厦门SGT54000F燃机运行规程.docx

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厦门SGT54000F燃机运行规程

EASTASIAPOWER（XIAMEN）CO.，LTD

东亚电力（厦门）有限公司

技术标准

西门子SGT5-4000F型

燃气轮机运行规程

（试行版）

2008-12-10发布2009-01-01实施

东亚电力（厦门）有限公司

前言

为满足东亚电力有限公司燃气轮机生产运行的需要，规范燃气轮机各项运行操作、事故预防和处理，根据《西门子燃气轮机运行与维护手册》、《西门子燃气轮机安装说明书》及《辅助系统运行与维护手册》等，结合国内同机型兄弟电厂已有运行经验，制订本规程。

1.下列人员应熟悉、掌握该规程：

生产副总、总工程师、运行经理、检修经理。

值长、各专业工程师、主值、副值和巡检。

化学专工、化验员和化学值班员应熟悉相关部分。

运行部其他岗位人员必须熟知、执行本规程的相关部分。

其他部门应熟悉、撑握该规程的人员由各部门自行规定。

2.本规程应在实践中补充修正

由于编者水平和时间有限，本规程中不妥、疏误之处在所难免。

殷望各位指正，以便即时更正及再版时修订。

3.本规程自2009年01月01日起开始执行。

4.本规程解释权归东亚电力（厦门）有限公司生产运行部。

批准：

屠建君

审核：

叶涌清

编写：

唐源奉

第一章燃气轮机设备技术规范1

第一节燃气轮机技术规范1

1.1.1概况1

1.1.2燃气轮机设计性能参数1

1.1.3发电机主要技术参数2

第二节辅助系统技术规范3

1.2.1电气辅助设备技术规范3

1.2.2液压油系统4

1.2.3润滑油及顶轴油系统5

1.2.4罩壳通风系统5

1.2.5二氧化碳火灾保护系统6

1.2.6压气机进气系统6

1.2.7燃机天然气模块6

1.2.8危险气体检测系统6

第三节热工保护定值7

1.3.1燃机热工保护定值表7

1.3.2燃机其他报警说明10

第二章燃气轮机启动11

第一节燃气轮机起动条件11

2.1.1燃机启动的条件11

2.1.2下列情况禁止燃机启动11

第二节燃机正常启动前的准备12

2.2.1启动前的检查12

2.2.2电气准备工作13

2.2.3现场检查13

2.2.4OT系统的检查18

2.2.5T3000系统准备21

第三节燃气轮机起动及并网带负荷21

2.3.1机组启动21

2.3.2启动过程中辅助设备的投入22

2.3.3机组升速过程22

2.3.4并网与带负荷22

2.3.5燃机启动步骤23

2.3.6机组启动曲线27

第三章燃气轮机运行调整及日常操作维护30

第一节燃气轮机运行调整30

3.1.1运行控制30

3.1.2运行中的监视与检查30

3.1.3IGV操作32

3.1.4厂用电运行33

第二节燃气轮机日常操作维护33

3.2.1辅机系统的操作通则33

3.2.2润滑油顶轴油系统34

3.2.3液压油系统36

3.2.4燃机天然气模块38

3.2.5冷却与密封空气系统39

3.2.6罩壳通风系统40

3.2.7压气机进气系统41

3.2.8二氧化碳火灾保护系统42

3.2.9危险气体检测系统44

第四章燃气轮机停运45

第一节燃机故障停机45

4.1.1紧急停机45

4.1.2故障停机46

4.1.3非正常停机47

第二节燃机正常停机48

4.2.1正常停机的准备48

4.2.2停机操作48

4.2.3停机过程中的注意事项48

4.2.4燃机停机步程序48

第三节盘车操作50

4.1.1正常盘车50

4.1.2高速盘车50

第四节燃机水洗51

4.4.1水洗系统概述51

4.4.2在线水洗51

4.4.3离线水洗52

4.4.4水洗工作注意事项53

4.4.5燃机水洗排污53

第五章燃气轮机事故处理54

第一节事故处理通则54

第二节火灾处理55

5.2.1燃气轮机设备着火55

5.2.2燃气系统着火55

5.2.3燃机或生产现场着火55

5.2.4灭火方法55

第三节辅助设备（泵）故障56

5.3.1下列情况应立即停泵56

5.3.2下列情况应先启动备用泵56

5.3.3设备运行中跳闸56

第四节燃气轮机事故原因及处理57

第五节燃气轮机系统事故处理59

5.5.1润滑油系统59

5.5.2液压油系统60

5.5.3本体燃料系统61

5.5.4防喘保护系统62

5.5.5罩壳通风系统62

5.5.6压气机进气处理系统63

5.5.7二氧化碳火灾保护系统64

5.5.8轴系振动64

5.5.9排气系统报警65

5.5.10电气故障65

第六章天然气系统运行规程67

第一节天然气的基本知识67

第二节天然气系统概述69

第三节天然气系统运行监视及维护74

第四节天然气系统事故处理77

附录：

燃机启动前检查项目82

第一章燃气轮机设备技术规范

第一节燃气轮机技术规范

1.1.1概况

SGT5-4000F（原V94.3A）型燃气轮机由西门子KWU公司设计制造。

采用单轴、单缸、轴向排气，冷端驱动，双轴承支撑（压气机端为径向/支持联合轴承）。

燃气轮机由压气机、燃烧室及透平组成。

压气机和透平为多级轴流设计，压气机共15级，压比17，压气机入口导叶（IGV）可调，透平为4级，24个环型燃烧室呈逆时针布置，内置陶瓷遮热板，燃烧室配置两个火焰探测器，监视燃烧状况。

整个机组及燃料控制阀组件布置在燃机罩壳内。

转子采用中心拉杆叠盘式，端面齿传扭。

压气机、燃烧室及透平在轴向方向上共用一个外缸，分三段组成：

外缸1包含前10个压气机级，第五级静叶后上、下部各设置一个防喘放气口，下部设置一个透平四级静叶的冷却空气抽气口，第九级下部分别设置一个防喘放气口和透平三级静叶冷却空气抽气口。

外缸2为锥型焊接结构，以适应热膨胀的需要，同时支撑着压气机静叶持环和燃烧器，它包含压气机后5个压力级，其中第十三级后二个冷却空气抽气口经调节阀来满足透平二级静叶冷却需要。

外缸3为圆柱型焊接结构，它包含燃烧室和透平静叶持环。

透平动叶的冷却由压气机相应级抽取经转子外部套管进入透平动叶的叶根，流过叶片后进入主燃气流道。

燃料控制阀组件由紧急关断阀、扩散、预混和值班气调节阀组成，并通过分配歧管连接到燃烧器，在启动中接近额定转速时由扩散向预混切换，值班气作为预混燃烧的稳定气源使用。

燃气轮机热力过程

大气中的空气被吸入到压气机中被压缩，其温度压力相应升高；然后进入燃烧室，与喷入具有一定压力的天然气在一定压力下混合燃烧后产生高温高压燃气，然后流入透平中膨胀作功。

做功后的乏气经余热锅炉排入大气。

1.1.2燃气轮机设计性能参数

编号

名称

参数

单位

1）

燃气轮机

制造商

STC&SIEMENS

型号/框架尺寸

SGT5-4000F/10.8x5.05x4.9

点火转速

396

rpm

自持转速

约1560

rpm

电子超速跳闸转速

3240

rpm

尺寸（长×宽×高）

10.8x5.05x4.9

2）

压气机

级数

15，

类型

轴向流动

旋转方向

逆时针（顺气流方向）

压比

16.9

转子结构类型

中空轴、叶轮由拉杆连在一起

可调静叶级数

1，电动，连续可调

进口导叶角度范围（由开到关）

大约50º

3）

燃机透平

级数

基本负荷下透平入口温度（ISO参考温度）

约1230℃（+／-10K）

℃

转子结构类型

中空轴，叶轮由拉杆连在一起

喷嘴空气冷却

前4级

叶片空气冷却

前3级/4级叶片固定冷却

4）

燃烧系统

类型

环形燃烧室

燃烧器数量

点火器数量

点火器类型

高压电火花

火焰监测器数量

2*UV&IR火焰传感器

燃烧器/火焰筒的空气冷却系统类型

对流和冲击型

5）

轴承

径向轴承数量

推力/径向轴承类型

可倾瓦

推力轴承数量

1（压气机进口）

1.1.3发电机主要技术参数

编号

名称

铭牌额定参数

最大连续出力

1）

发电机输出（MW/MVA）

403/474MVA（ISO）

411/484MVA

功率因数

0.85

氢气压力（MPa）

0.5

冷却水温（℃）

氢气温度（℃）

冷却水流量（m3/h）

250

2）

名称

单位

参数

型式

THDF108/53

冷却系统

水氢氢

额定电压

额定电流

13032

相数

额定频率

极数

氢气消耗量

m3/d

绝缘等级

短路比

0.55/0.57

第二节辅助系统技术规范

1.2.1电气辅助设备技术规范

编号

名称

参数

单位

1）

主变压器

型号

SFP-480MVA/220

型式

三相，双线圈铜绕组无励磁调压油浸式变压器

冷却方式

OFAF

额定频率

50Hz

额定容量

480MVA（绕组温升65K时）

MVA

额定电压

高压侧：

242（+1~-3）×2.5%

低压侧：

额定电压比

242（+1~-3）×2.5%/21

短路阻抗

18%（短路阻抗误差不超过±7.5%）

联接组标号

YN，d11

绕组绝缘耐热等级

A级

负载损耗

1100kW

空载损耗

160kW

附加损耗

135kW

生产厂家

重庆ABB变压器有限公司

2）

高压厂用变压器

型号

SZ10

型式

三相，双线圈铜绕组有载调压油浸式变压器

冷却方式

ONAN

额定频率

50Hz

额定容量

20MVA（绕组温升65K时）

MVA

额定电压

高压侧：

21±8×1.25%kV

低压侧：

6.3kV

额定电压比

21±8×1.25%/6.3kV

短路阻抗

8%（短路阻抗误差不超过±7.5%）

联接组标号

Dyn1

绕组绝缘耐热等级

A级

负载损耗

空载损耗

16.5

附加损耗

－

生产厂家

ABB中国有限公司

3）

高压备用变压器

型号

S10

型式

三相，双线圈铜绕组无励磁调压油浸式变压器

冷却方式

ONAN

额定频率

50Hz

额定容量

20MVA（绕组温升65K时）

额定电压

高压侧：

230±2×2.5%

低压侧：

6.3

额定电压比

230±2×2.5%/6.3

短路阻抗

8%（短路阻抗误差不超过±7.5%）

联接组标号

YNyn0+d

绕组绝缘耐热等级

A级

负载损耗

空载损耗

附加损耗

生产厂家

ABB中国有限公司

4）

发电机出口断路器

断路器型式/型号

HECS－100，SF6瓷柱式

断口数

个

额定电压

252

额定频率

额定电流

4000

主回路电阻

≤49

μΩ

1.2.2液压油系统

项目

主辅液压油泵

二次液压油循环泵

冷却风扇

KKS编号

MBX02AP001/002

MBX06AP001/002

MBX06AH001

类别

轴流活塞泵（同轴）

离心风机

转速rpm

1500

1396

压力bar

出口250/限压160

驱动装置

交流电机

电压V

400/690

230/400

电流A

15.2/8.8

2.5/1.45

功率kW

7.5

0.55

油箱容量

450L

系统总用油量

400L

1.2.3润滑油及顶轴油系统

项目

润滑油泵

顶轴油泵

直流滑油泵

滑油排烟风机

KKS编号

MAV21

AP021/022

MAV31/32/33

AP001

MAV24

AP001

MAV82

AN001/002

类别

离心泵

叶轮泵

离心泵

离心风机

型号

CTA-W291/250

T6DY-028

-1R00-B5

ETA-VL80/160

RD4

转速rpm

2958

1480

2850

2840

流量l/s

8.07

48.6

出口压力

35bar

240bar

25bar

2.2×10-2bar

扬程m

电压V

400VAC

380VAC

220VDC

380VAC

电流A

138

96.84

142.5

1.45

功率kW

82.5

50.6

0.23

项目

润滑油型号

系统油容量

轴承油压力

燃机、汽机与发电机共用

参数

VG46

30m3

25bar

1.2.4罩壳通风系统

传感器

KKS

工作范围

设定值（动作）

位置

允许工作温度范围（℃）

SAM30CF001～003

2-20m3/s

Valarm=14m3/s

10MPB

-20～85

SAM30CP001～003

20～300Pa

△p＜20pa切换至备用风机

10MPB

-15～80

SAM30CT001

-50～150℃

10MPB

-60～250

风机

KKS-编号

配置

设计值

位置

规格

SAM30AN001-003

风机驱动

3×50%

隔音罩

3×20m3/s

闸门

KKS-编号

配置

位置

规格

SAM30AA001…003，041

GT隔音罩的空气进气闸门

UMB机房

4×4m3/s

SAM30AA004

燃气模块附属空气进气闸门

UMB机房

4m3/s

SAM30AA051/052

GT隔音罩的空气排气闸门

UMB机房

2×20m3/s

1.2.5二氧化碳火灾保护系统

混合气体储存罐（25瓶）

灭火系统启动装置（6瓶）

容积

80L

容积

工作压力（20℃）

15MPa

工作压力

5.5～6.5MPa

灭火剂重量

17.6kg

填充介质

CO2

1.2.6压气机进气系统

项目

脉冲过滤器

静态过滤器

压缩空气装置

类型

自清洁型过滤器

静态精过滤器

1×100%螺杆式

设计流量

满流量

设计流速/压力

2.5-3.0m/s

8bar

制造商

ENVI

EMWFiltertechnik

过滤器炮筒数量

794

567

1.2.7燃机天然气模块

项目

燃气模块

进口粗滤

紧急关断阀

ESV

气体紧

急放散阀

燃料控制阀

KKS

MBP13AT001

MBP13AA051

MBP13AA501

MBP21/22/23AA151

型号

1.53500DN250

A275b～251

50～EVF.5N.Xn

A275b～250/251/252

设计参数

-20-210℃/54bar

210℃/54bar

制造商

GMbH

Pruss

UNIGeraete

Pruss

1.2.8危险气体检测系统

量程

0～99％LEL（低爆炸范围）

精确度

+3%LEL，从0～50%满刻度　+5%LEL，从50～100%满刻度

响应时间

T50<10秒，100%LEL甲烷浓度

T90<30秒，100%LEL甲烷浓度

输入功率

20～35VDC（24VDC@250mA，额定4.8W）

等级

传感器，用于危险环境　　　4802A，用于非危险环境

运行温度范围

传感器：

-55℃～+93℃　　　4802A：

-18℃～+66℃

湿度范围

5%到100%相对湿度

第三节热工保护定值

1.3.1燃机热工保护定值表

内容

KKS码

报警定值

跳闸定值

备注

硬件超速保护

MBA10CS101

MBA10CS102

MBA10CS103

103%额定转速

108%额定转速

软件超速保护

MBA10CS104

MBA10CS105

MBA10CS106

103%额定转速

108%额定转速

高频保护

MBA10CS101

MBA10CS102

MBA10CS103

（三取二计算MBY10CS901）

＞52HZ

＞52HZ，延时5s

发电机在带负荷运行状态

＞51.5HZ

＞51.5HZ，延时20s

发电机甩负荷后没有切换到速度控制

＞51.5HZ

＞51.5HZ，延时30s

发电机甩负荷后切换到速度控制

低频保护

MBA10CS101

MBA10CS102

MBA10CS103

＜47HZ

＜47HZ，延时5s

发电机在带负荷运行状态

＜47.5HZ

＜47.5HZ，延时20s

发电机甩负荷后没有切换到速度控制

＜47.5HZ

＜47.5HZ，延时30s

发电机甩负荷后切换到速度控制

发电机燃机侧轴承振动保护

MKD11CY021

MKD11CY022

＞9.3mm/s

＞14.7mm/s

发电机汽机侧轴承振动保护

MKD12CY021

MKD12CY022

＞9.3mm/s

＞14.7mm/s

压气机轴承振动保护

MBD12CY101

MBD12CY102

＞9.3mm/s

＞14.7mm/s

燃机透平轴承振动保护

MBD11CY101

MBD11CY102

＞9.3mm/s

＞14.7mm/s

发电机汽机侧轴承温度保护

MKD12CT013A

MKD12CT013B

MKD12CT013C

＞100℃

＞120℃

发电机燃机侧轴承温度保护

MKD11CT013A

MKD11CT013B

MKD11CT013C

＞100℃

＞120℃

压气机推力瓦燃机侧温度保护

MBD12CT014A

MBD12CT014B

MBD12CT015A

＞110℃

＞120℃

压气机推力瓦汽机侧温度保护

MBD12CT102A

MBD12CT102B

MBD12CT103A

＞110℃

＞120℃

压气机径向轴承温度保护

MBD12CT101A

MBD12CT101B

MBD12CT101C

＞110℃

＞120℃

燃机轴承温度保护

MBD11CT101A

MBD11CT101B

MBD11CT101C

＞110℃

＞120℃

压气机进口挡板跳燃机保护

MBL20CG002

MBL20CG003

MBL20CG004

MBL20CG006

MBL20CG007

MBL20CG008

压气机进口挡板未开逻辑信号3取2成立，延时3s

燃机速度已经大于3HZ，

压气机防喘保护

MBA11CP001

MBA11CP002

MBA11CP003

＜3+1kPa

燃机速度大于42HZ，3取2成立

压气机防喘放气阀跳燃机保护

MBA41AA051

MBA42AA051

4Hz燃机速度＜46.5Hz延时2s且第五级防喘放气阀1或2未打开

MBA43AA051

4Hz燃机速度＜39.8Hz延时2s且第五级防喘放气阀1或2未打开

燃机排气温度冷点检测保护（燃烧器熄火保护）

MBA26CT101-124B

MBA26CT101-124C

相邻2个B和C温度同时低于24个B和C的平均温度（50℃+修正）延时20S

相邻4个B和C温度同时低于24个B和C的平均温度（50℃+修正），延时20s

相邻3个B和C温度同时低于24个B和C的平均温度（50℃+修正），延时20S，燃机自动执行停机程序

燃机排气温度热点检测保护

MBA26CT101-124

任一1个三支型热电偶的B和C的温度同时超过24个B和C平均温度（30℃+修正）

任一1个三支型热电偶的B和C的温度同时超过24个B和C平均温度（50℃+修正）

修正：

机组协调运行为60℃，转速控制模式为30℃其它为0℃

燃机排气温度高保护

MBA26CT101B、105B、109B、113B、117B、121B

＞631℃+OTC修正值

＞671℃+OTC修正值

6取3

液压油压力保护

MBX03CP101

MBX03CP003

MBX03CP004

＜14MPa

＜12.5+0.5MPa

燃机速度大于4HZ，3取2

燃机液压盘车装置跳燃机保护

MBK21CG001M

MBK21CG001N

MBK21CG001P

燃机速度大于3HZ，且传动齿轮位置开关在啮合状态

3取2

天然气压力保护

MBP13CP101

MBP13CP102

MBP14CP101

ESV阀前压力＜27.23bar（23.6+0.4）压力低预跳报警，闭锁切换至预混燃烧模式；

ESV阀前压力＜25.04bar（21.8+0.8）压力低报警，跳闸

（21.3+0.8）

天然气温度保护

MBP13CT101A

MBP13CT102A

MBP13CT103A

205-5℃

210-5℃

扩散管道疏水跳燃机保护

MBP31AA401

MBP40AA501

MBP40AA401

扩散管道排放罐疏水阀（MBP40AA401）或通风阀（MBP40AA501）没有关闭，且扩散管道疏水阀（MBP31AA401）在打开位置

燃机速度大于4HZ

扩散管道疏水罐液位

MBP40CL101

35-2%高报警

15+2%低报警

38-2%高跳闸

5+2%低跳闸

扩散

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