kaiyun登录入口 汽轮机启动过程优化分析

技术与市场 VOl. 26, No. 3, 2019汽轮机启动过程优化分析 陈志锋，支德胜 （深圳妈湾发电有限公司，广东深圳 518000） 摘要：深圳妈湾发电有限公司#3、#4、#5、#6机组汽轮机本体均进行了ALSTOM流程改造，汽轮机转子、内缸均采用全新ALSTOM。原机组启动曲线已不再适合现机组。通过优化汽轮机启动曲线计算，实现汽轮机快速启动，降低煤耗与排放。对转子在不同参数下进行优化启动，并对转子在最佳启停过程中所消耗的生命周期进行评估，以供参考。 关键词：汽轮机；启动优化；节能降耗；效益 DOI: 10.3969/j. issn. 1006-8554.2019.03.056?引言妈湾发电公司#3、#4机组采用阿尔斯通（GE）技术改造，原冷启动曲线长，不经济，为缩短机组启动时间，降低启动费用kaiyun登录入口(中国)官方网站，实现节能降耗，提高机组启动灵活性和市场竞争力，进行汽轮机启动优化改造。?优化的可行性通过与阿尔斯通（GE）技术人员充分沟通，认为基于目前实际边界条件和运行参数，通过对汽轮机转子寿命周期、转子应力、转子及汽缸胀大差等进行重新分配和计算，可以对汽轮机冷启动曲线进行优化。

1.1汽轮机的启动类型 1）冷启动：高压转子温度小于160℃或者中压转子温度小于169℃（参考自然冷却时间大于80h）。 2）热启动：高压转子温度在160℃～337℃之间（高压喷嘴室），中压转子温度在169℃～355℃之间（中压第一级叶片后）（参考自然冷却时间大于8h且小于或等于80h）。 3）热启动：高压转子温度高于337℃（高压喷嘴室）或者中压转子温度高于355℃（中压第一级叶片后）（参考自然冷却时间小于8h）。 1.2运行参数设定（如表1所示）表1不同启动状态下汽轮机运行参数汽轮机启动类型启动次数（30年）备注冷启动暖启动热启动188次以内225次以内75次以内年运行小时数6000h实施计划汽轮机冷启动中速暖机是影响机组整体启动时间的关键环节，机组正常启动分为热态和冷态，当缸温≥121℃时为热态启动，无需暖机；当缸温<121℃时为冷态启动，须进行2040rpm的中速暖机kaiyun全站app登录入口，中速暖机时间约为270min。因此，合理优化中速暖机时间，可有效缩短机组冷启动时间。 基于#3、#4汽轮机实际机组启动运行数据，对汽轮机转子等部件进行了动力学分析、外筒校正及胀差评估，优化后的启动曲线满足机组安全启动及转子寿命管理的要求，优化后的启动曲线如图1所示。

2.1优化后的汽轮机冷启动曲线 1）冲到500 rpm，维持30 min。 2）冲到2040 rpm，中速暖机时间145 min。 3）冲到2900 rpm，阀切换，以最小负荷（5%）恒速并网。 4）负荷至调度负荷，启动结束。 2.2优化后的冷启动曲线 1）冷启动条件下：优化后的启动时间由11h41min压缩为4h。从启动到500 rpm需8分钟，500 rpm维持30分钟；从500 rpm到2040 rpm需20分钟，2040 rpm维持30分钟；从2040 rpm到2900 rpm需10分钟，2900 rpm维持5分钟； 从2900 rpm加速到3000 rpm需1分钟；从3000 rpm升负荷到满负荷需136分钟。 2）温启动工况下：从启动到3000 rpm需20分钟；从3000 rpm升负荷到满负荷需80分钟。 3）热启动工况下：优化后启动时间由7h41min缩短到30min。从启动到3000 rpm需5分钟；从3000 rpm升负荷到满负荷需25分钟。如图1所示。 改造效果 1）启动优化后，汽轮机中速暖机时间由原来的270分钟缩短为145分钟。 2）汽轮机定速3000r/min后可直接进行超速试验，无需并网和10%额定负载暖机，启动时间可缩短300分钟。

?效益分析：汽轮机中速暖机时间缩短2小时以上，按平均每年冷启动2.5次计算，每年总启动时间缩短5小时以上。每台机组每年进行一次超速试验，机组超速试验时间减少5小时。平均每年每台机组启动时间可缩短10小时左右。机组冷启动期间，全厂耗电量约10000℃/h，耗天然气约9000m3。 以电价0.4元/千瓦时、天然气价格4.2元/立方米计算，单台机组每年可节省电费4万元、天然气费37.8万元，共计41.8万元kai云体育app官方下载，两台机组共计83.6万元，经济效益显著。（转第126页）4 2 1