呂勇軍

（廣州發(fā)展寶珠能源站有限公司，廣東 廣州 510900）

0 引言

在城市建設(shè)發(fā)展的背景下環(huán)境問題受到群眾的重視，因此需要利用有針對性的手段對環(huán)境進(jìn)行治理。天然氣是一種新型的清潔能源，對電力方生產(chǎn)而言極其重要。引入天然氣能夠?yàn)樾袠I(yè)的發(fā)展帶來全新的機(jī)遇，但是需要做好設(shè)備運(yùn)行中的管理和優(yōu)化工作才可以全面降低系統(tǒng)運(yùn)行的安全風(fēng)險(xiǎn)。

1 研究背景

為了全面滿足電網(wǎng)調(diào)峰要求，燃?xì)怆姀S啟停機(jī)的運(yùn)行較為頻繁。機(jī)組的安全性直接影響到電網(wǎng)系統(tǒng)的整體運(yùn)行穩(wěn)定性。在啟動(dòng)方式的處理上需要進(jìn)行全面的優(yōu)化，這樣就可以控制機(jī)組的能源損耗量，提升電廠機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益。在本文研究中主要是針對燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)方式下所遇到的一些問題進(jìn)行有針對性的處理，保障其冷態(tài)啟動(dòng)的全過程中保持一個(gè)穩(wěn)定的運(yùn)行效果，從而相應(yīng)降低運(yùn)營的成本投入量[1]。

2 啟動(dòng)前準(zhǔn)備

設(shè)備啟動(dòng)之前需要將公用系統(tǒng)設(shè)備作為備用系統(tǒng)，確保循環(huán)水系統(tǒng)、開閉式水系統(tǒng)以及空壓機(jī)系統(tǒng)等保持正常的運(yùn)行狀態(tài)。燃?xì)廨啓C(jī)的定冷水、氫氣以及潤滑油都要保持良好的狀態(tài)，同時(shí)要確?？刂朴拖到y(tǒng)的運(yùn)行效果良好。在聯(lián)鎖投入、燃?xì)廨啓C(jī)離線水洗方式下需要全部完成運(yùn)行，并得到相應(yīng)的合理化處理[2]。

其次，確保鍋爐當(dāng)中的高中壓給水泵保持穩(wěn)定的運(yùn)行，水位的不同汽包液位的設(shè)置要處于-400mm 的程度。通過這樣的處理方式能夠使汽輪機(jī)的接水系統(tǒng)的凝結(jié)水前置泵始終保持在一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)，特別是在進(jìn)行旁路的設(shè)計(jì)中能夠避免出現(xiàn)報(bào)警信息。

最后，電氣系統(tǒng)、SFC 做好啟動(dòng)的準(zhǔn)備，保障機(jī)組啟動(dòng)報(bào)警信息全部復(fù)位，并保護(hù)壓板的投入。相關(guān)人員對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行外觀的檢測，保障系統(tǒng)的檢修工作完畢[3]。

3 機(jī)組啟動(dòng)過程

3.1 燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)

燃?xì)廨啓C(jī)的構(gòu)成情況以及運(yùn)行原理如圖1 所示。

圖1 燃?xì)廨啓C(jī)的構(gòu)成情況以及運(yùn)行原理

通過圖1 可以看出，燃?xì)廨啓C(jī)由氨存儲(chǔ)、制備以及加熱裝置等構(gòu)成，此外還包括燃燒室以及壓氣機(jī)等部分。在啟動(dòng)期間需要對勵(lì)磁畫面的模式進(jìn)行選擇，一般建議選擇SFC 模式。在此基礎(chǔ)上需要于啟動(dòng)的過程中對啟動(dòng)順序進(jìn)行調(diào)整，以此避免SFC 出現(xiàn)超時(shí)的情況，最終避免啟動(dòng)機(jī)器的啟動(dòng)失敗問題。

在進(jìn)行啟動(dòng)順控激活之后的檢查過程中對盤車的脫開情況進(jìn)行評估，一旦未出現(xiàn)脫開的情況就要打閘停機(jī)，避免盤車裝置出現(xiàn)明顯的損壞。需要進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制來保障內(nèi)火保持高質(zhì)量運(yùn)行。燃?xì)廨啓C(jī)的轉(zhuǎn)速也要進(jìn)行良好的處理和調(diào)整。為了實(shí)現(xiàn)對升速的二級以及三級的冷風(fēng)壓力調(diào)整需要對冷風(fēng)閘動(dòng)作進(jìn)行調(diào)整[4]。

在轉(zhuǎn)速達(dá)到了32Hz 之后可以將其作為臨界轉(zhuǎn)速區(qū)，這樣在燃?xì)廨啓C(jī)的振動(dòng)頻率上比較大，從而保障防喘閥的穩(wěn)定運(yùn)行效果。

在燃?xì)廨啓C(jī)的啟動(dòng)過程中要在定速方面進(jìn)行輔助系統(tǒng)的檢查以及分析，控制鍋爐水的實(shí)際水溫以及控制水壓的速度，這是保障系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定的關(guān)鍵所在。

3.2 余熱鍋爐控制

余熱鍋爐控制系統(tǒng)如圖2 所示。

圖2 余熱鍋爐控制系統(tǒng)

通過對余熱鍋爐控制系統(tǒng)的觀察可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備在運(yùn)行的過程中包含多個(gè)流程，在鼓風(fēng)機(jī)的作用下設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)去熱風(fēng)點(diǎn)火，并且能夠利用低溫余熱進(jìn)行發(fā)電。余熱鍋爐產(chǎn)生的熱量可以返回環(huán)冷機(jī)加以利用。上述系統(tǒng)的運(yùn)用能夠有效實(shí)現(xiàn)對余熱的回收。

在系統(tǒng)啟動(dòng)的前期階段針對高、中壓給水裝置需要對其進(jìn)行手動(dòng)設(shè)置。在高壓隔水泵的運(yùn)行環(huán)節(jié)注意避免出現(xiàn)給水勺管開度不足的情況發(fā)生，特別是要保障基于手動(dòng)處理的方式實(shí)現(xiàn)5%的開度，保持整個(gè)運(yùn)行階段的穩(wěn)定性。其次在運(yùn)行中還要保障運(yùn)行階段對漆包水位的波動(dòng)問題進(jìn)行控制以及對壓力進(jìn)行調(diào)整，這是促使安全門可以穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵所在。

另外在冷態(tài)啟動(dòng)的早期階段，汽包水位的控制環(huán)節(jié)屬于關(guān)鍵所在，在高壓汽包的環(huán)節(jié)需要全面解決虛假水位帶來燈具類波動(dòng)問題。在進(jìn)行高壓蒸發(fā)器的處理環(huán)節(jié)避免虛假水位帶來的明顯的影響。例如，進(jìn)行相應(yīng)的水位調(diào)整以及分析環(huán)節(jié)就要逐漸提升爐側(cè)的輸水能力，通過暖爐以及暖管的操作來保障系統(tǒng)當(dāng)中的空氣得到良好的處理。新型的智能鍋爐液位計(jì)運(yùn)用到冷態(tài)啟動(dòng)早期階段同樣能夠?qū)崿F(xiàn)對汽包水位的控制，此類液位計(jì)具有承受水壓高的特點(diǎn)，并且具有較強(qiáng)的密封性、性能穩(wěn)定、數(shù)據(jù)更加精確等特點(diǎn)，并且有效避免假液位現(xiàn)象。具體設(shè)備如圖3 所示。

圖3 新型的智能鍋爐液位計(jì)

最后則是需要進(jìn)行汽包建立軸，這是一種保障壓力方面的處理方式，通過提升排汽、疏水自動(dòng)關(guān)閉的合理調(diào)整，并等到一定的蒸發(fā)量之后保障汽水的循環(huán)穩(wěn)定性。在這樣的處理方式下對其系統(tǒng)的針對性分析，同時(shí)在早期的起爆和管道水質(zhì)不足情況下避免出現(xiàn)一些溫差過大的情況。

3.3 汽輪機(jī)沖車

汽輪機(jī)沖車在燃?xì)廨啓C(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到標(biāo)注范圍之后就可以投入?yún)f(xié)調(diào)畫面當(dāng)中的具體標(biāo)準(zhǔn)，對其當(dāng)前的高壓缸的溫度進(jìn)行計(jì)算就可以確定出后續(xù)的調(diào)整。在協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的使用中計(jì)算出具體的主汽溫度，這樣在將計(jì)算值送入系統(tǒng)當(dāng)中實(shí)現(xiàn)對溫度的設(shè)定和評估。

特別是在主汽溫度達(dá)到了300℃之后就需要允許投入減溫水，同時(shí)進(jìn)行減溫水的電動(dòng)門打開之后，基于順序的方式進(jìn)行一級減溫處理，特別是在后續(xù)進(jìn)行二級減溫投入之后。在旁路控制的處理上投入高、中壓方面的良好處理方式，同時(shí)基于DEH 的處理方式對當(dāng)前缸溫以及相關(guān)計(jì)算處理之后自動(dòng)化的提升參數(shù)的控制力度，這樣就可以符合沖車方面的標(biāo)準(zhǔn)和需求。在旁路建立壓力之后則是要爐側(cè)方面基于實(shí)際疏水情況進(jìn)行針對性的緩慢疏水處理，避免主汽當(dāng)中的空氣大量進(jìn)入凝汽器當(dāng)中，在進(jìn)行暖管的運(yùn)行當(dāng)中全面提升蒸汽參數(shù)，這是在各個(gè)汽輪機(jī)的運(yùn)行環(huán)節(jié)提升系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵所在[5]。

采用熱態(tài)啟動(dòng)就會(huì)讓旁路調(diào)門大于10%，并進(jìn)行投入較高的中旁路ASA 設(shè)置。工作人員進(jìn)行實(shí)際的操作開展中，首先手動(dòng)將旁路調(diào)整到當(dāng)前的主汽壓力當(dāng)中，以及保障符合旁路方面的合理壓力設(shè)定，并在投入旁路自動(dòng)化處理當(dāng)中避免受到差異的影響而導(dǎo)致自動(dòng)旁路的出現(xiàn)，這樣會(huì)導(dǎo)致旁路主汽超壓問題出現(xiàn)帶來旁路超溫的情況。

最后則是在進(jìn)行提升參數(shù)設(shè)置的環(huán)節(jié)，需要基于循環(huán)水溫度的啟動(dòng)機(jī)的設(shè)置效果，在沖車參數(shù)合格之后對汽輪機(jī)輔助系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的檢查與分析，同時(shí)進(jìn)行沖車方面的準(zhǔn)備。一旦在上次停機(jī)處理的過程中出現(xiàn)汽輪機(jī)的跳閘問題，這就需要進(jìn)行相關(guān)保護(hù)柜的復(fù)位操作。

4 優(yōu)化分析處理

在本文的優(yōu)化分析中主要是采用逆推法的方式對其機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)的燃?xì)鈾C(jī)組負(fù)荷進(jìn)行合理化的調(diào)整，基于汽輪機(jī)當(dāng)中的高壓缸的實(shí)際情況確定出一個(gè)具體的冷態(tài)啟動(dòng)的沖車參數(shù)，以此保障在沖車參數(shù)可以確定出一個(gè)預(yù)熱的實(shí)際煙氣溫度，并推算出具體的燃?xì)廨啓C(jī)的實(shí)際負(fù)荷。

4.1 汽輪機(jī)冷態(tài)啟動(dòng)沖車參數(shù)

當(dāng)下進(jìn)行實(shí)際的分析中，為了實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理的優(yōu)化設(shè)置就需要對其系統(tǒng)進(jìn)行良好的分析以及調(diào)整，對于系統(tǒng)多方面的信息參數(shù)進(jìn)行采集以及分析，這樣最大化的保障系統(tǒng)得到穩(wěn)定的運(yùn)行，同時(shí)強(qiáng)化系統(tǒng)的運(yùn)行蒸汽壓力的合理性，以此提升溫度的系統(tǒng)運(yùn)行能力。

4.2 余熱鍋爐煙溫確定

在進(jìn)行余熱鍋爐的煙氣溫度的處理當(dāng)中，需要符合機(jī)組運(yùn)行的冷態(tài)啟動(dòng)的方面需求，特別是要在沖車參數(shù)的設(shè)置上提升系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)調(diào)整和處理上，還要對其中壓主汽溫度的設(shè)置進(jìn)行合理化調(diào)整。在這樣的處理方式下極大避免了閥門以及汽缸位置出現(xiàn)明顯的溫度提升。另外，還要保障鍋爐的運(yùn)行階段，基于一定的換熱處理方式最大限度提升爐側(cè)位置的熱損失處理能力，其次還要保障進(jìn)行蒸汽壓力的處理環(huán)節(jié)保持余熱鍋爐的排煙溫度，這樣可以提升溫度系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性[6]。

4.3 燃?xì)庳?fù)荷確定

燃?xì)庳?fù)荷確定在余熱鍋爐煙氣溫度得到了確定之后基于煙氣的溫度進(jìn)行合理化計(jì)算分析，以此了解到燃?xì)獾木唧w輪機(jī)的負(fù)荷程度。其次實(shí)際的煙氣溫度需要控制在450℃，這在燃汽輪機(jī)的運(yùn)行中控制傳輸?shù)木嚯x，保障后續(xù)進(jìn)行燃?xì)獾臏囟日{(diào)整中也相應(yīng)的負(fù)荷系統(tǒng)運(yùn)行的各方面需求，最大限度的保障系統(tǒng)的運(yùn)行總體能力。

4.4 應(yīng)用效果分析

在基于冷態(tài)啟動(dòng)的優(yōu)化方法使用當(dāng)中發(fā)現(xiàn)實(shí)際的運(yùn)行效果得到了較大程度的優(yōu)化，特別是在對系統(tǒng)對于不同階段的分析后發(fā)現(xiàn)，基本上從燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)之后直到后續(xù)的冷態(tài)啟動(dòng)的環(huán)節(jié)，讓其燃?xì)廨啓C(jī)實(shí)現(xiàn)良好啟動(dòng)能力提升，特別是在經(jīng)過DCS 的數(shù)據(jù)對比之后發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的合理性。表1 為啟動(dòng)數(shù)據(jù)對比分析。

表1 啟動(dòng)數(shù)據(jù)對比分析

通過對數(shù)據(jù)信息的分析與處理發(fā)現(xiàn)機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)的過程中采用全面優(yōu)化方案，機(jī)組運(yùn)行的用電量明顯下降以及耗時(shí)有所縮短，另外氣耗同樣呈現(xiàn)出來降低的趨勢。上述研究數(shù)據(jù)表明，采用本文所述的方案對機(jī)組進(jìn)行優(yōu)化可以很好的確保系統(tǒng)在運(yùn)行過程中更加高效，同時(shí)起到節(jié)約成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的作用。在未來進(jìn)行提升經(jīng)濟(jì)性的環(huán)節(jié)，可以發(fā)揮出優(yōu)化方案控制機(jī)組啟動(dòng)的時(shí)間的效果，最大化提升系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。

5 結(jié)語

本文主要闡述當(dāng)下進(jìn)行燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)優(yōu)化處理之后可以很好地起到提升經(jīng)濟(jì)效益的效果，同時(shí)對于各種運(yùn)行難點(diǎn)進(jìn)行了合理化設(shè)置，并利用全面優(yōu)化調(diào)整的方式提升系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。