燃气-蒸汽联合循环机组异常停机原因探究

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1、燃气-蒸汽联合循环机组异常停机原因探究张千里上海奉贤燃机发电有限公司，上海奉贤金钱公路1328号邮编201403ResearchontheCauseofAbnormalShutdownofGas-steamCombinedCycleUnitQianli-ZhangShanghaifengxiangasturbinepowergenerationco.,LTD.,Shanghaifengxianjinqianroadno.1328Zipcode201403-5-ABSTRACT:Throughanalysisofthecausesoftwoabnormalshutdownsofg

2、as-steamcombinedcycleunit,someparametersarefoundunreasonableinthecontrolsystem.Aftercorrectedtheparameters,theproblemofabnormalshutdownhasbeensolved,andthesafetyandstabilityofunithavebeenenhanced.KEYWORD:Gas-SteamCombinedCycle;AbnormalShutdown;ControlLogic;FaultAnalysis摘要：通过对两次燃气-蒸汽联合循环机组异常停

3、机的原因分析，找出了控制系统中参数设置不合理之处，参数修改后，解决了机组异常停机的问题，提高了联合循环机组运行的安全性和稳定性。关键词：燃气-蒸汽联合循环；异常停机；控制逻辑；故障分析1引言上海奉贤燃机发电有限公司二期扩建2套西门子SGT5-4000F(4+)型燃气轮机和上汽QF-150-2型汽轮机，一拖一多轴布置，燃机和汽机采用西门子T3000分散控制系统，锅炉和辅助系统采用南自美卓MAXDNA分散控制系统。在整套启动调试期间，#6机组出现过两次异常停机情况，通过检查现场设备和分析逻辑最终找到原因并解决问题，现将这一典型案例与兄弟电厂共同交流、研讨。2第一次异常停机2.1停机

4、过程#6机组开机后于18：00接调度停机指令从269MW开始降负荷。18:14运行人员启动汽机停机顺控，此时燃机负荷降至110MW，汽机负荷滑压跟随至83MW，燃机继续降负荷至100MW后维持稳定运行,18:20汽机解列停机。18:19高旁调节阀逐渐开启，高旁阀后蒸汽温度为312℃并随高旁开度的增大而快速升高，18:20高旁阀后蒸汽温度为329℃，高旁减温水调节阀开始打开，喷水减温。18:21高旁阀后蒸汽温度达到435.6℃，高旁快关保护动作导致高旁调节阀、高旁减温水调节阀快关。高旁快关后，主蒸汽压力由10.29MPa,开始快速上升，18:23高旁快关信号消失，阀门再次开启，3

5、0秒后，快关保护再次动作，原因与前一次相同。主蒸汽压力稍有回落后再次快速上升至14.22MPa,虽然在此期间燃机负荷已经降到了50MW，但由于高旁快关信号的存在，造成蒸汽阻塞，为了机组的安全，18:25燃机手动打闸停机。具体见图1所示。-5-第二次高旁快关减温水调门开始开启高压旁路调节阀阀位高旁阀后温度过高，高旁第一次快关主汽压力主汽温度燃机功率汽机功率图1:第一次异常停机历史曲线-5-2.2异常停机原因分析经对现场执行机构、温度测量元件、控制系统卡件、信号干扰等方面进行检查和试验，确认设备工作无异常后开始分析停机历史曲线和逻辑。从停机曲线（图1）看出，燃机开始降负荷到汽机开始

6、停机历经14分20秒，期间燃机负荷从269MW降至110MW，实际降负荷平均速率达到11MW/min，虽然主蒸汽压力缓慢下降，但是在汽机顺控停开始后，高旁减温水调节阀快速开足仍未避免阀后蒸汽温度的迅速升高，可见燃机负荷下降过快导致余热锅炉的蓄热未能很好的释放。随后对高旁减温水调节阀的PID调节进行了扰动试验，试验结果合格；对阀门调节指令的速率设置进行了检查，也不存在速率限制。继续检查逻辑发现停机时高旁减温水调节阀后蒸汽温度设定值为350℃，偏置（BIAS）为-20℃，即实际调节的目标值为330℃。从高旁减温水调节阀打开到高旁快关保护动作，时间间隔为1分26秒，温度从330℃上升

7、到435℃。故分析认为高旁减温水调节阀阀后蒸汽温度设定值过高，调节阀开的较晚导致喷水减温不够。2.3解决问题的措施2016年1月6日15：22机组停机前，通过修改偏置（BIAS）将高旁减温水调节阀阀后蒸汽温度设定值改为270℃，15：43高旁减温水调节阀开启，15：44高旁调节阀开始开启，高旁阀后蒸汽温度最高值为378℃，机组正常停机。见图2所示。-5--5-高旁减温水调节阀先于高旁调节阀开启主汽压力主汽温度燃机功率汽机功率图2:2016年01月06日停机曲线-5-但是从本次停机的曲线可以看