聯(lián)合循環(huán)機(jī)組主蒸汽減溫水系統(tǒng)仿真機(jī)故障設(shè)置

本文格式為Word版，下載可任意編輯——聯(lián)合循環(huán)機(jī)組主蒸汽減溫水系統(tǒng)仿真機(jī)故障設(shè)置單軸燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組起動過程，由于排煙溫度最高達(dá)649℃，簡單導(dǎo)致主蒸汽超溫，造成機(jī)組甩負(fù)荷至全速空載后果。某電廠2023年共發(fā)生3起因主蒸汽超溫引起的擔(dān)憂全事件。在仿真機(jī)上設(shè)置主蒸汽減溫水系統(tǒng)改造，讓運(yùn)行人員反復(fù)演習(xí)加深印象，杜絕類似擔(dān)憂全事件。

聯(lián)合循環(huán)；主蒸汽超溫；仿真機(jī)；設(shè)置故障

某發(fā)電廠#3機(jī)組、#4機(jī)組屬STAG109FA單軸燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組，每套機(jī)組由一臺PG9351A型燃?xì)廨啓C(jī)、一臺D10型三壓再熱系統(tǒng)雙缸雙流式蒸汽輪機(jī)、一臺390H發(fā)電機(jī)和一臺帶凝汽器除氧自然循環(huán)鍋爐組成。燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)在同一軸系運(yùn)行，鍋爐為三壓、一次中間再熱、臥式、無補(bǔ)燃、自然循環(huán)余熱鍋爐。

在無補(bǔ)燃的余熱鍋爐中，由于燃?xì)廨啓C(jī)的排氣溫度不可能升得很高。設(shè)置新蒸汽溫度控制的目的，只是起到溫度限值的作用。它的作用一般是在猛烈的變工況運(yùn)行時減小溫度峰值。

高壓汽包輸出的高壓蒸汽經(jīng)二級高壓過熱器過熱，在二級高壓過熱器之間設(shè)有減溫器，減溫水來自高壓給水泵出口。通過減溫水調(diào)理閥控制高壓過熱器出口汽溫，以滿足汽輪機(jī)對蒸汽溫度的要求。

余熱鍋爐汽溫控制其主要特點是，主蒸汽溫度設(shè)定值的決定，在啟動和正常運(yùn)行過程中為了充分吸收燃機(jī)的排氣熱量，其溫度設(shè)定值不為常數(shù)，在最小和最大限值之間，溫度設(shè)定值是燃汽輪機(jī)IGV角度的函數(shù)。

同時在噴水控制回路中應(yīng)當(dāng)防止過量噴水，避免減溫器出口溫度進(jìn)入飽和溫度范圍。

為了延長減溫器壽命，防止減溫器經(jīng)常受熱沖擊，減溫器必需保持一個最小噴水量。

高壓主蒸汽溫度控制過程如下：

1、二次過熱器出口溫度控制器控制器輸入PV高壓主蒸汽實際溫度，SV高壓主蒸汽設(shè)定溫度。二次過熱器出口溫度控制器，為反作用控制器，其輸出作為二次過熱器入口溫度控制器前饋信號。

2、二次過熱器入口蒸汽溫度設(shè)定值計算

二次過熱器入口蒸汽溫度設(shè)定值=二次過熱器入口壓力對應(yīng)的飽和溫度+固定過熱度。

3、將1、2計算結(jié)果進(jìn)行低選，作為二次過熱器入口蒸汽溫度設(shè)定值。

4、二次過熱器入口溫度控制器

控制器輸入PV高壓主蒸汽減溫器出口溫度，SV二次過熱器入口蒸汽溫度設(shè)定值。二次過熱器入口溫度控制器，為正作用控制器。

5、最小噴水流量控制器

控制器輸入PV高壓減溫器噴水流量，SV高壓噴水最大流量設(shè)定值。

6、二次過熱器入口溫度控制器輸出與最小噴水流量控制器輸出進(jìn)行低選作為減溫器噴水控制閥控制指令。

高壓蒸汽溫度控制方式規(guī)律

1、減溫器出口飽和溫度計算

減溫器出口壓力所對應(yīng)的飽和溫度，通過蒸汽表進(jìn)行計算。

2、減溫器出口壓力計算

由于在本系統(tǒng)中未設(shè)計減溫器出口壓力測點，可以通過高壓汽包壓力與高壓主蒸汽壓力差，表示第一/其次級過熱器的壓降。通過已知的一次過熱器壓降對總壓降的比例系數(shù)可以求出一次過熱器壓降，汽包壓力加上一次過熱器壓降即為減溫器出口壓力計算值。

3、高壓過熱器減溫器溫度設(shè)定值計算

高壓過熱器減溫器溫度設(shè)定值為高壓過熱器出口溫度實際值加一偏置，在此值上作低限和高限限制。

4、燃機(jī)入口可動導(dǎo)葉（IGV）

燃機(jī)入口導(dǎo)葉（IGV）開度代表燃機(jī)負(fù)荷水平，同時燃機(jī)入口導(dǎo)葉（IGV）開度也直接影響燃機(jī)排氣溫度（即HRSG的蒸汽溫度）。用燃機(jī)入口導(dǎo)葉（IGV）開度對應(yīng)的函數(shù)來修正高壓過熱器減溫器溫度設(shè)定值。

5、高壓減溫水控制允許規(guī)律（見附圖）

滿足以下條件高壓減溫水控制投自動：

⑴、機(jī)組無脫扣信號；

⑵、高壓減溫器出口溫度不低；

⑶、高壓過熱蒸汽流量在一定范圍內(nèi)；

⑷、高壓過熱蒸汽溫度在一定范圍內(nèi)；

⑸、高壓過熱蒸汽具有一定過熱度。

單軸聯(lián)合循環(huán)機(jī)組啟動是通過發(fā)電機(jī)變頻啟動，軸系從靜止?fàn)顟B(tài)到開始轉(zhuǎn)動，清吹，點火，暖機(jī)，加速，同期并列，機(jī)組帶部分負(fù)荷，HRSG蒸汽發(fā)生，蒸汽合格具備進(jìn)汽條件，汽輪機(jī)進(jìn)汽，進(jìn)汽終止，機(jī)組加負(fù)荷，當(dāng)負(fù)荷加至120MW，由于此時燃?xì)廨啓C(jī)所排煙氣溫度超過600℃，甚至高達(dá)649℃，假使高壓主蒸汽減溫水流量不足，就很簡單超溫。

機(jī)組的DCS控制系統(tǒng)設(shè)置了有關(guān)高壓主蒸汽溫度的保護(hù)項目。

1、機(jī)組全速空載（FSNL）保護(hù)項目為高壓主蒸汽溫度高II值（大于578.3℃延時3分鐘，大于582.2℃不延時）。該保護(hù)動作后，機(jī)組從當(dāng)前負(fù)荷開始減負(fù)荷到零，跳開發(fā)電機(jī)開關(guān)，機(jī)組保持全速空載。

2、機(jī)組快速減負(fù)荷（RUNBACK）保護(hù)項目為高壓主蒸汽溫度高I值（大于573.9℃延時15分鐘，大于578.3℃不延時）。該保護(hù)動作后，機(jī)組快速減負(fù)荷，直到主蒸汽溫度高消失為止。

某發(fā)電廠在2023年共發(fā)生三起因減溫水沒有及時投入，高壓主蒸汽超溫導(dǎo)致機(jī)組甩負(fù)荷至全速空載的擔(dān)憂全事件，其中#3機(jī)組兩起，#4機(jī)組一起。為了杜絕類似事件，在仿真機(jī)上加強(qiáng)這方面模擬故障，讓運(yùn)行人員進(jìn)行處理。

仿真機(jī)主蒸汽減溫水系統(tǒng)設(shè)置了