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M701F4型燃气-蒸汽联合循环机组温态启动过程优化

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成果主要完成人

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项目概况

燃气-蒸汽联合循环机组具有启动快速、热效率高、环境污染小等突出优点,近几年在我国得到了快速发展。同时由于燃气发电价格成本高、电网峰谷差值大等因素,在国内大部分地区尤其是南方地区如广东、浙江的燃气机组多采取两班制运行的方式,启停频繁。对于M701F4联合循环机组而言,汽轮机高压缸入口金属温度在230-395℃之间时为温态,一般在停机时间为30-144小时(即停机1天到6天)之间。温态启动的停机时间区间长导致温态启动次数较多,以某电厂为例其两台M701F4型机组2016年温态启动次数达46次之多,对温态启动的启动过程进行优化十分必要。经过和制造厂家沟通,温态启动暖机负荷从72MW提高到80MW,发现启动暖机时间较之前温态启动额定暖机时间仍然多出13分钟左右,需要进一步进行优化。由于在机组停运时间短、汽轮机缸体温度高的情况下80MW的暖机负荷仍然偏低,兼顾整个温态范围内的缸体温度,设定温态启动暖机负荷和高压缸入口金属温度曲线,并根据暖机负荷的不同对高中压调阀速率、汽轮机进汽期间的升负荷率进行修改。依据不同汽轮机高压缸入口金属温度来设定不同的暖机负荷。按照M701F4型燃气-蒸汽联合循环机组初始设计,汽轮机进汽期间的机组升负荷率为3MW/min,即从汽轮机进汽时负荷72MW到机组启动完成(机组负荷225MW)需用时51分钟,本次对进汽期间的机组升负荷率同步进行了修订,机组升负荷率随高压缸入口金属温度的升高而升高。汽轮机高中压主汽调节阀开启速率根据汽轮机高压缸入口金属温度设定,原则为机组负荷达到225MW时高中压主汽调节阀开启完毕。修改前的高中压主汽调节阀开启速率固定为1.85,修改后的高中压主汽调节阀开启速率在1.85和7.2之间M701F4型燃气-蒸汽联合循环机组通过修改逻辑,优化温态启动暖机负荷、汽轮机高中压主汽调节阀开启速率、汽轮机进汽期间升负荷率,在保证机组运行安全的情况下温态启动的时间明显缩短,启动经济性明显提高,启动过程的气耗和供电煤耗明显下降,对同类型机组有一定借鉴意义