M701F4級燃氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組滑參數(shù)停機分析

吳為彪

摘 要：文章首先介紹了三菱公司M701F4級聯(lián)合循環(huán)熱電機組的現(xiàn)狀，然后提出了滑參數(shù)停機的過程控制及操作方法，最終滑參數(shù)停機順利完成，實現(xiàn)機組缸溫降至預(yù)期目標，為同類型機組提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：聯(lián)合循環(huán)機組；滑參數(shù)停機；總結(jié)分析

中海油珠海天然氣發(fā)電有限公司配備兩套三菱M701F4級聯(lián)合循環(huán)熱電機組，每套機組包括1臺燃氣輪機，1臺汽輪機，1臺余熱鍋爐，2臺發(fā)電機；燃氣輪機、蒸汽輪機與發(fā)電機布置形式為雙軸，額定轉(zhuǎn)速3000rpm。蒸汽輪機為LCC145-10.9/2.3/1.3/566/566型雙缸、三壓、再熱、抽凝式汽輪機，余熱鍋爐為三壓再熱、自然循環(huán)、臥式、無補燃、露天布置，型號為BHDB-M701F4-Q1；燃機發(fā)電機由東方電機廠制造QFR-320-2型全氫氫冷發(fā)電機，汽機發(fā)電機由東方電機廠制造的QF-150-2型空冷發(fā)電機。

第Ⅱ套機組計劃時間為3月3日至4月15日進行C級檢修，工期為45天。因消納海氣的需要，機組不能提前停機。而此次C級檢修已安排#4汽機發(fā)電機抽轉(zhuǎn)子檢查工作，因此汽輪機盤車必須停運，而汽輪機盤車停運的條件為汽機高中壓內(nèi)缸金屬溫度小于150℃，按正常停機程序操作，從到盤車停運，汽缸停機時的溫度為560℃左右，自然冷卻降到150℃以下，需要13天時間才可以。因此，需要進行滑參數(shù)停機，計劃停機時把缸內(nèi)壁溫度降至380℃左右。這樣，自然冷卻降到150℃以下，只需要7天左右，縮短5天。三菱M701F4雙軸聯(lián)合循環(huán)機組沒有設(shè)計檢修停機程序，同時汽輪機也沒有設(shè)計夾層冷卻，因此在停機過程中，汽缸沒有外部冷卻汽源，在停機時轉(zhuǎn)子與汽缸的溫差表現(xiàn)比較突出，如控制不好，將會產(chǎn)生負溫差。因此，對聯(lián)合循環(huán)機組采用與設(shè)備相宜的滑參數(shù)停機方法，盡可能地降低汽輪機缸溫，縮短盤車時間也就成為各電廠的研究課題[1，2]。

1 滑參數(shù)停機的優(yōu)點

滑參數(shù)停機可以在短時間內(nèi)將汽輪機的缸溫大幅降低，縮短盤車時間，停機時汽機缸溫下降，可以提前停盤車，為主設(shè)備檢修工作提前開工創(chuàng)造條件，節(jié)約檢修工期。

滑參數(shù)停機時，由于主蒸汽溫度可以降至500℃以下運行，可以在停爐時添加十八胺保護液，對汽包、省煤器、過熱器、再熱器、汽輪機等熱力設(shè)備進行保護，比起傳統(tǒng)的添加聯(lián)氨法保護的范圍要廣，更能有效防止熱力系統(tǒng)金屬腐蝕，延長設(shè)備的使用年限。

2 滑參數(shù)停機過程控制及操作注意事項

Ⅱ套機組調(diào)試階段，會同東汽、調(diào)試單位試過滑參數(shù)停機操作，但因機組振動大，被迫停止，該機型在同類電廠出現(xiàn)過滑參數(shù)停機振大的現(xiàn)象。因此，運行部領(lǐng)導(dǎo)高度重視，多次組織技術(shù)人員以及熱工專業(yè)進行討論，確定操作方案，以確?；瑓?shù)停機能順利完成。

2.1 滑參數(shù)停機過程控制

2016年3月1日第I套機組啟動后，第II套機組按計劃滑參數(shù)停機，按操作票執(zhí)行，并對相關(guān)參數(shù)進行跟蹤，停機過程降溫降壓按如下原則控制參數(shù)：

（1）注意控制主汽和再熱蒸汽溫度下降速率≤1℃/min。

（2）控制主汽和再熱蒸汽壓力下降速率≤0.03～0.05MPa/min。

（3）注意控制主蒸汽和再熱蒸汽過熱度>50℃。

（4）注意控制汽缸金屬溫度下降速率≤1℃/min。

（5）汽溫每下降30℃左右時，應(yīng)穩(wěn)定5～10min后再降溫，目的是控制主蒸汽與再熱蒸汽的溫差，以及汽機的熱膨脹和脹差。

（6）當高壓第1級后蒸汽溫度降到低于高中壓內(nèi)缸法蘭內(nèi)壁金屬溫度30℃時應(yīng)暫停降溫。

2.2 滑參數(shù)停機操作方法

（1）當#3燃機負荷逐步降至約150MW，此階段由于燃機排氣溫度變化不大，控制主汽溫的下降速度≤1℃/min，主、再熱汽溫度降至520℃，機組穩(wěn)定運行。

（2）當#4汽機高壓第1級后蒸汽溫度接近高中壓內(nèi)缸法蘭內(nèi)

壁金屬溫度時繼續(xù)降低燃機負荷，注意過熱蒸汽和再熱蒸汽減溫水已全關(guān)，防止汽溫大幅下降，當主蒸汽溫度降至490℃時，機組穩(wěn)定運行。注意過熱蒸汽、再熱蒸汽過熱度不超過50℃。

（3）當#4汽機主高壓蒸汽壓力降至7.8Mpa時，將#4鍋爐中壓汽包水位調(diào)整至-80mm左右，在DEH“并網(wǎng)后控制”畫面上將#4汽機高、中壓調(diào)節(jié)閥通過“高壓控制”和“中壓控制”將目標閥位輸入為100%，“HP閥位變化率”和“IP閥位變化率”輸入0%，“HP壓控投切”中點“退出”按鈕和“IP壓控投切”中點“退出”按鈕（即閥位控制，此時高、中壓調(diào)節(jié)閥在全開狀態(tài)）。

（4）當#4汽機負荷為50MW時，按邏輯要求，高排通風(fēng)閥自動開啟、高排逆止閥將關(guān)閉?？紤]到高排逆止閥關(guān)閉后到冷再的熱量減少，再熱蒸汽量減少，汽機負荷將有所下降，手動關(guān)閉高排通風(fēng)閥，保證冷再蒸汽量，保護再熱器并控制熱再蒸汽溫度在較低范圍。采取了燃機負荷保持相對穩(wěn)定，確保煙氣溫度在400℃左右。從數(shù)據(jù)上反映出此時煙溫、蒸汽溫度幾乎接近，汽輪機調(diào)節(jié)級金屬溫度略高約10℃，高中壓內(nèi)缸進汽上半外壁溫度低20℃。

（5）#4汽機負荷為45MW時，檢查低壓主蒸汽調(diào)節(jié)閥自動關(guān)閉，汽機有功下降較快，同時低壓疏水閥組自動打開，注意維持閥前壓力。

（6）手動關(guān)閉高、中壓調(diào)門，當汽機負荷8MW時打閘停機，手動停運燃機，完成其他停機操作。

3 結(jié)果分析

本次滑參數(shù)停機最終滑到了缸內(nèi)上壁溫度為359℃，實現(xiàn)了計劃目標。停機過程中，軸承振動最大為4X方向，振動值為87um，蓋振最大為#4軸承，其振動值為65um，滑參數(shù)停機過程相關(guān)參數(shù)曲線見圖1。因停機過程中鍋爐要加藥保養(yǎng)，需要在一定溫度下運行2小時，因此停機時間過長，同時操作也較為保守，其原因為主要有兩點：一是調(diào)試階段滑參數(shù)停機沒成功，操作更為慎重；二是防止煙溫下降較快，導(dǎo)致機組振動突升，導(dǎo)致機組跳閘甚至損壞。

4 總結(jié)與展望

由于三菱公司沒有關(guān)于聯(lián)合循環(huán)機組滑參數(shù)停機的相關(guān)資料，我廠也是首次成功進行了滑參數(shù)停機，將汽輪機缸溫下降至359℃，減少了盤車運行時間，縮短檢修工期。在后續(xù)工作中，對于滑參數(shù)停機要不斷總結(jié)，探索出更科學(xué)、更安全、更高效的滑參數(shù)停機操作方法，以實現(xiàn)汽缸溫度降至350℃以下。

參考文獻

[1]中國華電集團.大型燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)叢書[M].北京：中國電力出版社，2009.

[2]俞衛(wèi).S109FA型燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組的滑參數(shù)停機[J].燃氣輪機發(fā)電技術(shù)，2009（3）：24-25.