3CCPP(燃气-蒸汽联合循环发电)工程培训资料(一)

CCPP（燃气-蒸汽联合循环发电）工程培训资料（一）、培训的主要内容：1、CCPP原理及工艺流程的讲述；2、氮气置换煤气、空气置换氮气操作；3、燃机开机前的检查及启动操作；4、COG启动操作及日常的点检；5、COG倒换操作；6、煤气净化装置的启动及再生、点检；7、燃机BFG压缩机的在线清洗操作；8、燃机空气压缩机在线、离线操作；9、燃机润滑油滤网倒换操作；10、燃机润滑油箱、煤压机油雾分离器压力调整操作；11、提高燃机出力的方法；12、燃机简单的英文及控制逻辑讲述；13、燃机内部结构的图片展示；14、燃机停机的事故案例记录分析；15、燃机点检的项目及注意事项。CCPP工程简介及工艺参数的讲述联合循环发电工程总投资3.67亿元,总占地面积7550m2，总工期18个月（07年3月底）。燃机主体设备（总重量530t）从三菱引进，引进费用30.347亿日元(3345.99万美元)。（杭汽配套1336万元）05年9月20日，与三菱签技术协议，项目正式启动。06年3月18日土建打桩开工，8月28日余热锅炉安装开始，计划07年2月（内部计划）底并网发电。主体设计单位：武汉都市环保工程技术股份有限公司主要施工单位：燃机岛（燃气轮机轴系统）：中航世新安装有限公司；汽轮发电机组：南京汽轮发电机公司；其它部分（工程项目的大部分）：黑龙江火电第三工程公司；土建：涟钢建设公司总图布置在发电一二期工程之北，冷轧污水处理之南：厂区占地范围约7550m2；平土标高为123.00m。工程用地比较紧张，局部布置过于拥挤。循环水冷却塔距东面厂外主变压器、煤气加压站距南面锅炉较近不满足总图规范要求；3#机与2#机之间的间距较小，主机与污水池相隔较近，检修场地较小。（原二期工程本该上燃机的，由于当一期投运后，还有较多的煤气，搞燃机时间来不及。搞了二期后，三期的总图布置就相当困难了。）项目主要经济技术指标：（1）工程静态投资：40879.28万元（单位投资：8176元/Kw）（2）年利用小时数7200h（8760h/a）（8000h/a）（3）燃气轮机发电功率28.5MW（沙钢28.MW）（4）蒸汽轮机发电功率22.63MW（沙钢20.MW）（5）年供电量3.515×108kWh/a（5）燃料消耗量：BFG126500Nm3/hCOG1660Nm3/h（6）联合循环发电热效率40.21%（38%）（7）发电标准煤耗305g/kWh（8）供电标准煤耗319g/kWh（9）利用高炉煤气余热年节约标煤10.54万吨/a（9）厂用电率4.5%本联合循环发电工程对公辅能源介质的一些要求对高炉煤气质量的要求比较高:对热值的要求:设计点的热值为3141kj/Nm3-dry。对热值的稳定性要求是很高的。热值高时加N2调节,热值低时加焦炉煤气进行调整;当BFG的热值为3393kj/Nm3-dry需加N2量10000Nm3/h,当BFG的热值为3732kj/Nm3-dry需加N2量22400Nm3/h,当BFG的热值为3053kj/Nm3-dry时需加焦炉煤气量1400Nm3/h,最大需要的焦炉煤气量为5000Nm3/h,对煤气压力的要求:对BFG的压力要求:设计基准为8kpa,最小值为5kpa,考虑到这个数不太符合实际,在第三次设计联络会,我们提出当压力低到3kpa时,燃机能稳定运行,三菱认为是可以的。（要注意）3.要求焦炉煤气质量达到下列标准：焦油含量：≤1.0mg/Nm3油雾：≤0.5ppmwt萘含量：≤1mg/Nm3H2S含量：≤1mg/Nm3苯含量：≤0.1ppmv对煤气成分的要求:①对煤气的含尘量要求＜1mg/Nm3，采用收尘效率为90%的湿法静电除尘设备，对煤气进行除尘处理。②对煤气中的一些微量金属和其它有害成分的含量也作出了严格限量规定。超过限量影响燃机叶片及其热通道的使用寿命。三菱要求我方将煤气取样或将高炉的配比送日本分析。我们认为煤气中的那些东西，即使准确的检测出，也没有有效的方法将它除去。只能采取定期检查的办法二．对焦炉煤气的要求：1.对焦炉煤气量的要求：最大需要的焦炉煤气量为5000Nm3/h,机组正常运行时值班用量（常明火）为1660Nm3/h，在BFG热值正常的情况下启动燃机只需中压（2.0MPa）焦炉煤气2321Nm3/h,当BFG的热值处于最低值时启动燃机,则还需低压焦炉煤气2600Nm3/h用于高炉煤气增热2.对焦炉煤气压力的要求用于增热的焦炉煤气的压力≥15kpa用于常明火的焦炉煤气的压力≥1.5Mpa对压力的稳定性要求比较高，在压缩机的出口设置了一个4m3和20m3稳压罐。三.对空气的要求燃机所需空气量为：5180Nm3/min，对空气的质量要求非常严，要求过滤效率99.97%，过滤精度@0.3μm。为此，系统设置了一个8000Nm3/min的三级过滤器。三菱极力推荐从日本引进。通过招标，通过反复研究分析，我们还是选择了价格最低的国产设备。对N2的要求1.低压N2:0.5Mpa,常温,主要用于管道吹扫,和高炉煤气热值的调整,最大需用24000Nm3/h,2.中压N2:1.8Mpa,主要用煤气压缩机的密封,用量不大。设置了一个10M3储气罐。燃气轮机发电机组型号、参数和主要技术规格(1).燃气轮机机组·型号：M251S型·型式：重型、轴向排气、室外布置·套数：1套·制造厂商：日本三菱重工高砂制作所制造·燃料：主燃料：BFG值班燃料：COG热值控制燃料：COG·输出功率（发电机终端）：28500kW·额定状态：大气干球温度：15oC湿度：70%大气压力：1013hPaabs·BFG供给压力（主供给管）：＋800mmAq（g）·BFG供给温度（主供给管）：25oC·BFG低热值：3393kJ/Nm3-dry·COG低热值：17189kJ/Nm3-dry·进口总压力损失：≯150mmAq·出口总压力损失：≯350mmAq·燃气透平负荷：100%（基准燃烧）·发电机终端功率因素：0.85·冷却水温度：≤40oC·排出口流量：547000kg/h·排出口温度：571oC排气组份：O2CO2H2ON2Ar10.7%19.7%1.6%67.1%0.9%（最贵的一台设备，约9000万元）(2)空气压缩机·型式：轴流式·级数：19级·导叶类型：进口导叶角度可调·转速：5015r/min·压缩比（ISO条件）：11·吸入流量（15oC）：102.5kg/s·出口压力（15oC）：11ata（1.115MPa）·转子材质：锻钢·动叶、静叶、进口导叶材质：铬合金钢·汽缸：水平中分式，碳钢(3)燃烧室·燃烧器类型：管式·燃烧器数量：8个环向布置·每个燃烧器燃料喷咀数：1个·值班燃料：COG·点火器类型：火花塞·火焰探测器数量及类型：4个UV探测器·燃烧室材质：镍基合金(4)燃气透平·型式：轴流，反动式·级数：3级·转子：中空空冷型，锻钢·导叶材质：高铬合金钢·动叶材质：高镍合金钢·气缸：水平中分式，碳钢主齿轮箱（变速器）燃气轮机压气机进气端通过主齿轮箱与发电机、煤气压缩机等附件相连。发电机外端与机组启动装置连接。主齿轮箱类型：水平，平行，双旋型速度：3000/5015/6462r/min（重45t，约850万元）煤气（BFG）压缩机·型式：单缸轴流式·级数：20级·导叶类型：入口侧5级导叶角度可调·驱动器：燃气透平·转速：6462r/min·壳体型式：水平中分·进气条件：流量：134500Nm3/h-dry煤气类型：BFG压力：＋800mmAq（g）温度：25oC·出气状态：压力：11.8ata（1.1956MPa）温度：350oC（重28t，约1680万元）燃机发电机（杭汽配套，济南生建电机）·型式：全封闭，水/空冷，同步，室外式·型号：WY16Z-037LLT·套数：1套·额定功率：28500KW·额定电压：10.5KV·额定电流：1844A·额定转速：3000r/min·额定频率：50HZ·功率因素：0.85·励磁机型式：无刷励磁·防护等级：IP54室外型燃气轮机润滑油系统机组成套配置润滑油站一套，为压气机、燃气透平、发电机、煤气压缩机、启动装置、盘车装置、主齿轮箱等提供润滑油。其主要组成如下：1)螺杆式主油泵1台，流量4200l/min,压力0.64MPa.g，由辅助传动齿轮轴驱动。2)离心式交流电动润滑油泵1台,流量4200l/min,压力0.64MPa.g，3000r/min，电动机驱动，交流380V，90kW。3)离心式直流电动事故润滑油泵1台，流量2400l/min,压力0.15MPa.g，1800r/min，电动机驱动,直流220V，15kW。4)润滑油箱1个，26m3；电加热器，交流7.5kW。5)润滑油过滤器1台，过滤精度200目。6)油冷却器1台，板式，流量（油/水）252/200m3/h；油温（进口/出口）：70/50oC；水温（进口/出口）：40/46oC；压力损失（油/水）：32/11kPa。燃气轮机控制油系统机组成套配置设控制油站一座，为煤气压缩机可调静叶执行器、煤气旁通流量控制阀、煤气旁通压力控制阀及超速跳闸煤气快速切断阀等提供液压控制动力油。油箱和管道材质均为不锈钢。控制油站主要组成如下：1)主控制油泵1台，活塞式，流量150l/min,压力9.8Mpag。由辅助传动齿轮传动，1500r/min。2)电动交流铺助控制油泵1台，叶片式，流量170l/min,压力9.8Mpag。电动机驱动,55kW，380V，1500r/min。3)控制油箱1个，材质不锈钢，正常操作时容积740l。4)油冷却器1台，管壳式。流量（控制油/润滑油）350/1000l/min；控制油温度（进口/出口）：70/65oC；润滑油温度（进口/出口）：60/62oC。粗精两段串联塔式全干法净化工艺流程总体工艺示意图冷轧焦炉煤气粗脱（焦油、萘、苯）精脱（苯、硫）产品气流程概述：冷轧厂过来的焦炉煤气是经过净化后的焦炉煤气，其中H2S、萘、焦油、油雾的含量较低，这样就减轻了后处理的负荷。根据净化煤气产品指标，本装置采用“粗精两段串联塔式全干法净化”工艺，在脱除焦炉煤气中H2S的同时除去焦油、萘、NH3、苯和HCN等杂质，得到合格的净化煤气。本焦炉煤气净化装置工艺由两个部分组成，第一部分采用干法粗脱技术(变温吸附TSA)脱出原料煤气中的焦油、油雾、萘、硫杂质，第二部分采用精脱(变温吸附TSA)技术脱除焦炉煤气中的苯和残余的杂质，产出的合格产品气。焦炉煤气压缩机四川大川压缩机有限责任公司MW-42/24型压缩机采用卧式四列对称平衡型结构，气缸填料无油润滑、水冷结构。三级压缩，一级双缸占两列，二、三级单缸各占一列，各级均为双作用气缸，按美国API618的规定一列一缸布置，运转平稳、噪音低、功耗小，装拆维护方便。压缩机采用平面布置，满足用户对场地的要求。驱动电机为增安型三相异步电动机，电机型号：YAKK710-14，400KW，428rpm，10KV。电机轴伸通过刚性联轴器与压缩机曲轴直接相连。该机控制系统采用先进的PLC控制，自动监控温度、压力等参数，为确保压缩机的长周期安全运转，本机备有完善的安全保护和联锁装置。当压缩机处于危险工况时，能自动发出声光报警及自动停机。