雾霾天气对联合循环机组运行影响的分析

【摘要】广东惠州天然气发电有限公司（简称惠州LNG电厂）位于广东省惠州市大亚湾经济技术开发区石化工业园区内，是国内最大的联合循环发电项目之一，目前3台39万千瓦燃气-蒸汽联合循环机组已经于2007年6月18日全部投产发电，燃气轮机为三菱M701F3型。

2014年3月19日下午至20日上午，大亚湾出现较为严重的雾霾天气，当时运行机组的压气机进气滤总压差显著上升，对我厂联合循环运行机组造成了一定影响。下面以#3机组为例，就雾霾天气对机组运行的影响进行简单的分析。

【关键词】机组运行； 雾霾天气；机组安全性

一、现象：压气机进气滤压差增大

根据历史数据绘制雾霾天气前后的#3机负荷及进气滤压差趋势图（见图1），由该图可知，相同负荷下，雾霾天气使压气机进气滤压差显著增大，具体情况如下：一）一级进气滤（粗滤）压差略有上升，幅度在0.1kpa以下；二）二级进气滤（精滤）压差持续大幅上升，幅度最大达0.4kpa左右；三）压气机进气滤总压差持续大幅上升，相同满负荷下，进气滤总压差最大值达1.1kpa，上升幅度达0.5kpa左右。根据三菱要求，当压气机进气滤压差达1.1kpa时，为避免防爆门动作，机组应降负荷运行。同时为了防止过滤器总压差突然增大，危机压气机稳定运行，在压气机进气室设置有四个防爆门，当总压差>1.25Kpa时，一个防爆门打开；当总压差>2.85Kpa时，其余三个防爆门打开，此时应手动停机。

二、对机组经济性的影响

（一）机组最大出力略微下降

压气机进气压损增大将导致燃机进口空气流量减小，这类似于大气压力减小产生的效果，在小幅度范围内，二者对燃机性能的影响可以近似认为相同。根据燃气轮机基本理论及三菱提供的M701联合循环机组大气压力—机组出力/效率修正曲线（见图2），在其它参数不变的条件下，压气机进气压损增大0.5kpa将导致机组最大出力下降约1.8MW。另外，根据满负荷时的燃机比功数值也可推导出相同结果。

（二）机组各负荷效率略有上升

雾霾天气期间，压气机进气滤压损增大，压气机进口空气流量减小，机组在满负荷时的效率基本不变，而部分负荷时效率甚至略有提高，幅度在0.5%以下，见表1、图3，简单解释如下：

工作条件进一步恶化，防止滤网压差突升，避免防爆门动作最有效的方法之一。

（三）改进措施

可适当提高第一个防爆门的动作值：按照前面的分析结论和三菱的规定，第一个防爆门主要起到警示作用，只有当滤网压差更高后所有防爆门打开才是为了避免压气机可能出现的喘振，所以可以适当提高第一个防爆门的动作值，避免其动作后需要尽快。

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