PG9171E型燃机DLN1.0双温控线的改造探究

周函翔　何玉宝

摘 要：大唐集团某电厂引进PG9171E型燃机，配套DLN1.0低氮燃烧系统，于2013年3月投入运行。机组在运行过程中，投入省调AGC指令，经常在80%的部分负荷段运行，燃机排气温度593～603 ℃，锅炉受热面存在超温现象。机组于2015年2月进行双温控线技改，解决了燃机在启动、停机和部分负荷的排气温度超温现象。

关键词：9E燃气轮机；排气温度；双温控线

中图分类号：TK477 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）29-0175-02

1 背景概述

2 系統调研及可行性分析

2.1 典型9EDLN机组排烟温度与机组负荷的关系

DLN机组在预混燃烧模式下，随着机组负荷的降低，排烟温度有逐渐升高的趋势可能出现联合循环HRSG超温。

2.2 DLN机组的排烟温度控制

①在DLN系统预混燃烧模式下，透平初温Tfire维持相对恒定；

②部分负荷运行，燃料减少同时关小IGV角度，降低进气量，维持较稳定的燃气比例；

③进入透平的燃气流量减少，涡轮偏离最佳工况效率下降，排烟温度提高；

④为维持必要的燃气比例使燃烧稳定进行，IGV控制排烟温度受限；

⑤采用两条等温控制线：根据机组的状态进行切换，保证排烟温度符合HRSG要求。

3 双温控线改造

3.1 排气温度控制参数

新信号和控制参数，见表1和表2。

3.2 控制软件修改

控制软件修改步骤，如图1所示。

4 双温控线改造后机组运行情况

4.1 取得的成效

2月26日，我厂1号燃机在温控线技改后进行了首次启动，在燃机并网后带部分负荷运行时，对各个负荷点的排气温度进行了验证，结果证明在30 MW、35 MW、40 MW、45 MW、60 MW、70 MW、80 MW、90 MW等部分负荷，燃机排气温度TTXM从技改前的590～600 ℃下降至技改后的570 ℃，达到了预期的效果。

改造前燃机负荷在40 MW时，燃机的排汽温度已达到594.4 ℃，而改造后同样在40 MW时，排气温度仅568 ℃。相同燃机负荷下，改造后的IGV较改造前增大了2.772°，FSR减小了0.853%。IGV角度增大增加了进入燃机的空气，增加了冷却空气量，FSR降低减少了燃料燃烧，从而达到降低排烟温度的目的。

同样在77 MW负荷时燃机均已进入预混燃烧，但在双温控线改造前，燃机排气温度达到588.9 ℃，余热锅炉过热集箱温度超过570 ℃，长时间超温运行。双温控线改造后，相同负荷下，燃机排气温度仅为563 ℃，

4.2 设备健康状况

2015年2月温控线技改后，我厂1、2号联合循环机组分别运行至5月份，设备健康状况良好；但是进入6月份，随着环境温度的升高，1、3号燃机同时出现了在90～100 MW运行时，负荷突降至60 MW，排气分散度大，燃烧模式切换的现象。

经过调历史曲线分析，发现两台燃机都存在二区燃烧不稳定情况，运行中时常发生二区火焰强度突然降低，排气分散度大，燃烧模式切换，一区重点火，负荷突然大幅下降的问题。

为了解决此问题，我厂邀请GE公司TA到厂，进行冬夏季燃烧调整实验，并对两台燃机的一次调频常数、预混切换点常数、燃料配比、温控线常数、温控线切换逻辑进行修改。通过冬夏季燃烧调整实验以及对一次调频常数、预混切换点常数、燃料配比、温控线常数、温控线切换逻辑的修改，我厂1、3号燃机再次启动，连续运行至今，燃烧稳定，未发生二区燃烧减弱，负荷突降的现象。

5 结 语

通过对9E型DLN燃机的双温控线改造，同时针对机组在冬夏季燃烧试验的调整，对预混切换点常数、燃料配比、温控线常数、温控线切换逻辑进行优化，解决了此类型燃机在部分负荷排气温度超温的现象，并能在冬、夏季不同工况都能运行燃烧稳定，在今后的工作中同类型电厂可以借鉴使用。

参考文献：

[1] 富兆龙，刘志勇，张琨鹏.PG9171E型燃气轮机温度控制分析[J].中国 电力，2015，（2）.

[2] 林晓波，肖波涛，张超.PG9171E型燃气轮机DLN-1.0改造面临的问题 及处理方法[J].工程科技，2014，（27）.