燃气-蒸汽联合循环机组冷_温态暖机优化

曹裕灵

广东惠州天气发电有限公司

燃气-蒸汽联合循环机组冷_温态暖机优化

曹裕灵

广东惠州天气发电有限公司

当前，随着我国经济发展速度的不断加快，为满足社会生产与人们日常生活的需要，电力行业得到快速发展。作为火力发电厂中重要的组成设备，燃气—蒸汽联合循环机组的应用，不仅能够有效阶段火力发电所产生的环境污染问题，更能促使热效率得以大幅度提升。这也使得燃气—蒸汽联合循环技术，成为现阶段我国火力发电中所应用到的主要技术形式。在燃气—蒸汽联合循环机组应用时，汽机的冷、温态启动，均采用暖机模式。然而在汽机冷态启动过程中，会由于燃机负荷与汽机蒸汽的参数过高，而导致暖机时间超出既定范围，从而在导致设备损耗提升的同时，也对整体机组的运行性能产生了制约。本文通过对燃气—蒸汽联合循环机组的冷稳态暖机模式进行分析与优化，将此类问题有效解决。以期通过本文的研究，为火力发电厂热效率的进一步提升，做出自己应有的贡献。

燃气—蒸汽联合循环机组；冷态；温态

目前，我国部分火力发电厂所引进的燃气—蒸汽联合循环机组通常为V94.3A型，而输出功率达到270MW。此种燃气—蒸汽联合循环机组通过单一的暖机模式进行汽机高压缸的启动，这不仅会导致汽机阀门存在较为严重的截流情况，更会因暖机时间超出规定时长而致使设备的损耗程度增加。同时，通过此种单一暖机模式，更会影响冷态机组的调峰性能，并显著降低暖机的节能环保效果。对此，应对燃气—蒸汽联合循环机组冷、温态暖机模式进行细致的分析，并从中找寻出解决此类问题的措施。唯有如此，才能确保在汽机启动并未增加设备损耗的基础上，促使火力发电厂的热效率得以显著提升。从而增强机组设备的经济性与稳定性。因此，对于“燃气—蒸汽联合循环机组冷、温态暖机优化”的研究，就具有极大的现实意义。

一、燃气—蒸汽联合循环机组冷、温态暖机优化原则

（一）联合循环机组的优化达成目标

首先，对燃气—蒸汽联合循环机组进行优化前的现场试验与运行数据分析，以此对符合汽机各类温度态势下的暖机参数做出明确掌握。并且，此种现场试验与运行数据的分析过程，需要以燃机、汽机、以及余热锅炉的稳定运行为前提[1]。

其次，对发电厂中燃气—蒸汽联合循环机组内的燃机和汽机，进行控制回路功能性的研究，并以此发现燃机与汽机在运行过程中，控制回路所具备的运行特点及存在问题。同时，在找寻出控制回路问题症结所在后，修正其控制逻辑，并对其原有运行参数等进行细致的调整。而后，通过对燃气—蒸汽联合循环机组的再启动试验与调试，将燃气—蒸汽联合循环机组中汽机的各个温度态势下的最优启动控制模式做出设定。

（二）联合循环机组的优化工序

1.对燃气—蒸汽联合循环机组中的逐个控制回路做出功能分析与逻辑判断，将其与汽机暖机相匹配的控制模式做出明确认知，并明确出机组控制模式在设计阶段的判定依据。

2.对燃气—蒸汽联合循环机组中的各个阶段压力与温度阐述进行分析，并使其与控制回路进行对比功能分析与逻辑判断，以此判定出汽机的各个温度态势下，所做出的控制原理。

3.对奇迹启动暖机的应力余量做出分析，并同步分析出应力余量所设定出的控制范围。

4.对暖机控制模式做出设计阶段的判定依据分析，并依据试验过程，将机组运行参数与汽机暖机特性等做出明确认知。并由此找寻出控制模式的弊端，以及进行关键控制部位切换时的控制性参数[2]。

5.对汽机暖机控制参数做人工调控，并对汽机启动各个温度态势下的暖机模式做出测试，观察暖机参数的变化范围。同时，对汽机暖机过程中旁路、调门、以及疏水等控制参数做到明确认知。

6.对机组控制逻辑做出改良，转变原有暖机的单一启动模式，并以此制定出不同温度态势下的暖机复合型模式。同时，进行燃机与汽机启动逻辑的修正，使之能够达成全程自动化切换模式效果。

二、燃气—蒸汽联合循环机组冷、温态暖机优化措施

（一）燃机负荷与温度指令的优化处理

对汽机启动的负荷与温度指令进行优化，即是在原控制模式下，对汽机启动负荷进行添加，并对温度指令模块添加计算功能与冷、温、热太启动判定功能。首先，对汽机启动负荷与温度定制做三段式设定，并与三种温度态势参数相对应，即冷态参数为65MW/420℃；温态参数为100MW/500℃；而热态参数值为130MW/ 540℃[3]。并且，此三段式设定所对应的温度态势参数会受到环境温度的影响而做出必要的修正。其次，将汽机冷态启动中不同阶段的燃机负荷与温度定值等设定成变负荷与温度控制模式。最后，将汽机的各个温度态势下的暖机负荷与温度控制，达成全程自动化切换模式效果。

（二）汽机启动压力指令优化处理

对于汽机启动压力进行指令的逻辑优化，即是在原有控制模式下，加入计算功能与汽机温度态势启动判定功能等模块。而通过此类多种模块的添加，能够确保汽机启动压力指令具有多种新式功能。首先，对汽机启动压力所具备的定值做出三段式设定，并与三种温度态势压力参数定值做出对应，即冷态压力参数定值设定为5MPa；温态压力参数定值设定为6.5MPa；而热态压力参数定值则设定为8MPa。其次，汽机冷态启动过程中的不同阶段压力定值，转变为由压力定值进行控制。最后，汽机各个温度态势下，暖机模式所产生的压力参数控制，也应达成全程自动化切换模式效果。

三、结语

综上所述，由于单一暖机模式的影响，导致燃气—蒸汽联合循环机组在汽机冷态启动时，暖机时长过高，不仅会导致设备损耗程度增加，更会影响到暖机运行的节能环保性能等。对此，应通过增加汽机启动负荷、并对汽机冷、温态启动加入断定功能模块等方式做出优化。唯有如此，才能在降低机组气耗的同时，促使高压缸升温速度加快，并降低调门节流。从而使电厂的经济收益得以提升。

[1]瞿虹剑,俞卫,邵良,王鑫.燃气—蒸汽联合循环机组冷、温态暖机优化[J].电力与能源,2015,03:408-412，

[2]陈坚红,顾正皓,张梦可,丁阳俊,毛志伟,盛德仁.燃气—蒸汽联合循环机组的汽轮机启动过程优化[J].浙江电力,2014,10:40-44，

[3]吴海滨.基于一次调频功能的M701F型燃气蒸汽联合循环机组控制系统优化[J].热力发电,2012,12:61-64+67，