸汽品質和凝結水水質的監(jiān)督382

一、蒸汽污染382

二、獲得清潔蒸汽的方法382

三、蒸汽品質的監(jiān)督383

四、凝結水水質的監(jiān)督383

第五節(jié)水汽質異常時的分析和處理383

第九章M701F3型燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組仿真機386

第一節(jié)仿真機開發(fā)背景386

第二節(jié)仿真機仿真范圍及功能386

一、仿真對象386

二、仿真范圍386

三、仿真機功能387

第三節(jié)仿真機構成388

一、硬件構成388

二、軟件構成389

第四節(jié)仿真機采用的主要技術389

一、功能強大的仿真支持系統(tǒng)389

二、圖形建模技術389

三、激勵式虛擬DPU技術389

第五節(jié)仿真機的主要特點及仿真效果與應用情況390

一、仿真機的主要特點390

二、仿真效果與應用情況391

參考文獻392

2100433B

本書以日本三菱公司和東方電氣集團合作生產的M701F3型燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組為例，介紹了大型燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組的主要熱力組成設備和輔助系統(tǒng)，并結合實際的運行經驗，對主要熱力設備和輔助系統(tǒng)的結構及組成、運行操作方法和事故處理等進行了重點介紹。全書共分九章：前兩章介紹了聯(lián)合循環(huán)整體工藝流程及基本理論原理，第三、四、五章分別對聯(lián)合循環(huán)的三大主要組成部分（燃氣輪機、蒸汽輪機、余熱鍋爐）的工作原理、性能、結構、控制、保護等進行介紹；第六章對各輔助系統(tǒng)設備組成、運行維護及異常處理進行了闡述；第七章介紹了聯(lián)合循環(huán)整機啟停操作及事故處理；最后兩章對聯(lián)合循環(huán)機組水汽監(jiān)督和仿真培訓進行了簡單介紹。

本書適合從事大型燃氣輪機及其聯(lián)合循環(huán)電廠設計、調試、運行的技術人員、管理人員使用，可作為運行人員及相關生產人員的培訓教材，也可供高等院校熱能及動力類專業(yè)師生參考。

本書以日本三菱公司和東方電氣集團合作生產的M701F3型燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組為例，介紹了大型燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組主要電氣設備和電氣系統(tǒng)，并結合實際的運行經驗，對主要電氣設備和電氣系統(tǒng)的結構及組成、運行操作方法、事故處理和運行經驗等方面進行了重點介紹。全書共分11章，第一、二、四、五章著重介紹了聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組的電氣一次主設備的工作原理、性能結構、運行注意事項等方面內容，主要包括發(fā)電機、變壓器、靜態(tài)變頻器、勵磁系統(tǒng)及220kV電氣主接線系統(tǒng)，第三章和第七章分別介紹了發(fā)變組、啟備變保護及220kV線路及母差保護的保護構成、保護原理等，第八章和第九章重點介紹UPS系統(tǒng)及直流系統(tǒng)的設備組成、原理及操作，第十章主要介紹燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組的廠用6kV及380V系統(tǒng)相關的設備、操作以及配置的保護，第十一章針對電廠節(jié)能降耗采取的變頻措施，著重介紹凝結水泵和閉冷水泵配置的高、低壓變頻裝置。

本書適用于從事大型燃氣輪機及其聯(lián)合循環(huán)電廠中關于設計、調試、運行的技術人員、管理人員，可作為運行人員及相關生產人員培訓教材，也可供高等院校電氣類專業(yè)師生參考。