Voa*33 No*4Dec. , 2020
第33卷第4期2020年12月
GAS TURBINE TECHNOLOGY 西气东输管道低排放燃气轮机运行 郭冈U 1，李昊2，肖彦军2
哈尔滨雾霾天气（1.中国石油西气东输管道公司压缩机管理处，上海 200122；
2.中国石油西气东输管道公司银川管理处，银川 750000）
摘 要：西气东输中靖联络管道的盐池站采用了干式低排放（do low emiswon , DLE ）燃气轮机。DLE 机组在 燃烧系统设计上较常规排放机组进行了改进，通过燃料预混贫燃，控制燃烧室燃烧温度，将排放中NO ”的含 量维持在较低水平，但若控制不当，容易出现脉动、振荡和噪声，造成火焰筒、过渡段、透平热通道等部件的损
伤。本文介绍了西气东输盐池站燃气轮机的DLE 技术，同时针对DLE 机组的运行管理也提出了一些建议，供
参考借鉴。
关 键 词：管道燃气轮机;DLE 技术；运行管理
中图分类号:TK477 文献标志码:B 文章编号:1009-2889（2020）04-0062-04
周渝斐1概况
由于常规排放燃气轮机尾气中的污染物含量不
能满足环境保护要求，西气东输三线中靖联络线盐 池压气站燃驱压缩机组专门采用了 DLE 技术燃气 轮机驱动。西门子公司中标并供给了三台RB211- 24G 型低排放燃驱压缩机组（西门子公司在2017年
收购了原罗罗能源有限公司，其配套燃气轮机仍然 是原罗罗公司生产制造），三台机组于2018年12月
正式投入生产运行。西气东输天然气管道有了 DLE 低排放技术燃气轮机的应用，也是截至目前西
气东输管道系统仅有的三台低排放燃气轮机。2燃气轮机排放要求
在燃气轮机运行过程中，燃料气、空气中的氮气 与空气中的氧气会在燃烧室内部高温作用下发生化
学反应而产生氮氧化物（NO ”）和一氧化碳（CO ），因 此，燃气轮机排放尾气中就含有较多的NO ”和CO 。
NO ”排放到大气中，容易产生酸雨、雾霾、光化学污
染、地表水的酸化等增加水体毒素含量;C0排放到 空气中，容易被人体吸入中毒。这两种物质对人体
和环境都有严重的危害[1]o
国家标准GB 13223—2011《火电厂大气污染物 排放标准》规定燃气轮机NO ”排放限值为50 mg/m 3。
北京市地方标准DB 11/847—2011《固定式燃气轮
机大气污染物排放标准》规定燃气轮机NO ”排放限 值为30 mg/m 3。这些规定对燃气轮机燃烧系统的 设计制造提出了更高的要求。
3 RB211-24G 型燃气轮机DLE 技术
3.1 DLE 桶形燃烧室
西气东输管道西门子RB211-24G 型干式低排 放燃气轮机和常规排放机型的主要区别在于燃烧室
部分。常规排放机型是一路燃料气系统，一个单环
燃烧室。DLE 机型为九个独立的桶形燃烧室（如图
1），径向分布在燃气发生器的燃烧室上。燃料气在
桶形燃烧室中实现分级、分区段燃烧，最终有效控制
燃烧室火焰温度，在保证热效率的情况下，降低尾气
中NO ”和CO 的含量。
西门子RB211-24G 型燃气轮机燃烧室沿轴向
分为三级，考虑到火焰稳定性，第一级仍采用扩散燃
烧方式，第二级和第三级均是先将空气和燃料预混
后再通入燃烧室，各有两个相对的混合喷嘴。预混 气体先通过一个径向旋流通道，然后进入火焰筒，燃
收稿日期：2020-02-6 改稿日期:2020-03-06
作者简介：郭冈0（1970—），男，四川射洪县人，本科，高级工程师，从事燃气轮机、天然气管道压缩机的安装、运行和维护技 术管理，E-mail : xqdsyuoeang@peWochina. com. cn 。
第4期西气东输管道低排放燃气轮机运行63
图1RB211-24G型燃气轮机DLE桶形燃烧室
料则直接通入旋流通道中，与空气混合后进入燃烧
室。由于燃料和空气预先混合，进入火焰筒后立即与第一级的燃气接触后燃烧升温。此时由于混合，空燃比，区温，从而抑制了NO(的产生，同时又由于燃烧初始温度较高，燃烧也。
于高负荷工况时，燃烧模式由普通：式为DLE模式，由中心燃料气为主燃料气与次级燃料气为机组提
供动力。通燃料分配，控制NO(含量，使其达到一个较为理想的排放水平，同时，次级燃烧区进消级区生产的CO，进CO的含量。
燃气轮机燃烧室点火燃料气流，还中心燃料气流道、主燃料气流道和次级燃料气流，将系统供给的燃料气分级调配到不同的区域燃烧，实机组的DLE排放。
3.2DLE燃料气系统
DLE燃气轮机机燃料气通过五路环形管进入燃烧室(见图2)，分别是点火燃料气环管、中央燃料气环管、主燃料气环管、次级高流量燃料气环管、次级低流量燃料气环管。次级燃料气磁阀后分为两路。在其中装了限流孔板，用于运行期，称为次级低流量环管；称另为次级高流量环管。
方仓医院机燃料系统母管上共有5个燃料电磁阀o 其中，是点火电磁阀，三EMV"燃料气计量电磁阀)分别中央燃料气、主燃料气和次级燃料气的供给，还就是比磁阀用节次级低压燃料气供给，燃烧室。
点火燃料气环管：机组启动期间，点火燃料气管线用于机组点火。机组顺序，两个点火电产生高能火花。此时，点火电磁开，燃料气流点火高能火花点燃，产火焰。
中央燃料气环管：机组点火成功后，中央EMV
九城情图2DLE机组燃料气工艺管线
开，燃料气经中央气，进入燃烧室维持稳定燃烧。当机组所有燃烧室燃烧信号后，将关闭点火。在机组运行负于50%基本负荷时，仅中央燃料气就机组正常运行。
主燃料气环管和两路次级燃料气环管：随机组负荷的不，当输出于50%基本负荷时，中EMV关闭，主燃料EMV和次级EMV打开。机组燃烧模式由从中模至DLE模式。燃料气通过主燃料气管线、次级燃料气管
要求进入燃烧室，维的火焰温度，NO( CO的。
3.3DLE的控制
DLE控制系统主要功能是结合燃料气的温度、压力、流，通EMV器计算各路燃料气的供，燃气轮机的DLE。同时还系统的温度、压力和流量的监测，DLE模式切和燃烧室的，。
(1)EMV控制器
析构DLE燃气轮机配三EMV器，分别
中央燃料气、主燃料气和次级燃料气燃料计量磁阀的开度。为信号的，机组安装工期间要器与EMV的距离小于100m〔2*。
(2)温、压力和流量监测
DLE机组对燃料气供给压力和温度的变化敏感，当供温度出报，压力出现高高报报时，机组将立即执行停机程序，同时关闭并放空。系统通过科利质量流量计进行流量监，并结合压力、温，和调EMV，实燃烧温的。
(3)DLE模
负荷超过50%时，机组自动进行DLE
燃烧模
64燃气轮机技术第33卷
，如图3，中央燃料气管线将会停止向燃烧室供燃料，中EMV阀关闭°机组通过主燃料气管线及次级燃料气管线来供给燃料气，分别进入到燃烧室的不同燃烧区域。通燃料分配，保的火焰温度，提供想的+0(的灵活。次级燃烧区进燃烧主燃烧区产生
图3DLE机组设计燃烧切换模式
(4)
DLE桶形燃烧室工作时，若燃料气不当会产，引起机械共振，，DLE设计具分流的次级低流量燃料气管燃烧。当机组 超标，比磁阀将自动以2%的关闭，次级燃烧区内的热性，燃烧，直
的可接受水平时，系统动返均分流。
4运行管理建议
4.1加强机组启动过程的监视
常规燃气轮机在点火后，小负荷转速状，各运行即说明机组启动。DLE机型的燃料气是通燃料气管线分级、分阶段供燃烧室的不同区域燃烧，机组最小负荷后，并不能表明燃料气管都能运行正常，需要继续通机组负50%以，机组至DLE运行模式，运行正常后，才表明机组启动，仪表、阀门、系统管线等进入正常工作状态。
4.2加强机舱内燃料气管
常规排放燃气轮机的燃料气管线只，而DLE机组燃料气管线，燃料气管线都监测仪表，固点多，线缆也，系统较为，叉接触，如果出现松动叉接触，机组运行期间的轻微高频振动，管线之、管线和线缆的损而损伤管线缆。
须常，及时发现和管路的松动叉接触现象，燃料事故的发生。
4.3加强控制
DLE机组系统的燃料部分较为。机组运行期间，机组燃料气系统供给压力、温、开运行的监视，定期视机组控服务器、机、模块、机组箱装体内的可燃气头、火焰监头的工作状态，火监测系统仪器仪表、探头于正常工作状态)3*o 4.4关注机组燃烧稳定性
运行期间的压缩机工况调整要尽幅度转速和压力的。针气长输管道燃气轮机，本身就是工况运行，管
负荷决燃气轮机负荷，，机组在不同燃烧模进行
，机组的燃烧性。因为DLE机组的燃烧空燃比接近于贫燃富氧的燃烧极限，燃烧性
，燃烧不就产生火焰筒承受压力的剧烈脉动，火、熄火机组跳机，火焰筒、、热通部件的烧损或者疲劳损伤，进而影响机组〔4*。
4.5加强机修管理
DLE燃烧技术对燃烧器的周期影响非常明显。燃烧器出现燃烧不，会产火焰筒压力的剧烈脉动，同时伴随有不同的，所DLE机组都专门安装仪，通
监机组的，燃烧器燃烧的状，并通系统时机组燃料供，
轻对机组热通道部件的影响。所，DLE机组要执行供应商的机组维建议，不将机组常规非DLE机组的维护方进行维护。开展机组热通道部件孔，燃料气系统的全面和测试，机组安全；运行：5*。
4.6建议进行合成油再循环回路改造
DLE机组的燃料气系统管线机部分空间，合成油于箱部，进、回油管路的长。启机期间,46R的合成油
流经低温合成油管路进入燃气发生器，合油中央轴承区域时，油温，，中承前、后的合成油差压，常触发停机信号。目前在中央轴承合成油的供油、回油管线热装置，并覆盖
第4期西气东输管道低排放燃气轮机运行65
可拆卸保温层，解决了机组启动问题。但机组运行期间，合成油温度会很高，所以机组启动成功后，又必须把保温层拆下，给现场运行带来不便，建议择机对合成油外围管路改造，增加再循环回路。机组启动前，让合成油外围管路一直处于油循环状态，保证合成油管线温度与合成油一致，确保冬季机组顺利启动。
5结语
由于DLE燃气轮机燃烧室部件采用了更复杂、更环保的设计工艺，能够实现燃气轮机尾气中低污染物排放，满足越来越严格的环保要求,DLE燃气轮机是未来燃气轮机发展的必然趋势。目前，西气东输天然气管道系统有100多台常规排放燃气轮机，未来也必然要响应国家环保政策，逐步开启常规排放燃烧系统的DLE技术改造。DLE技术改造在现有燃气轮机的运行操作和维护检修基础上又有了更高要求。此外，DLE技术的燃烧模式、燃烧稳定性、燃料系统的复杂性以及机组的频繁变工况运行等决定了对燃气轮机运行管理人员素质、维护检修策略和维护检修操作人员的素质又提出了更高的要求。所以，搞好现有三台DLE燃气轮机的运行操作和维护检修管理，积累经验，总结和摸索出一套完善的DLE燃气轮机的运行管理经验和维护检修策略，为后续常规排放燃气轮机的DLE改造和应用提供指导和帮助。
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Operation on DLE Gas Turdine in West to East Gas Pineline
Guo Gang1，Ll Hao2，Xiao Yanjun2
(1.Compressor depaOment of West-East Gas Piyeline Company，Shanghai200122，China；
2.Yinchuan Department of West-East Gas Pipeline Company，Yinchuan765000，China)
Abstract:DLE gas turbine had been used in Yanchl station in Zhong-Jing gas piyeline of west to east gas pixeline•Combustion system of DLE gas turbine has been improved comparing to conventional emission gas turbine，the firing temperature is controlled through fuel premixing and lean combustion，the NO”emission keeps the low level.But the noise，rumble and oscillation will be produced if fuel control mismatch with the right temperature，and combustion line，TP duct and hot section wil l damage.In this paper，we wil l make a introduction on the DLE thchnology of gas turbine in Yanchl station，and propose some suggestions for operation and maintenanco management.
Key wo U s:gas turbine for gas pipeline；DLE technology；operation and management
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