燃氣-蒸汽聯合循環機組冷_溫態暖機優化

曹裕靈

廣東惠州天氣發電有限公司

燃氣-蒸汽聯合循環機組冷_溫態暖機優化

曹裕靈

廣東惠州天氣發電有限公司

當前，隨著我國經濟發展速度的不斷加快，為滿足社會生產與人們日常生活的需要，電力行業得到快速發展。作為火力發電廠中重要的組成設備，燃氣—蒸汽聯合循環機組的應用，不僅能夠有效階段火力發電所產生的環境污染問題，更能促使熱效率得以大幅度提升。這也使得燃氣—蒸汽聯合循環技術，成為現階段我國火力發電中所應用到的主要技術形式。在燃氣—蒸汽聯合循環機組應用時，汽機的冷、溫態啟動，均采用暖機模式。然而在汽機冷態啟動過程中，會由于燃機負荷與汽機蒸汽的參數過高，而導致暖機時間超出既定范圍，從而在導致設備損耗提升的同時，也對整體機組的運行性能產生了制約。本文通過對燃氣—蒸汽聯合循環機組的冷穩態暖機模式進行分析與優化，將此類問題有效解決。以期通過本文的研究，為火力發電廠熱效率的進一步提升，做出自己應有的貢獻。

燃氣—蒸汽聯合循環機組；冷態；溫態

目前，我國部分火力發電廠所引進的燃氣—蒸汽聯合循環機組通常為V94.3A型，而輸出功率達到270MW。此種燃氣—蒸汽聯合循環機組通過單一的暖機模式進行汽機高壓缸的啟動，這不僅會導致汽機閥門存在較為嚴重的截流情況，更會因暖機時間超出規定時長而致使設備的損耗程度增加。同時，通過此種單一暖機模式，更會影響冷態機組的調峰性能，并顯著降低暖機的節能環保效果。對此，應對燃氣—蒸汽聯合循環機組冷、溫態暖機模式進行細致的分析，并從中找尋出解決此類問題的措施。唯有如此，才能確保在汽機啟動并未增加設備損耗的基礎上，促使火力發電廠的熱效率得以顯著提升。從而增強機組設備的經濟性與穩定性。因此，對于“燃氣—蒸汽聯合循環機組冷、溫態暖機優化”的研究，就具有極大的現實意義。

一、燃氣—蒸汽聯合循環機組冷、溫態暖機優化原則

（一）聯合循環機組的優化達成目標

首先，對燃氣—蒸汽聯合循環機組進行優化前的現場試驗與運行數據分析，以此對符合汽機各類溫度態勢下的暖機參數做出明確掌握。并且，此種現場試驗與運行數據的分析過程，需要以燃機、汽機、以及余熱鍋爐的穩定運行為前提[1]。

其次，對發電廠中燃氣—蒸汽聯合循環機組內的燃機和汽機，進行控制回路功能性的研究，并以此發現燃機與汽機在運行過程中，控制回路所具備的運行特點及存在問題。同時，在找尋出控制回路問題癥結所在后，修正其控制邏輯，并對其原有運行參數等進行細致的調整。而后，通過對燃氣—蒸汽聯合循環機組的再啟動試驗與調試，將燃氣—蒸汽聯合循環機組中汽機的各個溫度態勢下的最優啟動控制模式做出設定。

（二）聯合循環機組的優化工序

1.對燃氣—蒸汽聯合循環機組中的逐個控制回路做出功能分析與邏輯判斷，將其與汽機暖機相匹配的控制模式做出明確認知，并明確出機組控制模式在設計階段的判定依據。

2.對燃氣—蒸汽聯合循環機組中的各個階段壓力與溫度闡述進行分析，并使其與控制回路進行對比功能分析與邏輯判斷，以此判定出汽機的各個溫度態勢下，所做出的控制原理。

3.對奇跡啟動暖機的應力余量做出分析，并同步分析出應力余量所設定出的控制范圍。

4.對暖機控制模式做出設計階段的判定依據分析，并依據試驗過程，將機組運行參數與汽機暖機特性等做出明確認知。并由此找尋出控制模式的弊端，以及進行關鍵控制部位切換時的控制性參數[2]。

5.對汽機暖機控制參數做人工調控，并對汽機啟動各個溫度態勢下的暖機模式做出測試，觀察暖機參數的變化范圍。同時，對汽機暖機過程中旁路、調門、以及疏水等控制參數做到明確認知。

6.對機組控制邏輯做出改良，轉變原有暖機的單一啟動模式，并以此制定出不同溫度態勢下的暖機復合型模式。同時，進行燃機與汽機啟動邏輯的修正，使之能夠達成全程自動化切換模式效果。

二、燃氣—蒸汽聯合循環機組冷、溫態暖機優化措施

（一）燃機負荷與溫度指令的優化處理

對汽機啟動的負荷與溫度指令進行優化，即是在原控制模式下，對汽機啟動負荷進行添加，并對溫度指令模塊添加計算功能與冷、溫、熱太啟動判定功能。首先，對汽機啟動負荷與溫度定制做三段式設定，并與三種溫度態勢參數相對應，即冷態參數為65MW/420℃；溫態參數為100MW/500℃；而熱態參數值為130MW/ 540℃[3]。并且，此三段式設定所對應的溫度態勢參數會受到環境溫度的影響而做出必要的修正。其次，將汽機冷態啟動中不同階段的燃機負荷與溫度定值等設定成變負荷與溫度控制模式。最后，將汽機的各個溫度態勢下的暖機負荷與溫度控制，達成全程自動化切換模式效果。

（二）汽機啟動壓力指令優化處理

對于汽機啟動壓力進行指令的邏輯優化，即是在原有控制模式下，加入計算功能與汽機溫度態勢啟動判定功能等模塊。而通過此類多種模塊的添加，能夠確保汽機啟動壓力指令具有多種新式功能。首先，對汽機啟動壓力所具備的定值做出三段式設定，并與三種溫度態勢壓力參數定值做出對應，即冷態壓力參數定值設定為5MPa；溫態壓力參數定值設定為6.5MPa；而熱態壓力參數定值則設定為8MPa。其次，汽機冷態啟動過程中的不同階段壓力定值，轉變為由壓力定值進行控制。最后，汽機各個溫度態勢下，暖機模式所產生的壓力參數控制，也應達成全程自動化切換模式效果。

三、結語

綜上所述，由于單一暖機模式的影響，導致燃氣—蒸汽聯合循環機組在汽機冷態啟動時，暖機時長過高，不僅會導致設備損耗程度增加，更會影響到暖機運行的節能環保性能等。對此，應通過增加汽機啟動負荷、并對汽機冷、溫態啟動加入斷定功能模塊等方式做出優化。唯有如此，才能在降低機組氣耗的同時，促使高壓缸升溫速度加快，并降低調門節流。從而使電廠的經濟收益得以提升。

[1]瞿虹劍,俞衛,邵良,王鑫.燃氣—蒸汽聯合循環機組冷、溫態暖機優化[J].電力與能源,2015,03:408-412，

[2]陳堅紅,顧正皓,張夢可,丁陽俊,毛志偉,盛德仁.燃氣—蒸汽聯合循環機組的汽輪機啟動過程優化[J].浙江電力,2014,10:40-44，

[3]吳海濱.基于一次調頻功能的M701F型燃氣蒸汽聯合循環機組控制系統優化[J].熱力發電,2012,12:61-64+67，