480MW燃機(jī)—蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組甩負(fù)荷試驗(yàn)研究

王健 郝建剛 李飛飛

（華電電力科學(xué)研究院，浙江杭州 310030）

480MW燃機(jī)—蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組甩負(fù)荷試驗(yàn)研究

王健 郝建剛 李飛飛

（華電電力科學(xué)研究院，浙江杭州 310030）

燃機(jī)和汽輪機(jī)同軸布置，發(fā)生甩負(fù)荷時(shí)，轉(zhuǎn)速飛升非常快，為確保安全，在新機(jī)組正式投運(yùn)前需進(jìn)行汽輪機(jī)的甩負(fù)荷試驗(yàn)，此試驗(yàn)是考核驗(yàn)證燃機(jī)和汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)特性的最直接手段［1-2］。本文介紹了容量為480MW的F級(jí)燃?xì)鈾C(jī)組甩負(fù)荷試驗(yàn)情況，燃機(jī)和汽機(jī)為同軸布置，闡述了實(shí)驗(yàn)方案，敘述了機(jī)組50%和100%甩負(fù)荷試驗(yàn)的主要過程，并對(duì)試驗(yàn)過程進(jìn)行了分析。

480MW 同軸 甩負(fù)荷 試驗(yàn)

1　機(jī)組簡(jiǎn)介

1.1燃機(jī)基本情況

燃機(jī)為東方汽輪機(jī)有限公司生產(chǎn)的三菱M701F4型燃?xì)廨啓C(jī)。主要由帶有進(jìn)口可調(diào)導(dǎo)葉（IGV）的17級(jí)的高效率軸流式壓氣機(jī)，20只環(huán)形布置的分管燃燒器的燃燒室，以及4級(jí)反動(dòng)式葉片的透平組成，壓氣機(jī)壓比18?？刂葡到y(tǒng)采用日本三菱公司生產(chǎn)的SIASYS NETM ATION系統(tǒng)，燃?xì)廨啓C(jī)組的主要控制功能由燃機(jī)的氣體燃料系統(tǒng)及汽輪機(jī)進(jìn)汽閥控制組成。

1.2汽機(jī)基本情況

汽輪機(jī)為東方汽輪機(jī)有限公司生產(chǎn)的TC2F-35.4型高中壓合缸、雙排汽、單軸再熱凝汽式蒸汽輪機(jī)。設(shè)計(jì)蒸汽壓力分別為：高壓主蒸汽壓力10.88MPa，高壓主蒸汽溫度538℃，中壓蒸汽壓力3.88MPa，中壓蒸汽溫度566℃，低壓蒸汽壓力0.498MPa，低壓蒸汽溫度242℃，汽輪機(jī)排汽壓力5.9kPa。

1.3甩負(fù)荷功能

表1　甩50%負(fù)荷試驗(yàn)記錄表

機(jī)組設(shè)置三個(gè)壓力等級(jí)的 100%容量的蒸汽旁路系統(tǒng)，高壓與中壓旁路設(shè)置噴水減溫。高壓主汽旁路蒸汽進(jìn)入冷再管道，中低壓旁路蒸汽和低壓缸旁路蒸汽進(jìn)入凝汽器。汽輪機(jī)的進(jìn)汽控制由一個(gè)高壓調(diào)門（HP CV），一個(gè)中壓調(diào)門（IP CV），一個(gè)低壓調(diào)節(jié)閥（LP CV），以及高中低壓旁路閥完成控制、保護(hù)和調(diào)節(jié)功能。在正常運(yùn)行時(shí)，HP CV、IP CV、LP CV均為全開位置，功率輸出及轉(zhuǎn)速控制由燃機(jī)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行控制。甩負(fù)荷時(shí)，發(fā)電機(jī)解列以后，HP SV/CV、IP SV/CV、LP SV/CV全關(guān)，旁路投入運(yùn)行，汽機(jī)轉(zhuǎn)速由于管道及汽輪機(jī)內(nèi)的容積內(nèi)蒸汽繼續(xù)做功，轉(zhuǎn)速會(huì)有上升，上升至最高點(diǎn)后，轉(zhuǎn)速開始回落，直至維持在3000r/min。

2　甩負(fù)荷試驗(yàn)

表2　甩100%負(fù)荷試驗(yàn)記錄表

檢驗(yàn)機(jī)組燃機(jī)-汽機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)是夠符合設(shè)計(jì)及運(yùn)行要求，即在額定工況下發(fā)電機(jī)開關(guān)開路機(jī)組甩去額定負(fù)荷之后，機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程應(yīng)能迅速穩(wěn)定，機(jī)組的最高轉(zhuǎn)速不超過額定轉(zhuǎn)速的110%，并能有效地控制空負(fù)荷3000r/min運(yùn)行，通過測(cè)取機(jī)組甩負(fù)荷后的轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)過渡過程特性曲線及各參數(shù)之間的動(dòng)作關(guān)系曲線，檢查機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)和轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的品質(zhì)［3-4］。試驗(yàn)分兩級(jí)進(jìn)行，第一級(jí)為2.150%甩負(fù)荷

50%甩負(fù)荷，第二級(jí)為100%甩負(fù)荷。

機(jī)組帶到50%負(fù)荷225MW，運(yùn)行穩(wěn)定后，運(yùn)行人員DCS拉開機(jī)組發(fā)電機(jī)出口斷路器，機(jī)組甩負(fù)荷后穩(wěn)定至3000rpm全速空載，未出現(xiàn)保護(hù)停機(jī)信號(hào)，余熱鍋爐安全閥未動(dòng)作，汽機(jī)側(cè)高、中、低旁路全開［5］。

2.2100%甩負(fù)荷

50%甩負(fù)荷結(jié)束后，機(jī)組帶到100%負(fù)荷225MW，運(yùn)行穩(wěn)定后，運(yùn)行人員DCS拉開機(jī)組發(fā)電機(jī)出口斷路器，機(jī)組甩負(fù)荷后穩(wěn)定至3000rpm全速空載，未出現(xiàn)保護(hù)停機(jī)信號(hào)，余熱鍋爐安全閥未動(dòng)作，汽機(jī)側(cè)高、中、低旁路全開。

甩負(fù)荷試驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)：機(jī)組轉(zhuǎn)速、機(jī)組有功功率、高中低壓蒸汽壓力、燃料控制閥開度、軸向位移、軸承振動(dòng)、燃機(jī)排氣溫度、IGV開度等。甩負(fù)荷監(jiān)視的主要項(xiàng)目有：燃機(jī)各瓦振動(dòng)、排氣溫度、推力瓦和支持瓦溫度、潤(rùn)滑油溫度等，上述參數(shù)均按運(yùn)行規(guī)程嚴(yán)格控制。

2.3甩負(fù)荷試驗(yàn)結(jié)果

（1）甩50%負(fù)荷曲線圖1所示。（2）甩100%負(fù)荷曲線圖2所示。

3　試驗(yàn)過程中相關(guān)參數(shù)記錄

3.1甩50%負(fù)荷試驗(yàn)記錄表（表1所示）

3.2甩100%負(fù)荷試驗(yàn)記錄表（表2所示）

4　試驗(yàn)結(jié)論

通過成功機(jī)組50%和100%常規(guī)法甩負(fù)荷試驗(yàn)，達(dá)到了試驗(yàn)預(yù)期目的，試驗(yàn)結(jié)果表明：

（1）機(jī)組甩50%和100%負(fù)荷試驗(yàn)成功，燃?xì)廨啓C(jī)的控制系統(tǒng)在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷時(shí)的控制性能可已滿足甩負(fù)荷工況的需要。即能夠控制機(jī)組轉(zhuǎn)速不超過超速保護(hù)設(shè)定值，且能夠維持燃機(jī)空載運(yùn)行，各輔機(jī)和附屬機(jī)械對(duì)甩負(fù)荷工況的適應(yīng)性良好。（2）甩負(fù)荷試驗(yàn)滿足《汽輪機(jī)甩負(fù)荷試驗(yàn)導(dǎo)則》電力部［2014］的要求，未出現(xiàn)燃機(jī)超速保護(hù)，發(fā)電機(jī)出口電壓未超額定115%，燃機(jī)系統(tǒng)一切正常。

［1］張寶，顧偉飛，徐熙瑾等.600MW汽輪機(jī)組LDA功能失效時(shí)的甩負(fù)荷試驗(yàn)分析［J］.華東電力，2006（3）：42-45.

［2］俞成立.1000MW汽輪機(jī)組甩負(fù)荷試驗(yàn)分析［J］.2007（6）：32-34.［3］電力工業(yè)部.汽輪機(jī)甩負(fù)荷試驗(yàn)導(dǎo)則［S］.1996.

［4］抄勇，馮進(jìn)利，張小偉等.汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組常規(guī)甩負(fù)荷試驗(yàn)方法［J］.熱力發(fā)電，2010（9）：57-60.

［5］朱亞迪.華電江東電廠#2機(jī)組甩負(fù)荷試驗(yàn)報(bào)告［R］.華電電力科學(xué)研究院，2015.