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燃机装备与运维自主化技术应用研究与示范

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成果主要完成人

刘忠杰、赵素强、钟 磊、郭佳晖、程朝辉、林 森、张廷锋、余 浩

项目概况

由于电厂频繁调频调峰的需求,燃气轮机需要在电网支持模式下更加灵活地运行,从采集的机组运行数据中已很难再过滤出可供气路故障诊断的稳态或准稳态运行数据段。在动态加减载的变工况运行模式下,燃气轮机的使用寿命比基本负荷稳态工况消耗得更快。但是,电厂燃气轮机的运维仍严格按照制造商提供的技术文件和相关规范要求的时间间隔进行,普遍存在过修和失修,检修成本极高。另外,机组抽气冷却技术的进步以及日益复杂的控制系统增加了燃气轮机热力建模的复杂度。为掌握自主核心技术,本成果从燃烧模拟、故障预警、SFC动模试验平台三方面开展研究工作。 成果最终完成(1)研究各类典型工况参数对燃烧室的温度场、流场及NOX排放的影响特征并量化,将数值模拟计算结果与实际操作结合,提供参数调整指导性意见;(2)提出适用于瞬态变工况且包含可变几何压气机的电厂燃气轮机气路故障诊断方法,完成三菱M701F4燃机故障预警及诊断平台搭建;(3)研究设计并研制燃机SFC动模试验装置。 在项目实施过程中我们采用了(1)基于数值模拟的重型燃气轮机燃烧机理分析;(2)燃气轮机稳态及瞬态变工况下故障诊断方法;(3)燃机SFC系统动模试验平台关键技术研究与应用三种创新技术,根据创新技术产出多项专利、论文专著等科技成果。 成果在公司、集团及行业都有较大的推广应用性。为构建完整燃气轮机机组的技术保障和服务体系提供强有力的技术支持;掌握集团燃气轮机机组运、维、检全过程中的核心技术,打破OEM商长协垄断,实现燃气轮机电厂运维工作的智能化、自主化以及低成本化;构建集团燃机故障案例共享库,利用规模效应建造运行大数据,为数据资源的深度挖掘奠定了基础;建立实时燃机故障预警系统,为集团燃机的服务提供强有力的技术支持和技术服务;以该项目为纽带,推进集团燃机电厂的智慧化建设;推进电控设备的国产化改造,打破发电厂电控系统国外技术封锁,提高国产设备占有率和运行稳定性,进一步提高发电厂电控设备运维水平。