燃气-蒸汽分轴布置联合循环机组甩负荷方案研究

燃气-蒸汽分轴布置联合循环机组甩负荷方案研究

王健孟献兵

（华电电力科学研究院浙江杭州310030）

摘要：介绍江苏某电厂容量为250MW的E级燃气机组甩负荷试验情况，针对燃机汽机分轴布置制定了甩负荷方案。先进行汽轮机甩负荷，待汽轮机重回到3000rpm时立即进行燃机甩负荷，同时验证两台发电机组甩负荷性能，并对试验过程和结果进行了分析。

关键词：联合循环；分轴；甩负荷

新机组正式投运前必须要进行甩负荷试验，此试验是考核验证燃机和汽轮机调节系统特性的最直接手段[1][2]。而燃气-蒸汽联合循环机组的布置方式有许多[3]，此机组包含燃机、汽机两台发电机组，为分轴布置，不同于同轴布置或“二拖一”机组[4]。当汽机发电机脱扣时，燃机还在带负荷运行，余热锅炉会持续产生大量过热蒸汽经过旁路进入凝汽器；当燃机发电机脱扣，余热锅炉产出的过热蒸汽会大量减少，无法维持汽机在当时工况上稳定运行。于是先进行汽轮机甩负荷，待汽轮机到3000rpm时燃机发电机脱扣，进行燃机甩负荷。此方案能避免两台发电机组互相干扰，并且两台机组甩负荷试验也能同时完成。

1.机组简介

1.1燃机基本情况

燃机为德国西门子SGT5-2000E型燃气轮机。由16级轴流式压气机、燃烧系统、透平段、排气段、轴承座等组成。燃气轮机采用天然气为燃料。

1.2汽机基本情况

汽轮机为上海电气有限公司生产的LZCC81-7.65/2.3/1.3/0.6汽轮机，为次高压、单缸、单轴、双压、无再热、无回热、抽汽凝汽式汽轮机，汽缸内装有高压内缸，2个中压蒸汽室，低压隔板套，前汽封和后汽封等部套，通流部分共由12级压力级和2级中压调节级组成。

2.甩负荷试验

甩负荷试验分50%、100%两级进行，通过测取机组甩负荷后的转速动态过渡过程特性曲线及各参数之间的动作关系曲线，检查机组调节系统和转速控制系统的品质[5][6]。燃气轮机超速试验、汽轮机电超速、机械超速试验均合格，机组甩负荷的条件均已联合检查完毕后进行试验。

2.150%甩负荷

机组带到50%负荷125MW，运行稳定后运行人员DCS拉开汽轮机发电机出口断路器，汽轮机组甩负荷后稳定至3000rpm全速空载，未出现保护停机信号，余热锅炉安全阀未动作，汽机侧高、低旁路全开。确认汽机甩负荷成功后，运行人员DCS拉开燃机发电机出口断路器，机组甩负荷后稳定至3000rpm全速空载，未出现保护停机信号。

2.2100%甩负荷

机组带负荷至100%负荷250MW，运行稳定后运行人员拉开汽轮机发电机出口断路器，汽轮机组甩负荷后稳定至3000rpm全速空载，未出现保护停机信号，余热锅炉安全阀未动作，汽机侧高、低旁路全开。汽机转速由下降开始往3000rpm上升时，运行人员立刻拉开燃机发电机出口断路器，机组甩负荷后稳定至3000rpm全速空载，未出现保护停机信号。

汽机在燃机发电机脱扣后才跳闸，燃机在甩负荷结束后能快速并网带负荷，机组各参数均在安全范围内。

3.甩负荷试验结果

1）汽机甩50%负荷曲线2）汽机甩100%负荷

3）燃机甩50%负荷4）燃机甩100%负荷

4.试验过程中相关参数记录

4.1汽机甩50%负荷试验记录表

4.2汽机甩100%负荷试验记录表

4.3燃机甩50%负荷试验记录表

4.4燃机甩100%负荷试验记录表

5.试验结论

1）制定的试验方案可行有效，能很好地检验机组甩负荷的性能。

2）机组甩50%和100%负荷试验成功，控制和调速系统能满足甩负荷要求。即能够控制机组转速不超过超速保护设定值，且能够维持燃机、汽机空载运行，各辅机和附属机械对甩负荷工况的适应性良好。

3）甩负荷试验满足《汽轮机甩负荷试验导则》的要求，未出现燃机、汽机超速保护。

参考文献：

[1]张宝，顾伟飞，徐熙瑾，等.600MW汽轮机组LDA功能失效时的甩负荷试验分析[J].华东电力，2006，（3）：42-45.

[2]俞成立.1000MW汽轮机组甩负荷试验分析[J].2007，（6）：32-34.

[3]翁志刚，王宇，刘远军.燃气-蒸汽联合循环机组轴系布置方案的分析[J].农机化研究2005，（5）：245-246.

[4]刘俊峰，高玉峰，高景辉.燃气-蒸汽联合循环“二拖一”机组甩负荷试验探讨[J].2015，（3）：49-52.

[5]电力工业部.汽轮机甩负荷试验导则[S].2014.

[6]抄勇，冯进利，张小伟，等.汽轮机发电机组常规甩负荷试验方法.热力发电，2010，（9）：57-60.