三菱M701F4燃气蒸汽联合循环机组启动介绍

【摘要】三菱M701F4燃气-蒸汽联合循环机组的启动是一个比较复杂的过程。在机组启动之前，需要有一系列的准备工作，并要求各种辅助设备预先处于正常工作状态。本文主要对三菱M701F4燃气-蒸汽联合循环机组的启动过程进行介绍说明，对机组能安全正常启动具有重要意义。

【关键词】M701F4；启动；准备

引 言

燃气-蒸汽联合循环机组的启动是指机组从盘车转速开始升速至3000r/min、并网升负荷、蒸汽机暖机进汽、升负荷至200MW的过程。为了满足机组启动过程中燃气轮机和蒸汽轮机对温度、压力的要求，保证热部件均匀受热膨胀，减少热应力。机组的正常启动根据蒸汽轮机高压缸入口金属温度可分为三种状态：

（1）冷态：蒸汽轮机高压缸入口金属温度

（2）温态：230℃≤蒸汽轮机高压缸入口金属温度≤400℃。

（3）热态：蒸汽轮机高压缸入口金属温度>400℃。

不同启动状态下，机组暖机负荷，启动完成时间也各有不同，冷态暖机50MW，启动时间200min；温态72MW，启动时间120min；热态暖机120MW，启动时间70min。

1、机组启动条件

（1）辅助系统启动条件满足：

a）汽机转速大于600转/分或两台交流顶轴油泵均满足；两台交流顶轴油泵、直流顶轴油泵与盘车电机都可用，且均在自动状态；

b）至少一台控制油泵可用且其在自动状态；

c）三台燃机间罩壳风机至少有两台可用且在自动状态；

d）两台交流油泵和直流油泵都可用， 两台油箱排烟风机都可用；

e）两台交流油泵和直流油泵均在自动状态，两台油箱排烟风机均在自动状态，且油供油温度控制阀投“自动”；

f）燃气单元风机至少一台可用且在自动状态；

g）三台燃机间罩壳风机至少两台在运行且运行风机的进出口压差在0.1kPa-0.8kPa之间；

h）燃气单元风机至少一台在运行且运行风机的进出口压差在0.1kPa-0.7kPa之间；盘车电机可用，且在自动状态。

（2）燃机辅机运行状态满足：

a）至少一台交流油泵在运行；

b）至少一台油箱排烟风机在运行；

c）至少一台控制油泵在运行；

d）至少两台燃机间罩壳风机在运行；

e）至少一台燃气单元风机在运行。

（3）IGV 在关闭状态

（4）余热锅炉烟气挡板在开启状态

（5）油供油压力高于0.189MPa

（6）压气机进气滤网启动条件满足

（7）燃烧室旁路阀在开启状态

（8）至少有一套SFC已就绪

（9）控制油压力高于8.8MPa

（10）发电机启动条件：

a）无油氢压差低报警（35kPa）；

b）励磁系统整流柜无故障报警；

c）发电机辅机系统就绪：

两台交流密封油泵开关均在远方位，无故障报警且控制电源无异常；直流密封油泵开关在远方位，无故障报警且控制电源无异常且不在手动；有一台交流密封油泵在运行。

（11）发电机氢气系统就绪：

（12）仪用压缩空气压力大于0.45MPa

（13）凝汽器真空高于-87kPa

（14）机组辅汽母管压力大于0.8MPa

（15）TCA 冷却器启动条件满足：

a）无TCA疏水水位高报警；

b）TCA进口给水流量高于温度-流量基准线，TCA进口给水温度不超限（0～250℃之外），且TCA进口给水温度低于60℃；

c）高中压给水泵已投入运行；

d）凝结水至高中压给水泵进口温度调节阀投入自动；

e）TCA余热锅炉侧给水流量控制阀，凝汽器侧给水流量控制阀投入自动；

f）TCA进口给水关断阀A，B投入自动；

（16）汽轮机启动条件满足：

a）DCS侧高、中、低压旁路阀投入自动；

b）DCS各疏水阀已就绪；

c）汽机各疏水阀已就绪；

高压主汽阀疏水阀关；高压进汽管疏水阀开；中压进汽管疏水阀开；低压进汽管疏水阀开；高、中压缸缸体疏水阀开。

d）高排通风阀可用、投入自动、且在开位；疏水扩容器减温水控制阀开；低压轴封减温水电动隔离阀开；低压轴封减温水旁路电动阀关；

e）高、中、低压调门投“自动”，且高、中、低压主汽门和高、中、低压调门都在关闭状态；

f）冷却蒸汽系统就绪或者低压主蒸汽压力大于0.3MPa；

（17）FGH已就绪

（18）除所述的基本条件外，机组正常启动还应满足以下条件：

a）机组无跳闸信号；

b）四个火焰探测器未探测到有火焰存在；

c）点火器可用且投入自动；

d）燃兼压缸上下缸金属温度差在65℃以内，燃气透平上下缸金属温度差在90℃以内；

e）燃机排气道可燃气体浓度探头无异常；

f）余热锅炉启动条件满足。

2、机组启动流程

（1）启动准备

接到值长启动指令后，合理安排辅助系统和设备启动时间，并确认启动条件已满足，否则查明原因并解决。

（2）启动、吹扫

经值长同意后，点击启动按钮。机组开始启动，由SFC带动机组升速至700r/min，对燃汽轮机排烟通道及余热锅炉烟道进行吹扫，吹扫时间660S。启动令发出后，IGV由0%开启至约39.5%，压气机中压、低压防喘放气阀自动开启避免压气机喘振。

（3）降速点火

吹扫完成后，机组转速降至点火转速约550r/min，启动点火程序。机组安全油跳闸电磁阀带电关闭，建立安全油压，燃气排空阀关闭，关断阀打开，燃气压力控制阀，流量控制阀开至点火位置，位于#8和#9燃烧器的点火器开始点火（持续10s）。

（4）升速

燃气轮机点火成功后，机组转速开始上升，由SFC和燃气轮机做功共同带动机组升速。转速升至2000r/min时，SFC接收指令脱扣退出，此后将单独由燃气轮机做功带动机组升速，同时蒸汽轮机低压主汽调阀开启，低压缸开始通入冷却蒸汽。当机组转速达到2745r/min时，燃气轮机IGV由39%开度关闭至0%开度；2815r/min时，压气机低压、中压防喘放气阀自动关闭。

（5）全速空载

机组升速至额定转速3000r/min时，应全面检查机组运行参数正常，并网条件已满足的话，经值长统一后进行并网操作。

（6）并网

合上发电机出口开闸，合上灭磁开关，发电机出口电压上升至约20KV后，启动发电机自动同期并网程序，发电机出口开关自动闭合。发电机并网后，机组带基本负荷（20MW）并网5min后高压主汽阀开至5%（暖调阀）。

（7）升负荷

投入“ALR ON”控制，机组根据启动状态自动升负荷至暖机负荷（冷态50MW，温态72MW，热态120MW），等待汽轮机进汽条件满足。当高、中、低压蒸汽压力达到对应的旁路最小压力设定值后，高、中、低压旁路阀将调整开度以维持该压力。

（8）蒸汽轮机进汽，继续升负荷

当蒸汽轮机进汽条件满足后，蒸汽轮机高、中、低压调阀程序开启，机组开始继续升负荷。随着高、中、低压调阀逐渐开大，高、中、低压旁路阀逐渐关小以维持各自的最小压力。当中压缸进汽压力达到设定值时，低压缸进汽由冷却蒸汽切换至低压主蒸汽，当机组负荷大于50%额定负荷且高、中压调阀全开时，高、中、低压旁路阀的控制模式将从“最小压力控制”改变到“后备压力模式”。机组升负荷至200MW后，一次调频自动投入，机组启动工作结束。

结束语

三菱M701F4燃气-蒸汽联合循环机组自动化水平较高，但是其启动也是一个复杂的过程，通过对其启动准备及其过程介绍，可以有效保障机组安全正常启动。