9e燃气轮机一次调频分析

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1、9E燃气轮机一次调频分析摘要：针对9E燃气轮机一次调频存在的问题进行分析，并且通过仿真试验分析9E燃气轮机一次调频的特性，根据存在的问题和一次调频的特性，提出一次调频的优化方式。关键词：燃气轮机；一'次调频；死区；基本负荷;燃料参考值中图分类号：TK477文献标识码：A文章编号:1673-1069(2016)18-179-30引言某电厂有两套型号为PG9171E的燃气一蒸汽联合循环机组，单套机组总体出力为180MW，由于机组没有设置一次调频死区，导致与预选运行时机组负荷一直随转速波动而变化，不能满足中调一次调频的需求，基本负荷运行时调频死区设置过大，并且不具备尖峰负荷运行的能力，

2、也不满足中调一次调频的需求，针对这些问题本文提出了解决的方案。1负荷与频率的关系机组正常运行时燃气轮机的转速TNH_RPM在2996rpm到3003rpm之间缓慢波动，而绝大部分时间是在2998rpm到3002rpm之间缓慢波动，而在转速波动期间有功功率DWATT也跟随转速波动，呈现出来的规律是：转速升高，有功功率降低，转速降低，有功功率升高，而有功功率的降升要滞后于转速的升降，在转速波动期间，有功功率围绕设定功率缓慢上下波动约3MW，而绝大部分时间是有功功率围绕设定功率缓慢上下波动约2MW，在有功功率波动期间，燃料量参考值FSR和排烟温度TTXM也随之上下波动，按照MK5控制系

3、统的设置，当有功功率高于或者低于其设定值2MW时，基准转速TNR就会降低或者升高直至有功功率不高于或者不低于其设定值0.25MW。由于TNR对DWATT的调节有一定的滞后并且调节强度不大（冷态时TNR每分钟降低或者升高0.1%，在TNH不变的条件下，FSR每分钟降低或者升高1%，DWATT每分钟降低或者升高约3MW，在温态或热态时，TNR每分钟降低或者升高0.2%或0.3%,而在TNH不变的条件下，其他两个参数分别是冷态时的两倍和三倍）所以在TNH波动速度较大时，DWATT通常超出控制系统规定的调节范围约1MW。负荷的总体变化规律是当TNH下降时，DWATT上升，而TNH上升时，

4、DWATT下降。2一次调频仿真试验省电网规定一次调频的死区为土2rpm，即土0.033Hz,而我厂GT4和GT6在带预选负荷时一次调频的死区为分别为：±0.6rpm，即±0.1Hz;±0.75rpm，即±0.125Hz，并且由于死区选择逻辑信号L83SCDB一直为“0”，故我厂燃气轮机在预选负荷时并没有设置一次调频的死区，根据公式：FSRN=FSR+FSKNG*(TNR-TNH-DWKDG*DWATT),那么当DWATT和TNR不变时，由网上频率的微小波动而引起的TNH微小变动必然会引起FSRN的变动，也必然会引起DWATT的变动。以下利用MATLAB的SIMULINK仿真软件对

5、GT6带预选负荷时，由于网上频率微小的波动而引起的一次调频进行仿真。仿真的关键参数如下：预选负荷PRESETLOAD为93MW，此时对应的TNR为103.255%，扰动信号为幅值为3rpm，即0.001TNH,频率为0.06rad/s，初相角为0的正弦波信号。设定FSR每变化1%，DWATT变动3MW，当DWATT高于或者低于PRESETLOAD2MW时，仿真系统以0.3%/min的速度降低或升高TNR,直到其差值的绝对值小于0.25MW，仿真步距为1/16秒，仿真时间为100秒，而三次仿真试验中一次调频的死区分另ij为Orpm，±0.75rpm，±2rpm。合理增大一次调频的死

6、区，可以减小预选负荷时候负荷的波动范围。并且当负荷波动时，TTXM，控制阀开度FSG,速比阀开度FSGR和燃油旁路回油伺服阀的开度FSL也会随之波动，而负荷波动较大时，TTXM波动幅值高达20°C，一般情况下，波动幅值也有10°C，可见合理增大一次调频的死区不但可以减小伺服阀开度的波动范围，以减小设备原件的老化，而且还能减小高温部件受到的周期性变化的热应力，并且还能限制负荷波动的范围，能更好地适应电网的调峰要求。我们可以通过控制常数TNKEDB来改变一次调频的死区，根据广东省发电机组一次死区下限的要求，可以把TNKEDB设置为0.067%，为了把一次调频死区调节的功能激活，可以在

7、需要死区调节时，把逻辑信号L83SCDB设置为“1”3一次调频存在的问题我厂燃气轮机机组在带预选负荷时具备一定的一次调频的能力，但由于受到透平一级喷嘴温度T3的限制并且由于没有针对网上频率大幅降低后燃气轮机自动切换至尖峰负荷运行的设置，以提高温控线，增加机组的出力，故带预选负荷时燃气轮机机组的一次调频的能力受到一定的限制。当网上频率大幅降低后，在燃气轮机一次调频的作用下，DWATT迅速提高，排烟温度TTXM，压气机压比CPR也迅速提高，排烟温控参考值TTRXB迅速降低，此时若IG