CN108868909B - 一种双机回热小汽轮机启动模式 - Google Patents

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

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

630℃1000MW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580℃，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,即440℃。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。

双机回热小汽轮机除了带有给水泵，还带额定功率发电机和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泵启动运行模式，是一个多变量多系统相互协调，较难控制的过程。

发明内容

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。

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小汽轮机给水泵，排汽侧连接一台额定功率发电机额定功率发电机，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，小汽轮机给水泵出口至进口旁路投入运行，由调速装置调节小汽轮机给水泵转速，使小汽轮机给水泵低速、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：2.5～3.0MPa；进汽温度：300℃～350℃；过热度≥50℃；升速率200r/min，升负荷率1％/min；温态启动：进汽压力：2.5～3.0MPa；进汽温度：300℃～350℃；过热度≥50℃；升速率300r/min，升负荷率1％/min；热态启动：进汽压力：2.5～3.0MPa；进汽温度：350℃～400℃；升速率400r/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，提升负荷至调节阀全开带满负荷。

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，小汽轮机给水泵出口压力升高至电动给水泵出口压力，小汽轮机给水泵与电动给水泵并列运行，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。

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。

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，小汽轮机给水泵出力由额定功率发电机电负荷协调。

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，小汽轮机除带小汽轮机给水泵、回热抽汽外，多余的轴功率带25MW的额定功率发电机；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；所述额定功率发电机功率与小汽轮机给水泵功率和回热抽汽量自行平衡。

优选地，所述的小汽轮机给水泵不盘车，小汽轮机盘车时调速装置脱开，盘车装置带动额定功率发电机的转子、小汽轮机转子及调速装置输入侧机构转动。

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。

优选地，所述的小汽轮机不超过额定功率发电机最大功率，不低于额定功率发电机最小功率。

优选地，所述的小汽轮机启动冲转时，排汽进入凝汽器。

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额定功率发电机，小汽轮机调节不能同时满足小汽轮机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，大小汽轮机冲转时间差，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汽轮机功率信号，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

图1为本发明专利的冷态启动工况图。

图2为本发明专利的温态启动工况图。

图3为本发明专利的热态启动工况图。

具体实施方式

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。

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2.5～3.0MPa，温度300～350℃。升速率200-400r/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。小汽轮机带小汽轮机给水泵、回热抽汽以外的多余轴功率带25MW额定功率发电机。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；小汽轮机给水泵出力由额定功率发电机电负荷协调，任何工况下，额定功率发电机功率与小汽轮机给水泵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，小汽轮机给水泵出口至进口旁路投入运行，由调速装置调节小汽轮机给水泵转速，使小汽轮机给水泵低速、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℃～350℃，

过热度≥50℃，

升速率200r/min，升负荷率1％/min；

温态启动：进汽压力：2.5～3.0MPa，

进汽温度：300℃～350℃，

过热度≥50℃，

升速率300r/min，升负荷率1％/min；

热态启动：进汽压力：2.5～3.0MPa，

进汽温度：350℃～400℃，

升速率400r/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，提升负荷至调节阀全开带满负荷。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泵出口压力，小汽轮机给水泵与电动给水泵并列运行，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。小汽轮机接受小汽轮机功率信号，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，小汽轮机给水泵出力由额定功率发电机电负荷协调。额定工况时，小汽轮机调门全开，使其具有最高的效率，小汽轮机除带小汽轮机给水泵、回热抽汽外，多余的轴功率带25MW的额定功率发电机。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，额定功率发电机功率与小汽轮机给水泵功率和回热抽汽量自行平衡。小汽轮机给水泵不盘车，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，额定功率发电机功率较大，小汽轮机调节阀参与调节，任何工况下小汽轮机不超过额定功率发电机最大功率，不低于额定功率发电机最小功率，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1×100％BMCR给水泵，排汽侧连接一台功率平衡额定功率发电机。功率平衡额定功率发电机协调小汽轮机给水泵出力，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，给水泵有两种型式，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泵，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泵功率时，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。

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小汽轮机给水泵，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，小汽轮机给水泵出口至进口旁路投入运行，由调速装置调节小汽轮机给水泵转速，使小汽轮机给水泵低速、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：2.5～3.0MPa；进汽温度：300℃～350℃；过热度≥50℃；升速率200r/min，升负荷率1％/min；温态启动：进汽压力：2.5～3.0MPa；进汽温度：300℃～350℃；过热度≥50℃；升速率300r/min，升负荷率1％/min；热态启动：进汽压力：2.5～3.0MPa；进汽温度：350℃～400℃；升速率400r/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，提升负荷至调节阀全开带满负荷。

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，小汽轮机给水泵出口压力升高至电动给水泵出口压力，小汽轮机给水泵与电动给水泵并列运行，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。

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，调速装置转速控制小汽轮机给水泵给水。

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，小汽轮机给水泵出力由额定功率发电机电负荷协调。

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，小汽轮机调节阀全开，小汽轮机具有最高的效率，小汽轮机除带小汽轮机给水泵、回热抽汽外，多余的轴功率带25MW的额定功率发电机；当变负荷工况时，小汽轮机调节阀全开，不参与调节，机组负荷随进、排汽参数变化；所述额定功率发电机功率与小汽轮机给水泵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：所述的小汽轮机给水泵不盘车，小汽轮机盘车时调速装置脱开，盘车装置带动额定功率发电机的转子、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，其特征在于：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。

8.根据权利要求7所述的一种双机回热小汽轮机启动模式，其特征在于：所述的小汽轮机不超过额定功率发电机最大功率，不低于额定功率发电机最小功率。

9.根据权利要求8所述的一种双机回热小汽轮机启动模式，其特征在于：所述的小汽轮机启动冲转时，排汽进入凝汽器。

Images