燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組冷_溫態(tài)暖機(jī)優(yōu)化

曹裕靈

廣東惠州天氣發(fā)電有限公司

燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組冷_溫態(tài)暖機(jī)優(yōu)化

曹裕靈

廣東惠州天氣發(fā)電有限公司

當(dāng)前，隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷加快，為滿足社會(huì)生產(chǎn)與人們?nèi)粘Ｉ畹男枰娏π袠I(yè)得到快速發(fā)展。作為火力發(fā)電廠中重要的組成設(shè)備，燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組的應(yīng)用，不僅能夠有效階段火力發(fā)電所產(chǎn)生的環(huán)境污染問題，更能促使熱效率得以大幅度提升。這也使得燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)技術(shù)，成為現(xiàn)階段我國火力發(fā)電中所應(yīng)用到的主要技術(shù)形式。在燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組應(yīng)用時(shí)，汽機(jī)的冷、溫態(tài)啟動(dòng)，均采用暖機(jī)模式。然而在汽機(jī)冷態(tài)啟動(dòng)過程中，會(huì)由于燃機(jī)負(fù)荷與汽機(jī)蒸汽的參數(shù)過高，而導(dǎo)致暖機(jī)時(shí)間超出既定范圍，從而在導(dǎo)致設(shè)備損耗提升的同時(shí)，也對整體機(jī)組的運(yùn)行性能產(chǎn)生了制約。本文通過對燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組的冷穩(wěn)態(tài)暖機(jī)模式進(jìn)行分析與優(yōu)化，將此類問題有效解決。以期通過本文的研究，為火力發(fā)電廠熱效率的進(jìn)一步提升，做出自己應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組；冷態(tài)；溫態(tài)

目前，我國部分火力發(fā)電廠所引進(jìn)的燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組通常為V94.3A型，而輸出功率達(dá)到270MW。此種燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組通過單一的暖機(jī)模式進(jìn)行汽機(jī)高壓缸的啟動(dòng)，這不僅會(huì)導(dǎo)致汽機(jī)閥門存在較為嚴(yán)重的截流情況，更會(huì)因暖機(jī)時(shí)間超出規(guī)定時(shí)長而致使設(shè)備的損耗程度增加。同時(shí)，通過此種單一暖機(jī)模式，更會(huì)影響冷態(tài)機(jī)組的調(diào)峰性能，并顯著降低暖機(jī)的節(jié)能環(huán)保效果。對此，應(yīng)對燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組冷、溫態(tài)暖機(jī)模式進(jìn)行細(xì)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(jī)啟動(dòng)并未增加設(shè)備損耗的基礎(chǔ)上，促使火力發(fā)電廠的熱效率得以顯著提升。從而增強(qiáng)機(jī)組設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性與穩(wěn)定性。因此，對于“燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組冷、溫態(tài)暖機(jī)優(yōu)化”的研究，就具有極大的現(xiàn)實(shí)意義。

一、燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組冷、溫態(tài)暖機(jī)優(yōu)化原則

（一）聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的優(yōu)化達(dá)成目標(biāo)

首先，對燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組進(jìn)行優(yōu)化前的現(xiàn)場試驗(yàn)與運(yùn)行數(shù)據(jù)分析，以此對符合汽機(jī)各類溫度態(tài)勢下的暖機(jī)參數(shù)做出明確掌握。并且，此種現(xiàn)場試驗(yàn)與運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析過程，需要以燃機(jī)、汽機(jī)、以及余熱鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行為前提[1]。

其次，對發(fā)電廠中燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組內(nèi)的燃機(jī)和汽機(jī)，進(jìn)行控制回路功能性的研究，并以此發(fā)現(xiàn)燃機(jī)與汽機(jī)在運(yùn)行過程中，控制回路所具備的運(yùn)行特點(diǎn)及存在問題。同時(shí)，在找尋出控制回路問題癥結(jié)所在后，修正其控制邏輯，并對其原有運(yùn)行參數(shù)等進(jìn)行細(xì)致的調(diào)整。而后，通過對燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組的再啟動(dòng)試驗(yàn)與調(diào)試，將燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組中汽機(jī)的各個(gè)溫度態(tài)勢下的最優(yōu)啟動(dòng)控制模式做出設(shè)定。

（二）聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的優(yōu)化工序

1.對燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組中的逐個(gè)控制回路做出功能分析與邏輯判斷，將其與汽機(jī)暖機(jī)相匹配的控制模式做出明確認(rèn)知，并明確出機(jī)組控制模式在設(shè)計(jì)階段的判定依據(jù)。

2.對燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組中的各個(gè)階段壓力與溫度闡述進(jìn)行分析，并使其與控制回路進(jìn)行對比功能分析與邏輯判斷，以此判定出汽機(jī)的各個(gè)溫度態(tài)勢下，所做出的控制原理。

3.對奇跡啟動(dòng)暖機(jī)的應(yīng)力余量做出分析，并同步分析出應(yīng)力余量所設(shè)定出的控制范圍。

4.對暖機(jī)控制模式做出設(shè)計(jì)階段的判定依據(jù)分析，并依據(jù)試驗(yàn)過程，將機(jī)組運(yùn)行參數(shù)與汽機(jī)暖機(jī)特性等做出明確認(rèn)知。并由此找尋出控制模式的弊端，以及進(jìn)行關(guān)鍵控制部位切換時(shí)的控制性參數(shù)[2]。

5.對汽機(jī)暖機(jī)控制參數(shù)做人工調(diào)控，并對汽機(jī)啟動(dòng)各個(gè)溫度態(tài)勢下的暖機(jī)模式做出測試，觀察暖機(jī)參數(shù)的變化范圍。同時(shí)，對汽機(jī)暖機(jī)過程中旁路、調(diào)門、以及疏水等控制參數(shù)做到明確認(rèn)知。

6.對機(jī)組控制邏輯做出改良，轉(zhuǎn)變原有暖機(jī)的單一啟動(dòng)模式，并以此制定出不同溫度態(tài)勢下的暖機(jī)復(fù)合型模式。同時(shí)，進(jìn)行燃機(jī)與汽機(jī)啟動(dòng)邏輯的修正，使之能夠達(dá)成全程自動(dòng)化切換模式效果。

二、燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組冷、溫態(tài)暖機(jī)優(yōu)化措施

（一）燃機(jī)負(fù)荷與溫度指令的優(yōu)化處理

對汽機(jī)啟動(dòng)的負(fù)荷與溫度指令進(jìn)行優(yōu)化，即是在原控制模式下，對汽機(jī)啟動(dòng)負(fù)荷進(jìn)行添加，并對溫度指令模塊添加計(jì)算功能與冷、溫、熱太啟動(dòng)判定功能。首先，對汽機(jī)啟動(dòng)負(fù)荷與溫度定制做三段式設(shè)定，并與三種溫度態(tài)勢參數(shù)相對應(yīng)，即冷態(tài)參數(shù)為65MW/420℃；溫態(tài)參數(shù)為100MW/500℃；而熱態(tài)參數(shù)值為130MW/ 540℃[3]。并且，此三段式設(shè)定所對應(yīng)的溫度態(tài)勢參數(shù)會(huì)受到環(huán)境溫度的影響而做出必要的修正。其次，將汽機(jī)冷態(tài)啟動(dòng)中不同階段的燃機(jī)負(fù)荷與溫度定值等設(shè)定成變負(fù)荷與溫度控制模式。最后，將汽機(jī)的各個(gè)溫度態(tài)勢下的暖機(jī)負(fù)荷與溫度控制，達(dá)成全程自動(dòng)化切換模式效果。

（二）汽機(jī)啟動(dòng)壓力指令優(yōu)化處理

對于汽機(jī)啟動(dòng)壓力進(jìn)行指令的邏輯優(yōu)化，即是在原有控制模式下，加入計(jì)算功能與汽機(jī)溫度態(tài)勢啟動(dòng)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(jī)啟動(dòng)壓力指令具有多種新式功能。首先，對汽機(jī)啟動(dòng)壓力所具備的定值做出三段式設(shè)定，并與三種溫度態(tài)勢壓力參數(shù)定值做出對應(yīng)，即冷態(tài)壓力參數(shù)定值設(shè)定為5MPa；溫態(tài)壓力參數(shù)定值設(shè)定為6.5MPa；而熱態(tài)壓力參數(shù)定值則設(shè)定為8MPa。其次，汽機(jī)冷態(tài)啟動(dòng)過程中的不同階段壓力定值，轉(zhuǎn)變?yōu)橛蓧毫Χㄖ颠M(jìn)行控制。最后，汽機(jī)各個(gè)溫度態(tài)勢下，暖機(jī)模式所產(chǎn)生的壓力參數(shù)控制，也應(yīng)達(dá)成全程自動(dòng)化切換模式效果。

三、結(jié)語

綜上所述，由于單一暖機(jī)模式的影響，導(dǎo)致燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組在汽機(jī)冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)，暖機(jī)時(shí)長過高，不僅會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損耗程度增加，更會(huì)影響到暖機(jī)運(yùn)行的節(jié)能環(huán)保性能等。對此，應(yīng)通過增加汽機(jī)啟動(dòng)負(fù)荷、并對汽機(jī)冷、溫態(tài)啟動(dòng)加入斷定功能模塊等方式做出優(yōu)化。唯有如此，才能在降低機(jī)組氣耗的同時(shí)，促使高壓缸升溫速度加快，并降低調(diào)門節(jié)流。從而使電廠的經(jīng)濟(jì)收益得以提升。

[1]瞿虹劍,俞衛(wèi),邵良,王鑫.燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組冷、溫態(tài)暖機(jī)優(yōu)化[J].電力與能源,2015,03:408-412，

[2]陳堅(jiān)紅,顧正皓,張夢可,丁陽俊,毛志偉,盛德仁.燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組的汽輪機(jī)啟動(dòng)過程優(yōu)化[J].浙江電力,2014,10:40-44，

[3]吳海濱.基于一次調(diào)頻功能的M701F型燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機(jī)組控制系統(tǒng)優(yōu)化[J].熱力發(fā)電,2012,12:61-64+67，