9F燃气-蒸汽联合循环机组热态启停经济性研究

温小坤

摘要：在整个电网系统当中，9F燃气-蒸汽联合形式的循环机组负责实施调峰运行方面工作任务，对机组处于热态启停这一运行模式之下有着较高的经济性方面要求。鉴于此，本文主要探讨9F燃气-蒸汽联合循环机组当中热态启停的总体经济性情况，旨在为业内相关人士提供参考。

关键词：蒸汽；9F燃气；热态启停；机组；联合循环；经济性

前言

9F燃气-蒸汽联合循环机组，其处于早启晚停这种运行模式之下，高机组总体生产成本往往相对较高，为确保机组处于这一运行模式当中可满足经济性方面要求，维持高效节能化的运行状态，则对9F燃气-蒸汽联合循环机组当中热态启停的总体经济性情况开展综合分析较为必要。

1、工况

某9F燃气-蒸汽联合循环机组当中，所配置9F型的燃气轮机为PG9351FA型号；所配置蒸汽轮机为LC85/N130-13.0/3.30/0.420型号，属于三缸与两排汽、再热、三压、反动抽凝形式的汽轮机；锅炉为BHDB-PG9351FA-Q型号，属于再热、三压、无补燃、卧式、自然循环形式的余热锅炉。汽机和燃机这两类发电系统装置预设出力参数各为135.00MW和252.46MW。整个机组实际日负荷设定73%，贯彻执行两班倒制度持续运行过程当中，发电煤耗整体上为235.8g/kWh,对比着同等负荷情况连运所产生的发电煤耗实际增长2.7g/kWh。热态启动状态当中整个机组耗时设为80min,但实则启动时间相对较长，未符合现行各项要求，这就需迫切优化热态启动运行过程，使得机组运行整体上更为经济合理。

2、机组处于热态启停状态之下经济性情况与其优化

2.1启动状态的经济性

2.1.1在科学优化逻辑方面

①燃机清吹实际的操作时间可酌情予以缩短。燃机启动相应指令下达情况下，LCI系统将该燃机整体冷拖提速到约715rpm，设定15min转速参数落实现场的清吹作业，针对漏入到机组和吹扫积聚等天然气，可能产生爆燃。故清吹时间应予以缩短。对燃机实施清吹处理时间可从15min减少到11min，促使机组启动总体时间能够缩短4min；②对疏水逻辑积极落实优化工作。对于余热锅炉当中所设疏水阀组，应设机组启动操作之下的自动开关[1]。充分考虑到燃机点火与其疏水阀等启动状态，还有汽机旁路具体阀位和过热装置系统压力等条件之下，对此疏水阀实施自动化的关闭操作基础条件中，可增设过热及其再热系统装置出口部位过热度、温升速率实际限定范围等条件，考虑到具体的需求情况，调整优化旁路阀位整个逻辑定值，使得疏水阀完成充分疏水及暖管之后，快速关闭，促使人员干预情况发生几率能够降低，则疏水暖管总体汽量增加，并促使暖管时间得以缩短。

2.1.2在操作优化方面

①抽真空率可着重调高。针对热态正式启动前期基础准备当中，投轴封与其抽真空总体耗时为50min，致使凝汽装置真空较高属于燃机基本的一个启动条件满足项。若想确保燃机具体启动时间恒定基础上，延长各个辅机的启动操作时间，使得总电耗下降，则实施轴封暖管操作前期，把轴封负责供汽对应电动门直接开启，依托于供汽管道现存高度差，使得轴承轴封所有供汽管内的存水均顺利排至均压箱之中，再经所设疏水阀快速排向本扩。充分考虑到机组内部的轴封暖管还有供汽耗汽量、时长所有参数情况，暖轴封现场实操过程，对均压箱所设溢流阀、再热供轴所设封调阀等，均应当积极实施调节工作，使得暖管的流量、压力各项参数均适当提高。对机组开展抽真空相关操作层面，单台真空泵基本上可抽真空约-76kPa，总体耗时基本上是25min。真空泵每增加1台，电量增长至5.4kWh，但抽真空的时间减少。针对凝结水和所设循环及闭式水泵，可节省电量119kWh，整体节能作用较好。故抽真空现场实操时候，可所需配置的真空泵以2台为宜，且应当让其同步运行，以此使得抽真空的总体时间能够减少，达到良好的节能效果，满足机组总体经济性方面要求；②开启过热系统装置出口位置电动门之前，将疏水增强。针对热态启动操作处于炉一侧出口的电动门直接开启情况下，对炉侧及机侧管道位置无法实现充分疏水，该汽机一侧位置的主汽管道，受压力参数方面变化影响，会产生较多的冷凝水，锅炉一侧的热蒸汽此时携带管内较多存水，该部分冷气势必流向于整个机组一侧的位置，该汽机疏水实际的暖管时间明显延长。故启动炉侧位置热系统装置出口相应电动门前，应当开启炉侧与其机侧位置的相应疏水阀，且对于管道疏水处理10min，管内部的冷凝水及冷气可被排走[2]；③调高冲转操作参数，对初期燃机实际排烟温度予以合理调整。机组处于一种温热状态时候，汽机则开始启动运行，对冲转运行相关参数予以合理优化或调整，主汽升温运行的总体速率则要求不可超出<8℃/min限定范围。热态启动，优化调节该汽机冲转各项实操参数初期，针对该燃机温度所应当匹配的数值务必要调整好，提高锅炉装置总体的温升速率，促使参数调整操作时间得以缩短。

2.2停机状态的经济性

2.2.1在辅机实际运行方式方面

①注重冷却塔风机总体停运方式的科学优化。针对各机组内部，机力通风塔位置应当配置5台冷却塔风机。考虑到实际的需求情况，对此塔风机总体的运行方式上，可优化成为退AGC条件之下确保3台风机处于停运状态，燃机负荷约达到80MW，余下风机则停运，确保该凝汽系统装置中的循环水总体回水温度可以保持42℃；②真空泵可视情况而决定提前停运。汽机正式解列后期，真空泵务必及时停运，待退出轴封，总体真空数值应当＞60kPa[3]。真空泵在提前停运15min后，汽机总体惰走运行实际时间减少10min。针对单次停运，该辅机耗能基本节约140kWh；③停机过后对辅机的运行方式予以优化。整个机组停运，为确保厂用电量能够降低，应当以保证机组总体安全为基础，汽机待投盘车约为1h后期阶段，闭式水泵务必快速切换操作，促使紧急停机状态下冷却水泵可以快速恢复运行。而在完成投盘车2h后期阶段，循环水泵立即停运，充分考虑到闭式水的具体需要，对于辅助循环的水泵应当间断实施启停操控；针对投盘车5h后期阶段，凝结水泵则立即停运。

2.2.2在锅炉装置保温及保压各项措施方面

为提高机组当中余热锅炉的综合蓄热，且能够缩短其热态启动总体实操时间，待燃机熄火情况下，高压及低压汽包务必及时上水至350mm和100mm；同时，轴封供汽已经停止时候，中压汽包总体上水250mm；总体水位下降到最低限定范围且报警时候，给水泵则会快速启动运行，直接对汽包上水200mm。整个机组停运状况下，给水泵的停运操作可以及时跟进，热态启动之下，轴封气源整体充足，且该锅炉可充分满足于启动运行的水位方面需求，无需将给水泵启动予以上水，则可避免启动运行水位过高情况下诱发放水，总体启动运行中的总电耗和热损耗及其水耗均得以减少。

3、结语

综上所述，针对9F燃气-蒸汽联合循环机组而言，若想确保热态启停状态之下更具经济性，则就应当高度重视逻辑优化及操作优化，对辅机实际运行方式予以合理优化，并对锅炉装置实施保温保压处理，以此促使机组总体热态启停可满足经济性方面要求。

参考文献：

[1]张应田,周伟伟,孙丽星,等.燃气-蒸汽联合循环机组热经济性分析[J].2022(7).

[2]吕世轩,马素霞,宋建成,等.燃气-蒸汽联合循环机组灵活性供热控制策略[J].热力发电,2021(3):114-120.

[3]薛志敏,熊波,乐增孟,等.燃气-蒸汽联合循环供热机组经济运行策略[J].广东电力,2023.