M701F機(jī)組啟動(dòng)中汽機(jī)無法進(jìn)汽分析與對(duì)策

1、    m701f機(jī)組啟動(dòng)中汽機(jī)無法進(jìn)汽分析與對(duì)策    摘要：文章通過對(duì)m701f燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機(jī)組在啟動(dòng)過程中由于汽輪機(jī)的狀態(tài)不同，余熱鍋爐啟動(dòng)過程中蒸汽壓力和溫度的上升不同步，導(dǎo)致主汽閥前蒸汽的溫度和壓力不能和對(duì)應(yīng)的金屬溫度相匹配，造成汽輪機(jī)無法進(jìn)汽進(jìn)行了分析，找出了影響蒸汽溫度和壓力上升的原因并提出有效的解決措施。關(guān)鍵詞：聯(lián)合循環(huán)；調(diào)峰；機(jī)組啟動(dòng)；旁路閥；邏輯控制；溫度匹配 ：a：tk267 ：1009-2374（2015）04-0080-02 doi：10.13535/ki.11-4406/n.2015.03221 m701f機(jī)組啟動(dòng)簡介惠州

2、lng電廠一期工程為三臺(tái)390mw燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機(jī)組，運(yùn)行方式為兩班制調(diào)峰運(yùn)行。機(jī)組啟動(dòng)過程是：燃機(jī)先由sfc帶動(dòng)吹掃后點(diǎn)火升速，2200rpm左右sfc脫扣，大軸自持升速至滿轉(zhuǎn)3000rpm并網(wǎng)后燃機(jī)升負(fù)荷至暖機(jī)負(fù)荷暖機(jī)，待汽機(jī)進(jìn)汽條件滿足后，汽機(jī)開始進(jìn)汽帶負(fù)荷。以后燃機(jī)汽機(jī)負(fù)荷繼續(xù)升高，機(jī)組負(fù)荷升至200mw時(shí)，機(jī)組啟動(dòng)完成。2 汽機(jī)啟動(dòng)過程特點(diǎn)2.1 汽機(jī)進(jìn)汽條件汽輪機(jī)的狀態(tài)按照高壓缸內(nèi)缸金屬溫度分為熱態(tài)（溫度大于400）、溫態(tài)（溫度在230與400之間）、冷態(tài)（溫度低于230）。機(jī)組升負(fù)荷過程中，燃機(jī)負(fù)荷先升至暖機(jī)負(fù)荷（暖機(jī)負(fù)荷值根據(jù)汽輪機(jī)的狀態(tài)來決定，熱態(tài)、溫態(tài)、冷態(tài)時(shí)暖機(jī)負(fù)荷分別

3、為120mw、78mw、52mw）暖機(jī)，待汽機(jī)的進(jìn)汽條件滿足后，主汽門開啟汽機(jī)進(jìn)汽。汽機(jī)的進(jìn)汽條件為：（1）高壓與再熱主蒸汽的過熱度均大于56；（2）高壓主蒸汽壓力大于4.7mpa，再熱主蒸汽壓力大于1mpa；（3）高壓金屬匹配溫介于-56至110之間或者高壓金屬匹配溫度高于-56且高壓主蒸汽溫度低于430；（4）中壓金屬匹配溫度高于-56。2.2 汽輪機(jī)高壓主蒸汽壓力控制機(jī)組啟動(dòng)過程中，控制系統(tǒng)主要通過兩種方式來控制主蒸汽的升壓率。2.2.1 汽包升壓率限制。機(jī)組并網(wǎng)3分鐘后，若汽包升壓率超過設(shè)定值，機(jī)組將發(fā)出“l(fā)oad hold”指令，機(jī)組維持負(fù)荷；當(dāng)汽包升壓率降到設(shè)定值以下，“l(fā)oad

4、hold”報(bào)警復(fù)歸，機(jī)組重新開始升負(fù)荷?？刂葡到y(tǒng)通過計(jì)算汽包壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度的升溫率來反映汽包升壓率，高、中、低壓汽包的限制值分別為3.5/min、16.5/min、22/min。2.2.2 汽機(jī)旁路閥控制。汽機(jī)未進(jìn)汽前，主汽壓力由汽機(jī)旁路閥直接控制。機(jī)組點(diǎn)火前，高壓旁路閥處于實(shí)際壓力跟蹤模式，其壓力設(shè)定值為上次停機(jī)熄火時(shí)的高壓主汽壓力。因?yàn)橥C(jī)期間高壓主汽壓力下降，該設(shè)定值大于啟動(dòng)初期的高壓主汽壓力，故高旁在點(diǎn)火前保持全關(guān)。機(jī)組點(diǎn)火后，高壓旁路閥轉(zhuǎn)為最小壓力控制模式，但只有當(dāng)“hptbv control on”觸發(fā)后，最小壓力控制模式才起作用?！癶ptbv control on”觸發(fā)的條件

5、為高旁前主汽壓力大于4.8mpa或高旁前主汽壓力較點(diǎn)火時(shí)升高0.3mpa且壓力值已高于0.5mpa。機(jī)組低溫態(tài)點(diǎn)火時(shí)的主汽壓力較低，需等到鍋爐升溫升壓一段時(shí)間后“hptbv control on”才能觸發(fā)。機(jī)組點(diǎn)火后，若“hptbv control on”未觸發(fā)，高旁壓力設(shè)定值將由上次熄火時(shí)的高壓主汽壓力值轉(zhuǎn)為跟蹤實(shí)際高壓主汽壓力，高旁仍保持全關(guān)。機(jī)組低溫態(tài)啟動(dòng)，一般高壓主汽升壓至0.7mpa左右，“hptbv control on”觸發(fā)，高旁設(shè)定值開始以最小壓力設(shè)定值（燃機(jī)出力有關(guān)的函數(shù)與5.3mpa取高值）為目標(biāo)值按一定的升壓速率上升。當(dāng)高旁設(shè)定值與實(shí)際壓力的差值大于0.02mpa時(shí)，高旁

6、設(shè)定值停止上升；當(dāng)差值小于0.02mpa時(shí)，延時(shí)30秒后高旁設(shè)定值重新向目標(biāo)值上升。這樣就使高壓主汽壓力在高旁的控制下按設(shè)定升壓速率上升。當(dāng)機(jī)組啟動(dòng)完畢后，高旁全關(guān)，轉(zhuǎn)為后備模式。3 問題的提出2013年7月份機(jī)組在低溫態(tài)啟動(dòng)過程中多次出現(xiàn)汽機(jī)無法進(jìn)汽的情況，其直接原因是在汽機(jī)的進(jìn)汽條件不能同時(shí)滿足而無法進(jìn)汽。該條件是高壓主蒸汽的壓力和高壓金屬的匹配溫度，當(dāng)高壓主蒸汽緩慢升壓至進(jìn)汽條件4.7mpa時(shí)，高壓主蒸汽溫度已超過430，高壓金屬匹配溫度亦已超過110。3.1 事件詳情某次的事件詳情：#1機(jī)停運(yùn)4天，高壓缸入口金屬溫度300，高、中、低壓汽包壓力為零，機(jī)組為低溫態(tài)啟動(dòng)。#1機(jī)組啟機(jī)后07

7、25達(dá)到3000rpm，0732機(jī)組并網(wǎng)，0752中壓蒸汽壓力及溫度匹配進(jìn)汽條件滿足，0812高壓主蒸汽壓力達(dá)到4.7mpa，高壓主蒸汽壓力滿足條件，但高壓主蒸汽溫度升高已超過430且高壓金屬匹配溫度超過110，致使進(jìn)汽條件不能全滿足而無法進(jìn)汽。3.2 汽機(jī)進(jìn)汽條件不滿足原因分析機(jī)組啟動(dòng)過程曲線如圖1所示。該曲線顯示了主蒸汽壓力的變化情況、主蒸汽溫度的變化情況、主蒸汽金屬匹配變化情況以及旁路閥的動(dòng)作情況。圖1 機(jī)組啟動(dòng)過程圖通過對(duì)啟動(dòng)曲線及高壓主蒸汽壓力控制邏分析得出如下結(jié)論：（1）機(jī)組啟動(dòng)過程中，高壓主蒸汽的溫度只有汽包蒸汽升溫速度快使機(jī)組維持負(fù)荷（loadhold）的限制，沒有其他方面的自

8、動(dòng)調(diào)節(jié)，基本由燃機(jī)排氣溫度和流量決定；（2）機(jī)組并網(wǎng)后，燃機(jī)排氣溫度高、排氣流量大，因主蒸汽的升壓率小使相對(duì)少量蒸汽被較多燃機(jī)排氣熱量不斷加熱，高壓主蒸汽溫度上升快，導(dǎo)致主蒸汽壓力上升嚴(yán)重滯后；（3）當(dāng)汽機(jī)變?yōu)闇貞B(tài)時(shí)余熱鍋爐汽包壓力基本為0，此時(shí)機(jī)組啟動(dòng)蒸汽升壓速度較慢；（4）汽機(jī)高壓旁路閥控制的高壓主蒸汽升速率設(shè)定值偏小，旁路閥開度較大，致使鍋爐產(chǎn)生的蒸汽被大量泄掉。4 解決問題的措施通過對(duì)機(jī)組汽機(jī)進(jìn)汽條件不滿足的各種情況的分析和總結(jié)，為了避免機(jī)組再次發(fā)生汽機(jī)不能進(jìn)汽情況，根據(jù)長期實(shí)踐和探索提出以下應(yīng)對(duì)措施：（1）在高壓主蒸汽溫度上升較快時(shí)，可適當(dāng)關(guān)小高壓旁路閥的開度，使高壓主蒸汽溫度上升減

9、緩，主蒸汽壓力升高加快，以機(jī)組不發(fā)出loadhold為參考；（2）優(yōu)化操作，在冷態(tài)、低溫態(tài)啟機(jī)過程中，鍋爐、汽機(jī)系統(tǒng)在保證充分疏水的情況下，盡量減少系統(tǒng)蒸汽的外泄，以保證蒸汽的升壓速率；（3）在主蒸汽溫度上升較快時(shí)，可適當(dāng)開啟高過減溫水調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)高壓主蒸汽的溫度上升速度，通過金屬匹配溫度的上升率，估算在金屬匹配溫度滿足進(jìn)汽條件前，高壓主蒸汽的溫度低于430或者金屬匹配值高限值低于110；（4）如果以上措施仍不能遏制高壓主蒸汽溫度上升較快的趨勢(shì)，則可讓機(jī)組延遲并網(wǎng)、維持負(fù)荷和降低負(fù)荷等措施來降低高壓主蒸汽的溫度。5 結(jié)語惠州lng電廠機(jī)組為調(diào)峰機(jī)組，機(jī)組的負(fù)荷由電網(wǎng)根據(jù)全網(wǎng)總負(fù)荷的情況靈活調(diào)配，機(jī)組不能長期連續(xù)運(yùn)行，在電網(wǎng)用電負(fù)荷較低的季節(jié)，機(jī)組可能間歇性停機(jī)備用。機(jī)組停機(jī)幾天后再次啟動(dòng)時(shí)，已處于冷態(tài)或者低溫態(tài)，機(jī)組啟動(dòng)時(shí)就有可能出現(xiàn)汽機(jī)無法自動(dòng)進(jìn)汽的情況。本文通過