9fa燃机agc模式下主、再热蒸汽温度控制策略

《9fa燃机agc模式下主、再热蒸汽温度控制策略》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、9FA燃机AGC模式下主、再热蒸汽温度控制策略　　【摘要】介绍美国GE公司9FA级燃气蒸汽联合循环机组余热锅炉特点及蒸汽减温配置，联合循环机组正常运行中通过串联布置的两个回路控制主、再热蒸汽温度，包含最小流量和过热度保护的实现方法。机组启动阶段，IGV参与燃机排气温度控制，前馈调节来稳定启动期间的主蒸汽温度。机组在AGC模式控制下调峰，机组负荷变动频繁、剧烈，用实践出的目标温度法控制主、再热蒸汽温度-燃机排气温度-IGV角度统一协调调节动作，维持调峰机组大负荷变动情况下的主、再热蒸汽温度稳定的控制策略。　　【关键词】联合循环主、再热蒸汽温度IGV前馈过热度保护

2、最小流量保护目标温度法　　长期以来，我国能源结构以煤为主。煤电的污染排放（SO2、NOX）问题非常严重，已成为我国电力工业实施可持续发展战略的“瓶颈”。而燃气-蒸汽联合循环发电机组由于优越的节能环保优势，效率高、启停快、占地省、建设周期短，以及快速的“无外电源启动”特性，能保证电网运行的安全和可恢复性。近年来发展迅速，不仅可以用作紧急备用电源和尖峰负荷机组，而且还能携带基本负荷和中间负荷，特别适合调峰作用。　　燃气-蒸汽联合循环机组在调峰时负荷率变动大，以F级燃机为例，在AGC模式下运行时调峰负荷调整范围大（280～390MWMW）、变动时间短（5～15min

3、），燃机排气温度变动范围大（600℃～650℃9）。本文以9FA燃气轮机配套的余热锅炉为例，介绍燃机供应商的主、再蒸汽温度的控制策略以及在AGC模式下运行中实践总结出的主、再蒸汽温度的控制策略。　　1设备简介　　1.1并网运行调度AGC要求　　为适应大电网、大调度发展趋势，上网机组负荷必须严格按照省调下达的日计划发电曲线执行，电网调度能量管理系统（EMS）每5分钟采样，全天288个点，分为高峰、腰荷、低谷三个时段，采集到的发电负荷实绩与计划曲线比较，超过±3%为不合格点，按规定进行考核。发电企业100MW以上机组必须具有AGC功能，一个月连续2天或累计5天AG

4、C不能投入的，将进行考核。F级燃机AGC可调范围280～390MW，调节速率3.5%，日均调节精度必须达到0.5%的额定容量。机组AGC一旦投入，运行人员不允许干预机组负荷设置，面对峰谷阶段的大负荷变动必须及时调整参数才能保证机组在安全经济范围内运行。　　1.2存在问题9　　我公司9FA燃机发电机组是引进美国GE公司的F级燃机单轴联合循环发电机组，采用集控运行模式。在AGC模式下，省调度员远程控制机组负荷，无规律性、无预知性，现有的主、再热蒸汽减温水自动调节不理想，波动幅度大、调节时间长，易调节失稳，运行中需解除蒸汽温度自动控制人工参与调节。一方面使运行人员操

5、作强度变大，在单人值机操作频繁时易出差错；另一方面机组金属产生持续交变应力易发生疲劳破坏。由于燃气轮机具有的快速变负荷特点使其成为调峰机组的最佳选择，在AGC模式下电网远程快速调节负荷是一种必然。所以尽快寻找到一种切实可行的自动调节方式来满足电网快速调节负荷时匹配的主、再热蒸汽汽温自动控制来减少人员的操作强度已经刻不容缓。　　2现有的主、再热蒸汽温度控制策略　　2.1减温配置　　我公司余热锅炉采用无补燃的三压再热循环系统，其能量来源于燃机的高温排气，余热锅炉的蒸汽参数只与燃机排气有关，即蒸汽温度取决于燃机排气流量及温度。余热锅炉有高、中、低压三个汽包。高压过热

6、器共4级，在2、3级和3、4级过热器之间分别设置了一级喷水减温装置，控制其出口蒸汽温度。再热器共3级，在2、3级再热器之间设置了一级喷水减温装置，控制其出口蒸汽温度。低压过热器没有喷水减温装置。过热器、再热器减温装置减温水分别来自于高、中压给水。　　过热器一级减温策略为粗调，流量大，受过热度保护逻辑限制。二级减温策略为细调，当流量超过4.5t/h，发出报警，表示超过温控阀调节稳定区，主汽温度调整易受高压给水压力波动而造成调节失稳。　　2.2现有的蒸汽温度控制策略　　2.2.1控制原理　　现有蒸汽温度控制策略包括采用串级布置的控制回路、IGV前馈回路、过热度保护

7、、最小流量保护等控制回路。图1是燃机供应商提供的主蒸汽温度控制原理图。　　主蒸汽温度控制系统采用串联布置的两个控制回路：一是由被调对象的导前区、导前汽温、内控制器、执行器和温控阀组成的内回路；二是由被调对象的惰性区、主汽温、外控制器组成的外回路。9　　外控制器接受末级过热器出口实测蒸汽温度和设定值间的偏差，其输出值作为内控制器给定值，对内回路进行校正。为防止积分饱和，采用带复位功能的比例和外部积分调节作用。　　内控制器根据实测的减温器后温度变化迅速改变减温水量，消除因给水压力波动等原因引起的减温水自发性扰动。　　2.2.2主蒸汽温度设定值回路　　燃机在起动至部

8、分负荷时，压气机进口导叶（IGV）参与