联合循环燃气轮机低负荷运行模式探讨与分析.docxVIP

联合循环燃气轮机低负荷运行模式探讨与分析苏烨，樊印龙，尹峰，张彩（国网浙江省电力公司电力科学研究院，杭州310014）摘要：介绍了某发电厂的西门子V94.3A多轴联合循环燃气轮机机组在低负荷阶段运行的特点，根据过夜负荷为140MW的低负荷要求以及此负荷下的机组特点，对原有的机组运行方式和协调逻辑以及协调控制方式下机组的负荷分配方式进行了优化和调整，通过旁路和汽机的配合，解决了燃机稳定性和机组经济性的问题。关键词：燃气轮机；低负荷运行模式；负荷分配；运行方式；协调控制中图分类号：TK37文献标志码：B文章编号：1007-1881（2014）12-0035-03DiscussionandAnalysisonLow-loadOperationModeofCombinedCycleGasTurbinesSUYe，FANYinlong，YINFeng，ZHANGCai（StateGridZhejiangElectricPowerResearchInstitute，Hangzhou310014，China）Abstract:ThisarticleintroducescharacteristicsofSiemensV943Amulti-axescombinedcyclegasturbineu-nitsinlow-loadoperationinapowerplant.Inaccordancewiththeovernightloadof140MWandcharacteris-ticsofunits，theformeroperatingmode，coordinationlogicandloaddistributionmodeinthecoordinationcontrolmodeareoptimizedandadjusted.Throughcooperationwithbypassandsteamturbine，problemscon-cerningstabilityofgasturbineandeconomicalefficiencyofunitsaresolved.Keywords:gasturbine；low-loadoperatingmode；loaddistribution；operationmode；coordinatedcontrol运行时在需要考虑机组稳定性的同时，还需要考虑机组的经济性要求，必须在保证机组稳定性的基础上实现其经济效益最大化。0引言某发电厂机组为400MW级联合循环多轴发电机组，燃气轮机是由德国Siemens公司生产的1机组原运行方式与日开夜停联合循环机组不同，该机组因电SGT5-4000F，ISO工况出力为285.87MW，发电机为SGen-1000A；余热锅炉采用杭州锅炉集团股份有限公司生产的NG-54000F-R型三压有再热无补燃卧式余热锅炉；汽轮机为上海电气集团股份有限公司生产的N141-563/551型超高压、双缸、再热、凝汽式汽轮机。机组采用分轴布置，网的要求而保持夜间运行，且保持140MW的最低负荷。此负荷下，燃机和汽机负荷均较低，但燃机和汽机在低负荷运行时的特点有所不同。根据机组原有的运行方式，在140MW时，其运行控制方式有以下几个特点：（1）协调撤出，燃机负荷和汽机负荷单独设定，燃机负荷在TCS画面操作设定，汽机负荷在DEH（数字电液调节系统）画面操作设定。（2）在此负荷时运行人员一般设定燃机负荷为100MW。（3）汽机3个调门开度较小，负荷为40MW。（4）由于燃机负荷较高、汽机负荷较低，汽燃机和汽轮机有各自配套的发电机。DCS（分散控制系统）和TCS（燃机控制系统）均采用西门子公司的SPPAT3000一体化系统。机组有单循环和联合循环2种运行方式，在单循环模式下，燃机可以独立带满负荷运行。根据电网调度要求，该机组不采用日开夜停方式，晚上最低负荷为140MW，且保持定负荷运行。与日开夜停联合循环机组不同，该机组此低负荷发电技术36浙江电力2014年第12期机调门开度较小，因此汽机旁路系统投入，且开度较大。（5）运行操作和监盘工作量大。（6）机组经济性和效率较低。在此负荷段，机组负荷、汽机旁路开度、汽机调门开度如表1所示，从表1可以看出，机组在此负荷下运行时，高压旁路和中压旁路开度较大，从机组以往的运行情况看，每天这样的负荷工况长达7h，大量蒸汽通过旁路排入凝汽器，造成了极大的浪费。3协调运行方式下的负荷分配在原有逻辑设计中，非CCS（协调控制）模式时燃机负荷在TCS燃机画面进行操作，通过TCS操作面板给出负荷指令，变负荷速率固化在燃机逻辑中，为13MW/min，变负荷速率不可更改。汽机负荷指令在DEH汽机画面单独操作，通过DEH操作面板给出汽机负荷指令，汽机变负荷速率可以在DEH操作画面手动设