鄭志明（中油國際管道公司）

中油國際管道公司海外某天然氣項(xiàng)目運(yùn)行壓氣站場13 座，其中6 座使用LM2500+DLE 燃機(jī)19臺(tái)、7 座使用西門子RB211-24G DLE 燃機(jī)23 臺(tái)。隨著天然氣輸氣量的提高，燃機(jī)天然氣消耗占比逐步升高。目前項(xiàng)目燃機(jī)自耗氣占比達(dá)到管線年度輸氣量的1.3%，自耗氣已成為管道運(yùn)行的最大成本。近年來公司著力推行精細(xì)、集約化管理，持續(xù)推進(jìn)降本增效[1-2]。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)從實(shí)踐情況出發(fā)，對(duì)GE LM2500+DLE 燃機(jī)運(yùn)行效率及能耗開展研究。經(jīng)過長期實(shí)踐發(fā)現(xiàn)能從2 個(gè)方面降低自耗氣：發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)LM2500+DLE 燃機(jī)的燃燒室在5 種運(yùn)行模式重疊區(qū)域的節(jié)能現(xiàn)象及原理；通過對(duì)LM2500+DLE燃機(jī)燃燒室火焰溫度熱力學(xué)模型的研究，發(fā)現(xiàn)在燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)防喘排氣閥（CDP 閥門）開度70%～20%范圍內(nèi)，通過人為降低燃燒室火焰溫度模型上限邊界溫度ΔT（降低的溫度ΔT以不引起燃燒室動(dòng)態(tài)噪聲PX36 及NOX、CO 超標(biāo)為參考）實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的現(xiàn)象及原理。

公司計(jì)劃分兩個(gè)階段對(duì)GE LM2500+DLE 燃機(jī)節(jié)能減排方法進(jìn)行應(yīng)用并推廣。第一階段預(yù)期目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)年節(jié)能361×104m3（標(biāo)況，下同）天然氣，第二階段在熟練DLE 標(biāo)定工程師的配合下預(yù)期目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)年額外節(jié)能126×104m3天然氣，最終有望實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目年節(jié)能487×104m3天然氣目標(biāo)。按照每立方米天然氣燃燒產(chǎn)生1 924.68 g CO2計(jì)算，每年可望達(dá)成減排9 373 t CO2的目標(biāo)，按照2021 年最低碳匯價(jià)格40 歐元/t 計(jì)算，年預(yù)計(jì)節(jié)省/獲得出售碳匯約37.5 萬歐元權(quán)益。

1 火焰燃燒機(jī)理和NOx 排放

1.1 實(shí)現(xiàn)低NOx 排放的途徑

燃燒溫度對(duì)熱力型NOx 的生成起到?jīng)Q定性作用，隨著溫度的升高熱力型NOx 的生成速度呈指數(shù)規(guī)律迅速增長。GE LM2500+DLE 采用預(yù)混合稀薄燃燒降低燃燒火焰溫度來控制NOx，預(yù)混合燃燒是將燃料氣和空氣先進(jìn)行混合然后一起導(dǎo)入燃燒室內(nèi)進(jìn)行燃燒。空燃比與NOx 排放關(guān)系見圖1。排放物與空燃比顯示預(yù)混合燃燒工況范圍較窄、燃燒溫度較低，相對(duì)應(yīng)的NOx 排放產(chǎn)物也較低；通過改變?nèi)紵Ｊ娇刂瓶杖急?，采用預(yù)混合燃燒方式來降低火焰溫度是降低NOx 的有效途徑[3-4]。

圖1 空燃比與NOx 排放關(guān)系Fig.1 Relationship between air fuel ratio and NOx emissions

1.2 實(shí)現(xiàn)低NOx 排放的代價(jià)

通過降低空燃比降低燃燒火焰溫度，燃燒處于貧氧狀態(tài)，造成燃燒不充分熱效率下降，CO 排放上升，因此DLE 機(jī)組相比于SAC 機(jī)型熱效率低3%～5%。CO 和NOx 排放隨著空燃比的增加呈現(xiàn)剪刀差；隨著空燃比的增加、O2含量的增加燃燒逐漸改善，CO 排放先是逐漸下降，當(dāng)空燃比達(dá)到0.7 左右時(shí)CO排放達(dá)到最低值。NOx 排放基本與燃燒溫度趨勢(shì)保持一致，因此控制CO 和NOx最佳排放區(qū)間。

2 LM2500+DLE 機(jī)型特點(diǎn)

2.1 燃燒室結(jié)構(gòu)

LM2500+DEL 機(jī)型為環(huán)形燃燒室結(jié)構(gòu)，在環(huán)形燃燒室均勻分布著3 環(huán)燃料氣預(yù)混器，具體分為A環(huán)（30 個(gè)）、B 環(huán)（30 個(gè)）、C 環(huán)（15 個(gè)），每一環(huán)都配備獨(dú)立的燃料氣計(jì)量閥（FCV104，F(xiàn)CV105，F(xiàn)CV107）；其中A 環(huán)和C 環(huán)額外配備10 個(gè)支氣管控制閥20SV1-20SV10 來輔助控制燃料氣進(jìn)氣量。

2.2 LM2500+DLE 機(jī)型CDP 閥（BLEED VALVE）

燃?xì)廨啓C(jī)的壓氣機(jī)防喘泄放閥（CDP 閥）是一種液壓伺服閥，CDP 閥的一端連接著壓氣機(jī)第16級(jí)排氣至燃燒室預(yù)混器間的擴(kuò)散段，另一端直連燃機(jī)的排氣煙道；DLE 機(jī)型CDP 閥門的另一重要作用是通過不同的開度來調(diào)節(jié)進(jìn)入燃燒室內(nèi)的空氣量，實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒室空燃比進(jìn)行微調(diào)。

3 第一階段節(jié)能減排

3.1 LM2500+DLE 機(jī)型燃燒模式

GE LM2500+DLE 燃機(jī)的燃燒室在啟動(dòng)及加載等不同工況下會(huì)選擇不同的燃燒模式，其機(jī)組燃燒分為B、B+C/2、BC、AB、ABC 五種模式見圖2。GE LM2500+DLE 機(jī)型通過切換不同燃燒模式及調(diào)節(jié)CDP 閥門開度來控制進(jìn)入燃燒室內(nèi)天然氣和空氣的比例，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)空燃比的微調(diào)，達(dá)到控制火焰溫度的目的，使火焰溫度維持在CO 和NOx 最佳排放區(qū)間。

圖2 機(jī)組燃燒模式Fig.2 Combustion mode of units

GE LM2500+DLE 燃機(jī)的燃燒室為環(huán)形燃燒室，為實(shí)現(xiàn)低排放目的，環(huán)形燃燒室從內(nèi)到外均勻布置了3 環(huán)共計(jì)75 個(gè)燃料氣預(yù)混器，LM 2500+DLE燃燒室及燃料預(yù)混器模型見圖3。C 環(huán)（15個(gè)）、B 環(huán)（30 個(gè)）、A 環(huán)（30 個(gè)），每1 環(huán)燃料氣預(yù)混器由1 個(gè)燃料氣計(jì)量閥控制：其中C 環(huán)每3 個(gè)預(yù)混器為1組，由1 個(gè)燃料氣分級(jí)閥控制，共計(jì)5 個(gè)分級(jí)閥；B環(huán)30 個(gè)預(yù)混器直連燃料氣計(jì)量閥，同時(shí)1 個(gè)分級(jí)閥控制B 環(huán)15 個(gè)帶ELBO 孔（增強(qiáng)預(yù)混燃燒穩(wěn)定性）旋流器的補(bǔ)燃；A 環(huán)每6 個(gè)預(yù)混器為1 組，由1 個(gè)燃料氣分級(jí)閥門控制，共計(jì)5 個(gè)分級(jí)閥。天然氣由供氣管引入，并通過旋流器葉片上預(yù)留的注射孔與高壓空氣均勻混合噴入燃燒室進(jìn)行燃燒，預(yù)混燃燒火焰的溫度均勻且被嚴(yán)格限定在溫度模型范圍內(nèi)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)CO 和NOx 排放小于25×10-6）的目標(biāo)。燃燒室火焰溫度模型見圖4。依靠燃機(jī)控制程序，根據(jù)負(fù)載及預(yù)設(shè)的低排放標(biāo)定數(shù)據(jù)控制燃料氣供氣量及CDP 閥門開度維持在最佳區(qū)間[5-6]。

2011年，水利部選定在湖北省境內(nèi)的漢江流域、江蘇省和北京、寧波、大連、青島、無錫、蘇州、紹興、中山等8個(gè)城市開展水利現(xiàn)代化試點(diǎn)工作，要求各試點(diǎn)地區(qū)編制水利現(xiàn)代化規(guī)劃，指導(dǎo)水利現(xiàn)代化建設(shè)。水利現(xiàn)代化規(guī)劃是新事物，如何合理把握規(guī)劃定位、規(guī)劃任務(wù)、規(guī)劃目標(biāo)，是規(guī)劃編制中值得探討的重要問題。

圖3 燃燒室及燃料預(yù)混器模型Fig.3 Combustion chamber and fuel premixer model

圖4 燃燒室火焰溫度模型Fig.4 Flame temperature mode of combustion chamber

燃機(jī)點(diǎn)火至怠速階段燃燒模式為B 模式：B 環(huán)30 個(gè)預(yù)混器獲得燃?xì)夤?yīng)開始工作，燃燒室火焰溫度根據(jù)低排放標(biāo)定數(shù)據(jù)跟隨紅色線軌跡移動(dòng)；怠速至5%負(fù)載階段燃燒模式為B+C/2 模式：B 環(huán)30 個(gè)以及C 環(huán)9 個(gè)預(yù)混器獲得燃料氣供應(yīng)進(jìn)行工作，燃燒室火焰溫度根據(jù)低排放標(biāo)定數(shù)據(jù)跟隨紅色線軌跡移動(dòng)。以此類推，燃燒模式受負(fù)荷影響依次經(jīng)歷B、B+C/2、BC，AB，ABC 共計(jì)5 種模式。

隨著機(jī)組輸出功率的變化，燃燒模式不斷改變，參與燃燒的燃料預(yù)混器數(shù)量也不斷變化，以實(shí)現(xiàn)不同工況下燃燒室火焰處于較低CO 和NOx 排放的狀態(tài)。

3.2 運(yùn)行模式與節(jié)能關(guān)系

燃燒室火焰溫度受低排放標(biāo)定影響跟隨紅色溫度控制線移動(dòng)；燃機(jī)轉(zhuǎn)速提升，燃料氣供應(yīng)量逐步增大，CDP 閥開度逐步減小至0，當(dāng)燃燒室火焰溫度到達(dá)模型右邊界，如果繼續(xù)增加燃料氣供應(yīng)量，溫度繼續(xù)上升直至模式跳變?cè)O(shè)定點(diǎn)后切換下一個(gè)燃燒模式；反之燃機(jī)轉(zhuǎn)速降低，燃料氣供應(yīng)量逐步減小，CDP 閥門開度逐步增大至100%，燃燒室火焰溫度到達(dá)模型左邊界，如果繼續(xù)減少燃料氣供應(yīng)量，燃燒室火焰溫度持續(xù)下降至模式跳變?cè)O(shè)定點(diǎn)后切換下一個(gè)燃燒模式[7-9]。

燃燒模式從B 至ABC 共有4 處工況，且是相互重疊的。LM 2500+DLE 轉(zhuǎn)速重疊示意圖見圖5（重疊區(qū)域是DLE 標(biāo)定所必須，如無重疊區(qū)域?qū)?dǎo)致燃燒模式無法正常切換），重疊區(qū)域意味著在同一轉(zhuǎn)速下有可能處于兩種不同的燃燒模式，并存在兩種不同效率及燃料氣消耗量[10]。

圖5 LM2500+DLE 轉(zhuǎn)速重疊示意圖Fig.5 Schematic diagram of LM 2500+DLE speed overlap

重疊區(qū)域CDP 閥門開度的大小決定了進(jìn)入燃燒室的空燃比，同時(shí)也影響著壓氣機(jī)的效率。CDP 閥門開度大，泄放掉的壓縮空氣多，壓氣機(jī)整體效率降低，將導(dǎo)致燃機(jī)整體效率降低，進(jìn)而增加能耗。燃機(jī)以空氣為介質(zhì)，基于Brayton 循環(huán)為理論基礎(chǔ)，溫、熵圖見圖6。壓氣機(jī)入口空氣狀態(tài)為1，經(jīng)壓縮后壓氣機(jī)排氣端空氣狀態(tài)為2，如為理想循環(huán)，空氣經(jīng)過等熵壓縮后排氣口空氣的狀態(tài)為2S。為簡化理解和計(jì)算，計(jì)算理想循環(huán)狀態(tài)下的壓氣機(jī)效率，根據(jù)Brayton 循環(huán)，理想循環(huán)下效率公式為：

圖6 燃機(jī)溫、熵圖Fig.6 Temperature and entropy of gas turbine

式中：Nc為壓氣機(jī)效率，%；h2s為經(jīng)等熵壓縮后壓氣機(jī)排氣口空氣的焓值，kJ/kg；h2為壓氣機(jī)排氣口空氣實(shí)際焓值，kJ/kg；h1為壓氣機(jī)進(jìn)氣口空氣實(shí)際焓值，kJ/kg；T2s為經(jīng)等熵壓縮后壓氣機(jī)排氣口熱力學(xué)溫度，K；T2為壓氣機(jī)排氣口空氣實(shí)際測(cè)量熱力學(xué)溫度，K；T1為壓氣機(jī)進(jìn)氣口空氣實(shí)際測(cè)量熱力學(xué)溫度，K；p2為壓氣機(jī)排氣口空氣壓力，kPa；p1為壓氣機(jī)進(jìn)氣口空氣壓力，對(duì)燃機(jī)而言等于大氣壓力，kPa；K為比熱比，即定壓比熱與定容比熱之比，在空氣動(dòng)力學(xué)中，空氣的k值常取為1.40。

燃燒模式重疊區(qū)域（如BC/AB 或AB/ABC 模式）同樣輸出功率（轉(zhuǎn)速）情況下CDP 閥門開度差距約30%～70%，CDP 閥門開度越大泄放掉的壓縮空氣越多，將導(dǎo)致壓氣機(jī)排氣端壓力、溫度降低，壓氣機(jī)效率下降，燃機(jī)能耗增高。選取LM2500+DLE燃機(jī)AB 和ABC 燃燒模式重疊區(qū)域數(shù)據(jù)：動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)速5 324 r/min，T2（壓氣機(jī)入口溫度）31.26 ℃，p2（壓氣機(jī)入口壓力）92.60 kPa，AB 模式p3（壓氣機(jī)排氣端測(cè)量壓力）1 386.88 kPa，T3（壓氣機(jī)排氣端測(cè)量溫度）435.57 ℃，按照Brayton 循環(huán)計(jì)算壓氣機(jī)效率為88.34%；ABC 模式p3（壓氣機(jī)排氣端測(cè)量壓力）1 354.48 kPa，T3（壓氣機(jī)排氣端測(cè)量溫度）431.12 ℃，按照Brayton 循環(huán)計(jì)算壓氣機(jī)效率為87.80%。由此可見，CDP 閥門開度與燃機(jī)總體效率及能耗息息相關(guān)，CDP 閥門開度越大，泄放掉的高壓空氣越多，燃機(jī)能耗越高。

以中油國際管道公司海外某天然氣項(xiàng)目LM2500+DLE 燃機(jī)驅(qū)動(dòng)PCL603 壓縮機(jī)為例，機(jī)組從準(zhǔn)備加載動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)速3 965 r/min 到最大負(fù)荷轉(zhuǎn)速6 405 r/min，中間存在3 個(gè)轉(zhuǎn)速重疊區(qū)域，每個(gè)重疊區(qū)域約200～500 r/min（低排放標(biāo)定結(jié)果不同，重疊區(qū)間不等），轉(zhuǎn)速重疊區(qū)域節(jié)能預(yù)測(cè)見表1。

表1 轉(zhuǎn)速重疊區(qū)域節(jié)能預(yù)測(cè)Tab.1 Energy conservation prediction of speed overlapping area

3.3 節(jié)能運(yùn)行

了解燃燒模式重疊區(qū)域的節(jié)能原理，為實(shí)現(xiàn)機(jī)組的節(jié)能運(yùn)行需要做到以下幾點(diǎn)：

1）LM2500+DLE 機(jī)組每年夏季及冬季開展兩次低排放標(biāo)定作業(yè)，需記錄燃燒模式切換對(duì)應(yīng)的動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速重疊區(qū)間見表2。

表2 轉(zhuǎn)速重疊區(qū)間Tab.2 Speed overlap interval

2）運(yùn)行工況確認(rèn)。

3）確認(rèn)CDP 開度，CDP 閥門開度是否大于70%。

4）確認(rèn)PT 轉(zhuǎn)速，PT 轉(zhuǎn)速是否位于轉(zhuǎn)速重疊區(qū)域。

5）確認(rèn)上述CDP 和PT 轉(zhuǎn)速均符合要求，機(jī)組即能轉(zhuǎn)入節(jié)能運(yùn)行。降低機(jī)組轉(zhuǎn)速使燃燒模式降入低一階的模式，再根據(jù)運(yùn)行要求提高機(jī)組轉(zhuǎn)速，即可達(dá)到節(jié)能運(yùn)行目的。

6）記錄燃燒模式變化前后同一轉(zhuǎn)速條件下燃料氣的消耗量，用于節(jié)能監(jiān)測(cè)及后續(xù)節(jié)能運(yùn)行研究。

7）如處于臨界運(yùn)行工況（低一階燃燒模式向高一階燃燒模式切換工況）可以通過在程序里對(duì)運(yùn)行模式參數(shù)進(jìn)行強(qiáng)制，使機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行在節(jié)能模式下；直到工況變更需要進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)速時(shí)去掉該強(qiáng)制值，使機(jī)組進(jìn)入正?？刂颇Ｊ?。該工況下需要關(guān)注燃燒室動(dòng)態(tài)噪聲數(shù)值（該數(shù)值反應(yīng)了燃燒是否平穩(wěn)），確保該數(shù)值小于17.2 kPa，如燃燒室動(dòng)態(tài)噪聲數(shù)值超過20.7 kPa 將影響燃燒穩(wěn)定性，導(dǎo)致機(jī)組降速至怠速甚至熄火，此種情況應(yīng)去掉運(yùn)行模式強(qiáng)制數(shù)值，正常切換至高一階燃燒模式。

3.4 節(jié)能效果

以中油國際管道公司海外某天然氣項(xiàng)目LM2500+DLE PCL603 機(jī)組為例，進(jìn)行節(jié)能效果分析。

1）2019 年冬季低排放標(biāo)定完成后機(jī)組PT(abc)pull—PT(ab)push 動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)速重疊轉(zhuǎn)速區(qū)間5 101～5 484 r/min，AB&ABC 模式轉(zhuǎn)速重疊區(qū)域能耗對(duì)照見表3，區(qū)間最高能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能及減排天然氣630 m3/h，最低節(jié)能減排492 m3/h，平均節(jié)能減排558 m3/h。

表3 AB-ABC 模式轉(zhuǎn)速重疊區(qū)域能耗對(duì)比Tab.3 Comparison of energy consumption in the speed overlap area of AB&ABC mode

2）2019 年冬季低排放標(biāo)定完成后機(jī)組PT(ab)pull—PT(bc)push 動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)速重疊轉(zhuǎn)速區(qū)間4 251～4 785 r/min，BC&AB 模式轉(zhuǎn)速重疊區(qū)域能耗對(duì)照見表4，最高節(jié)能減排788 m3/h，最低節(jié)能減排546 m3/h，平均節(jié)能減排694 m3/h。

3.5 應(yīng)用

2020 年選取項(xiàng)目1 個(gè)壓氣站為試點(diǎn)，該試點(diǎn)壓氣站機(jī)組年累計(jì)運(yùn)行時(shí)間約9 000 h，處于3 個(gè)重疊區(qū) 域：PT(bc)pull—PT(b+c/2)push、PT(ab)pull—PT(bc)push、PT(abc)pull—PT(ab)push累計(jì)運(yùn)行時(shí)間1 485 h，占總運(yùn)行時(shí)間約16.5%，在重疊區(qū)域采用節(jié)能運(yùn)行模式已實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排83.949×104m3天然氣，約合78×104m3天然氣。2020 年試點(diǎn)壓氣站燃機(jī)轉(zhuǎn)速重疊區(qū)域節(jié)能減排統(tǒng)計(jì)見表5。

表5 2020 年試點(diǎn)壓氣站燃機(jī)轉(zhuǎn)速重疊區(qū)域節(jié)能減排統(tǒng)計(jì)Tab.5 Statistics of energy conservation and emission reduction in areas with overlapping gas turbine speeds in pilot compressor stations in 2020

3.6 節(jié)能減排應(yīng)用推廣前景

中油國際管道公司某海外項(xiàng)目有6 座壓氣站使用GE LM2500+DLE 燃機(jī)，共計(jì)19 臺(tái)。2 個(gè)壓氣站常年雙機(jī)運(yùn)行，雙機(jī)運(yùn)行的壓氣站燃機(jī)運(yùn)行于節(jié)能區(qū)間的時(shí)間占比越高，使用節(jié)能模式運(yùn)行節(jié)能效果會(huì)越明顯；剩余4 個(gè)壓氣站以75%單機(jī)運(yùn)行為主，冬季高輸量情況下25%雙機(jī)運(yùn)行為輔助。如全線推廣節(jié)能運(yùn)行，以每個(gè)壓氣站總累計(jì)運(yùn)行時(shí)間的5%在轉(zhuǎn)速重疊區(qū)域采用節(jié)能運(yùn)行，預(yù)計(jì)將節(jié)能減排180×104m3、7.5%將節(jié)能減排270×104m3、10%將節(jié)能減排達(dá)361×104m3天然氣，項(xiàng)目采用節(jié)能轉(zhuǎn)速運(yùn)行年節(jié)能減排測(cè)算見表6。

表6 采用節(jié)能轉(zhuǎn)速運(yùn)行壓氣站年節(jié)能減排測(cè)算Tab.6 Calculation of annual energy conservation and emission reduction in gas compressor station by using energy conservation rotational speed operation

4 第二階段節(jié)能減排

為實(shí)現(xiàn)此階段的節(jié)能減排，公司最少需要培養(yǎng)一位對(duì)燃機(jī)低排放標(biāo)定非常熟悉的工程師，能夠處理燃燒邊界引起的燃燒不穩(wěn)定問題以避免停機(jī)。

4.1 節(jié)能減排原理

1）根據(jù)燃燒室火焰溫度模型，CDP 閥開度100%～0%范圍內(nèi)，正常運(yùn)行燃機(jī)燃燒室火焰溫度預(yù)值等于溫度上限和下限的平均值。

2）CDP 閥開度在70%～20%范圍內(nèi)，通過人為降低燃燒室火焰溫度上限ΔT（降低的溫度ΔT以不引起燃燒室動(dòng)態(tài)噪聲及NOx、CO 超標(biāo)為參考）建議不超過原標(biāo)定參數(shù)上、下限溫差的25%為宜，降低ΔT后新的溫度上限將降低到C 線位置，新的燃燒室火焰溫度預(yù)值將降低至B 線位置；同一個(gè)功率參數(shù)將對(duì)應(yīng)兩個(gè)不同的CDP 閥開度D1 和D2，D1大于D2 意味著D1 工況下有更多的16 級(jí)壓縮空氣被直接排放至燃機(jī)的排氣煙道，按照Brayton 循環(huán)計(jì)算壓氣機(jī)效率將降低，導(dǎo)致燃機(jī)能耗增加。

3）節(jié)能減排效果。選取LM2500+DLE 機(jī)組加載階段3 個(gè)主要燃燒室運(yùn)行模式BC、AB、ABC 作對(duì)比，每種模式下選取3 個(gè)CDP 閥開度（70%、45%、20%）為測(cè)試點(diǎn)，通過降低溫度上限為：12.2 ℃，所能達(dá)到的節(jié)能減排效果見表7。隨著功率的提高節(jié)能效果從最初的21 m3/h 逐步增加到63 m3/h，此種模式節(jié)能效果不明顯，但可操作轉(zhuǎn)速范圍寬廣，約占總運(yùn)行轉(zhuǎn)速區(qū)間的40%，年累計(jì)節(jié)能效果也非?？捎^。

表7 降低DLE 標(biāo)定火焰上限為12.2 ℃節(jié)能統(tǒng)計(jì)Tab.7 Energy conservation statistics for adjusting DLE calibration flame upper limit at 12.2 ℃

4.2 第二階段節(jié)能減排應(yīng)用推廣前景

在第一階段節(jié)能減排推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)上，2 個(gè)壓氣站常年雙機(jī)運(yùn)行，3 個(gè)壓氣站以75%單機(jī)運(yùn)行為主，冬季高輸量情況下25%雙機(jī)運(yùn)行為輔助，1 個(gè)備用壓氣站。如推廣第二階段節(jié)能運(yùn)行模式，以40%運(yùn)行時(shí)間使用節(jié)能方法、單機(jī)每小時(shí)平均節(jié)能49 m3/h進(jìn)行測(cè)算，年預(yù)計(jì)節(jié)能效果見表8。

表8 ABC 線采用第二階段節(jié)能運(yùn)行模式年節(jié)能減排測(cè)算Tab.8 Annual energy conservation and emission reduction calculation for ABC line adopting the second stage energy conservation operation mode

5 運(yùn)行管理建議

1）第一階段，根據(jù)GE LM2500+DLE 轉(zhuǎn)速重疊區(qū)域的節(jié)能原理，指導(dǎo)運(yùn)行人員將機(jī)組運(yùn)行在高效節(jié)能區(qū)域，最高能夠達(dá)成每臺(tái)燃機(jī)791 m3/h 節(jié)能效果（20.42%節(jié)能效果）。每年夏季、冬季2 次燃機(jī)低排放標(biāo)定工作應(yīng)盡量擴(kuò)大每一種燃燒模式向高一階燃燒模式的跳轉(zhuǎn)上限即擴(kuò)大重疊區(qū)域，能夠增加節(jié)能減排效果。

3）第二階段，通過降低燃燒室TFLMAX 上限溫度，最高能夠達(dá)成每臺(tái)燃機(jī)63 m3/h 節(jié)能效果（1.13%節(jié)能效果）。夏季高溫易導(dǎo)致燃?xì)鉁u輪入口溫度達(dá)到報(bào)警值，機(jī)組控制模式將從動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)速控制模式切換至燃?xì)鉁u輪入口溫度控制模式，導(dǎo)致燃機(jī)功率下降，通過降低燃燒室上限溫度進(jìn)而減小燃機(jī)壓氣機(jī)排氣閥開度，引入更多的壓縮空氣進(jìn)入燃燒室降低燃?xì)鉁u輪入口溫度，機(jī)組將重回動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)速控制模式，提高功率，機(jī)組轉(zhuǎn)速可以提高150 r/min。