GE联合循环机组启动调试方案Word下载.docx
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燃气轮机采用天然气为燃料。
390H型发电机为全氢冷发电机，配有全数字静态励磁系统。
D10型蒸汽轮机为高、中压合缸，低压缸为双流程向下排汽型式，三压、中间再热、无抽汽纯凝式汽轮机。
配置有100%高压、中压、低压旁路。
1.2设备规范、特性参数
STAG
型号：
S109FA
型式：
单轴，一燃机/一汽机
功率：
390.2MW
热效率：
56.7%
燃气轮机
制造厂：
GE
类型：
大功率、单轴
MS9001FA
燃料：
天然气/轻油
燃料进口温度：
2℃～43℃
燃烧控制：
DLN2+
火焰温度范围：
1370℃～2200℃
临界工作温度范围：
1480℃～1930℃
最小火焰强度：
310nm
环境温度范围：
－28.88℃～85℃
248.2MW
发电机
冷却方式：
全氢冷、
390H
氢气纯度：
≥98％
氢气压力：
0.362MPa
蒸汽轮机
三压运行/中间再热/纯凝汽式
D10
高压蒸汽进口温度：
565.6℃
高压蒸汽进口压力：
9.0MPa
中压蒸汽进口温度：
中压蒸汽进口压力：
1.94MPa
142MW
2.调试目的
在燃机启动带负荷、锅炉冲管工作结束后，进行机组联合循环整套启动调整试验：
检验设备的制造、安装、设计质量综合性能；
并在设备的静态、动态运转以及试验过程中及时消除设备和系统中存在的缺陷；
逐步使联合循环机组达到设计的额定工况和出力，完成机组可靠性试运行；
最终使机组能以安全、可靠、稳定生产的状态进入商业运行。
3.组织机构和分工
3.1燃机启动带负荷调试措施经各方讨论，会审通过，并能在以后的调试过程付诸实施。
3.2安装单位负责机组整套启动试运转调试阶段的设备与系统的维护、检修和消缺，以及调试临时设施的制作安装和系统恢复等工作。
3.3调试单位负责制定机组整套启动试运转调试措施并组织实施。
3.4生产单位在整个试运期间，根据机组整套启动试运转调试措施及运行规程的规定，在调试单位的指导下负责运行操作。
3.5监理单位负责全过程的监理。
3.6GETA负责全过程的技术指导。
4.调试前必须具备的条件
4.1现场设备、场地、平台、楼梯、通道均应整齐，照明充足，现场通讯联络设备齐全，障碍物和易燃物已消除，消防设施完整，并由专人负责消防保卫工作。
4.2厂房封闭良好，不漏，机组的试运转区域划分明确，作出标记。
4.3汽机房屋顶风机启动以便满足发电机充氢的通风要求。
4.4HRSG完成燃机启动前准备工作。
高、中、低压汽包水位计正常。
4.5现场运行做好需用的系统图、阀门扳手、运行日记及数据记录表格、系统阀门挂牌、管道标色环和介质流向。
管道保温，油管、天然管道的防火措施由安装负责。
4.6参与机组启动的各方人员均已配齐，所有人员对组织分工、各自的职责都已明了，各方面（电厂、安装、调试）参与启动的人员的姓名、专业均公布于众，便于工作联系。
启动现场用红白带围起，不经允许不准入内，现场所有人员各自的行动以不防碍运行操作为原则。
4.7各辅机设备及系统均已结束分部试转，并合格。
4.8所有手动阀门均经灵活性检查，所有气动阀、电动阀动作试验正常。
4.9各受压容器均经过水压试验合格，安全阀动作性能良好。
4.10各有关的汽水、油管路均已冲洗干净，油系统和油质经油管部门和人员验收合格，符合机组的启动需要及要求。
4.11机组润滑油、盘车、顶轴油泵装置试转结束，已可投用。
4.12凝结水系统具备投用条件。
4.13各路减温水、喷水系统具备投用条件。
4.14天燃气调压站具备投用条件
4.15汽机真空系统灌水捉漏结束，真空系统具备投用条件。
4.16发电机氢冷系统、密封油系统调试结束，系统具备投用条件。
4.17MKVI控制系统处于可投用状态，功能能满足机组启动发电的需要。
4.18燃料模块SRV、GCVs关闭时间小于0.2秒。
4.11各系统报警均已校验，定值正确；
各报警信号、光字牌显示良好。
4.12各设备连锁以及机、电、炉大连锁完成。
4.13化学已准备足够的启动补水水源，稳压水箱已投用，机组启动时可投用。
4.14仪用气系统调试完毕投入运行。
4.15辅助蒸汽、轴封汽系统满足投用条件。
4.16燃机各模块已经过试转、验收，并签证合格。
4.17余热锅炉冲管临时系统已恢复。
5.调试项目及工艺
5.1燃机启动调试阶段各辅机设备、系统的投用。
5.1.1循环水系统投用。
5.1.2开、闭式冷却水系统投用。
5.1.3仪用空气系统投用。
5.1.4凝结水系统投用。
5.1.4.1正常运行时，凝泵一台投用，另一台做备用。
5.1.4.2初次启动时凝结水质不合格时，应根据凝汽器水位进行排放。
5.1.5辅助蒸汽系统投用。
5.1.5.1辅助蒸汽系统在机组启动时用老厂生活用汽作为汽源，并向轴封供汽。
5.1.5.2辅汽至蒸汽轮机汽缸冷却蒸汽管道进行暖管，准备随时投用。
5.1.6EH油系统投用。
5.1.6.1启动一台EH油泵，另一台作备用，EH油泵启动时注意EH油箱油温大于21℃。
否则应投用电加热器，预热油温大于21℃后，才允许启动EH油泵。
5.1.6.2根据运行中的EH油温投用冷却系统。
5.1.7润滑油系统、顶轴油系统及盘车装置投用。
5.1.7.1在汽机盘车前投用润滑油系统,润滑油泵投用，直流事故油泵处于备用状态，投用主油箱排烟风机，保持主油箱微负压。
5.1.7.2启动润滑油泵前应注意油箱油温大于10℃，否则投用电加热器。
5.1.7.3润滑油系统投用前应短时间启动直流润滑油泵，以检查其性能。
5.1.7.4润滑油系统投用后，保持各轴瓦润滑油回油温度38℃～45℃。
5.1.7.5确认顶轴油泵入口油压满足启动条件；
启动一台顶轴油泵，另一台备用。
5.1.7.6顶轴油压正常后，盘车投用，记录盘车电流以及偏心值。
5.1.7.7首次启动汽轮机转子盘车应不少于24小时。
5.1.7.8转子偏心小于0.076mm，机组才可启动。
5.1.8真空系统的投用。
5.1.8.1确认真空破坏门已关闭。
启动一台真空泵，另一台备用。
5.1.8.2启动前汽机真空应达到81kPa以上
5.1.9轴封系统投用。
5.1.9.1轴加“U”型管注水完毕。
5.1.9.2冷态启动轴封汽汽源采用厂用蒸汽母管汽源。
5.1.9.3调整轴封母管压力约0.0276MPa，调整轴封蒸汽温度为210℃。
5.1.9.4轴封汽投用同时投用轴加风机，保证轴加微真空，轴加疏水通过“U”型管回凝汽器。
5.1.10密封油系统投用。
5.1.10.1确认密封油母管压力为0.447MPa。
5.1.10.2注意监视漏液检测器液位和消泡箱液位，防止发电机进油。
5.1.11发电机气体置换、增压。
5.1.11.1确认氢控柜能正常工作。
5.1.11.2气体置换期间，注意对管道死点的排放。
5.1.11.3气体置换结束前，对氢气纯度进行检测，纯度应大于98％。
5.1.11.4纯度合格后，对发电机进行增压至规定压力。
5.2燃机启动前的准备工作完毕。
5.3汽机启动前的准备工作
5.3.1HP截止/调节阀（MSCV）全关闭。
5.3.2LP主汽阀和调节阀（ASV、ACV）全关闭。
5.3.3再热联合调节阀（CRV-1/2）全关闭。
5.3.4HRSGIP压力控制阀全关闭，并处在自动状态。
5.3.5低压缸鼓风冷却蒸汽管路暖管至低压主汽阀前。
5.3.6鼓风冷却蒸汽压力调节阀关闭，并处在自动状态。
5.3.7鼓风冷却蒸汽压力调节阀旁路隔离阀打开，并处在自动状态。
5.3.8ASV进口疏水门打开，并处在自动状态。
5.3.9ASV处在自动状态，并关闭。
5.3.10ACV进口压力和温度符合要求。
5.3.11LP主疏水隔离阀关闭，并处在自动状态。
5.3.12LP旁路隔离阀和LP旁路减温水隔离阀全打开。
5.3.13LP旁路压力控制阀和LP旁路温度控制阀关闭，并处在自动状态。
5.3.14IP旁路隔离阀和IP旁路减温水隔离阀全打开。
5.3.15IP旁路压力控制阀和IP旁路温度控制阀关闭，并处在自动状态。
5.3.16HP旁路隔离阀和HP旁路减温水隔离阀全打开。
5.3.17HP旁路压力控制阀和HP旁路温度控制阀关闭，并处在自动状态。
5.3.18HP通风阀（FV2685）打开，并处在自动状态。
5.3.19IP通风阀（FV2695）打开，并处在自动状态。
5.3.20所有汽机辅机电动阀和气动阀都处在自动状态。
5.3.21检查汽机调节级金属温度和排汽温度在正常范围。
5.3.22后缸喷水情况正常。
5.3.23LP和HP汽缸缸胀、胀差正常。
5.3.24汽机轴封系统运行正常，真空符合启动要求。
5.3.25汽机转子偏心率在正常范围。
5.4燃机启动、点火、并网带初负荷完毕。
5.5汽机启动带初负荷
5.5.1汽机高压蒸汽系统投用加负荷
5.5.1.1当下列条件满足后，DCS给汽机发出一个启动命令。
·
机组已并网
高压旁路阀开度超过20%
高压蒸汽压力超过3.7MPa（正好低于正常压力3.9MPa）
高压蒸汽过热度大于41.7℃
高压蒸汽管道暖管、疏水操作过程完成
燃气轮机蒸汽温度匹配程序完成
高压蒸汽温度超过汽机高压缸进汽室温度，或者高压蒸汽温度不比燃气轮机排气温度低40℃以上。
S109FA联合循环机组出力超过17MW。
5.5.1.2汽机MCV按照应力控制逻辑计算的速率缓慢开启。
MCV打开时，中压联合调门（CRV-1、CRV-2）也同步打开。
5.5.1.3当MCV打开时，下列阀门关闭：
·
高压缸通风阀（FV2685）
中压缸通风阀（FV2695）
5.5.1.4当MCV打开时，高压蒸汽压力降低，由于高压旁路压力控制阀（HPBP-PCV）被设置为压力控制，高压旁路压力控制阀逐渐关小。
在MCV投入进口压力控制（IPC）模式前如果它的开度超过95%，高压旁路压力定值将缓慢上升，以防MCV全开。
5.5.1.5当高压旁路压力控制阀开度减小到10%时，DCS将汽轮机的控制模式从应力控制切换到进口压力控制（IPC），并且将高压旁路压力控制阀以一个固定的速率完全关闭。
5.5.1.6当MCV的开度超过20%时，MSCV阀前疏水阀和MSCV阀后疏水阀由全开变为全关。
5.5.1.7当MCV开度超过30%时，下列汽机疏水由全开变为全关。
CRV-1阀前疏水阀
CRV-1阀后疏水阀
CRV-2阀前疏水阀
CRV-2阀后疏水阀
5.5.1.8当高压旁路压力控制阀关闭时，DCS向燃机MKVI系统发出一个信号关闭温度匹配程序（如果IGVs在冷态启动时为实现温度匹配而打开，现在将会关到49°
）；
同时DCS送一个取消排气温度匹配变化率的信号到燃机MKVI系统中。
燃机MKVI控制IGVs关闭速率来限制燃机排气温度变化率，从而与DCS的目标变化率保持一致。
5.5.1.9随着MCV逐步开大，低压缸进口压力将上升。
当低压缸进口压力高于冷却蒸汽压力设定值时，鼓风冷却蒸汽控制阀关闭。
当鼓风冷却蒸汽控制阀关闭并且低压主汽压力下降时，汽机ACV将关闭。
在汽机ACV到达最小位置时，ACV进口疏水阀打开。
5.5.2汽机中压蒸汽系统投用加负荷
5.5.2.1在启动初期，设置中压旁路压力控制阀压力设定值比中压正常压力大0.2MPa（1.38MPa+0.2MPa）或者比中压过热器压力大0.2MPa。
5.5.2.2当以下这些条件都满足时余热锅炉中压蒸汽隔绝阀打开：
汽机在IPC（进口压力控制）模式下运行并且高压调门开度大于20%已经超过60秒
中压旁路压力控制阀开度大于20%
中压蒸汽压力大于1.3MPa
中压过热器蒸汽过热度大于41.7℃
中压暖管、疏水程序已完成
S109FA出力大于17MW
5.5.2.3当所有条件均已满足且中压隔绝阀已全开时，在压力控制模式下，中压汽包压力控制阀逐步打开。
5.5.2.4在压力控制模式下，中压汽包压力控制阀以一固定速率缓慢打开，压力控制设定值设定为中压蒸汽正常压力（≈1.38MPa）。
当中压过热器蒸汽流向再热器冷段系统的时候，控制中压汽包压力的中压旁路阀逐步关闭。
5.5.2.5当中压汽包压力控制阀在20%开度时，中压汽包压力控制阀进口疏水阀和中压隔绝阀进口疏水阀关闭。
5.5.2.6当中压旁路压力控制阀关到将近10％时，该压力控制阀就开始逐渐关闭了（控制模式置为中压汽包压力的跟踪模式），压力设定值置为稍微大于中压汽包压力值。
5.5.2.7当蒸汽蒸发量增大时，中压汽包压力控制阀在压力控制的模式下逐渐打开至全开位置。
5.5.2.8运行时，为了将中压汽包压力维持在正常值，中压汽包压力控制阀将节流以减少蒸汽输出量。
在某些情况下，为了限制中压汽包压力瞬时下降速度，中压汽包压力控制阀也将节流。
中压汽包压力控制阀的关小速度没有限制。
在中压汽包压力下降速率超出预先设定的速率的任何情况下，中压汽包压力控制阀将关闭（中压汽包压力控制阀压力减压控制模式应处于激活状态）。
5.5.2.9当由汽机MSCV和余热锅炉中压汽包压力控制阀控制进口压力，且燃机进口导叶在最小角度（49°
）时，汽机带初负荷过程完成。
5.5.3余热锅炉低压蒸汽系统进汽投用
5.5.3.1当燃机暖机完成，低压蒸汽压力超过0.1MPa，低压过热器出口疏水阀、低压旁路压力控制阀进口疏水阀和低压蒸汽逆止阀进口疏水阀打开。
5.5.3.2当中压汽包压力在0.05MPa～0.15MPa之间，低压过热器空气门打开。
当低压汽包压力大于0.15MPa时低压过热器空气门关闭。
5.5.3.3当低压蒸汽压力上升到正常压力时，低压旁路压力控制阀打开。
5.5.3.4当低压过热器出口疏水阀，低压蒸汽逆止阀进口疏水阀和低压旁路压力控制阀前的疏水阀打开超过3分钟并且低压旁路压力控制阀开度大于20％时，这三个阀门关闭。
5.5.3.5当低压过热器出口疏水阀、低压蒸汽逆止阀进口疏水阀和低压旁路压力控制阀前的疏水阀打开超过3分钟，低压蒸汽管道暖管、疏水程序完成。
5.5.3.6当以下这些条件满足时低压主隔绝阀才允许打开：
低压过热器出口温度正常
低压过热器出口疏水阀打开超过3分钟
低压旁路压力控制阀开度大于20％超过60秒
汽机运行在压力（IPC）控制模式下，MCV开度大于20％超过60秒
低压疏水程序已完成
5.5.3.7打开低压蒸汽隔绝旁路阀，当低压蒸汽隔绝阀开足后，低压蒸汽逆止阀进口疏水阀关闭。
5.5.3.8在低压蒸汽隔绝阀开足60秒后，低压旁路压力控制阀设定值将从启动值缓慢上升到对应于汽机ACV在完全打开位置的压力运行值以上。
当低压蒸汽压力超过汽机ACV压力设定值时，汽机MKVI将会在进口压力控制模式下打开汽机ACV。
随着低压旁路压力控制阀设定值的上升，当它高于最大正常运行压力时，低压旁路压力控制阀将会关闭
5.5.3.9当汽机ACV开度≥20%时，汽机ACV进口疏水阀将会关闭。
5.5.3.10鼓风冷却蒸汽调节阀在运行时保持备用状态，如果低压蒸汽进口压力低于鼓风冷却蒸汽压力设定值时，它会自动再次打开以提供鼓风冷却蒸汽。
5.6机组加载
5.6.1燃机加载准备
5.6.1.1完成汽机负荷加载程序后，DCS指令燃机MKVI停止温度匹配并将操作人员选择的负荷设置点传送到燃机MKVI。
5.5.1.2当进口可调导叶在49°
时，DCS指示燃机加负荷。
如果进口可调导叶超过49°
，燃机MKVI根据目标排气温度允许的变化率，以一定的控制速率，使IGV以等变率关闭。
同时DCS还提供给燃机MKVI目标排气温度允许的变化率。
5.6.2燃气轮机加至基本负荷
5.6.2.1当进口可调导叶在49°
燃机按照两个负荷率中较小的一个负荷率加负荷：
一个为编制在燃机MKVI中固定的负荷率，另一个是DCS根据汽轮机的应力级别值计算出的负荷率（该应力级别值由汽机MKVI根据汽轮机运行状况计算得出）。
5.6.2.2汽机MKVI根据汽轮机预期的寿命损耗连续计算许可应力的百分值。
汽机MKVI产生一个汽轮机加负荷率信号，这个信号随着许可应力的百分值下降而上升，随着许可压力百分值上升而下降。
汽机MKVI蒸汽轮机加负荷率信号不断送入DCS。
5.6.2.3DCS将汽机MKVI汽轮机加负荷率信号转换成等价的燃机加负荷率。
DCS将燃机负荷率信号传给燃机MKVI，燃机MKVI将这个信号和固定的负荷率进行比较，并按照较小的负荷率加负荷
5.7DCS将燃气轮机负荷升至基本负荷。
5.7.1如果操作人员预先设定了输出目标，考虑到汽机输出的延迟，DCS将控制燃机加负荷直到发电机输出略小于设定值。
然后DCS发出加负荷或减负荷的脉冲（随着与目标功率接近，发脉冲的间隔将变长），直到发电机达到输出目标。
5.7.2当基本负荷或输出目标达到后，启动程序便完成。
5.7.3随着燃气轮机负荷和低压蒸汽量的增加，蒸汽轮机低压控制阀将会完全打开。
在较高的燃气轮机负荷下，蒸汽轮机ACV通常是全开的。
ACV具有进汽压力限制功能，该功能可以在低压蒸汽压力瞬间快速下降时关小阀门。
5.8机组超速跳闸试验
5.8.1进行机组超速跳闸试验是为了检验超速保护装置的功能和运行是否满足设计要求，能否保证机组安全运行。
5.8.2接受试验的主要设备：
燃气轮机、发电机、蒸汽轮机。
5.8.3试验时间：
汽机带25％负荷运行4小时后进行。
5.8.4一次超速跳闸系统
5.8.4.1试验时在基准转速上附加一个偏移量，使汽机的实际转速一直增加到主超速跳闸的转速。
5.8.4.2如果在试验期间需要中断试验，选择“primaryoverspeedoff”按钮，试验将停止。
5.8.4.3按下列步骤进行试验：
1.机组降负荷到零，发电机解列，在全速空载工况下运行稳定。
2.做超速试验前应手动停机一次，确认机组各阀门关闭正常，然后重新升速到3000r/min。
3.在主菜单的操作员界面上，选择“Off-LineTests”。
4.选择primaryoverspeedon按钮后，监视以下各项
基准转速朝KTNHOS+KOS_BIAS值上升。
实际转速跟踪基准转速。
当实际转速等于KTNHOS（110％）时，机组跳闸。
在汽机跳闸后，确认“主超速系统跳闸”报警，同时记录跳闸转速。
5.如果在规定时间内离线试验没有完成，则试验将自动中断，并出现“离线主超速试验失败”报警。
6.在机组转速降到额定转速以下时，复置机组。
将设定值设在100％，将机组转速升到额定转速。
5.8.5紧急超速跳闸系统
5.8.5.1在试验期间，紧急超速的设定值必须在主超速设定值之下，在基准转速上增加一个偏置值使汽机的实际转速上升高，直到紧急超速动作跳闸。
试验前，应进行暖机。
5.8.5.2在试验期间如果需要中止试验，选择emergencyoverspeedpushbutton（紧急超速按钮），试验将停止。
5.8.5.3按下列步骤进行试验：
3.在主菜单的操作员界面上，选择“theOff-LineTestsscreen.”
4.选择“emergencyoverspeedon”紧急超速按钮，监视下列各项：
当实际转速等于KTNHOS（112％）时，机组跳闸。
5.如果在规定时间内试验没有完成，则试验将自动中止，同时“紧急超速试验失败”报警。
5.8.5.4机组转速降到额定转速以下时，复置机组。
将设定值放100％，机组升速到额定转速。
5.8.6超速试验注意事项
5.8.6.1做超速试验时应有专人指挥，机头和控制室分别有人监视转速和负责转速超过3360r/min时，应立即手动停机。
5.8.6.2每个超速保护分别动作两次，两次动作转速的差值应不大于0.6%。
5.8.6.3做超速试验时应专人负责监视机组振动、轴向位移、差胀、排汽缸温度和轴承温升情况。
5.9真空严密性试验
5.9.1汽机带80％额定负荷运行一段时间后，为检查真空系统严密性，应进行真空严密性试验。
5.9.2试验步骤：
5.9.2.1解除机组“真空低”跳闸保护。
5.9.2.2关闭运行真空泵的入口阀。
5.9.2.3试验共进行8分钟。
5.9.2.4记录每分钟真空值，后缸排气温度，机组负荷。
5.9.2.5取后五分钟数据平均值为试验结果。
5.9.2.6试验完毕后，开启真空泵入口阀。
5.9.2.7待机组真空值恢复正常并确认无“真空低”跳闸首出信号后，投入“真空低”保护。
5.9.3试验过程中如果真空下降较快应立即停止试验，并启动备用真空泵。
6.调试要点
6.1发电机并网后，如余热锅炉高压汽包压力低于预定值，燃机排气温度保持在371℃，以便在启动汽机时蒸汽温度与汽机金属温度相匹配。
如高压汽包压力超过预定值时，为允许蒸汽进入汽机，达到与汽机金属温度相匹配的蒸汽温度，DCS启动燃机MKVI温控逻辑，调节燃机排气温度。
对于冷态启动，温控斜率控制进口导流叶片（IGVs）从42°
初始位置逐渐打开，得到所需的燃机排气温度。
根据DCS的目标速率，控制IGVs的打开速率，以恒定的输出增加气流。
IGV的温度匹配位置是由DCS计算提供的目标燃机排气温度。
对于热态启动，在某一负荷IGV为42°
时的燃机排气温度可能低于目标排气温度，此时，应给燃机加负荷，提高排气温度，达到所需要的目标值。
加负荷过程中控制燃机负荷加载速率，限制燃机排气温度增加的速率。
6.2正常运行时三种负荷调节方式
手动加载-操作人员手动启动RAISE或LOWER命令，可调节负荷。
预选负荷-操作人员可选择负荷设置点和加载
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