如何提高S109FA燃气-蒸汽联合循环机组热态启动速度.pptVIP

如何提高 S109FA 燃气-蒸汽联合循环机组热态启动速度 演讲人：吴胜法 杭州华电半山发电有限公司 2006年10月 摘要： 本文简要提出了影响S109FA燃气-蒸汽联合循环机组热态启动速度的主要因素，并从运行操作和设计等方面提出了相应的改进措施，从而达到提高机组热态启动速度的目的。 一、简介 杭州华电半山发电有限公司 3套单轴S109FA 机组分别于2005年7月29日 、11月12日、12月26日通过168小时试运行，并先后投入商业运行，截止2006年10月10日，三套机组启停次数分别为： #1机组：301 #2机组：159 #3机组：77 在总共500多次的启动中，有85%以上为热态启动，基于燃气轮机的特点及电网调度的要求，今后机组的运行方式仍以日开夜停为主。而燃气轮机正常运行时的经济性运行人员很少能干预 ，因此，如何加快机组的热态启动速度对提高机组运行的经济性显得尤为重要。 二、影响机组热态启动速度 的主要因素 图一为 GE 公司提供的 S109FA 单轴机组的热态启动曲线，从图中我们可以看到，机组从启动到满负荷共需65分钟左右。 下面请看图二，为我厂#1机组2006年6月某次热态启动的实时动态曲线 ，从图中我们可以看到，从启动到加至满负荷，共需87分钟左右。 为了更加清楚起见，现将启动过程中各个阶段的时间分段列表如下： 从以上的对比中，我们可以清楚地看到从机组并网以后的每个阶段我们所用的时间都比 GE 推荐的时间 要长，整个启动过程多用时20多分钟。这对于日开夜停的机组运行的经济性是极为不利的。 下面就按机组的启动过程，分别对启动的各个阶段影响启动速度的原因逐个进行分析，并提出相应的改进措施 1、金属温度匹配过程 在热态启动过程中，金属温度匹配的目的是较快地提升燃机的排烟温度以得到相应于汽缸温度的高压蒸汽。投入金属温度匹配程序，燃机自动地将高压汽缸上缸温度加上 110℃ 作为控制燃机排烟温度的基准值，而热态启动,汽缸上缸温度一般都为 470℃左右(即:470+110=580℃)，而燃机温度匹配时所能达到的最高排烟温度设定值为 566℃，一旦超过566 ℃，燃机将自动RUNBACK（快速减负荷）。 那么，为了加快启动速度，机组并网后，我们应尽可能快地将燃机负荷加至排烟温度为566 ℃，使得锅炉的主汽温度迅速达到高压进汽的条件。 燃机要到达566 ℃排烟温度的负荷一般为 45MW以上（具体和大气温度等有关）。然而在我们实际启动过程中，由于受到天然气温度的限制，在金属温度匹配的前 10 几分钟内，机组负荷只能加载到 35MW 左右，在天然气温度没有达到 170℃ 以前，由于 DLN2.0+ 燃烧室低氮燃烧的要求,燃机加负荷将受到韦伯指数的限制，从而延长了金属温度匹配的时间。从对照表中可以看出，此过程比 GE 推荐的时间多耗时 11 分钟。 我们实际启动在这阶段多耗时11分钟，除了用5~7分钟来等待天然气温度上升以外，还和启动时汽机的缸温有关。缸温越低，所用的温度匹配时间也就越短。比如缸温470℃与缸温 500℃比较，相应的470℃缸温要求进汽的温度比500℃缸温低30℃，故温度匹配也就少用时2~4分钟。 找到了影响金属温度匹配时间的原因，我们提出以下相应的优化操作建议和设备改造方案 （1）在停机过程中，应尽可能地降低 汽轮机的缸温。 日开夜停的机组在晚上停机时尽可能地降低汽机的缸温，由于燃机在停机的过程中，负荷达130MW左右排烟温度下降极快，因此不建议采用减温水来降低主蒸汽温度来拉缸温，防止因排烟温度、主蒸汽温度低于524℃ ，缸温低于510℃ ，连续减负荷6秒三条件同时满足，机组发生RUNBACK（快速减负荷）而可能导致机组跳机事故的发生。 在实际操作中可将机组负荷减至燃机排烟温度为520℃左右（负荷100MW左右），运行人员将锅炉各减温水阀关闭，在此负荷下略做停留，可将汽轮机缸温降至520℃左右，然后按下自动停机键。这样，在第二天启动时，汽轮机缸温比“不降缸温直接停机”低10~15℃，从而缩短金属温度匹配时间2~4分钟。 （2）机组点火后尽可能快地提高天然气的温度 在实际启动过程中，当机组点火后应同时投入性能加热器使天然气的温度尽快上升，但目前的实际情况，启动时中压省煤器出口水温一般为140℃左右，天然气的温度一般在短时间内难以达到170℃，因而只能在机组加载至35MW左右负荷时，等待中压省煤器出口的水温逐渐上升，然后再逐渐加负荷，使得燃机排烟温度达566 ℃为止。 目前运行人员能做的就是机组点火的同时投入性能加热器，停机后对