（江苏华电戚墅堰发电有限公司 江苏省常州市 213000）
摘要：本文介绍了对某M701DA型燃气联合循环供热机组高压主汽减温减压供热装置系统及操作的优化，实现机组在启动和停机过程中部分经高压旁路流向凝汽器的蒸汽通过高压主汽减温减压装置供热的目的，提高机组启、停经济性，同时有效缓解机组在启动时段对外供热量不足压力。
关键词：供热，优化，节能
ABSTRACT: This paper introduces the optimization of the system and operation of the desuperheating and depressurizing heating device of the high pressure main steam of a m701da gas combined cycle heating unit. During the start-up and shutdown of the unit, part of the steam flowing through the high pressure bypass to the condenser is supplied by the desuperheating and depressurizing device of the high pressure main steam, so as to improve the start-up and shutdown economy of the unit and effectively alleviate the external heat supply of the unit during the start-up period. Insufficient pressure..
KEY WORDS: Heating, optimization and energy saving
0概述
某公司2×200MW机组是由东方汽轮机有限公司引进日本三菱燃机技术生产的M701DA型燃气联合循环供热机组，采用分轴布置，燃气轮机、蒸汽轮机分别配有发电机。余热锅炉为双压、卧式、自然循环，高、低压主蒸汽额定流量分别为210t/h、40t/h。汽轮机为高低压合缸、抽汽、凝汽式供热汽轮机，通流部分有19级压力级，可调整抽气口位于10级后，低压补汽口位于13级后。原设计额定抽汽量为80t/h，高压主汽减压减温装置作为抽汽供热的补充供热，最大供热量不小于30t/h；抽汽供热蒸汽参数为：压力1.0MPa、温度270℃[1]。机组高、低压主蒸汽系统简图见图1。二套机组的抽汽供热承担着公司周边企事业单位用汽及公司其它四台F级联合循环机组的辅汽用汽。
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图1机组高、低主蒸汽系统简图
1目前供热现状
随着某公司对周边供热市场不断开拓，原额定设计80t/h抽汽量已无法满足对外供热的需求，在2017年公司对抽汽系统的旋转隔板进行了改造，将抽汽最大供热量提升至130t/h；为确保汽轮机抽汽口13级叶片后的通流部分有一定量的冷却蒸汽来保证低压叶片的安全运行，要求汽轮发电机负荷≮32MW，抽汽口供热压力≮0.70MPa。因此当汽轮机抽汽供热系统正常运行时，高压主汽减温减压装置已失去原补充供热的作用了，因为一是高压主汽减温减压装置投用的经济性差，二是装置投用了会使进入汽轮机的高压主蒸汽量降低，汽轮机发电机无法满足32MW最低电量或抽汽口的供热参数。
目前某公司对外供热量日均在3000t左右，供热高峰时最大供热流量已达160t/h，已超过个一套机组最大抽汽供热流量，一套机组运行时只能勉强维持法定假日期间的供热高峰。因此为了维持对外供热的正常运行，兼顾公司全年电量、气量及机组设备临检情况，二套220MW联合循环供热机组运行方式一般为：工作日二套机组保持连续运行，法定假日调停一套机组，即每星期五电网晚高峰后调停一套机组，星期一早上5:30机组启动，7:30左右机组启动结束顶电网早高峰。这种运行方式经常出现周一电网早高峰与热网的早高峰不同步,热网早高峰在6:00左右进入早高峰,另外公司其它四套联合循环机组也会在同一时段先后安排启动顶峰,需要20t/h左右启动辅汽,则就进一步加剧了供热的压力。
若在机组启动阶段投用高压主汽减温减压装置，既可利用部分经高压旁路流入凝汽器的蒸汽来供热，提高机组启动经济性，也可有效补充供热缓解当时供热压力；同样在机组停机时也发挥高压主汽减温减压装置的作用，使停机时流入凝汽器的蒸汽得到充分利用。
2机组启、停时供热优化
2.1高压主汽减温减压装置系统完善
M701DA型燃气联合循环机组为双轴机组，启、停过程操作相对复杂，自动化程度也较燃气联合循环单轴机组低。另外高压主汽减温减压装置投用不当时会产生管道振动及超温现象。因此在机组启、停阶段增加投用高压主汽减温减压装置操作务必会加大运行人员的操作强度及设备运行风险性。为确保装置投用安全性，须进一步完善高压主汽减温减压装置系统：
（1）在装置减温水调门前增加电动隔离门，防止装置调运前减温水调门内漏，供热管道中产生积水，投用时产生水冲击。
（2）解除“汽轮机跳闸保护关高压主汽供热电动门”逻辑，使汽轮机停机后仍可利用余热锅炉蓄热量来供热。
（3）增加“高压主汽供热减温器后温度＞310℃或高压主汽供热减温器后压力＞0.9MPa时保护关高压主汽供热电动门”逻辑，用热工保护逻辑来确保装置的安全运行。
（4）优化高压主汽减温减压装置自动调节功能，使装置出口的供热蒸汽压力、温度平稳，尽量减少运行人员操作强度。
2.2机组启动阶段供热操作优化
某M701DA型燃气联合循环机组未优化前启动主要节点如下：
（1）燃机启动，转速至640r/min/min清吹8分钟。
（2）燃机点火升速至额定转速，燃机发电机并网，并根据高压主蒸汽温度与汽轮机高压缸温度匹配逐渐升负荷。
（3）余热锅炉开始升温、升压，直至高压主蒸汽参数达到汽轮机冲转要求，机组冷态启动时的冲转参数为：高压主蒸汽压力2.5MPa、温度320℃。冲转前余热锅炉产生的蒸汽经高、低旁路排至凝汽器。
（4）汽轮机冲转，额定转速后汽轮发电机并网。
（5）汽轮发电机负荷至23MW，低压主蒸汽并入汽轮机，高、低压旁路全关。
（6）汽轮发电机负荷至40MW，投用抽汽供热。
（7）燃机发电机负荷升至100MW左右整个机组启动结束。
机组冷态启动时间为220分钟，温态启动时间在160分钟左右；而机组启动时高压旁路开启时间在90分钟左右，流入的高压主蒸汽总流量经测算在70t上下。剔除余热锅炉启动初期高压主蒸汽参数达不到供热参数要求的量，大概能通过高压减温减压装置供热量会达到60t。因此只要机组启动至余热锅炉产生高压主蒸汽参数全部大于汽轮机抽汽参数即可投入高压主汽减温减压装置进行供热，汽轮机进入冲转时可利用高压旁路或高压主汽减温减压装置来调节高压主蒸汽压力，当汽轮机冲转结束后，再停用高压主汽减温减压装置。若此时对外供热量需求大，一套机组抽汽量无法满足，高压主汽减温减压装置可继续投用至抽汽供热投用后再停用，缓解对外供热不足的压力。
2.3机组停机阶段供热优化
某M701DA型燃气联合循环机组停机未优化前主要节点如下：
（1）汽轮机抽汽供热停用。
（2）燃机根据汽轮机高压缸温度下降速率逐渐减负荷。
（3）开启低压旁路，关闭汽轮机低压联合主汽门，切除低压并汽。
（4）开启高压旁路，关闭汽轮机高压联合主汽门，汽轮发电机解列。
（5）燃机减负荷至零，发电机解列，燃机熄火。
（6）投用燃机、汽轮机盘车，停机结束。
机组停机时间一般为60分钟，高压旁路开启时间在30分钟左右，流入的高压主蒸汽流量经测算在30t上下，机组熄火后余热锅炉的蓄热量还可利用一部分。因此机组在停机至低压联合主汽门关闭后即可投入高压主汽减温减压装置进行供热，直至高压主蒸汽压力降至1.0MPa或温度下降至300℃时再停用。若由于停机时间与供热都是在低峰阶段，外部热用量小，可降低运行机组抽汽量、提高运行机组的发电量来调节对外供热流量，保证机组停机时多余合格的高压主蒸汽全部充分利用。
3优化后经济性分析
经过几次机组启、停阶段对高压主汽减温减压装置投用试验，经测算机组启、停阶段高压主蒸汽被有效用于供热的量平均分别为60t、40t。若按每吨蒸汽200元计算，则机组每次启、停一次可通过增加供热多赢利2万元，2019年至今二套热电机组启停15次，约已增收30万元。
4结语
节能降耗、实现经济运行一直是公司的年度重点要求，通过对高压主汽减温减压装置重新利用，为公司创造了一定效益。此机组启、停阶段供热操作方法希望对其它供热机组也有一定借鉴作用。
参考文献
[1]王才文，李琨，潘文良，等.江苏华电戚墅堰热电有限公司企业标准[s].江苏华电戚墅堰发电有限公司.2016(9).
作者简介
王才文（1968-），男，江苏常州人，工程师，戚墅堰发电有限公司从事运行技术工作（Email：chd3207@139.com）。