燃气-蒸汽联合循环发电机组设备工况变化 对机组启动的影响分析
2021-12-13李易凡王应虎
李易凡,王应虎
(宝山钢铁股份有限公司,上海 201900)
1 机组概况
燃气-蒸汽联合循环发电机组,英文简称CCPP(Combined Cycle Power Plant),如图1所示。在机组启动前期使用轻油作为主燃料,启动后期以及正常运行时使用高炉煤气BFG作为主燃料。该发电机组主要将高炉煤气经过高低压煤气压缩机加压之后进入燃烧室与经过压气机压缩之后的空气混合燃烧做功产生高温高压的气体,推动燃气轮机透平旋转。其燃烧过程产生的废烟气温度极高,可达到450~550 ℃,为了提高发电效率,将这部分热废烟气通过余热锅炉能量转换产生高中低压的热蒸汽,驱动蒸汽轮机做功。以上提到的燃气轮机、煤气压缩机和压气机在同一轴上运转,转速3 611 r/min。蒸汽轮机、发电机和励磁机在同一轴上运转,转速3 000 r/min。两根轴之间通过变速齿轮箱连接。
2 机组启动
机组启动之前主要通过外厂的再热蒸汽作为机组启动蒸汽,用来暖管暖机及前期带动蒸汽轮机的负荷出力。启动前期通过启动蒸汽带动蒸汽轮机,同时带动机组整条轴系的转动设备转动,以一定的升速率升速冲转,升速至燃气轮机转速1 080 r/min,压气机入口可调导叶VIGV从初始位置全开,燃气轮机进入15 min吹扫,结束之后燃气轮机转速下降至800 r/min后重新升速达到1 100 r/min,在此时轻油流量调节门达到点火初始开度,投入轻油进行点火燃烧,火检器检测有火后机组进入升速控制。此后燃气轮机以一定升速率上升到3 611 r/min,机组并网。之后煤气旁路门以一定速率缓慢关闭(冷态100 min,温态60 min,热态40 min),煤气旁路门关闭之前机组主要由轻油燃烧带动燃气轮机做功以及启动蒸汽带动蒸汽轮机做功,余热锅炉系统和煤气系统都未投入做功。……
