半山发电厂#2联合循环机组B修前后性能试验报告.doc
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杭州意能电力技术有限公司
技术文件
杭州华电半山发电厂
＃2联合循环机组B修前后性能试验报告
二〇一一年二月
报告名称：
华电杭州半山发电厂＃2联合循环机组B修前后性能试验报告
报告编写：
报告审核：
报告批准：
目录
1概述1
2设备技术规范1
3机组保证性能1
4试验目的与内容2
5试验测点及测量仪表2
6试验的进行3
7试验结果计算与修正3
8试验结果比较分析6
附录1：
机组性能保证工况设计热平衡图
附录2：
主要试验数据
附录3：
试验结果修正曲线
附录4：
试验实施质量控制表
摘要对华电杭州半山发电厂＃2联合循环机组进行B修前后的性能试验，本报告对性能试验方法、步骤以及结果计算、评价等方面的情况作了说明。
关键词半山＃2机联合循环性能试验
1前言
华电杭州半山发电厂＃2联合循环机组设备由美国通用电气（GE）公司提供，由一台PG9351型燃气轮机、一台D10型蒸汽轮机以及一台390H发电机组成，单轴布置，以天然气为燃料，机组额定负荷388.8MW。
配用的锅炉为杭州锅炉厂生产的三压余热锅炉。
＃2机组于2005年9月30日首次点火冲转，10月23日并网发电，11月12日机组完成168小时试运行。
2006年1月23日进行了性能验收试验。
经修正后的机组出力和热耗率分别为388608.6kW，6277.44kJ/kWh。
＃2机组于2010年11月~2011年1月间进行了B修，其间对压气机进行了升级改造，更换了压气机叶片以及透平叶片。
修前性能试验于2010年11月2日进行，修后试验于2011年1月27日进行。
两次试验仍按照机组性能验收试验的规程来进行，试验遵照的标准是美国机械工程师协会《PerformanceTestCodeonOverallPlantPerformancePTC46-1996》。
本报告将详细介绍两次性能试验结果及对比评价。
2设备技术规范
＃2联合循环机组的设计参数如下：
型号：
STAG109FA
大气压力：
101.10kPa.a
压气机进气温度：
17.4℃
大气相对湿度：
78.89%
排气压损：
≤3.3kPa
燃料：
天然气
天然气供气压力：
3447kPa.a
进性能加热器前的天然气温度：
15℃
天然气低位热值（LHV）：
48686.3kJ/kg
汽轮机低压缸排汽压力：
5.96kPa.a
发电机频率：
50Hz
发电机额定功率因数：
0.85
3机组保证性能
合同规定的机组性能保证为：
燃机带基本负荷（BaseLoad）、汽轮机高压进汽调门全开（VWO），联合循环机组在规定的参数条件下运行时，机组总出力为388840kW，按照燃料低位发热量计算的机组热耗率为6268.3kJ/kWh。
在后面的附录1中，给出了联合循环机组性能保证工况的设计热平衡图以供参考。
4试验目的与内容
试验将进行燃机基本负荷下的联合循环出力试验，确定联合循环机组在规定运行条件下的输出电功率。
在进行联合循环机组出力试验的同时，也进行机组热耗率试验，确定联合循环机组在规定运行条件下的热耗率。
同时进行汽轮机高中压缸效率试验，以进行大修效果比较。
5试验测点及测量仪表
为联合循环机组性能试验准备的试验测点和测量仪表清单如附录2所列。
重要的试验参数将安排试验专用仪表进行测量，一些试验辅助参数将借助于运行仪表进行测量。
主要试验参数的测量方法和仪表状况简要介绍如下：
a．电功率测量
在＃2机组发电机出线端，配接YOKOGAWA高精度电度表测量发电机的输出电度值，然后除以计数时间即为机组总输出电功率。
由发电机励磁电压、电流运行参数可以折算得出励磁功率，在发电机总输出电功率中扣去励磁功率，可以得到发电机净输出功率。
b．燃气流量的测量和取样化验
由于#2机组GE公司提供的在线燃气流量变送器显示不准确，试验时天然气流量将采用调压站流量计。
天然气热值根据试验当日天然气公司提供的数据获得。
c．大气压力测量
大气压力将在运行层的燃机旁安装高精度的绝对压力变送器进行测量。
d．压气机进气温度测量
在压气机进口滤网外，用4支经校验的精密级热电阻元件测量压气机进气温度。
应布置在避免阳光直射处。
e．大气湿度测量
大气相对湿度将在运行层压气机进口滤网处采用湿度计传感器进行测量。
f．燃机排气温度
燃机排气温度将运行热电偶元件进行测量。
g．汽轮机低压排汽压力
用绝对压力变送器测量汽轮机排汽压力。
h．其它参数
燃机IGV角度、转速和性能加热器进气温度等用机组配有表计测量，用于机组老化修正的点火运行时间取自Mark－Ⅵ控制系统中的统计数据。
6试验的进行
6.1试验机组的运行状态
试验之前，需检查整个燃气—蒸汽联合循环系统处于正常的运行状态，燃机IGV全开、处于BASELOAD状态，汽轮机高压进汽调门全开；机组热力系统已完成阀门隔离操作，经检查后能满足试验要求；试验测量仪表和数据采集装置能正常投运。
电厂运行人员将负责试验工况和参数的调整，实现机组的稳定运行。
试验开始前，观察透平轮间温度在15分钟内变化不超过2.8℃，可以认为燃机已满足稳定运行的要求；观察锅炉出口的高压蒸汽流量、温度在15分钟内变化幅度不超过平均值的±2％，可以认为余热锅炉已满足稳定运行的要求；观察发电机输出功率在15分钟内变化不超过平均值的±2％，可以认为汽轮机已满足稳定运行的要求。
6.2正式试验
6.2.1试验参数测量记录的时间间隔为：
用数据采集仪自动记录的参数，每1分钟记录1次；由人工采集记录的参数，每5分钟记录1次。
6.2.2试验完成后，从PI系统中获取对应试验时间段内的运行数据。
6.2.3两点说明
（1）试验方案中要求对相关疏水系统进行隔离，电厂方面认为希望试验结果更能和实际机组运行状态相接近，因此试验中未关闭相关疏水电动阀前的手动阀，但所有的电动阀处于关闭状态。
（2）方案中要求相同的试验工况需进行2次，每次试验的持续时间为60分钟。
由于天然气量缺少，修前修后实际试验都只进行了一次。
7试验结果计算与修正公式
7.1联合循环机组总出力的计算与修正
7.1.1联合循环机组总出力的计算
根据合同的规定，发电机输出电功率减去励磁系统消耗功率后，即为联合循环总输出功率。
式中，CCGEPO=联合循环机组总输出功率，kW；
GENGPO=发电机出线端测得的输出功率，kW；
EP=励磁系统消耗功率，kW；
7.1.2联合循环机组总出力的修正
式中，CCCGEPO=修正后的联合循环机组总出力，kW；
△kWEXHSTP=汽轮机低压缸排汽压力对出力的修正量，kW；
（从修正曲线553HA9097中查取）
△kWFGHT=性能加热器进口燃料气温度对出力的修正量，kW；
（从修正曲线553HA7360中查取）
△kWPf=发电机功率因数对出力的修正量，kW；
式中，
kWPf,1=测量电功率、额定功率因数对应的发电机损失，kW；
kWPf,2=测量电功率、测量功率因数对应的发电机损失，kW；
（从修正曲线93293G7-6中查取）
7.1.2.1压气机进气温度对出力的修正系数F1P
式中，F1P（a）＝1.0
F1P（b）为试验压气机进气温度对出力的修正系数
（从修正曲线553HA7352中查取）
7.1.2.2大气压力对出力的修正系数F2P
式中，F2P（a）＝1.0
F2P（b）为试验大气压力对出力的修正系数
（从修正曲线553HA7353中查取）
7.1.2.3大气湿度对出力的修正系数F3P
式中，F3P（a）＝1.0
F3P（b）为在试验的大气温度下，试验大气相对湿度对出力的修正系数
（从修正曲线553HA7354和553HA7355中查取）
7.1.2.4发电机频率对出力的修正系数F4P
式中，F4P（a）＝1.0
F4P（b）为在试验的进气温度下，发电机频率对出力的修正系数
（从修正曲线553HA7356中查取）
7.1.2.5点火运行小时对出力的修正系数F5P
若总点火运行小时小于500小时，则不作机组老化修正：
F5P＝1.0
若总点火运行小时超过500小时，则按下式计算：
式中，F5P（a）为总点火运行小时对出力的修正系数
（从修正曲线553HA2577和519HA773中查取）
7.1.2.6燃料气成分（低位热值LHV）对出力的修正系数F6P
式中，F6P（a）＝1.0，为设计燃料气成分对出力的修正系数
F6P（b）为试验燃料气成分（LHV）对出力的修正系数
（从修正曲线553HA7357中查取）
7.2燃机热耗量的计算与修正
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取样送实验室化验得到的低位热值LHV，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=天然气低位发热量，kJ/kg；
7.2.2燃机热耗量的修正
式中，CHC=修正后燃机热耗量，kJ/h；
7.2.2.1压气机进气温度对热耗量的修正系数F1Hc
式中，F1HC（a）为=1.0
F1HC（b）为试验压气机进气温度对热耗量的修正系数
（从修正曲线553HA7361中查取）
7.2.2.2大气压力对热耗量的修正系数F2HC
式中，F2HC（a）＝1.0
F2HC（b）为试验大气压力对热耗量的修正系数
（从修正曲线553HA7362中查取）
7.2.2.3大气湿度对热耗量的修正系数F3HC
式中，F3HC（a）＝1.0
F3HC（b）为在试验的
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