羊易地热电站有机工质机组启动调试技术

发表时间:2020/7/20   来源:《中国电业》2020年第7期   作者:宋光蕾
[导读] 本文介绍了羊易地热电站有机工质循环发电过程以及调试过程及问题处理
        [摘要]本文介绍了羊易地热电站有机工质循环发电过程以及调试过程及问题处理
        [关键词]地热电站 奥玛特 调试过程
        0引言:本文介绍了双介质地热发电工作原理及流程,机组启动参数控制和机组启动步骤。同时阐述了地热发电井口加药装置易出现问题及解决方法
1.工程概况
        西藏羊易地热电站16MW奥玛特ORC机组使用以色列奥玛特ORC组块式地热发电机组,该机组使用有机工质汽轮机,在传统蒸汽汽轮机热循环的基础上,采用有机工质代替水蒸气推动汽轮机做功,利用地热流体循环系统及有机工质热力循环系统推动汽轮机运转发电,并使用地热尾水回灌系统进行热能循环使用。
1.1工作原理
        OEC有机朗肯循环。在闭合环路中流动的有机动力流体吸收来自热源的热量并进行蒸发。蒸发的动力流体在涡轮机中膨胀,通过转换在蒸汽膨胀过程中获得的动能而产生转动轴功率。动力流体蒸汽进行冷凝(在涡轮机下游的冷凝器中),并抽回到蒸发器中。如下图系统流程图所示:










1.2 OEC 运行中的循环组成
OEC 利用地热盐水和蒸汽源来加热动力流体。动力流体在封闭的环路系统中进行循环。 
 1.2.1 蒸汽循环  
地热蒸汽(含有不可凝结气体)用管道输送至蒸发器中,用来煮沸来自预热器的动力流体。在沸腾过程中,大部分的蒸汽发生冷凝。由此产生的冷凝物通过冷凝泵进行泵送,与经过蒸发器的地热盐水相结合,并利用盐水继续进行加热循环。蒸汽中不可凝结气体通过排放从系统中清除出来。 
 1.2.2 盐水循环 
盐水用管道输送至蒸发器中,用来煮沸动力流体(异戊烷)。离开蒸发器后,盐水与冷凝物(来自蒸汽)相结合,并通过预热器输送至管程,用来加热壳程动力流体。 
盐水流经预热器,加热壳程动力流体。然后离开预热器并经回灌泵升压后传送回回灌井。
1.2.3 动力流体循环 
壳程动力流体在预热器中利用管程盐水和冷凝物进行加热。动力流体在最后一个预热器中加热后,至蒸发器中进行煮沸。动力流体蒸汽然后通过位于蒸发器顶部的分离器。然后进入送入涡轮机进行做功,做功后的动力流体做功后的动力流体通过复热器经空冷岛冷凝后,再由工质泵送至预热器。形成动力流体的循环。
2 .机组整套启动
2.1地热流体循环系统启动
投入井口加药装置,微开地热生产井口小旁路手动门进行系统暖管,待厂区蒸汽温度大于80度后,开大出口电动门,启动前期将蒸汽至消音器控制阀投入自动把蒸汽压力控制在0.4MPa,随着负荷增大,把两个井口压力阀投自动用井口压力调节阀控制蒸汽压力在0.4MPa,温度143度,同时根据稳压水箱水位启动回灌泵建立水循环。待稳压水箱水位正常后把稳压水箱至热水消音器控制阀投入自动,维持稳压水箱水位在正常水位,随着负荷增大,把回灌泵变频投入自动,用回灌泵变频控制稳压水箱水位。
2.2 OEC系统启动
启动步骤:
步骤1---关闭  OEC 是未激活的,准备运行。 
? 涡轮机轴承润滑油泵关闭。 
? 涡轮机密封油泵激活,并启动,以便将密封油压保持在设定值。 
? 涡轮机机械密封油冷却风扇关闭。 
? 涡轮机轴承润滑油冷却风扇关闭。 
? 进给泵关闭。 
? 冷凝泵关闭。 
? 涡轮机润滑油系统电磁阀关闭。 
? 涡轮机主阀、喷射阀和排泄阀关闭。 
? 热源、蒸汽、不可凝结气体和凝结水阀关闭。 
? 空冷式冷凝器风扇关闭。 
? 发电机 H2S 过滤系统激活。 
? 蒸发器过压保护控制回路仅通过涡轮机旁通阀进行激活。
步骤2---启动 OEC 
OEC 辅助设备启动并稳定在正常的操作条件范围内。 
? 润滑油系统电磁阀打开。 
? 涡轮机轴承润滑油泵启动。 
? 发电机冷却水泵B启动,运行 1 分钟,然后停止。启动A冷却水泵。 
? 润滑油冷却风扇激活并运行,以便将润滑油温度保持在设定值。 
? 密封油冷却风扇启动。
步骤3----涡轮机入口组件排泄 
主阀和喷射阀打开,以确保涡轮机入口和排出管路排泄冷凝的动力流体。 
? 主阀和涡轮机排泄阀打开 15 秒,然后关闭。 
? 10 秒后,涡轮机喷射阀和涡轮机排泄关闭阀打开 15 秒,然后关闭。 
? 这一步骤重复两次,以确保彻底的管路排泄。 
步骤4---初始加热 
? 高压进给泵根据蒸发器液位传感器开始操作。PID 反馈控制回路传输信号给泵变频控制,以控制泵速。还传输信号给蒸发器液位控制阀,以便在蒸发器中保持一个预定的液位。 
? 热源控制阀、不可凝结气体阀和进汽阀由 PID 反馈控制回路进行控制,以便在蒸发器中保持预定的压力。这些阀门控制蒸汽和盐水流经热交换器,从而控制被引入系统的热负荷。 
? 冷凝泵根据冷凝水液位传感器开始操作。PID 反馈控制回路传输信号给冷凝水液位控制阀,以便保持预定的蒸发器液位。 
? 涡轮机旁通阀由 PID 反馈控制回路进行控制,以防蒸发器超过预定的压力。 
? 空冷风扇根据涡轮机出口压力和冷凝器动力流体出口温度开始操作。 
? 一个发电机顺时针方向冷却风扇启动。 
当蒸发器压力达到预定值时,OEC 将开始进行步骤 5。
步骤5---加速和同步 
? 涡轮机' A '分支主阀打开。 
? 涡轮机' A '分支喷射阀打开,并加速涡轮机达到同步速度。 
? 调速器控制装置根据 PLC 速度设定值控制控制喷射阀的位置。 
? 热源控制阀、不可凝结气体阀和进汽阀由 PID 反馈控制回路进行控制,以便通过调节蒸汽和盐水热源流量来保持预定的蒸发器压力。 
? 蒸发器压力设定值通过级联进行控制,改变设定值来保持所需的涡轮机喷射阀开度百
分比。 
? 涡轮机旁通阀由 PID 反馈控制回路进行控制,以防蒸发器超过预定的压力。 
? 蒸发器动力流体液位控制装置根据来自蒸发器液位传感器的数据进行工作。PID 反馈控制回路传输信号给高压进给泵和蒸发器液位控制阀,以便保持预定的蒸发器液位。   
? 蒸气回收装置系统激活。 
? 涡轮机密封室冷却阀打开。 
? 空冷风扇根据涡轮机出口压力和冷凝器动力流体出口温度 继续进行操作。
? 涡轮机速度达到 800 转/分的最小值。 稳定2分钟。
? 涡轮机速度达到 1000 转/分的最小值。发电机励磁机激活。 
? 当涡轮机超过 1400 转/分时,同步系统激活。 
? 系统检查电压和频率。 
? 自动同步机将发电机频率、电压和相角与电网进行比较。校正信号传输给速度和电压
控制装置。 
步骤6---发电---正常工作
? 当发电机频率、电压和相角与电网同步时,闭合发电机出口断路器开关。 
? 当开关成功闭合时,发电机连接到电网。 
? 热源控制阀、不可凝结气体阀和进汽阀由 PID 反馈控制回路进行控制,以便:
? 将动力流体蒸发器压力保持在预定值。 
? 将发电机功率输出保持在预定值以下。
步骤7---正常停机 
在步骤 6 后,如果操作人员将控制系统模式更改为“停机”(将设备控制开关移动至“关
闭”位置或按下人机通信界面上的“关闭”软按钮),或着在致命故障的情况下,OEC 控制系统将进行步骤 7。 
? 涡轮机主阀关闭。
? 涡轮机喷射阀关闭。
? 涡轮机排泄阀关闭。
? 涡轮机旁通阀由 PID 反馈控制回路进行控制,以防蒸发器超过预定的压力。
? 热源控制阀、不可凝结气体阀和进汽阀关闭。
? 主阀关闭 3 秒后,CB-1 发电机断路器与电网断开。 
? 励磁机磁场与发电机断开。 
? 当涡轮机速度降低至 150 转/分时,涡轮机工时计停止。密封室冷却阀关闭。 
? 涡轮机速度降低至 150 转/分 10 分钟后,润滑油电动泵停止。 
如果没有故障存在,涡轮机和发电机完全停止 10 分钟后,OEC 将进行步骤 1---关闭。
步骤8----故障  
? 高压进给泵停止。 
? 所有的电动机断开连接。 
? 控制系统故障 
? 涡轮机保护停止。 
3.调试启动完成后机组运行状况
机组整套启动时,机组最高稳定负荷达到16MW,生产井出口流量590t/h,发电机组最大振动15μm,热控自动投入率100%,电气保护投入率100%,各个辅机及辅助设备运行正常,机组可达到连续稳定运行。
结语:通过学习地热发电有机工质启动技术,对以后同类型机组调试启动有良好的指导意义。避免同类问题出现,缩短机组启动时间。
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: