王健+郝建剛+李飛飛

【摘 要】 燃機和汽輪機同軸布置，發(fā)生甩負荷時，轉(zhuǎn)速飛升非常快，為確保安全，在新機組正式投運前需進行汽輪機的甩負荷試驗，此試驗是考核驗證燃機和汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)特性的最直接手段[1-2]。本文介紹了容量為480MW的F級燃氣機組甩負荷試驗情況，燃機和汽機為同軸布置，闡述了實驗方案，敘述了機組50%和100%甩負荷試驗的主要過程，并對試驗過程進行了分析。

【關(guān)鍵詞】 480MW 同軸 甩負荷 試驗

1 機組簡介

1.1 燃機基本情況

燃機為東方汽輪機有限公司生產(chǎn)的三菱M701F4型燃氣輪機。主要由帶有進口可調(diào)導(dǎo)葉（IGV）的17級的高效率軸流式壓氣機，20只環(huán)形布置的分管燃燒器的燃燒室，以及4級反動式葉片的透平組成，壓氣機壓比18?？刂葡到y(tǒng)采用日本三菱公司生產(chǎn)的SIASYS NETM

ATION系統(tǒng)，燃氣輪機組的主要控制功能由燃機的氣體燃料系統(tǒng)及汽輪機進汽閥控制組成。

1.2 汽機基本情況

汽輪機為東方汽輪機有限公司生產(chǎn)的TC2F-35.4型高中壓合缸、雙排汽、單軸再熱凝汽式蒸汽輪機。設(shè)計蒸汽壓力分別為：高壓主蒸汽壓力10.88MPa，高壓主蒸汽溫度538℃，中壓蒸汽壓力 3.88MPa，中壓蒸汽溫度566℃，低壓蒸汽壓力0.498MPa，低壓蒸汽溫度242℃，汽輪機排汽壓力5.9kPa。

1.3 甩負荷功能

機組設(shè)置三個壓力等級的 100%容量的蒸汽旁路系統(tǒng)，高壓與中壓旁路設(shè)置噴水減溫。高壓主汽旁路蒸汽進入冷再管道，中低壓旁路蒸汽和低壓缸旁路蒸汽進入凝汽器。汽輪機的進汽控制由一個高壓調(diào)門（HP CV），一個中壓調(diào)門（IP CV），一個低壓調(diào)節(jié)閥（LP CV），以及高中低壓旁路閥完成控制、保護和調(diào)節(jié)功能。在正常運行時，HP CV、IP CV、LP CV均為全開位置，功率輸出及轉(zhuǎn)速控制由燃機調(diào)速系統(tǒng)進行控制。甩負荷時，發(fā)電機解列以后，HP SV/CV、IP SV/CV、LP SV/CV全關(guān)，旁路投入運行，汽機轉(zhuǎn)速由于管道及汽輪機內(nèi)的容積內(nèi)蒸汽繼續(xù)做功，轉(zhuǎn)速會有上升，上升至最高點后，轉(zhuǎn)速開始回落，直至維持在3000r/min。

2 甩負荷試驗

檢驗機組燃機-汽機調(diào)節(jié)系統(tǒng)是夠符合設(shè)計及運行要求，即在額定工況下發(fā)電機開關(guān)開路機組甩去額定負荷之后，機組調(diào)節(jié)系統(tǒng)動態(tài)過程應(yīng)能迅速穩(wěn)定，機組的最高轉(zhuǎn)速不超過額定轉(zhuǎn)速的110%，并能有效地控制空負荷3000r/min運行，通過測取機組甩負荷后的轉(zhuǎn)速動態(tài)過渡過程特性曲線及各參數(shù)之間的動作關(guān)系曲線，檢查機組調(diào)節(jié)系統(tǒng)和轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的品質(zhì)[3-4]。試驗分兩級進行，第一級為50%甩負荷，第二級為100%甩負荷。

2.1 50%甩負荷

機組帶到50%負荷225MW，運行穩(wěn)定后，運行人員DCS拉開機組發(fā)電機出口斷路器，機組甩負荷后穩(wěn)定至3000rpm全速空載，未出現(xiàn)保護停機信號，余熱鍋爐安全閥未動作，汽機側(cè)高、中、低旁路全開[5]。

2.2 100%甩負荷

50%甩負荷結(jié)束后，機組帶到100%負荷225MW，運行穩(wěn)定后，運行人員DCS拉開機組發(fā)電機出口斷路器，機組甩負荷后穩(wěn)定至3000rpm全速空載，未出現(xiàn)保護停機信號，余熱鍋爐安全閥未動作，汽機側(cè)高、中、低旁路全開。

甩負荷試驗記錄數(shù)據(jù)：機組轉(zhuǎn)速、機組有功功率、高中低壓蒸汽壓力、燃料控制閥開度、軸向位移、軸承振動、燃機排氣溫度、IGV開度等。甩負荷監(jiān)視的主要項目有：燃機各瓦振動、排氣溫度、推力瓦和支持瓦溫度、潤滑油溫度等，上述參數(shù)均按運行規(guī)程嚴格控制。

2.3 甩負荷試驗結(jié)果

（1）甩50%負荷曲線圖1所示。

（2）甩100%負荷曲線圖2所示。

3 試驗過程中相關(guān)參數(shù)記錄

3.1 甩50%負荷試驗記錄表（表1所示）

3.2 甩100%負荷試驗記錄表（表2所示）

4 試驗結(jié)論

通過成功機組50%和100%常規(guī)法甩負荷試驗，達到了試驗預(yù)期目的，試驗結(jié)果表明：

（1）機組甩50%和100%負荷試驗成功，燃氣輪機的控制系統(tǒng)在燃氣輪機發(fā)電機甩負荷時的控制性能可已滿足甩負荷工況的需要。即能夠控制機組轉(zhuǎn)速不超過超速保護設(shè)定值，且能夠維持燃機空載運行，各輔機和附屬機械對甩負荷工況的適應(yīng)性良好。（2）甩負荷試驗滿足《汽輪機甩負荷試驗導(dǎo)則》電力部[2014]的要求，未出現(xiàn)燃機超速保護，發(fā)電機出口電壓未超額定115%，燃機系統(tǒng)一切正常。

參考文獻：

[1]張寶，顧偉飛，徐熙瑾等.600MW汽輪機組LDA功能失效時的甩負荷試驗分析[J].華東電力，2006（3）：42-45.

[2]俞成立.1000MW汽輪機組甩負荷試驗分析[J].2007（6）：32-34.

[3]電力工業(yè)部.汽輪機甩負荷試驗導(dǎo)則[S].1996.

[4]抄勇，馮進利，張小偉等.汽輪機發(fā)電機組常規(guī)甩負荷試驗方法[J].熱力發(fā)電，2010（9）：57-60.

[5]朱亞迪.華電江東電廠#2機組甩負荷試驗報告[R].華電電力科學(xué)研究院，2015.