(上海电气电站工程公司上海201199)
摘要:本文主要针对燃气蒸汽联合循环机组全厂控制系统优化展开分析,思考了燃气蒸汽联合循环机组全厂控制系统优化的具体的方法和措施,明确了燃气蒸汽联合循环机组全厂控制系统优化的方案,可供今后参考。
关键词:燃气-蒸汽联合循环机组;全厂控制系统;优化
前言
针对燃气蒸汽联合循环机组全厂控制系统优化,我们可以进一步进行分析,从而确保燃气蒸汽联合循环机组全厂控制系统优化的效果,提出更好的优化的措施和方案。
1、燃气―蒸汽联合循环过程概述
燃气轮机产品是国家“十五”规划和产业政策倡导下的节能环保产品。可在油田、冶金、化工、发电等领域广泛使用,其主要利用天然气为原料,绿色,纯净,无污染。
空气由燃气轮机的进气装置引入压气机压缩后,进入燃机主轴上的燃烧室。经过增压站分离、过滤和增压,满足燃机进口要求的天然气再经过燃机天然气前置模块的计量、加热、再过滤后,与进入燃烧室的压缩空气进行预混,并在燃烧室中充分燃烧,燃烧后的高温烟气进入涡轮膨胀做功,带动涡轮转子转动,拖动燃机发电机发电。
做功后的烟气温度依然很高,高温烟气通过烟道进入余热锅炉,烟气中的热量被充分吸收和利用,最后经余热锅炉的主烟囱排入大气。高温烟气加热锅炉给水产生过热蒸汽去汽机做功,典型的汽轮机可采用三压、双缸、凝汽式。高压缸和中低压缸之间采用SSS离合器连接,汽轮发电机位于高压侧,凝汽器位于汽机的低压侧。
和三压汽机配套的余热锅炉采用三压、自然循环、卧式、无补燃。每台余热锅炉设置一个烟囱,在烟囱附近设置CEMS检测装置。燃气轮机和联合循环发电技术的优点突出,包括电厂整体循环效率高。常规燃煤电厂由于其循环及设备的限制,其热效率已很难有突破性的提高。
2、燃气-蒸汽联合循环自动控制系统的实际应用
2.1燃气轮机
燃气轮机采用AnsaldoAEV94.2机型,其本体包含四个主要部分或功能组:1)压气机;2)燃烧系统;3)透平;4)排气系统。燃气通道是燃气流经的路径,空气流进压气机,进入燃烧室,再到透平排气。燃机本身可以带动燃机发电机进行单循环发电,也可以利用尾部高温烟气加热锅炉汽包中的水,进而推动汽轮发电机组进行联合循环发电。
2.2汽轮机
汽轮机组采用D880模型,配合燃机排烟参数进行设计的先进、可靠机组。其运行方式:在定—滑—定压启动时,定压运行的范围暂按性能保证工况负荷的0~30%和90~100%;变压运行的范围暂按30~90%;滑压拐点30%。机组能满足联合循环机组最低稳定负荷不大于30%条件下,长期安全稳定运行的要求。
汽轮机电液控制系统(DEH)主要包括:
1)汽轮机转速、负荷控制和主汽压力控制,包括转速、转速变化率、负荷及负荷变化率设定和控制
2)汽轮机热应力计算和监视
3)阀门管理
4)超速保护
5)阀门在线试验
6)汽机运行工况监视
7)汽机自启/停功能
汽轮机紧急跳闸系统(ETS)主要包括:
1)冷凝器真空过低跳闸
2)汽轮机排汽温度高保护
3)汽机轴承座振动过大(含发电机)
4)轴向位移大跳闸
5)超速跳闸
6)润滑油压过低保护
7)汽机控制系统失电
8)手动停机(并直接接至停汽机的驱动回路)
9)发电机冷却系统故障停机
10)汽轮机防进水保护
11)汽轮机旁路出口温度高(基于减温水流量低的保护)
此外,汽轮机的控制还包括盘车就地控制、和TSI检测仪表等。
2.3发电机
发电机采用静态励磁形式。励磁调节器(AVR)采用数字微机型,其性能可靠,并具有提高发电机暂态稳定的特性。
AVR应装设下列辅助功能:
1)转子瞬时过电流保护
2)转子过电流限制
3)转子反时限过电流限制和保护
4)V/Hz限制
5)低励磁限制
6)电力系统稳定器(PSS)
7)PT断线保护
8)自动无功补偿
9)低周波保护
10)转子接地保护(由发电机保护实现)
11)误强励检测限制功能
12)空载过压保护功能
13)转子测温(温度计算值显示)
2.4余热锅炉
锅炉岛由烟气系统、锅炉本体、烟囱、烟囱挡板门及其消音装置、本体安全门及其排放管道、汽水取样接口、仪表及变送器站、给水操作台及高压减温水操作台、除氧系统、连续排污系统、定期排污系统(含连续排污扩容器、定期排污扩容器及其操作平台)、余热锅炉疏放水系统、加药系统接口、凝结水冲洗接口(靠近低压省煤器入口)及电气系统、本体照明等组成。余热锅炉的控制至少包括下列功能:
1)高压汽包水位控制
2)过热蒸汽温度控制
3)省煤器压力控制
4)省煤器再循环温度
5)除氧器水位控制
6)给水泵再循环控制
7)连续排污扩容器水位控制
2.5其他辅机的自动控制
DCS控制系统除对余热锅炉、汽轮机、发电机等主机的控制外,还包括对热力系统汽机辅机、发变组及高低压厂用电系统的控制,同时对UPS电源,CEMS烟气检测,原水预处理,化水处理,220V直流系统的部分参数进行数据采集、监视和控制。
所有主机和辅机的控制和保护,都可以在顺序控制系统中实现。
3、燃气蒸汽联合循环机组自动控制系统的优化
2.3.2配光曲线
参照国际照明委员会的配光分类,结合核电厂燃料组件储存水池的结构,采用直接照明方式,配光曲线如图3。
图3灯具配光曲线
2.5计算照度
根据灯具布置图、灯具IES文件,采用DIALux软件对各个水池的照度进行计算,具体照度值如表4。
表4计算照度值
上述计算的照度值均已满足并超过设计要求,故采用200W核用LED水下灯按照布置位置能够为核电厂水下观察和操作提供足够的照度和照明需求。
参考文献
[1]照明学会主编《照明手册》,科学出版社;
[2]周太明、皇甫炳炎等主编《电气照明设计》,复旦大学出版社;