9E聯(lián)合循環(huán)機(jī)組汽輪機(jī)冷態(tài)啟動(dòng)優(yōu)化

張洪雨

摘 要：目前多數(shù)聯(lián)合循環(huán)電廠都采用APS一鍵啟停技術(shù)來(lái)提高自動(dòng)化水平，但是在機(jī)組啟動(dòng)初期由于對(duì)余熱鍋爐蒸汽參數(shù)的控制不理想，使得多數(shù)聯(lián)合循環(huán)電廠在啟動(dòng)初期到達(dá)汽機(jī)沖車參數(shù)時(shí)間較長(zhǎng)，延長(zhǎng)了機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間。本文通過(guò)對(duì)于機(jī)組啟動(dòng)初期蒸汽參數(shù)的合理控制，減少了到汽機(jī)沖車參數(shù)的時(shí)間，達(dá)到了減少啟動(dòng)時(shí)間和能源消耗等。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)?dòng)優(yōu)化；脹差；安全性；經(jīng)濟(jì)性

中圖分類號(hào)： TK47 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

某廠機(jī)組配置為：燃機(jī)是西門子SGT5-2000E、余熱鍋爐是光華鍋爐UG-SCC5-2000E-R、汽輪機(jī)是上汽LZCB81-7.8/0.65/0.3型，機(jī)組為“一拖一”分軸布置。該廠在投運(yùn)初期通過(guò)努力實(shí)現(xiàn)了APS一鍵啟動(dòng)，但在燃機(jī)點(diǎn)火后余熱鍋爐蒸汽參數(shù)上升不理想，延長(zhǎng)了啟動(dòng)時(shí)間。我們通過(guò)對(duì)于高壓旁路的手動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)了在合理范圍內(nèi)快速提高蒸汽參數(shù)的目的，減少了到達(dá)汽機(jī)啟動(dòng)的時(shí)間。我們通過(guò)分析余熱鍋爐蒸汽參數(shù)上升過(guò)程來(lái)說(shuō)明這一過(guò)程，并對(duì)比APS啟動(dòng)和優(yōu)化啟動(dòng)后汽機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中的主要參數(shù)，說(shuō)明沒(méi)有對(duì)汽機(jī)啟動(dòng)產(chǎn)生負(fù)面影響。

一、機(jī)組APS啟動(dòng)過(guò)程

蒸汽-燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程主要是啟動(dòng)前的準(zhǔn)備、燃機(jī)啟動(dòng)并網(wǎng)、汽機(jī)啟動(dòng)并網(wǎng)、聯(lián)合循環(huán)至規(guī)定負(fù)荷等。

我們通過(guò)APS一鍵啟停操作來(lái)控制機(jī)組啟動(dòng)，并在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)置斷點(diǎn)來(lái)完成啟動(dòng)中遇到的重大操作，在理想狀態(tài)下由燃機(jī)啟動(dòng)到汽機(jī)啟動(dòng)時(shí)間在150min。

二、優(yōu)化啟動(dòng)方法

在實(shí)際工作中我們發(fā)現(xiàn)燃機(jī)點(diǎn)火后由于高旁開(kāi)度較大，使得余熱鍋爐主汽壓力上升較慢，所以我們?cè)趩?dòng)中刻意控制高旁開(kāi)度來(lái)優(yōu)化主汽壓力的變化，在汽機(jī)沖車前在降低主汽壓力來(lái)使主蒸汽獲得較高的過(guò)熱度，從而滿足汽機(jī)沖車條件，達(dá)到節(jié)約啟動(dòng)時(shí)間的目的。

三、安全性和經(jīng)濟(jì)性對(duì)比

1.我們優(yōu)化了機(jī)組啟動(dòng)，使得汽機(jī)在沖車前的主蒸汽參數(shù)得到了優(yōu)化，但是這些優(yōu)化后的蒸汽能否滿足汽機(jī)的啟動(dòng)要求，我們通過(guò)這兩次機(jī)組的啟動(dòng)來(lái)對(duì)比，首先是APS啟動(dòng)方式啟動(dòng)時(shí)汽機(jī)的主要參數(shù)變化情況，如圖1所示。

其次是優(yōu)化后汽機(jī)的主要參數(shù)變化情況，如圖2所示。

通過(guò)兩次機(jī)組啟動(dòng)對(duì)比我們可以看出，汽機(jī)啟動(dòng)主要參數(shù)變化不大，機(jī)組的最大振動(dòng)（5瓦Y向）、脹差、軸位移、機(jī)組膨脹和上下缸溫度都在合理范圍內(nèi)，兩次啟動(dòng)沒(méi)有明顯差別。

2.機(jī)組優(yōu)化啟動(dòng)控制中，由于開(kāi)始階段主蒸汽壓力上升較快，需要監(jiān)視主蒸汽管道壁溫、主蒸汽溫度、主蒸汽壓力變化速率等不超限，圖3為機(jī)組優(yōu)化啟動(dòng)中各數(shù)值變化。

由圖3、表1可見(jiàn)在優(yōu)化啟動(dòng)中余熱鍋爐最開(kāi)始起壓過(guò)程中主汽溫度溫升率較快，在進(jìn)入優(yōu)化區(qū)間（02：10～03：10）后能夠滿足溫升率3.3℃/min的起壓溫升。在整個(gè)優(yōu)化過(guò)程中我們能夠明顯看出主調(diào)門內(nèi)外壁金屬溫度能夠滿足一般溫升率3℃/min的要求；主汽壓力在優(yōu)化區(qū)間內(nèi)增長(zhǎng)明顯，其余時(shí)間滿足廠家給出0.025MPa/min的要求，在優(yōu)化過(guò)程中需要得到有效控制才能確保機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。

3.機(jī)組啟動(dòng)節(jié)約了大量的時(shí)間，這樣的操作給我們帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)利益，按機(jī)組并網(wǎng)后最低負(fù)荷150MW、大氣溫度16℃、天然氣耗量34000Nm3/h計(jì)算，機(jī)組15min產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益是：

（150000kwh*0.7556元/kwh-34000Nm3*2.51元/Nm3）*（15min/60min）=7000元

即節(jié)約啟動(dòng)時(shí)長(zhǎng)15Min后最少產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益為7000元。

結(jié)論

1.蒸汽-燃機(jī)聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的優(yōu)化啟動(dòng)在確保機(jī)組運(yùn)行安全穩(wěn)定的前提下，達(dá)到了節(jié)約啟動(dòng)時(shí)間、減少能源消耗、增加經(jīng)濟(jì)效益的目的，這樣的方法值得大家學(xué)習(xí)、推廣。

2.在優(yōu)化中我們要切實(shí)了解機(jī)組狀態(tài)，控制好主汽溫度、主汽壓力、主汽過(guò)熱度和主汽管道溫升率、汽機(jī)上下缸壁溫差等，確保機(jī)組的啟動(dòng)安全。

參考文獻(xiàn)

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