GUD1S．94．3A燃气-蒸汽联合循环机组启动调试特点.doc

GUD1S943A燃气-蒸汽联合循环机组启动调试特点60河南电力2008年第1期GUDIS.94.3A燃气一蒸汽联合循环机组启动调试特点杨培成(河南电力建设调试院,河南郑州450052)摘要:燃气一蒸汽联合循环电站启动调试工作程序有其自身的特殊性,本文简要介绍郑州燃气电站机组主要启动调试程序,重要调试项目.供同类机组调试参考.关键词:SIEMENS燃气一蒸汽联合循环电站启动调试中图分类号:TM611.31文献标识码:B文章编号:(2008)01-060-05FeaturesofStart-upandCommissioningofCCPPYangPei.cheng(HenanElectricPowerCommissioningInstitute,Zhengzhou450052,China)Abstract:Theprocedureofstartupandcommissioningprogramofgassteamcombinedcyclepowerplanthasitsspecialfeatures.ThispapergivesanintroductiontothemainstartupandcommissioningprocedureandsomeimportantcommissioningitemsoftheunitsinZhengzhouCCPP,whichcangivesomeinforillationtoothersimilarunits.Keyword8:SIEMENS;CCPP;startupandcommissioning1工程概况郑州燃气电站工程新建2x390MW燃气一蒸汽联合循环机组,是国家西气东输配套工程,两台机组分别于2007年1月4日,4月21日完成168h满负荷试运,投入商业运行.2设备及系统简介主设备采用上海电气一西门子联合体CUD1S.94.3A燃气一蒸汽联合循环机组,燃机型号:V94.3A,配武汉锅炉股份有限公司生产的三压再热卧式无补燃余热锅炉(由荷兰NEM公司提供设计和技术支持),机组采用单轴布置,发电机位于燃机和蒸汽轮机中间,发电机与蒸汽轮机采用SSS自同步离合器连接,汽轮机为轴向排汽.由余热锅炉侧排过去,依次为:燃机一压气机一发电机一SSS离合器一蒸汽轮机一凝汽器.机组总貌如下图l所示:图1GUD1S.94.3A燃气一蒸汽联合循环机组总貌图2008年第1期杨培成:GUD1S.94.3A燃气一蒸汽联合循环机组启动调试特点613启动调试程序介绍目前.国内尚无燃气一蒸汽联合循环电站启动调试的相关规程,机组启动调试程序参照新启规和SIEMENS设备厂家的调试文件,并结合机组系统的特点.进行组织设计.关于机组启动调试,SIEMENS公司将其划分为设备及系统的冷态调试,热态(动态)调试,整套启动调试三个阶段,与国内相关程序基本相同,有其必然性.燃气一蒸汽联合循环电站启动调试分单体调试,分部试运及分系统调试,燃机启动点火及发电机并网余热锅炉吹管,燃机单循环基本负荷试验,联合循环启动调试及满负荷试运.参照国内调试阶段划分,在工程中,将调试阶段分为:分系统调试及分部试运阶段,燃机单循环(单循环定义还不太确切)启动调试阶段,燃气蒸汽联合循环启动调试阶段.分系统调试及分部试运阶段:机组DCS系统具备操作条件,厂用电源正常可用,在设备,系统安装完毕,设备单体调试完成的条件下,完成各系统调试及分部试运,其过程与常规火力发电厂调试过程基本相同.其目的就是检验,完善系统,满足燃机单循环启动调试条件.主要有:除盐水系统制水正常,开式冷却水,闭式冷却水,循环水系统正常投运,全厂天然气调压站投运.单元机组天然气处理系统(前置模块)投运正常,燃机控制系统,燃机本体,燃机所有附属系统调试完毕,汽轮机本体,润滑油系统(燃机汽机公用润滑油系统,包括顶轴油,盘车)等必须投运系统调试完毕,余热锅炉化学清洗完成,凝结水系统及锅炉除氧给水系统调试完毕.锅炉本体及相关汽水循环系统满足启动条件,发电机氢,油,水系统投运正常,电气一次,二次系统调试完毕,500kV升压站具备投运条件.燃机单循环启动调试阶段:35OMW及以上等级的燃气一蒸汽联合循环电站,燃机排气至余热锅炉不再设置旁路烟道,只有在余热锅炉汽水循环系统具备条件后,方可启动燃机,本阶段主要工作及程序如下:各分系统投运,余热锅炉上水至点火水位,变频拖动压气机水洗试验,变频拖动最大转速试验,燃机点火启动及定速检查,燃机保护试验(选1,2项热态跳闸),发电机并网前试验,发电机并网试验,升负荷,余热锅炉升温升压,带50MW70MW负荷,余热锅炉吹管.燃气蒸汽联合循环启动调试阶段:汽机轴封,真空等系统正常投运,燃机启动并网,旁路系统热态调试,余热锅炉安全门整定,燃机带基本负荷(最大负荷)试验,停机检查燃烧室,燃机启动带150MW负荷等待汽水品质合格,汽轮机启动及试验,联合循环运行试验,性能试验,联合循环第一阶段可靠性运行(8天启停机试验),联合循环第二阶段可靠性运行即168小时满负荷试运.4重要调试/试验项目说明4.1锅炉蒸汽吹管本工程利用余热锅炉自产蒸汽对高,中,低过热器及蒸汽管道进行蒸汽吹扫,吹管采用降压方式,吹管时燃机保持50MW一70MW负荷以保证所需的热量.高压系统一,二次汽串级吹扫,分两阶段进行,第一阶段在再热冷段加装集粒器,重点吹扫高压过热器系统,高压主蒸汽管道,再热冷段管道,第二阶段去掉集粒器,全面吹扫高压过热器,高压主蒸汽管道,再热冷段,再热器,再热热段管道;中压系统从与再热器入口处断开单独引出临时排汽管道,对中压过热器及中压蒸汽管道进行吹扫;低压系统从低压主汽阀前单独引出临时排汽管道,对低压过热器及低压蒸汽管道进行吹扫.由于吹管期间水量消耗较大.约150t/h.正常补水系统不能满足要求,增加临时补水管路及相关设备,以满足需要.4.2燃机带基本负荷试验及燃烧室检查机组设计有100%容量的高,中,低压蒸汽旁路系统,允许在汽轮机停机条件下燃机带基本负荷(燃机最大负荷).燃机带基本负荷试验,就是在蒸汽旁路系统热态调试完毕,汽轮机不运行的条件下进行的.试验重点在于调整/检验燃料一空气流量配比的特性(动态及稳态),检查燃机燃烧稳定性以及不同工况下燃机排气的NOx等相关指标.燃机空气流量通过入口可调导叶(IGV)调整控制,在排气温度达到额定温度前,IGV处于关闭状态(即最小开度).燃机基本负荷试验从燃机IGV即将打开时开始升负荷,每次升负荷10MW,保持1O分钟,以便达到一个新的稳定工况,升负荷直至达到燃机最大负荷,即IGV全开,燃机排气温度限制燃机负荷进一步增加(OTC控制方式).保持OTC控制工况约1小时,之后按相同的方式步进减少燃机负荷,直至IGV关闭.如此升降负荷两次,比较相关参数的一致性,如无异常,燃机基本负荷试验完毕,待机组冷却后进行燃烧室检查.62河南电力2008年第1期图21机组燃机带基本负荷试验记录曲线(首次升降)4.3汽轮机启动及试验4-3.1严格要求蒸汽品质SIEMENS厂家对汽轮机启动及运行中的蒸汽品质要求很高.为避免之后性能考核试验指标不能达到.并切实为机组长期高效运行着想,在机组启动调试过程中.严格执行了西门子关于蒸汽品质的相关标准.在汽轮机首次启动前.为改善汽水品质.燃机带旁路运行约2天时间.SIEMENS公司蒸汽品质标准见表1.表1汽轮机的蒸汽品质指标一正常运行应达到的标准及限制值正常运行应达到的项目单位限制值标准25时导电度p.S/cm<0.2<0.1Nag,kg<50,g,kg<10<5Feg,kg<20<5Cug,kg<2<l表2汽轮机蒸汽品质限制值一机组启动及偏离正常标准的运行项目单位级别1级别2级别3级别425时导电度p.S/cm0.2.<0.350.35.<0.50.5.<1.01.0Nag,kg5.<1010.<1515.<2020SiO2g,kg10.<2020.<4040.<5050Fe;g/kg20.<3030.<4040.<5050Cug,kg2.<55.<88.<101O一次连续时问h1OO2440一年累计时间h/a20005008O0注:(1)为了避免效率的下降和使用寿命的减少,机组启动时的蒸汽品质必须达到并低于级别2,并且有明显的改善趋势:(2)级别4:说明蒸汽品质严重恶化,强烈要求立即停止汽轮机运行.4.3.2超速保护及超速试验SIEMENS汽轮机无机械超速保护设计.电气超速保护由6个测速传感器采集汽轮机转速信号.每3个传感器分为一组,共两组.第一组传感器的转速信号提供硬件超速保护,即不经过保护装置(PLC)处理的硬接线跳闸回路,两组均提供供保护装置逻辑处理的软件超速保护信号,即超速保护系统A,B.为提高保护的可靠性,设计有信号故障检测回路及定时(每6Omin)测试程序.保护动作值为额定转速的108%.2008年第1期杨培成:GUDIS.94_3A燃气点为满足汽轮机启动运行所需要的蒸汽参数,燃机必须带发电机并网运行.由于SSS离合器的作用,汽轮机转速不可能超过发电机/燃机,所以,实际提升汽机转速到跳闸转速进行超速试验是不可能的,而对于纯粹的电气超速保护回路,通过修改跳闸定值进行试验也同样可行.SIEMENS汽机无阀门严密性试验的相关要求.控制系统也没有设计相关程序和手段,略去阀门严密性试验.试验在汽轮机首次冲转时进行,分两次,第一次试验第一组:硬件超速保护,修改超速保护动作值为540r/rain,汽机冲转至540r/mln,超速保护动作跳闸.第二次试验第二组,修改超速保护动作值为720r/min,汽机冲转至跳闸转速,动作正常.4.3-3汽机带负荷试验(1)汽机带负荷跳闸试验试验的主要目的在于检验锅炉高,中,低压给水调节系统和高,中,低压旁路系统应对事故工况的能力,即汽轮机跳闸不引起余热锅炉及燃机跳闸.试验在联合循环工况65%以上负荷进行.机组【%】10o主要控制系统处于自动运行方式,单元协调投入,手动跳闸汽机,检查高,中,低压旁路自动快速打开并控制主汽压力平稳,高,中,低压给水调节系统平稳元异常,燃机燃料控制平稳元波动,单元协调控制设定点切换正常.两台机组汽机带负荷跳闸试验均一次通过.控制品质优良.(2)汽机阀门活动试验控制系统中为汽轮机阀门活动试验设计了单独的顺序控制功能组,将汽机阀门分为5个组;(a)高压主汽阀,调节阀组;(b)中压主汽阀,调节阀组;(c)低压主汽阀,调节阀组;(d)高压缸排汽逆止阀;(e)高压缸排汽通风阀.程序执行按以上分组次序,试验在汽轮机带负荷运行工况进行.主汽门及调节汽门均为全行程试验,并单独测试每一个跳闸电磁阀,自动监视阀门关闭时间.高压缸排汽通风阀阀开启试验,高压缸排汽逆止阀关闭试验通过动作各独立的电磁阀完成(每个阀门有两个电磁阀,一次动作一个电磁阀),不监视开启和关闭时间.试验程序如图3所示.1.CVslowlyCLOSE2.ESVtriPsolenoidvalve.从O13TRIP3.ESVOPEN4.ESVtriPsolenoidvalve.AAO14TRIP5.CVfast0PEN6.CVtripsolenoidvalve.AA013TRIP7.CVfastOPEN8.CVtripSOlenoidvalve.AA014TRP9.ESVOPEN1O.CVslowly0PENOneESV/CVremainsduringtestMinclosedposition:一_+testinterru,p_+othercombinationsnottestablemarlualSTshutdownwithSGCsTTstCRHNRVorHPdumpvalvenotSuccessful:_+testinterrup毗nualrepetition+notsuccessfulmanualSTshutdownwithSGCST图3汽轮机阀门活动试验程序示意图汽轮机高,中,低压主汽均为单路控制.只设计一个主汽门和调节汽门,在进行阀门全行程活动试验时,势必对机组功率和蒸汽流量产生严重影响,为此,旁路控制系统,单元协调控制系统中设计有专门的试验接口回路,以确保高,中,低压主汽压力和燃机负荷稳定.4.4机组甩负荷试验SIEMENS联合循环机组甩负荷试验也是按两次进行的,即甩50%负荷试验和甩100%负荷试验.应外方现场调试工程师要求,甩50%负荷改为燃机IGV开度约40%进行,这时机组负荷大于70%额定负荷.甩负荷相关逻辑设计如下:燃机控制器一旦检测到机组甩负荷后,立即发出指令跳闸汽轮机,燃机维持全速空载运行,旁路系统按预定压力曲线控制蒸汽压力稳定.甩负荷成功标准:未发生超速保护动作跳闸;余热锅炉维持稳定运行;燃机全速空载稳定运行.两台机组均进行了甩负荷试验,试验取得了圆满成功.河南电力2008年第1期5调试实施过程的部分调整在调整试运过程中.由于外部天然气气源供应紧张及习惯认识等原因,早日完成168小时满负荷试运成为首要目标,为此,机组性能考核试验及甩负荷试验均安排在168h之后进行.为发挥联合循环电厂自动化程度高,能够快速启动的优势,在主机设备合同中,约定机组进入168h试运前,进行为期8天的启停机试验,以全自动方式启动,并进行不同热状态启动,以检验控制系统及主机设备的可靠性.由于外部等原因,这项考核试验未能严格执行,只有在机组投入商业运行后随机检验,但对外方已无约束.6总结大型燃气一蒸汽联合循环发电作为清洁高效的发电技术,近年来在国际上得到了快速发展,我国也在大力引进消化.可以肯定,随着我国新的天然气田发现和开发利用,以及海外气源的拓展,我国联合循环机组发电比重还将进一步上升.但是,现有火电工程启动调试相关规程对于联合循环机组适用性有限.笔者呼吁国家相关管理部门尽快编辑出版燃气轮机及燃气一蒸汽联合循环发电工程启动调试规程.以规范调试程序及相关标准.本工程为涉外工程.外方技术人员既是设备厂家代表,又是技术服务人员.在制定工程网络计划,重要调试项目实施方案等方面,与外方充分交流与沟通非常重要.要尊重他们合理的意见和建议,发挥他们的技术优势,提高其工作积极性和工作效率.同时,也不能把外方的一切当成金科玉律,更不能忘记其承担的责任和义务.对于燃气一蒸汽联合循环电站的启动调试,前期准备尤为重要,只有充分消化资料,理解设计意图,把握其技术特点,掌握了调试的关键技术,调试工作才能够正常,有序地进行.郑州燃气电站工程调试正是这样.收到了良好成效.收稿日期:2o07一l0一l5上接第46页)随着有线电视技术的迅速发展,计算机融入电视网的技术越来越成熟.给网络的多功能综合数据传输带来了机遇.但如果计算机与有线网的接口处理不好,也会给电视网络带来难以寻找的噪声干扰.自从计算机进入有线电视网后(如:利用某频道逆程信号接收股市信息,利用电视卡收看电视节目等),在电视系统中就可能出现较强的计算机噪声干扰(主要是50Hz交流噪声干扰),它产生的交流声调制影响面很大,