6F.03燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組滑參數(shù)停機(jī)分析

佟振海

摘要：文章首先介紹GE公司6F.03級聯(lián)合循環(huán)熱電機(jī)組滑參數(shù)停機(jī)的控制思想，然后提出了滑參數(shù)停機(jī)的過程控制及操作方法，并提出了后期滑參數(shù)停機(jī)的展望，為同類型機(jī)組提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：燃?xì)廨啓C(jī);滑參數(shù)停機(jī);總結(jié)分析

1.基本情況

大唐溧水燃機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目配備兩套GE公司生產(chǎn)的6F.03級燃機(jī)-蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電機(jī)組，每套機(jī)組包含1臺燃?xì)廨啓C(jī)，1臺抽凝機(jī)，1臺臥式余熱鍋爐，2臺發(fā)電機(jī)。燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)布置形式為雙軸。蒸汽輪機(jī)為南京汽輪機(jī)電集團(tuán)生產(chǎn)的LCZ40-6.8/1.4/0.45型雙壓、非再熱、單缸、抽凝型蒸汽輪機(jī)。余熱鍋爐為杭州鍋爐集團(tuán)股份有限公司專為6F級燃機(jī)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的臥式、雙壓、無再熱、無補(bǔ)燃余熱鍋爐，過熱器設(shè)有二級過熱，在一級過熱器后設(shè)有減溫器。

因汽輪機(jī)本體消缺要求，希望汽輪機(jī)縮短停機(jī)冷缸時(shí)間。按照正常停機(jī)計(jì)算，從汽機(jī)打閘到缸溫小于150℃滿足停運(yùn)盤車要求，需要 125小時(shí)才可以。因此，采用滑參數(shù)停機(jī)將缸溫將至低值至關(guān)重要。前期調(diào)研其他6F燃機(jī)電廠均沒有較成熟的做法，采用原有燃煤機(jī)組滑停經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)燃機(jī)滑停工作。

2.滑參數(shù)停機(jī)主要控制方法

滑參數(shù)停機(jī)可以在短時(shí)間內(nèi)將汽輪機(jī)的缸溫大幅降低，縮短盤車時(shí)間，停機(jī)時(shí)汽機(jī)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?；瑓?shù)停機(jī)時(shí)，由于給水中加入氨水，在換熱器內(nèi)壁形成堿性鈍化膜，對汽包、省煤器、過熱器、再熱器、汽輪機(jī)等熱力設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，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。

汽輪機(jī)沒有設(shè)計(jì)夾層冷卻，因此在停機(jī)過程中，汽缸沒有外部冷卻汽源，在停機(jī)時(shí)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(fù)脹差。因此，對聯(lián)合循環(huán)機(jī)組采用與設(shè)備相宜的滑參數(shù)停機(jī)方法，盡可能地平穩(wěn)降低主蒸汽溫度和壓力對降低汽輪機(jī)缸溫顯得尤為重要。

3.滑參數(shù)停機(jī)過程控制及操作注意事項(xiàng)

滑參數(shù)過程中，主要加強(qiáng)主蒸汽溫度的變化控制，其中重點(diǎn)關(guān)注過熱器減溫器后蒸汽過熱度、汽輪機(jī)進(jìn)口蒸汽變化速度、蒸汽輪機(jī)組的震動情況。

3.1 滑參數(shù)停機(jī)過程控制

2021年5月31日21時(shí)18分，2號機(jī)組按照工作安排開始滑參數(shù)停機(jī)。操作過程中，并對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行跟蹤，停機(jī)過程降溫降壓按如下原則控制參數(shù)∶

（1）注意控制主蒸汽溫度下降速率≤1℃/min，主蒸汽壓力下降速率≤0.03～0.05MPa/min。

（2）注意控制主蒸汽過熱度>50℃，在主蒸汽溫度10分鐘內(nèi)下降50℃應(yīng)立即打閘停機(jī)。

（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(shí)，應(yīng)穩(wěn)定 5～10min 后再降溫，目的是控制主蒸汽與汽輪機(jī)缸溫的熱膨脹和脹差。

（6）控制鍋爐過熱器降溫器后溫度有20度以上的過熱度。

3.2 滑參數(shù)停機(jī)操作方法

（1）前期燃機(jī)可以正常開展降負(fù)荷工作，直至燃機(jī)負(fù)荷降至 40MW，此階段由于燃機(jī)排氣溫度沒有下降，汽輪機(jī)側(cè)主汽溫變化不大，維持在設(shè)計(jì)溫度540℃，機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行，過程中燃機(jī)排氣溫度達(dá)到最高639℃。

（2）當(dāng)燃機(jī)功率降至15MW時(shí)，燃燒方式切換到模式4，燃機(jī)排氣溫度開始快速下降，此時(shí)鍋爐側(cè)高過減溫器后溫度快速下降。及時(shí)關(guān)小減溫水調(diào)門，由于期間溫度變化速度過快，容易導(dǎo)致減溫水關(guān)閉過多，造成主汽溫度升高，缸溫少許回升。

（3）當(dāng)燃機(jī)功率在5MW-10MW區(qū)間時(shí)，排氣溫度達(dá)到540℃趨于穩(wěn)定，此時(shí)高壓主汽流量85t/h，逐步控制燃機(jī)負(fù)荷下降速度，根據(jù)蒸汽溫度及時(shí)調(diào)整減溫水流量。

3.3操作注意事項(xiàng)

（1）滑停過程中，嚴(yán)密監(jiān)視減溫水流量，高過減溫后溫度，高壓主蒸汽溫度，控制缸溫下降速率≯1.5℃。在燃機(jī)降負(fù)荷過程中，給水調(diào)門投入自動情況下，會自動關(guān)小，而造成高過減溫水壓力上升，流量上升，這也給減溫水調(diào)整造成不便，從而造成汽溫小幅度回升。

（2）滑停過程用燃機(jī)負(fù)荷由50MW向15MW下降過程中排氣溫度逐漸升高，最高至639℃，在15MW時(shí)燃機(jī)模式切換至模式4排氣溫度溫度快速下降，排氣溫度波動變化，也給滑汽溫的減溫水調(diào)節(jié)帶來不便。

（3）燃機(jī)功率在5MW-10MW時(shí)排氣溫度相對穩(wěn)定此時(shí)滑汽溫調(diào)整相對容易一些，而且高壓主蒸汽壓力低可以進(jìn)一步滑汽溫。

（4）燃機(jī)負(fù)荷在15MW之前排氣溫度高，減溫水用量大，滑汽溫很難，此時(shí)高過減溫水蒸汽溫度過熱度才10℃，主蒸汽溫度達(dá)到524℃。

（5）機(jī)組降低燃機(jī)負(fù)荷至5MW，燃機(jī)模式切換后排氣溫度開始下降至560℃，高壓主蒸汽壓力下降至3.1MPa，從而將缸溫進(jìn)一步降低至477℃，此時(shí)主蒸汽溫度474℃，達(dá)到當(dāng)前主汽壓力下的極限值。

（6）受制于余熱鍋爐只有一級減溫水，所以要確?；＿^程中高過減溫后的溫度要高于當(dāng)前壓力下飽和溫度10℃，3.1MPa時(shí)飽和溫度為235℃，所以不能再增加減溫水，而此時(shí)高壓主汽溫度為474℃，缸溫477℃，基本上達(dá)到極限。

（7）滑停后，汽缸溫度由476℃回升至489℃總共13℃。

（8）整個滑停過程中軸向位移變化不大，脹差最低降至-1.8mm。

（9）燃機(jī)負(fù)荷在20MW時(shí)，氮氧化物排放達(dá)到48ppm，燃機(jī)負(fù)荷在10MW時(shí)氮氧化物在127ppm，由曲線圖可知燃機(jī)負(fù)荷低于20MW時(shí)NOx開始超標(biāo)。

4.總結(jié)與展望

在今后滑參數(shù)停機(jī)過程中，先將燃機(jī)有功降至5MW，然后進(jìn)行滑汽溫，當(dāng)汽溫達(dá)到極限值474℃時(shí)，適當(dāng)開啟高旁閥將主蒸汽壓力降至2MPa，從而降低了飽和溫度，可以將缸溫降的低一些?；＿^程中注意缸溫與主蒸汽溫度差，當(dāng)缸溫不再明顯下降時(shí)再進(jìn)行下一步滑溫操作，可以根據(jù)情況適當(dāng)延長，防止缸溫反彈過大。

此次滑參數(shù)停機(jī)，缸溫最低將至477℃，距離目標(biāo)值相距甚遠(yuǎn)。在后續(xù)工作中，對于滑參數(shù)停機(jī)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(jī)操作方法，以實(shí)現(xiàn)汽缸溫度降至 400℃以下。

參考文獻(xiàn)：

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