经营带来了严重的威胁。对于许多燃机电厂来说，天然气价格稍有波动就会面临着减产的风险。这种环境下，“节能降耗”早已不仅仅是为了响应国家的号召，而是企业自身的实实在在的需求。对于一个已经投产运行的电厂来说，除了设备改造之外，真正所要做的就是在运行技术管理方面精益求精，不断提高各项经济指标。本文对影响9E型联合循环发电机组天然气气耗率的因素进行了分析。

关键词：9E型联合循环发电机组；天然气；气耗率

中图分类号：V439文献标识码：A

1　概述

在众多经济指标当中，发电气耗率是重中之重。由于各电厂天然气气源不同，天然气热值存在着较大的差异，若采用标方每度，来衡量天然气气耗率，则误差太大不好横向比较。故本文采用单位吉焦发电量来进行分析，即：含1GJ热能的天然气所能发出的电能度数，单位KWH/GJ。在实际运用中，单位吉焦发电量能够较为精确的进行统计和分析。

2　影响单位吉焦发电量的因素

对于多数9E型燃气轮机发电厂来说，都采用两班制调峰运行的方式，故本文着重对每日的单位吉焦发电量进行分析。

2.1　机组启动前状态对日吉焦发电量的影响

因为机组启动速度主要取决于蒸汽轮机的高压内缸金属温度，故，通常以停运天数或汽机高压内缸温度来进行状态的区别。笔者通过长期跟踪，摸索出各种状态下的启动耗时以及不同状态下机组启动与日运行小时数综合起来对日吉焦发电量的影响见表1.

表1 不同的机组启动前状态对日

GJ发电量的影响

2.2　日运行小时数的影响

在同一个状态下启动，由于其带负荷速度不同，导致满负荷运行的时间会不同，所以，不同的启动状态和不同的日运行小时数对日吉焦发电量是一个综合的影响，见表1。

2.3　降出力运行的影响

机组部分负荷运行时，燃机效率降低，导致联合循环效率也会降低，所以，在分析日吉焦发电量时，应该考虑部分负荷运行的影响。联合循环部分负荷运行下，稳定工况的GJ发电量见表2。在分析日吉焦发电量时，可以用部分负荷与满负荷的吉焦发电量差值与降负荷时间占日运行小时数的份额的乘积来衡量部分负荷运行对日吉焦发电量的影响。

表2:S109E发电机组联合循环出力

与吉焦发电量的关系

2.4　水洗烘干的影响

如果燃机进行水洗，则按照燃气轮机厂家的要求要进行约20分钟的FSNL状态下烘干，以便于燃机各部件内部的水分充分烘干，防止热部件温升率过大。一般情况下，都会选择在机组启动至并网前对燃机进行烘干，燃机保持FSNL状态20分钟所需天然气量约为300GJ。

2.5　给水温度的影响

对于大多数9E型燃机电厂来说，一般采用大气式除氧器，维持足够的给水温度是对除氧效果的一个基本保证。但是过高的给水温度会使省煤器的吸热量减少，从而升高锅炉的排烟温度，大大影响余热锅炉的效率。一般情况下，给水温度每升高1℃大约影响联合循环效率0.1%。

2.6　发电除盐水耗的影响

一方面，为了保证锅炉的汽水品质，锅炉正常运行时会适当的排掉高压汽包内含盐量较高的饱和水。另一方面，在锅炉启动的升温升压过程中，为了使汽包的水位稳定，需要大量的排放炉水。另外，在暖管阶段，还有大量的蒸汽排放到大气中。这些排汽和排水，都包含着一定的热能。根据计算，每排放1t高压饱和水的热量可以通过汽轮机转化出106kwh电能，没排放1t高压饱和蒸汽的热量可以转化259kwh的电能。一套联合循环机组每天的耗水量约为70t~150t，若做好经济运行，在安全条件许可的情况下减小排放，长期下来也是一笔不小的收获。

2.7　天然气流量计量误差的影响

根据GBT18603-2001《天然气计量系统技术要求》，用于贸易结算用的天然气流量计，体积流量计的精度等级为1%，发热量测量精度等级为1%。这显然是一个比较粗的标准，在分析天然气单位吉焦发电量时，应采用串联的两个流量计进行比对，以减小误差。

3 联合循环启动过程的评价与优化

3.1 一般采取以下技术经济指标来进行对机组启动过程的评价。

3.1.1 燃机并网-汽机冲转时间

3.1.2 汽机并网-汽机投补汽时间

3.1.3 汽机并网-汽机满负荷的时间

3.1.4 机组启动成本（天然气成本减去发电收益）

各种状态下，机组启动过程评价指标见表3。

表3 各种状态下机组启动过程评价指标

3.2 机组启动过程节能的技巧

机组启动过程就是一个升温升压的过程，要在保证设备安全的情况下，尽快使机组各项参数达到额定参数。

对于燃气轮机的启动，由于其设计是用来快速启停的，故在联合循环中，其带负荷速度远高于锅炉和汽机。而燃机低负荷下运行时的效率较低，所以燃机带负荷的速度如何与锅炉汽机的需求进行匹配是启动过程节能的关键所在。

对于锅炉的启动。制约其启动速度的主要有：（1）锅炉受热面金属温度的升温速率，此速率厂家规定为25℃/min。（2）汽包升压率、升温率，厂家规定为小于等于5bar/min和5℃/min。对于无旁路挡板的锅炉来说，锅炉的启停随着燃机的启停同时进行，有一个缺点就是：锅炉热态启动时，在燃机高盘到点火初期这段时间，锅炉受热面收到冷空气的对流，热量散失，温度先下降而后才能上升。所以，在锅炉的启动阶段的主要节能措施有：（1）尽量控制好启动前的水位，做到启动过程少放水。（2）燃机并网后的初带负荷应控制在其排烟温度高于汽机冲转所需目标温度100℃为宜。（3）尽早开启锅炉蒸汽出口阀，以便于汽机主蒸汽暖管。（4）控制主蒸汽压力尽快达到冲转压力。

汽机的启动过程。汽机启动过程的优化措施有：（1）提前暖轴封，尽早拉真空，使主蒸汽顺利暖管至自动主汽门前。（2）低负荷暖机过程控制较高背压，减小蒸汽的焓降，增大进气量，提高汽机缸温升温速率。

结束语

从燃气轮机的发展史来看，燃气轮机效率的每一步提高都是不容易的。作为一个电厂，可以做的工作很多，对生产过程进行优化，最大程度的发挥机组自身的性能，是一个不断积累，循序渐进的过程。本文简要描述了日常经济性能分析工作中常见的各种影响因素，以及机组启动过程所要控制的主要指标，以供同行进行参考。

参考文献

[1]陈永斌，莫广明，朱慧莉.联合循环发电装置节能运行的分析与实践[J].广东电力，2008，21（4）.

[2]苏启康.联合循环极限热效率的分析[J].燃气轮机技术，1996，9.