[摘要]简要介绍SFC装配的组成、工作原理和作用，并对SFC装配在深圳前湾燃机电厂燃气——蒸汽联合轮回机组中的运用进行了初步的探讨。

[关头词]SFC；M701F；燃气轮机；发机电；运用


1．概述

随着我国能源政策的调整，加速哄骗自然气已成为从此的一项重要国策。深圳前湾燃机电厂是与广东省液化自然气项目（LNG）相配合的年夜型项目，选用今朝技术进步前辈成熟的东方三菱M701F型燃气——蒸汽联合轮回发机电组。

深圳前湾燃机电厂总计划装机容量为6台350MW级的单轴燃气——蒸汽联合轮回机组，分两期建设。每台机组包括一台低NOx燃气轮机、一台蒸汽轮机、一台无补燃三压再热型余热汽锅、一台发机电和相关的辅助装备。＃1机组计划于2006年6月投进商业运行；＃2机组计划于2006年11月投产；＃3机组计划于2006年12月投产。

M701F型燃气轮机是东方汽轮机厂引进日本三菱公司技术制造的，采用环管型燃烧室，共有20个干式低NOx型预夹杂燃烧器，燃机透平的进气温度为1400℃，透平排气的温度是586℃。三台燃气——蒸汽联合轮回发机电组共用两套静态频率转换器——SFC装配，而不是为每台机组都装设一套SFC系统，该系统的冗余结构具有比力高的启动靠得住性，即使SFC系统中一台泛起故障，燃气——蒸汽联合轮回发机电组依然可以使用另外一套SFC装配。SFC系统在工作进程中，由外部电网经由过程SFC装配向发机电送进分歧电压和频率的电源，发机电作为同步电念头带动年夜轴回转，以知足各类分歧的需要。

2．燃气轮机启动装配简介

燃气轮机启动装配的作用是为燃气轮机的启动提供需要的外界动力，以保证燃气轮性能够逐渐过渡到自持状态。燃气轮机的装配方式年夜致有以下几种：柴油机启动装配、SFC启动装配、蒸汽轮机启动装配。
柴油机启动方式：柴油机经由过程液力变扭器作用于发机电慢慢升速，这类方式可以使柴油发机电在低速的条件下，向燃气——蒸汽联合轮回机组提供足够年夜的启动转矩，是以，可以采用功率较小的柴油机。这类启动装配的优点是容易选购，不需要较年夜容量的外界电源，有益于机组在外界无电网的地域运行，而且顺应性较强；错误谬误是结构比力复杂，需要设置装备摆设液力变扭器，在北方存在冬天启动比力坚苦的问题。
在有外界汽源的条件下，也能够直接哄骗联合轮回中的蒸汽轮机作为启动装备来启动整台机组，这类方式的优点是可以免往一般经常使用的起念头，削减装备的投资费用，错误谬误是需要具有稳定和充沛的外界汽源。

静态频率转换器的启动装配把可调频的交变电流加到发机电的定子上，使发机电酿成调速电念头方式转动，同轴带动透平依照法式设定的速度加速上升。这类启动装配的优点是启动平稳和调理利便，错误谬误是结构比力复杂。深圳前湾燃机电厂采用三菱公司制造的SFC装配，由于三菱公司的超高压和年夜流量硅可控整流器技术和它的运用工艺使SFC装配有优越的靠得住性和简洁性，而且它们出格顺应于年夜型燃机机组。

3．SFC的运用

3.1SFC的组成和各部件的作用
SFC系统由输进变压器（Transformer）、谐波滤波器（HarmonicFilter）、控制器（Control）、整流器（Converter）、逆变器（Inverter）和直流电抗器（DcReactor）组成。
输进变压器（Transformer）采用油浸自然风冷的冷却方式，凹凸压侧电压比为6kV/3.8kV，本体上有线圈温度监测、油温监测、油位监测，变压器提供整流器的输进电压，一旦泛起整流器的桥臂短路时，它的漏抗也起着限制短路电流的作用。谐波滤波器（HarmonicFilter）由电容器、电抗器、保险丝、线路断路器和附件组成，其作用是避免SFC装配倒送高次谐波到6KV系统，谐波滤波器的投退对SFC系统的运行没有影响，仅对6kV厂用电系统有影响。整流器（Converter）采用三相六脉波全控可控硅整流桥，将恒定的三订交流电压酿成可变的直流电压，经由过程调整触发延迟角，使直流电流为一个适当的值。逆变器（Inverter）也是采用三相六脉波全控可控硅整流桥，将整流器输出的直流电压转酿成变幅值和变频率的三订交流电压，这个可变的交流电源频率与发机电的转速一致，使发机电加速到指定的转速。直流电抗器（DcReactor）其作用是对直流电流进行平波。

3.2SFC的作用

SFC装配的作用是：①．向发机电提供电力，使其变为电念头运行；②．经由过程调整加在发机电电源的频率（范围是0.05Hz～33.3Hz）,实现发机电转子转速接连可调（0～2000rpm）；③．经由过程发机电向压气机提供原始启动动力，对燃烧室进行吹扫，确保燃机焚烧时的平安。

3.3SFC的工作原理和运用

下面简单介绍前湾燃机电厂SFC的工作原理。
SFC装配启动时，必需确认发机电出口断路器在断开位置，使发机电与高压电网断开，由毗连在6kV厂用电母线上的工作电源向SFC系统供电，SFC装配将输进基本不变的电压和频率转变为可变的电压和频率，并将这个电能提供给发机电的定子绕组，使发机电在启动阶段酿成为同步电念头。
在SFC系统的工作进程中，发机电相当于一个同步电念头，SFC装配的输出与发机电的定子电枢绕组相连，凭据位置传感器探测到的发机电转子位置旌旗灯号，提供给逆变器一个触发旌旗灯号，逆变器的换相重复为60度，而每一个可控硅的导通周期为120度，在每个换相点，定子发生的磁场旋转60度；另外一方面，励磁系统使发机电的转子经由过程励磁系统激磁而酿成磁体，定子发生的旋转磁场作用于磁体转子，感应的转子由定子引发的旋转磁场所驱动，其成效就是经由过程SFC使发机电加速，使发机电加速到指定的转速。

前湾燃机电厂一期工程SFC装配的工作电源取自6kV厂用母线（两套SFC装配电源划分取自#1机6kV工作母线和#2机6kV工作母线）。6kV电源在进进输进变压器之前，并联一台谐波过滤器，谐波过滤器由三个分流电路组成，三个电路同时调理到5次或7次谐振频率往吸收5次或7次谐波电流，每一个分流电路主要由一个电容器和一个电抗器毗连而成。6kV工作电源经过输进变压器变为3.8kV的电压进进整流器，整流器采用三相六脉波全控可控硅整流桥，将恒定的三订交流电压酿成可变的直流电压，整流器整流后经过电抗器批改波形，进进逆变器，逆变器也是采用三相六脉波全控可控硅整流桥，将恒定的三订交流电压酿成可变的直流电压，经由过程调整触发延迟角，使直流电流为一个适当的值。逆变器的是凭据位置传感器发出的接连旌旗灯号来实现的，位置传感器直接与发机电转子轴相连，以负荷整流形式运行，逆变器不竭重复转换并输出三订交流电，即经由过程硅可控整流相作用于逆变器将整流桥输出的直流电压转换成与发机电转速相对应频率的三订交流电压，这个可调频的三订交变交流电源毗连于发机电出口断路器之前的三相回路上，然后施加到发机电的定子上，这类变幅值和变频率的三订交流电源提供给发机电后，可以使其加速至划定转速。与此同时在发机电的转子回路中加进直流励磁电源，此时发机电相当于同步电念头，在三订交变交流电源和直流励磁电源的配合作用下发机电酿成调频调速电念头方式转动起来，起动进程依照法式设定的速度加速上升，发机电的转速会随着SFC输出频率的上升而上升，从而带动燃气——蒸汽联合轮回发机电转动。

前湾燃机电厂SFC装配运行方式有以下四种：①．正常启动方式；②．燃机吹扫；③．高盘冷却；④．压气机水洗。
SFC装配选择正常运行方式时，首先要选定一套SFC装配，SFC装配被选择投进运行后自动加速到800rpm，此时发机电以恒速方式运行起头清吹计时，经过8分钟的清吹法式竣事；SFC降速到550rpm，法式控制启动焚烧系统进进焚烧阶段。燃机点着火后，发机电以恒流方式运行，燃气燃烧发生的热能经透平转化为动能，与SFC装配一起推念头组继续升速直到转速到达2000rpm，机组转速随着燃机做功的增加而不竭加速，约10分钟升速至2000rpm，此时，高温燃气做功已知足压气机运行所需动力和维持转子转速所需能量，SFC装配退出运行，断开输出/进开关，发机电端电压降到近似零。
三台机组设置装备摆设两台SFC，启动的时辰，经由过程DS-IPB-1向发机电提供动力。当发机电启动时，其转子励磁电流由380V厂用电供给。DS-E1和DS-L1连锁，机电转速到达2000rpm时41E退出，2850转时DS-L1退出，DS-E1投进，这阶段一直没有励磁电流。3000rpm时41E合上，31合上，由110V直流供电。
在燃气轮机启动进程中如泛起灭火跳闸，必需投高盘运行，经由过程SFC装配来提升燃气轮机的转速，进行吹扫，断根排气通道内的残余*气，确保燃气轮机的平安运行，在此进程中SFC装配运行而不执行焚烧法式。燃气轮机持久停运或检修后机组重新启动前也需要进行高盘，便于检查高盘驱动装备是否正常和燃气轮机各部件是否无缺。
燃气轮机停运后由于热空气向动而冷空气向下流动，空气的自然对流致使燃气轮机上下缸体发生温差，为了便于燃气轮机停运后的检修工作和机组的调峰停运后的启动，凡是在机组停运后高轮盘间隙温度低于155℃时进行高盘冷却。由于燃气轮机正常停运后自然冷却需要三天时间，若是机组停运落后行高盘冷却，则可以将时间缩短到10小时，在高盘冷却进程中逐渐削减燃机缸体上下温差，避免缸体温差超限造成变形，有用冷却燃机的喷嘴，加速燃气轮机的冷却速度，为提早进行检修工作缔造条件，也为机组的再次启动做好准备。需要注重的是：为了避免压气机由于内缸的椭圆变形而发生消息磨擦，在燃气轮机停机的1.5小时内不允许投高盘运行。
燃气轮机运行中，飘浮在空气中的灰尘会粘附在压气机的叶片上，致使压气机的效率慢慢下降，而为了提高压气机的效率，必需定期清洗压气机叶片。压气机叶片清洗法式有两种形式：离线清洗和在线清洗，离线清洗是燃气轮机在高盘运行没有焚烧的情况下进行；在线清洗是在机组带一定的负荷时进行。M701F燃气轮机采用离线清洗方式，燃气轮机离线清洗时要求＃2叶轮间隙温度在95℃以下，SFC装配以年夜约720rpm的速度运行，开启清洗系统连结清洗时间年夜约2分钟，然后关闭清洗系统运行5分钟，重复两次上述进程，当第三次清洗终了后连结720rpm运行30分钟对系统进行疏水和干燥。

4．总结

由于SFC启动装配是近年才在国内普遍运用的新型装配，以致于对SFC装配的特征和运行状态没有周全具体的信息，在今朝的掌握的资料，只领会到在运行中由于透风系统发生故障，泛起过SFC装配温度高报警现象，其主要缘由是运行时代空气的畅通流畅进程中将外界的灰尘带进到整流柜内，致使柜内和冷却风扇积灰，影响冷却效果。为了具体的掌握SFC装配的运行特征，还需要持久地进行年夜量和细致的工作。