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聯(lián)合循環(huán)中除氧器超壓?jiǎn)栴}的分析及處理

　

摘要：針對(duì)聯(lián)合循環(huán)初期出現(xiàn)的除氧器'>除氧器超壓、汽機(jī)超溫等方法予以解決，同時(shí)對(duì)修改溫控線后燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行情況作了簡(jiǎn)單的討論。

要害詞：燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)控制調(diào)峰傳熱

　　龍灣燃機(jī)電站300MW聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備，由2臺(tái)100MW等級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)、2臺(tái)額定蒸發(fā)量為177t／h的單壓余熱鍋爐及1臺(tái)100MW純凝汽式汽輪機(jī)組成，其中燃?xì)廨啓C(jī)及汽輪機(jī)由GE供貨，控制系統(tǒng)為GEMARKV，2臺(tái)余熱鍋爐由比利時(shí)CMT供貨，公用1臺(tái)除氧器'>除氧器。聯(lián)合循環(huán)機(jī)組分別于1999年4月15日開始調(diào)試至5月13日止72h加24h滿負(fù)荷試運(yùn)結(jié)束，5月14日投入試生產(chǎn)。

本文就聯(lián)合循環(huán)調(diào)試中出現(xiàn)的除氧器'>除氧器超壓?jiǎn)栴}進(jìn)行討論。

1問題的提出
　　龍灣電廠余熱鍋爐，為單壓、強(qiáng)制循環(huán)鍋爐，垂直布置。在鍋爐尾部布置了低壓蒸發(fā)器與除氧器'>除氧器構(gòu)成低壓強(qiáng)制循環(huán)，除氧器'>除氧器為內(nèi)置除氧式，設(shè)計(jì)工作壓力0．42MPa，最高0．5MPa，余熱鍋爐投入運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)除氧器'>除氧器壓力不斷升高，若對(duì)煙氣檔板進(jìn)行調(diào)節(jié)，開度小時(shí)，雖能降低除氧器'>除氧器壓力，但鍋爐升壓速度太慢；按正常的升壓速度，即使全開除氧器'>除氧器至凝汽器進(jìn)行泄壓，除氧器'>除氧器壓力仍然在0．5MPa左右，安全門經(jīng)常動(dòng)作，降低燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)荷亦無效，運(yùn)行調(diào)整困難。當(dāng)聯(lián)合循環(huán)進(jìn)入整套啟動(dòng)調(diào)試階段，燃機(jī)負(fù)荷在35MW至75MW對(duì)應(yīng)聯(lián)合循環(huán)出力在220MW的范圍內(nèi)，除氧器'>除氧器壓力仍然超限。當(dāng)時(shí)包括外方在內(nèi)的專家提出許多措施，如增加除氧器'>除氧器至凝汽器排放容量、減少低壓循環(huán)泵流量（加節(jié)流孔）犧牲排煙溫度以減少低壓蒸發(fā)器吸熱等措施，因種種原因未能實(shí)施，直到聯(lián)合循環(huán)工程驗(yàn)收時(shí)仍作為遺留問題之一。2原因規(guī)律，方框部分的大小表示各受熱面的吸熱量，D是窄點(diǎn)（pinchpoint），表示高壓蒸發(fā)器出口煙溫與汽包飽和溫度之間的傳熱溫差，工況變動(dòng)時(shí)該傳熱溫差基本不變，當(dāng)燃機(jī)排氣溫度變化時(shí)燃?xì)鉁囟染�撓D點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。排氣溫度降低時(shí)（圖中虛線所示），線越平坦，過熱器吸熱減少，省煤器及低壓蒸發(fā)器吸增加，排煙溫度升高，燃機(jī)排氣熱量利用程度低，反之亦然。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)燃機(jī)排氣溫度在426.7℃（800°F）以上時(shí)低壓蒸發(fā)器的吸熱能保證除氧器'>除氧器壓力在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。

-　　2．2燃?xì)鈾C(jī)的溫控特性　　圖2是根據(jù)燃機(jī)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)繪出的溫控特性，環(huán)境溫度23．9℃（75°F）。圖中O點(diǎn)為全速空載點(diǎn)，TTRX為燃機(jī)答應(yīng)的最高排氣溫度（溫控線），OABDF線表示單循環(huán)溫控方式下排氣溫度的變化規(guī)律。OACEF線表示在投入聯(lián)合循環(huán)溫控方式下排氣溫度的變化規(guī)律。OACE線表示當(dāng)時(shí)進(jìn)口導(dǎo)葉在57°，BDF線表示當(dāng)時(shí)的進(jìn)口導(dǎo)葉在84°。2．3除氧器'>除氧器壓力升高原因　　在聯(lián)合循環(huán)調(diào)試初期，燃機(jī)仍然采用單循環(huán)的溫控方式，由圖2可以看出，在單循環(huán)方式下，當(dāng)燃機(jī)排氣溫度達(dá)到371．1℃（700°F）時(shí)，燃機(jī)進(jìn)口導(dǎo)葉開始開啟，隨著燃機(jī)負(fù)荷的增加，進(jìn)口導(dǎo)葉直至開至84°的最大角度，對(duì)應(yīng)燃機(jī)負(fù)荷在70MW，也就是說在此段負(fù)荷范圍內(nèi)燃機(jī)排氣溫度始終低于或等于371．1℃（700°F）。由前面的討論可知，在此段負(fù)荷范圍內(nèi)燃機(jī)排氣溫度太低余熱鍋爐低壓蒸發(fā)器吸熱偏大是造成除氧器'>除氧器壓力升高的根本原因。燃機(jī)負(fù)荷繼續(xù)增加時(shí)排氣溫度上升沿DB線進(jìn)入溫控。3解決的辦法　　根據(jù)前面的規(guī)律是OACDF線。這樣避開了聯(lián)合循環(huán)溫控方式下排氣溫度的峰值，實(shí)際運(yùn)行中是通過修改單循環(huán)溫控常數(shù)（CSKGVSSR）來實(shí)現(xiàn)的，考慮到減溫水的降幅、燃?xì)馀c蒸汽的傳熱溫差，將這個(gè)常數(shù)值定在510℃（950°F），對(duì)應(yīng)的主汽溫度在487℃。采用修改的溫控方式后，解決了困擾已久的除氧器'>除氧器超壓?jiǎn)栴}。4結(jié)束語　　龍灣電廠汽輪機(jī)與余熱鍋爐來自不同的供貨商，當(dāng)主參數(shù)不匹配時(shí)我們采取了修改控制方式予以解決。這種變通的溫控方式對(duì)應(yīng)的排氣溫度介于單循環(huán)與聯(lián)合循環(huán)之間。其透平進(jìn)口溫度也介于這二者之間，而不會(huì)對(duì)燃機(jī)有任何的研究以找出燃機(jī)壽命與效率之間的平衡點(diǎn)。

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