CN108868909A - 一种双机回热小汽轮机启动模式 - Google Patents

一种双机回热小汽轮机启动模式 Download PDF

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王建伟
高展羽
王鑫
王娟
翟璇
李志明
谢涛
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Abstract

本发明提供一种双机回热小汽轮机启动模式,小汽轮机的进汽侧通过调速装置连接给水泵,排汽侧连接一台功率平衡发电机,小汽轮机通过超高压缸冷段再热蒸汽高参数汽源节流配汽,小汽轮机的工作蒸汽通过两只主汽调节阀从汽缸两侧切向进入汽缸进汽腔室。大汽轮机冲转后带10%额定负荷时,启动回热小汽轮机,通过调节阀控制进汽量,给水泵出口至进口旁路投入运行,由调速装置调节给水泵转速,使给水泵低速、低负荷运行;大汽轮机带10%额定负荷时,小汽轮机冲转、升速至3000r/min,稳定后并网带初负荷,提升负荷至阀门全开,随后小机升温升压升负荷。当大机带20%额定负荷时,汽泵电泵并列运行。当大机带30%额定负荷时,电泵退出运行,小机按负荷曲线升负荷。

Description

一种双机回热小汽轮机启动模式
技术领域
[0001]本发明涉及汽轮机发电设备技术领域,尤其是涉及一种双机回热小汽轮机启动模 式。
背景技术
[0002] 63(TC1000MW超超临界二次再热汽轮机再热温度升高引起回热抽汽温度、过热器 温度相应升高,达到58(TC,为降低回热抽汽设备用材档次,汽轮机采用了双机(大汽轮机和 小汽轮机组成的机组)回热系统。高温段回热抽汽从小汽轮机中抽取,最高抽汽温度不超过 超高压缸排汽温度,BN40°C。双机回热系统除解决回热抽汽设备用材,还提高汽轮机经济 性,降低电厂投资成本。
[0003]双机回热小汽轮机除了带有给水泵,还带小发电机和6级回热抽汽,双机回热小汽 轮机在满足给水泵耗功的同时,必须满足回热系统的需要,不仅要考虑升降负荷时回热抽 汽小汽轮机运行,还要考虑特殊工况的要求,所以双机回热抽汽小汽轮机的启动运行模式 不同于常规给水栗启动运行模式,是一个多变量多系统相互协调,较难控制的过程。
发明内容
[0004]本发明要解决的技术问题是:针对现有技术存在的问题,提供一种双机回热小汽 轮机启动模式,以解决双机回热小汽轮机启动运行中多变量多系统相互协调,较难控制的 问题。
[0005]本发明要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:一种双机回热小汽轮机启动 模式,小汽轮机的进汽侧通过调速装置连接给水泵,排汽侧连接一台额定功率发电机,小汽 轮机通过超高压缸冷段再热蒸汽高参数汽源节流配气,小汽轮机的工作蒸汽通过两只主汽 调节阀从汽缸两侧切向进入汽缸进汽腔室。大汽轮机冲转后带10%额定负荷时,启动回热小 汽轮机,通过调节阀控制进汽量,给水泵出口至进口旁路投入运行,由调速装置调节给水泵 转速,使给水泵低速、低负荷运行。大汽轮机冲转后,小汽轮机启动汽源由超高压排汽冷段 再热蒸汽供汽,冲转蒸汽参数为:冷态启动:进汽压力:2 • 5〜3 • OMPa;进汽温度:300°C〜350 °C ;过热度彡50°C ;升速率200r/min/min,升负荷率1 % /min;温态启动:进汽压力:2 • 5〜 3 • OMPa;进汽温度:300°C〜35〇 °C ;过热度彡50°C ;升速率300r/min/min,升负荷率1 % /min; 热态启动:进汽压力:彡2 • 5〜3 • OMPa;进汽温度:350°C〜400°C ;升速率400r/min/min,升负 荷率l.5%/min。小汽轮机转速升至3000r/min,稳定后并网带初负荷,提升负荷至阀门全开 带满负荷。
[0006] 优选地,所述的大汽轮机和小汽轮机组成的机组配备1台电动给水泵,大汽轮机启 动时由电动给水泵给锅炉供水,大汽轮机带30%额定负荷时,小汽轮机给水栗出口压力升高 至电动给水栗出口压力,小汽轮机给水杲与电动给水泵并列运行,逐渐减小电动给水杲出 力,当电动给水泵流量减小到一定程度,停止电动给水泵,由小汽轮机给水栗满足锅炉给水 的要求,大小汽轮机冲转时间差在于小汽轮机切换时功率吻合。
[0007] 优选地,所述的小汽轮机的升速、并网及带负荷,由调节阀控制,调速装置转速控 制锅炉给水泵给水。
[0008] 优选地,所述的小汽轮机接受自身的功率信号后,控制调节阀开度,调速装置接受 锅炉给水信号,控制调速装置转速,给水栗出力由发电机电负荷协调。
[0009] 优选地,所述的启动模式包括额定工况和变负荷工况,当额定工况时,小汽轮机调 门全开,小汽轮机具有最高的效率,小汽轮机除带给水泵、回热抽汽外,多余的轴功率带 25丽的发电机;当变负荷工况时,小汽轮机调门全开,不参与调节,机组负荷随进、排汽参数 变化;所述发电机功率与给水栗功率和回热抽汽量自行平衡。
[0010]优选地,所述的给水栗不盘车,小汽轮机盘车时调速装置脱开,盘车装置带动发电 机的转子、小汽轮机转子及调速装置输入侧机构转动。
[0011]优选地,所述的大汽轮机甩负荷时,超高压排汽止逆门关闭,超高压旁路开启,小 汽轮机采用超高压旁路后冷段再热汽源,小汽轮机所带回热抽汽不切除,小汽轮机维持正 常运行。
[0012]优选地,所述的小汽轮机不超过小发电机最大功率,不低于小发电机最小功率。 [0013]优选地,所述的小机启动冲转时,排汽进入凝汽器。
[0014]与现有技术相比,本发明的有益效果是:当给水泵小汽轮机带回热抽汽和小发电 机,小汽轮机调节不能同时满足给水泵出力和抽汽量两个变量调整,小汽轮机的启动运行 模式不同于常规给水泵启动运行模式,由此,提供了一种双机回热小汽轮机的启动模式,即 启动的工作汽源,蒸汽参数,升速率和升负荷,大小机冲转时间差,大机甩负荷工况,回热抽 汽投入及切除,调节阀参调工况等要领;提供了小汽机接受小机功率信号,调速装置接受锅 炉给水信号的调节方法;启动操作切实可行,解决了双机回热小汽轮机多变量,多系统启动 运行难以控制的问题。
附图说明
[0015]图1为本发明专利的冷态启动工况图。
[0016]图2为本发明专利的温态启动工况图。
[0017]图3为本发明专利的热态启动工况图。
具体实施方式
[0018]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面结合附图和具体实施 例对本发明进行详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不 用于限定本发明。
[0019]如图1〜图3所示,一种双机回热小汽轮机启动模式,该启动模式下包括大汽轮机和 小汽轮机组成的机组,小汽轮机设一个工作汽源,工作汽源来自超高压缸排汽,工作蒸汽通 过主汽调节阀进入汽缸进汽腔室。附图中PO为小汽轮机入口压力,to为小汽轮机入口温度, n为小汽轮机转数,Ne为小汽轮机功率,小汽轮机采用节流配汽,小汽轮机启动参数:压力 2.5〜3 • OMPa,温度300〜350°C。升速率200-400r/min/min,升负荷1 %/min。由调节阀控制 小汽轮机升速,并网及带负荷,调整调速装置转速控制锅炉给水泵给水要求。额定工况时, 小汽轮机调门全开,小汽轮机具有最高的效率。小汽轮机带给水泵、回热抽汽以外的多余轴 功率带25MW发电机。变负荷工况时,小汽轮机调门也全开,不参与调节;大、小汽轮机组成的 机组负荷随进、排汽参数变化;小汽轮机接受自身的功率信号,控制调节阀开度,调速装置 接受锅炉给水信号,控制调速装置转速;给水泵出力由发电机电负荷协调,任何工况下,发 电机功率与给水栗功率和回热抽汽量自行平衡。小汽轮机3000RPM定转速,小汽轮机设一个 工作汽源,采用超高压缸排汽,小汽轮机节流配汽,工作蒸汽通过两只主汽调节阀从汽缸两 侧切向进入汽缸进汽腔室;大汽轮机冲转后带10%额定负荷时,启动回热小汽机,通过调节 阀控制进汽量,给水栗出口至进口旁路投入运行,由调速装置调节给水泵转速,使给水栗低 速、低负荷运行。大汽轮机冲转候,小汽轮机启动汽源由超高压排汽冷段再热蒸汽供汽,冲 转蒸汽参数为: 冷态启动:进汽压力:2.5〜3.0MPa, 进汽温度:300°C〜350°C, 过热度彡50°C, 升速率200r/min/min,升负荷率1 %/min; 温态启动:进汽压力:2.5〜3.0MPa, 进汽温度:30(TC〜350°C, 过热度彡50°C, 升速率300r/min/min,升负荷率1%/min; 热态启动:进汽压力:彡2.5〜3. OMPa, 进汽温度:350°C〜400°C, 升速率400r/min/min,升负荷率1 • 5 % /min; 小汽轮机转速升至3000r/min,稳定后并网带初负荷,提升负荷至阀门全开带满负荷。 加热器由大、小汽轮机供汽,投入顺序按压力高低依次投入;机组配备1台电动给水泵,大汽 轮机启动时由电动给水泵给锅炉供水,大汽轮机达到30%额定负荷时,小汽轮机给水泵出口 压力升高至电动给水栗出口压力,小汽轮机给水泵与电动给水栗并列运行,逐渐减小电动 给水栗出力,当电动给水泵流量减小到一定程度,停止电动给水泵,由小汽轮机给水泵满足 锅炉给水的要求,大、小汽轮机冲转时间差在于小汽轮机切换时功率吻合。小汽轮机接受小 机功率信号,控制调节阀开度,调速装置接受锅炉给水信号,控制调速装置转速,给水栗出 力由发电机电负荷协调。额定工况时,小汽轮机调门全开,使其具有最高的效率,小汽轮机 除带给水栗、回热抽汽外,多余的轴功率带25MW的发电机。变负荷工况时,小汽轮机调门也 全开,不参与调节,机组负荷随进、排汽参数变化,任何工况下,发电机功率与给水泵功率和 回热抽汽量自行平衡。给水泵不盘车,小汽轮机盘车时调速装置脱开,盘车装置带动电机转 子、小汽轮机转子及调速装置输入侧机构转动,大汽轮机甩负荷时,超高压排汽止逆门关 闭,超高压旁路开启,小汽轮机采用超高压旁路后冷段再热汽源,大汽轮机甩负荷时,小汽 轮机所带回热抽汽不切除,小汽轮机维持正常运行,如果锅炉上水量较小,发电机功率较 大,小汽轮机调节阀参与调节,任何工况下小汽轮机不超过发电机最大功率,不低于发电机 最小功率,高加切除采用“双列布置,单列切除”,调节阀参与调节控制小汽机负荷,小汽轮 机启动冲转时,排汽进入低加或者凝汽器。所述双机回热启动中小汽轮机为3000rPm定转 速,小汽轮机进汽侧通过调速装置连接1 X 100%BMCR给水泵,排汽侧连接一台功率平衡发 电机。功率平衡发电机协调给水泵出力,小汽轮机同时向2#〜6#高压加热器和除氧器提供共 6级回热抽汽,1#高压加热器至小汽轮机进汽管道单独设置止回阀、电动截止阀。通常,给水 栗有两种型式,一种为电动泵型式,另一种为汽动泵型式。电动泵采用交流电,通过水泵的 调节阀门来改变给水流量大小,或经调速装置拖动给水栗,给水流量的改变通过调节调速 装置改变泵转速的方法来实现;汽动泵小汽轮机有两个工作汽源,高压汽源和低压汽源。正 常运行时,由低压汽源驱动,机组启动负荷过低或低压蒸汽不能满足给水栗功率时,切换至 高压汽源,高压汽源一般选择再热冷段蒸汽,高压缸抽汽或新蒸汽。
[0020]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,应当指出的是,凡 在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保 护范围之内。

Claims (9)

1. 一种双机回热小汽轮机启动模式,其特征在于:小汽轮机的进汽侧通过调速装置连 接给水泵,排汽侧连接一台额定功率发电机,小汽轮机通过超高压缸冷段再热蒸汽高参数 汽源节流配气,小汽轮机的工作蒸汽通过两只主汽调节阀从汽缸两侧切向进入汽缸进汽腔 室,大汽轮机冲转后带10%额定负荷时,启动回热小汽轮机,通过调节阀控制进汽量,给水泵 出口至进口旁路投入运行,由调速装置调节给水泵转速,使给水泵低速、低负荷运行,大汽 轮机冲转后,小汽轮机启动汽源由超高压排汽冷段再热蒸汽供汽,冲转蒸汽参数为:冷态启 动:进汽压力:2 • 5〜3 • OMPa;进汽温度:300°C〜350°C ;过热度彡50°C ;升速率200r/min/ min,升负荷率1 % /min;温态启动:进汽压力:2 • 5〜3 • OMPa;进汽温度:300°C〜350°C ;过热 度彡50°C ;升速率300r/min/min,升负荷率1%/min;热态启动:进汽压力:多2.5〜3.0MPa; 进汽温度:350°C〜400°C ;升速率400r/min/min,升负荷率1.5 % /min,小汽轮机转速升至 3000r/min,稳定后并网带初负荷,提升负荷至阀门全开带满负荷。
2.根据权利要求1所述的一种双机回热小汽轮机启动模式,其特征在于:所述的大汽轮 机和小汽轮机组成的机组配备1台电动给水栗,大汽轮机启动时由电动给水泵给锅炉供水, 大汽轮机带30%额定负荷时,小汽轮机给水泵出口压力升高至电动给水栗出口压力,小汽轮 机给水泵与电动给水栗并列运行,逐渐减小电动给水泵出力,当电动给水泵流量减小到一 定程度,停止电动给水栗,由小汽轮机给水栗满足锅炉给水的要求,大小汽轮机冲转时间差 在于小汽轮机切换时功率吻合。
3.根据权利要求2所述的一种双机回热小汽轮机启动模式,其特征在于:所述的小汽轮 机的升速、并网及带负荷,由调节阀控制,调速装置转速控制锅炉给水泵给水。
4.根据权利要求3所述的一种双机回热小汽轮机启动模式,其特征在于:所述的小汽轮 机接受自身的功率信号后,控制调节阀开度,调速装置接受锅炉给水信号,控制调速装置转 速,给水泵出力由发电机电负荷协调。
5.根据权利要求4所述的一种双机回热小汽轮机启动模式,其特征在于:所述的启动模 式包括额定工况和变负荷工况,当额定工况时,小汽轮机调门全开,小汽轮机具有最高的效 率,小汽轮机除带给水泵、回热抽汽外,多余的轴功率带25MW的发电机;当变负荷工况时,小 汽轮机调门全开,不参与调节,机组负荷随进、排汽参数变化;所述发电机功率与给水栗功 率和回热抽汽量自行平衡。 ~
6.根据权利要求5所述的一种双机回热小汽轮机启动模式,其特征在于:所述的给水栗 不鮮,小汽轮机鮮时臟装置脱开,盘车装置带动发电机的转子、小汽轮机转子及调速 装置输入侧机构转动。
7.根据权利要求6所述的一种双机回热小汽轮机启动模式甘特征在于.所述的大汽轮 荷时土紐排汽止逆门规超紐旁路开启,小汽轮机】用超高压^后芯: 热汽源,小汽轮机所带回热抽汽不切除,小汽轮机维持正常运行。 虹8^双机回热小汽轮机启动模式,其特征在于:所述的小汽轮 机不超过小发电机取大功率,不低于小发电机最小功率。 动冲9转的—种双机回热小汽轮机启_式,其特征在于:臟的小机启
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