“三拖一”燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組APS控制策略

韓 森

中國能源建設(shè)集團(tuán)西北電力試驗(yàn)研究院有限公司，陜西西安 710032

1 機(jī)組概況

侯賽因項(xiàng)目是山東電建三公司在約旦EPC總承包的第三個(gè)項(xiàng)目，是公司積極響應(yīng)國家“一帶一路”戰(zhàn)略，緊跟中國電建集團(tuán)海外業(yè)務(wù)發(fā)展步伐，深耕中東電建市場(chǎng)取得的又一重大成果。約旦侯賽因項(xiàng)目設(shè)計(jì)裝機(jī)容量485MW，為燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)三拖一配置，主機(jī)設(shè)備為GE的9E燃機(jī)、NEM的余熱鍋爐、斯柯達(dá)的蒸汽輪機(jī)。項(xiàng)目招標(biāo)方為約旦政府，投資方為沙特ACWA Power公司，設(shè)計(jì)院為西班牙IDOM，中國電建集團(tuán)公司與山東電建三公司以聯(lián)合體方式進(jìn)行EPC總承包。

2 機(jī)組APS控制策略

APS啟動(dòng)共分為6種啟動(dòng)方式：首臺(tái)或非首臺(tái)單循環(huán)啟動(dòng)、首臺(tái)或非首臺(tái)聯(lián)合循環(huán)順序啟動(dòng)、首臺(tái)或非首臺(tái)聯(lián)合循環(huán)同時(shí)啟動(dòng)，APS停止共分為3種停止方式：?jiǎn)窝h(huán)停止、聯(lián)合循環(huán)燃機(jī)和余熱鍋爐停止、聯(lián)合循環(huán)余熱鍋爐停止。

2.1 APS啟動(dòng)方式

（1）單循環(huán)首臺(tái)啟動(dòng)。電廠輔助系統(tǒng)啟動(dòng)→單循環(huán)輔助系統(tǒng)啟動(dòng)→單循環(huán)啟動(dòng)。

（2）單循環(huán)非首臺(tái)啟動(dòng)。單循環(huán)輔助系統(tǒng)啟動(dòng)→單循環(huán)啟動(dòng)。

（3）聯(lián)合循環(huán)首臺(tái)順序啟動(dòng)。電廠輔助系統(tǒng)啟動(dòng)→單循環(huán)輔助系統(tǒng)啟動(dòng)→聯(lián)合循環(huán)輔助系統(tǒng)啟動(dòng)→首臺(tái)聯(lián)合循環(huán)啟動(dòng)（前8步）→首臺(tái)聯(lián)合循環(huán)啟動(dòng)（選擇“轉(zhuǎn)換”按鈕后啟動(dòng)后14步）。

需要注意的是首臺(tái)聯(lián)合循環(huán)啟動(dòng)完前8步之后，便可長(zhǎng)時(shí)間保持運(yùn)行；若需求開擋板時(shí)，則選擇“轉(zhuǎn)換”按鈕，繼續(xù)進(jìn)行順控。

（4）聯(lián)合循環(huán)非首臺(tái)順序啟動(dòng)。單循環(huán)輔助系統(tǒng)啟動(dòng)→聯(lián)合循環(huán)輔助系統(tǒng)啟動(dòng)→非首臺(tái)聯(lián)合循環(huán)啟動(dòng)（前8步）→非首臺(tái)聯(lián)合循環(huán)啟動(dòng)（選擇“轉(zhuǎn)換”按鈕后啟動(dòng)后3步）。

（5）聯(lián)合循環(huán)首臺(tái)同時(shí)啟動(dòng)。電廠輔助系統(tǒng)啟動(dòng)→單循環(huán)輔助系統(tǒng)啟動(dòng)→聯(lián)合循環(huán)輔助系統(tǒng)啟動(dòng)→首臺(tái)聯(lián)合循環(huán)啟動(dòng)。

（6）聯(lián)合循環(huán)非首臺(tái)同時(shí)啟動(dòng)。單循環(huán)輔助系統(tǒng)啟動(dòng)→聯(lián)合循環(huán)輔助系統(tǒng)啟動(dòng)→非首臺(tái)聯(lián)合循環(huán)啟動(dòng)。

2.2 APS停止方式

（1）單循環(huán)停止。單循環(huán)停止→單循環(huán)輔助系統(tǒng)停止。

（2）聯(lián)合循環(huán)燃機(jī)和余熱鍋爐停止。燃機(jī)和余熱鍋爐順控停止→聯(lián)合循環(huán)輔助系統(tǒng)停止→單循環(huán)輔助系統(tǒng)停止。

（3）聯(lián)合循環(huán)余熱鍋爐停止。余熱鍋爐順控停止→聯(lián)合循環(huán)輔助系統(tǒng)停止→單循環(huán)輔助系統(tǒng)停止。

2.3 APS詳細(xì)步驟

（1）電廠輔助系統(tǒng)啟動(dòng)順控：?jiǎn)?dòng)油水排污系統(tǒng)→啟動(dòng)空壓機(jī)系統(tǒng)→啟動(dòng)生活水系統(tǒng)→啟動(dòng)原水系統(tǒng)→啟動(dòng)制水系統(tǒng)→啟動(dòng)工業(yè)水系統(tǒng)→啟動(dòng)消防系統(tǒng)。

（2）電廠輔助系統(tǒng)停止順控：停止消防系統(tǒng)→停止工業(yè)水系統(tǒng)→停止制水系統(tǒng)→停止原水系統(tǒng)→停止生活水系統(tǒng)→停止空壓機(jī)系統(tǒng)→停止油水排污系統(tǒng)。

（3）單循環(huán)輔助系統(tǒng)啟動(dòng)順控：?jiǎn)?dòng)除鹽水系統(tǒng)→啟動(dòng)水浴爐系統(tǒng)→啟動(dòng)燃油系統(tǒng)→（GT11、GT12、GT13步序：?jiǎn)?dòng)燃油加熱系統(tǒng)→啟動(dòng)煙氣檢測(cè)系統(tǒng)→置旁路擋板自動(dòng)位）→啟動(dòng)鍋爐排污系統(tǒng)。

（4）單循環(huán)輔助系統(tǒng)停止順控：停止被選擇燃機(jī)已啟動(dòng)的輔助系統(tǒng)→（GT11、GT12、GT13步序：置旁路擋板手動(dòng)位→煙氣檢測(cè)系統(tǒng)→停止燃油加熱系統(tǒng)）→停止燃油系統(tǒng)→停止燃?xì)庀到y(tǒng)→停止鍋爐排污系統(tǒng)。

（5）聯(lián)合循環(huán)輔助系統(tǒng)順控啟動(dòng)：置TCS遠(yuǎn)控位→啟動(dòng)閉式水系統(tǒng)→啟動(dòng)加藥系統(tǒng)→啟動(dòng)汽機(jī)輔助系統(tǒng)→啟動(dòng)鍋爐疏水系統(tǒng)和汽機(jī)疏水系統(tǒng)→公共注水確認(rèn)（凝結(jié)水系統(tǒng)注水放空氣）→啟動(dòng)凝結(jié)水系統(tǒng)與除鐵器→（GT11、GT12、GT13步序：余熱鍋爐沖洗→啟動(dòng)給水系統(tǒng)功能組→置低壓水三通調(diào)閥、上水調(diào)閥、低壓上水電動(dòng)門自動(dòng)位→置低壓定排調(diào)閥、蒸汽疏水閥、低壓汽包排氧閥自動(dòng)位→置高壓給水系統(tǒng)所有閥及減溫水所有閥自動(dòng)位→置高壓蒸汽系統(tǒng)所有閥自動(dòng)位→置煙氣擋板自動(dòng)位→啟動(dòng)低壓蒸汽輔助系統(tǒng)功能組→啟動(dòng)高壓壓蒸汽輔助系統(tǒng)功能組→打開低壓和高壓上水電動(dòng)關(guān)斷門→啟動(dòng)省煤器再循環(huán)系統(tǒng)功能組）→啟動(dòng)低壓PCV功能組→啟動(dòng)高壓PCV功能組→置ACC風(fēng)機(jī)功能組、疏水灌功能組和真空功能組自動(dòng)→汽輪發(fā)電機(jī)AVR系統(tǒng)條件檢查。

（6）聯(lián)合循環(huán)輔助系統(tǒng)順控停止：停止已被選擇的聯(lián)合循環(huán)的余熱鍋爐輔助系統(tǒng)→（GT11、GT12、GT13步序：停止省煤器再循環(huán)系統(tǒng)功能組→關(guān)閉低壓和高壓上水電動(dòng)關(guān)斷門→停止高壓蒸汽輔助系統(tǒng)功能組→停止低壓蒸汽輔助系統(tǒng)功能組→置煙氣擋板手動(dòng)位→置高壓蒸汽系統(tǒng)所有閥手動(dòng)位→置高壓給水系統(tǒng)所有閥及減溫水所有閥手動(dòng)位→置低壓定排調(diào)閥、蒸汽疏水閥、低壓汽包排放閥手動(dòng)位→置低壓水三通調(diào)閥、上水調(diào)閥、低壓上水電動(dòng)門手動(dòng)位→停止給水系統(tǒng)功能組）→停止汽機(jī)同期系統(tǒng)→停止高壓PCV功能組→停止低壓PCV功能組→停止ACC風(fēng)機(jī)功能組和真空功能組→停止蒸汽疏水閥功能組、蒸汽凝結(jié)減溫水功能組、蒸汽排污功能組、軸封功能組、暖機(jī)功能組→停止輔助蒸汽功能組→停止疏水功能組、汽輪機(jī)液壓油→停止凝結(jié)水系統(tǒng)和除鐵器系統(tǒng)功能組→停止閉式水功能組。

（7）首臺(tái)聯(lián)合循環(huán)啟動(dòng)：燃機(jī)選擇聯(lián)合循環(huán)模式→煙囪擋板打開→燃機(jī)啟動(dòng)→鍋爐擋板打開→擋板關(guān)向余熱鍋爐→燃機(jī)52G允許合閘→燃機(jī)自動(dòng)并網(wǎng)→負(fù)荷控制（同時(shí)啟動(dòng)模式或單循環(huán)轉(zhuǎn)聯(lián)合循環(huán)模式進(jìn)行下一步）→燃機(jī)溫度控制模式→擋板開向余熱鍋爐且打開煙囪擋板→掛閘、暖缸功能組投入→啟動(dòng)輔助蒸汽系統(tǒng)，疏水功能組→啟動(dòng)蒸汽疏水閥功能組、蒸汽凝結(jié)減溫水功能組、蒸汽排污功能組、軸封功能組→ACC投入運(yùn)行（允許：軸封已投）→轉(zhuǎn)換高低壓PCV控制高、低壓壓力→汽輪機(jī)啟動(dòng)→發(fā)電機(jī)勵(lì)磁啟動(dòng)（允許：轉(zhuǎn)速＞3000rpm）→發(fā)電機(jī)勵(lì)磁投自動(dòng)（允許：勵(lì)磁手動(dòng)、自動(dòng)切換準(zhǔn)備完成）→TCS自動(dòng)同期激活（允許：TCS自動(dòng)同期可用）→AVR自動(dòng)且同期裝置上電→汽輪機(jī)同期啟動(dòng)（同期裝置在自動(dòng)位）→汽輪機(jī)壓力控制模式（允許：壓控已準(zhǔn)備就緒）。

（8）非首臺(tái)聯(lián)合循環(huán)啟動(dòng)：燃機(jī)選擇聯(lián)合循環(huán)模式→煙囪擋板打開→燃機(jī)啟動(dòng)→鍋爐擋板打開→擋板關(guān)向余熱鍋爐→燃機(jī)52G允許合閘→燃機(jī)自動(dòng)并網(wǎng)→負(fù)荷控制（同時(shí)啟動(dòng)模式或單循環(huán)轉(zhuǎn)聯(lián)合循環(huán)模式進(jìn)行下一步）→燃機(jī)溫度控制模式→擋板開向余熱鍋爐且打開煙囪擋板→高低壓蒸汽出口門開。

（9）聯(lián)合循環(huán)燃機(jī)和余熱鍋爐順控停：降負(fù)荷至20%（25MW）→停蒸汽輪機(jī)（如果其他鍋爐運(yùn)行則跳步）→關(guān)閉主汽閥（發(fā)功能組OFF指令，如果其他鍋爐運(yùn)行則跳步）→關(guān)閉鍋爐主汽門（如果是最后一臺(tái)則跳步）→燃機(jī)溫度控制模式→關(guān)閉余熱鍋爐旁路煙氣擋板（允許：預(yù)熱10min完成）→關(guān)閉主煙氣擋板→停燃機(jī)。

（10）聯(lián)合循環(huán)余熱鍋爐順控停：降負(fù)荷至20%→停蒸汽輪機(jī)（如果其他鍋爐運(yùn)行則跳步）→關(guān)閉主汽閥（如果其他鍋爐運(yùn)行則跳步）→關(guān)閉鍋爐主汽門（如果是最后一臺(tái)則跳步）→燃機(jī)溫度控制模式→關(guān)閉余熱鍋爐旁路擋板（允許：預(yù)熱完成）→關(guān)閉主煙氣擋板→燃機(jī)外部負(fù)荷控制模式。

3 機(jī)組APS控制策略優(yōu)化

（1）啟動(dòng)過程中，注意需要手動(dòng)確認(rèn)的步序，需手動(dòng)確認(rèn)（主要包括CMES，凝結(jié)水注水完成，鍋爐注水完成，疏水泵啟動(dòng)和停止，燃機(jī)并網(wǎng)，汽機(jī)并網(wǎng)）。

（2）聯(lián)合循環(huán)模式下燃機(jī)單循環(huán)方式運(yùn)行，需要啟動(dòng)鍋爐時(shí)，檢查啟動(dòng)鍋爐輔助系統(tǒng)完成，后選擇需要啟動(dòng)的鍋爐，選擇單循環(huán)轉(zhuǎn)聯(lián)合循環(huán)模式，點(diǎn)擊“轉(zhuǎn)換”即可啟動(dòng)該鍋爐。

（3）啟動(dòng)前需先確認(rèn)機(jī)組啟動(dòng)方式，若選擇單循環(huán)方式，必須確認(rèn)鍋爐旁路擋板和隔絕擋板均在關(guān)位置，若選擇聯(lián)合循環(huán)方式，必須確認(rèn)鍋爐旁路擋板后的隔絕擋板已打開，旁路煙氣擋板在遠(yuǎn)方控制。

（4）鍋爐啟動(dòng)開擋板時(shí)，檢查旁路擋板畫面聯(lián)合循環(huán)啟動(dòng)允許變紅，擋板開允許信號(hào)變紅，否則檢查該允許條件哪一條不滿足。

（5）在機(jī)組運(yùn)行過程中，若由于某臺(tái)余熱鍋爐高壓蒸汽溫度較低，造成高壓主蒸汽閥門保護(hù)關(guān)閉，再次并汽需點(diǎn)擊該功能組旁邊的確認(rèn)按鈕，才能完成自動(dòng)并汽。

（6）首臺(tái)燃機(jī)帶鍋爐啟動(dòng)時(shí)，燃機(jī)首先在溫控模式下，根據(jù)汽機(jī)溫度要就控制燃機(jī)排氣溫度，待汽機(jī)沖大于2900rpm且燃機(jī)排氣溫度大于530℃，溫度指令超過535℃時(shí)，燃機(jī)將自動(dòng)投入功率控制，此時(shí)可根據(jù)機(jī)組需要，手動(dòng)增加燃機(jī)負(fù)荷，或在鍋爐啟動(dòng)后預(yù)熱完成后，可手動(dòng)將燃機(jī)切換至功率控制，第二臺(tái)或第三臺(tái)鍋爐啟動(dòng)時(shí)，燃機(jī)溫控至400℃以下，自動(dòng)打開擋板，余熱完成后開始根據(jù)汽機(jī)溫度自動(dòng)增加燃機(jī)排氣溫度，待到上述切換條件滿足時(shí)將自動(dòng)切換至功率控制，此時(shí)可根據(jù)需要手動(dòng)增加負(fù)荷。（溫控切換至功控燃機(jī)負(fù)荷大約在25MW）。

（7）順序啟動(dòng)是從所選擇的該單元輔助系統(tǒng)開始，步序一直到燃機(jī)并網(wǎng)帶初負(fù)荷完成，啟動(dòng)鍋爐時(shí)需要進(jìn)行下一步的單循環(huán)轉(zhuǎn)聯(lián)合循環(huán)切換選擇并手動(dòng)“轉(zhuǎn)換”按鈕確認(rèn)切換，同時(shí)啟動(dòng)則時(shí)從該單元輔助系統(tǒng)開始，一直到鍋爐啟動(dòng)后主蒸汽閥打開結(jié)束（非首臺(tái)）。或一直到汽輪機(jī)并網(wǎng)帶負(fù)荷（首臺(tái)）。

4 結(jié)語

在現(xiàn)代這個(gè)自動(dòng)化時(shí)代，控制系統(tǒng)可以幫助運(yùn)行人員解決很多問題，所以控制系統(tǒng)顯得格外重要。對(duì)于邏輯來講，從無到有，然后經(jīng)過千錘百煉，最終才能達(dá)到人們預(yù)期的效果。