单轴燃气-蒸汽联合循环机组FCB控制策略研究与应用

为强化本地支撑电源建设,提高应对突发因素造成的大面积停电事故,广东电网对联合循环机组孤网运行能力及“黑启动”功能提出了明确要求。依托某燃机电厂二期基建调试项目,开展了两套AE94.3A型燃气-蒸汽联合循环“一拖一”单轴式机组快速甩负荷(fast cut back,简称FCB)试验。试验模拟了电网外送回路故障,机组通过快切线路断路器,最终实现了汽机跳闸,燃机快速切负荷、输出功率降至带厂用电的“孤网运行”目的,试验过程各参数变化平稳,主辅机设备均为安全停运,试验取得了较好的效果。通过对汽机旁路系统、锅炉过热/再热减温水系统、汽包液位系统、凝结水及真空系统、轴封系统等的控制策略进行针对性的优化与完善,使得机组具备了完整可靠的FCB功能,显著增强了电源侧供电可靠性。相关经验可供后续同类机组参考。

太阳能互补联合循环热电联供动态控制策略研究

热电联供技术不仅能够有效保障工业供汽和居民供暖,还可提高机组的能源利用效率。本文建立了太阳能热集成燃气蒸汽联合循环系统的热电联供动态模型,并据此提出相应的运行控制策略,在此基础上对系统典型天运行工况下的动态运行特性展开了分析。结果表明:该运行策略下,系统各运行参数可保持平稳,例如主蒸汽参数、供热功率、发电功率等不随太阳辐照的波动而波动,系统热效率在55%~63%之间,且与系统中太阳能输入的热量成反比。此外在该典型天中,系统中太阳能的发电量和供热量分别为114.96 MWh和5.3×10^(5)GJ。

燃气-蒸汽联合循环发电机组蒸汽旁路压力控制的研究

蒸汽旁路压力控制策略研究的目的是在机组启动、停止、锅炉并退汽过程中及机组甩负荷或跳闸时实现蒸汽旁路系统全自动控制和蒸汽压力保护。依托于国外某燃气-蒸汽联合循环发电厂两台机组的蒸汽旁路系统的调试和优化,对机组启、停及运行过程中蒸汽旁路的几种压力控制方式及控制问题分析进行描述。旨在为同类型或相似类型发电机组的旁路控制系统组态或系统优化提供帮助,并为带中间再热、蒸汽母管制的汽轮机发电机组的旁路控制策略设计提供参考。

燃气-蒸汽联合循环机组暖机负荷优化后的异常案例分析及处理

为了提高SGT5-4000F型燃气蒸汽联合循环机组的经济性,采取了暖机负荷的优化方案。结合机组的中压旁路控制模式,对优化后汽轮机冲转异常的案例进行分析。结果表明:暖机负荷的优化方案可以缩短机组的启动时间,但是此方案在夏季会造成汽轮机无法冲转。通过对暖机负荷的再次优化即适当地增加燃气轮机的暖机负荷或者降低中压旁路在自动设定值控制模式(ASA控制模式)时的上限限制,实现了汽轮机正常冲转。

二拖一燃气-蒸汽联合循环机组旁路系统控制策略优化

为了使二拖一燃气-蒸汽联合循环机组能够快速启、停和安全、高效运行,根据机组旁路系统的结构及特点,设计了旁路系统全程压力控制策略,解决了传统旁路控制系统存在的无法实现全程自动控制,燃机启动时间长,蒸汽大量损失,从而影响机组经济性的问题,并取得了较好的控制效果。

联合循环电厂控制策略综述

本文综述了各种控制策略在联合循环电厂这一复杂热工系统中的应用现状,首先对传统PID控制在速度、温度、加速度和入口导叶等回路的控制,给出了全面的阐述。然后,进一步指出了包括预测控制和人工智能控制在内的先进控制算法在联合循环中的应用,最后对我国在联合循环电厂控制策略方面的研究进行了展望。

燃气-蒸汽联合循环全程旁路系统分析和控制

以某发电厂燃气-蒸汽联合循环二拖一机组为例,介绍了全程旁路控制的控制特点和控制方法,并比对了同类型控制方案的优缺点,详细分析了控制过程的控制难点和关键因素。特别针对特殊工况,详细给出了应对方案。此控制方可以作为今后同类型机组控制系统设计的基础和参考。

燃气-蒸汽联合循环二拖一供热发电机组汽轮机旁路系统的研究

燃气-蒸汽联合循环二拖一供热发电机组的旁路系统在机组灵活快速起、停和高效安全运行中,有着至关重要的作用。结合实际工程,详细介绍了旁路系统的保护策略及其压力的全程自动控制。

M701S型联合循环发电机组蒸汽旁路控制系统

文章对燃气-蒸汽联合循环发电(CCPP)机组做了简单的介绍,并对机组蒸汽旁路控制系统的控制方式、调节方式进行了详细地分析。在实际应用中,机组蒸汽旁路控制系统解决了联合循环中由于汽轮机和余热锅炉的特性不同而带来的不协调问题,增强了机组运行的稳定性、灵活性和经济性。

联合循环机组余热锅炉主要调节系统设计实践

介绍了GE109FA型390MW单轴燃气—蒸汽联合循环机组余热锅炉主要控制系统的设计思想,着重叙述了负荷、汽包水位、主蒸汽温度、旁路压力和温度控制系统、高压汽包和中压汽包抽汽控制以及燃机排汽匹配温度与匹配速率计算。

S109FA联合循环机组旁路控制系统及启停异常分析

介绍了GE公司S109FA机组旁路控制系统的作用,重点阐述了高压旁路的压力控制和温度控制的控制方式及控制原理,结合运行实践对启停过程中遇到的异常进行了分析并提出相应对策。

中小型燃气–蒸汽联合循环系统的部分回热调控方法

现代中小型燃气轮机相对具有较高的透平排气温度,而与之相匹配的底循环通常为单压或双压蒸汽动力系统,难以实现透平排气的高效、灵活热功转换。为提升该类燃气-蒸汽联合循环供能系统高效灵活性,提出回热可调控的燃气轮机联合循环系统(recuperative control,GTCC-RC),在全工况范围调节顶、底循环功比。以50MW级燃气轮机为例,以常规燃气-蒸汽联合循环系统为基准,设计GTCC-RC系统,并从㶲损失和热效率的角度进行全工况性能分析,提出系统的全工况最佳调控策略。案例研究表明:GTCC-RC提升了燃气轮机㶲效率。随着回热比例增加,燃料输入量减少。回热调控提升了案例联合循环系统的热效率和灵活性。与没有回热的基准系统相比,GTCC-RC系统调峰深度增加6.51%,联合循环热效率相对提升达6.47%。

高低旁路联合供热改造控制策略研究

为实现高低旁路联合供热改造机组安全可靠地投运,设计合理的控制策略是关键因素之一。本文根据高低旁路供热改造的系统特点和机组安全运行要求,提出高旁蒸汽流量与低旁蒸汽流量适当匹配的基本控制原则,完整设计了高低压旁路、汽轮机中压调节阀参调、旁路喷水减温系统的控制策略,同时对原有逻辑进行梳理,增加机组协调控制的补偿回路。通过对某亚临界330 MW供热机组实际工程改造,完成各控制回路自动投入,机组运行平稳,各项参数稳定,控制品质满足要求。

S209FA型燃机“二拖一”联合循环并汽及解汽应用研究

介绍了巴基斯坦古杜电厂S209FA型燃气-蒸汽联合循环"二拖一"机组启动方式及热力系统特点,针对试验过程中旁路控制出现的问题进行了优化和完善,对不同并汽方式进行了验证。高、中压同时并汽有利于汽轮机的推力平衡和稳定运行,由于同时控制设备和参数较多,不易实现自动并汽;先并中压,后并高压蒸汽,最后并入低压蒸汽的方案实现了机组自动并汽,机组负荷稳定,能够满足机组的快速启停和稳定运行的要求,提高了机组的自动化水平。

二拖一联合循环机组旁路系统及控制

某电厂9F级燃气-蒸汽联合循环机组为多轴二拖一结构,额定出力780 MW。机组配备高压、中压、低压三级旁路,其中高、中压旁路采取串联布置的方式,不同于单轴联合循环机组普遍采用的旁路并联布置方式。针对旁路的串联布置,并结合"二拖一"的机组形式,介绍分析旁路系统的控制特点,供相关类型机组参考借鉴。

9F级单轴联合循环发电机组启动控制策略的探讨

分析了9F级单轴燃气-蒸汽联合循环发电机组控制系统的网络架构。对机组从启动准备、启动、并网、机组温度匹配控制、高中低压蒸汽系统控制及机组带至满负荷整个启动过程的顺序控制策略进行了探讨,对完善系统设计提出了建议。

汽轮机高、中压主蒸汽旁路控制对汽包水位的影响

介绍了日本三菱M701F燃气-蒸汽联合循环机组的汽轮机主蒸汽旁路系统的控制模式,结合机组启动过程中旁路阀和主蒸汽控制阀的匹配动作过程,分析了中压汽包水位迅速下降的原因,提出了防范措施和操作建议。对高、中压蒸汽调节门开启速率进行调整后,有效减少了汽包水位的波动,可确保机组安全启、停。

M701F型燃气-蒸汽联合循环机组汽轮机旁路系统特殊工况下的控制

在分析M701F型燃气-蒸汽联合循环机组汽轮机的旁路系统和旁路阀的压力控制模式的基础上,提出了在机组起动状态与余热锅炉状态不匹配,机组起动前高、中压蒸汽压力高于最小压力设定值,以及机组停机时旁路阀卡涩等特殊工况下的控制对策,从而保证了机组的安全运行。

M701F4型燃气-蒸汽联合循环机组旁路控制优化

为了提高燃气-蒸汽联合循环机组旁路控制水平,实现旁路在启停过程的全自动控制,通过对某M701F4型燃气-蒸汽联合循环机组(双轴)启停过程进行分析研究,对机组启停过程状态判断、旁路压力设定、压力设定速率、旁路控制模式切换、旁路与汽轮机调门的配合等问题提出了针对性的优化方案,优化后实现了机组旁路从启动到并网的启动过程全自动以及启停机过程(包括非正常停机过程)旁路与汽轮机调门的自动配合,提高了机组的自动化水平,保障了机组的安全稳定运行。

M701F型燃气-蒸汽联合循环机组旁路控制系统调试中的问题及改进方法

介绍了M701F型燃气-蒸汽联合循环机组旁路系统的设计原理、主要控制方式——最小压力控制模式、备用压力控制模式和实际压力追踪模式以及三种模式之间的切换方法,并针对深圳前湾液化天然气(LNG)电厂调试过程中遇到的旁路系统相关问题进行分析,提出了相应的改进方法,改进后的旁路系统控制,适应机组频繁启停并维持各参数的稳定。