燃气蒸汽联合循环调峰机组宽负荷运行控制提效的方法与系统技术方案

本发明专利技术公开了燃气蒸汽联合循环调峰机组宽负荷运行控制提效的方法与系统，所述方法包括以下步骤：将末级再热器布置在第一级受热面，距离燃机出口最近一侧，直接承受高温烟气的冲刷；将余热锅炉末级再热器材料升级已适应更高的余热锅炉出口蒸汽温度；将高压过热器减温水从高压给水泵出口抽取，设为从高压省煤器级间抽取，提高了高压主蒸汽出口参数；利用提升温度后的空气运行燃气蒸汽联合循环机组；本发明专利技术利用燃气轮机在部分负荷排烟温度较高的特点，可通过调整余热锅炉受热面的布置，提高余热锅炉出口蒸汽参数(相当于提高蒸汽轮机入口初参数)，有利于提高机组效率，通过提高再热蒸汽温度比提升高压主汽温度能够得到更大的系统效率提升。系统效率提升。系统效率提升。

【技术实现步骤摘要】
燃气蒸汽联合循环调峰机组宽负荷运行控制提效的方法与系统


[0001]本专利技术涉及本专利技术涉及燃气蒸汽联合循环机组发电
，尤其涉及的是燃气蒸汽联合循环调峰机组宽负荷运行控制提效的方法与系统。

技术介绍

[0002]而天然气调峰电站具有大部分时间只带部分负荷运行，机组年利用小时数较低的特点。为使调峰电站效益更高，显而易见需提升主机效率，而且是部分负荷工况下的效率。目前有的主机制造商提出了一些改进方案，如压气机进气加热，即利用余热锅炉的低品位热水，注入进气系统进气室内安装加热空气的换热盘管，通过与进气的热交换，来加热进入压气机空气的温度，来自低压省煤器的热水和来自凝汽器的凝结水，按一定比例混合后达到要求的温度和流量，进入盘管换热器中，空气换热，提高空气温度，出水回流到凝结水中。对来自低压省煤器的热水、来自凝汽器的凝结水、混合后的盘管进水以及盘管出水均监控其温度和压力，并且通过水侧温度端差来控制进水流量，以上技术存在以下缺陷：
[0003]1、需增加额外的换热器(盘管换热器)、水泵等实现水侧循环，增加初投资及增加进气系统阻力；
[0004]2、低压省煤器换热量变大，低压省煤器的换热面积也需增大，增加余热锅炉本体的初投资；
[0005]3、为控制凝结水和低压省煤器热水的流量，需要在两个系统上分别设置两套调节阀组，增加初投资且系统控制复杂，可靠性降低；
[0006]4、随着进气温度的提高，从低压省烟器抽热水量增加，余热锅炉排气温度逐渐变低。考虑到锅炉尾部受热面的安全，因此进气温度不宜加热过高，因此采用此方法提效的收益甚微；
[0007]5、适应范围小，机组负荷越低，进气加热投运后效率的提升才明显因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

技术实现思路

[0008]针对现有技术存在的不足，本专利技术目的是提供燃气蒸汽联合循环调峰机组宽负荷运行控制提效的方法与系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术所采用了下述的技术方案：燃气蒸汽联合循环调峰机组宽负荷运行控制提效的方法与系统，所述方法包括以下步骤：
[0009]获取所述燃气蒸汽联合循环机组的实发功率值和目标功率值；
[0010]对进入燃气蒸汽联合循环机组进气模块的进气口内的空气提升温度；
[0011]根据所述实发功率值与所述目标负荷值的偏差，控制燃气轮机的负荷，使所述实发功率值与所述目标负荷值一致；
[0012]将末级再热器布置在第一级受热面，距离燃机出口最近一侧，直接承受高温烟气
的冲刷；
[0013]将余热锅炉末级再热器材料升级已适应更高的余热锅炉出口蒸汽温度；
[0014]将高压过热器减温水从高压给水泵出口抽取，设为从高压省煤器级间抽取，提高了高压主蒸汽出口参数；
[0015]利用提升温度后的空气运行燃气蒸汽联合循环机组。
[0016]优选的，所述方法还包括：
[0017]根据所述燃气蒸汽联合循环机组的实际运行情况，修正燃气轮机和余热锅炉
‑
蒸汽轮机的负荷比例；
[0018]根据所述燃气轮机的负荷变化率上限、下限、排气温度和蒸汽轮机缸温变化速率自动计算所述燃气蒸汽联合循环机组的负荷变化速率，并且，根据所述负荷变化速率，控制所述燃气轮机和蒸汽轮机的同步升负荷。
[0019]优选的，所述方法还包括：
[0020]控制蒸汽轮机的冷态起动、温态起动、热态起动和正常停机工况下的带断点确认的顺控启停，以及控制燃气轮机的扩散燃烧、混合燃烧以及预混燃烧工况下的升负荷速率。
[0021]优选的，所述方法还包括：计算所述燃气蒸汽联合循环机组在不同运行工况下所能承担的各最大负荷能力值，并将所述燃气蒸汽联合循环机组在不同运行工况下可提升再热系统蒸汽参数。
[0022]优选的，所述方法还包括：控制余热锅炉末级再热器的输出温度与所述燃气蒸汽联合循环机组的负荷能力值相匹配。
[0023]优选的，所述系统包括：
[0024]负荷值获取单元，用于获取所述燃气蒸汽联合循环机组的实发功率值和目标功率值；
[0025]负荷控制单元，用于根据所述实发功率值与所述目标负荷值的偏差，控制燃气轮机的负荷，使所述实发功率值与所述目标负荷值一致；
[0026]优选的，所述系统还包括：
[0027]负荷分配单元，用于根据所述燃气蒸汽联合循环机组的实际运行情况，修正燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机的负荷比例；
[0028]负荷变化速率计算单元，用于根据所述燃气轮机的负荷变化率上限、下限、排气温度和蒸汽轮机缸温变化速率自动计算所述燃气蒸汽联合循环机组的负荷变化速率，
[0029]其中，所述负荷控制单元根据所述负荷变化速率，控制所述燃气轮机和蒸汽轮机的同步升负荷。
[0030]优选的，所述系统还包括：两级高压以及高温再热系统，高压、再热两级减温系统分别分为级间减温系统和末级减温系统，所述级间减温系统是为控制进入末级过热器、再热器进口蒸汽的温度，但由于燃机排气温度和高压主汽、热再温度差距太大，同时为了保证进入末级高压过热器、再热器的蒸汽过热度，级间减温往往无法达到启动时汽机要求的进汽温度，所以设置高压过热器和再热器末级减温系统。
[0031]优选的，所述系统还包括：再热器级间和末级减温系统的减温水，且由中压给水泵出口管道抽取，且减温水调节阀及减温器喷头进入减温器管道，高压级间和末级减温系统的减温水，由传统的从高压给水泵出口管道抽取，控制从高压省煤器2出口抽取，经过减温
水调节阀及减温器喷头进入减温器管道。
[0032]余热锅炉末级控制单元，用于控制余热锅炉末级再热器的输出温度，与所述燃气蒸汽联合循环机组的负荷能力值相匹配。
[0033]优选的，所述系统还包括：顺控启停单元，用于控制蒸汽轮机的冷态起动、温态起动、热态起动和正常停机工况下的带断点确认的顺控启停，以及控制燃气轮机的扩散燃烧、混合燃烧以及预混燃烧工况下的升负荷速率。
[0034]优选的，所述系统还包括：机组负荷能力计算单元，用于计算所述燃气蒸汽联合循环机组在不同运行工况下所能承担的各最大负荷能力值，并将所述燃气蒸汽联合循环机组在不同运行工况下的负荷限制限制在相应的所述最大负荷能力值。
[0035]优选的，所述系统还包括：通过燃气轮机燃烧调整、余热锅炉受热面布置方式和减温方式优化、汽轮机热部件材质升级、相关热力系统新材料应用、智能控制系统优化，实现再热蒸汽温度的提高，从而提高机组的发电效率。
[0036]相对于现有技术的有益效果是，采用上述方案，本专利技术利用燃气轮机在部分负荷排烟温度较高的特点，可通过调整余热锅炉受热面的布置，将末级再热器布置于第一级受热面；部分负荷工况下提升再热系统蒸汽参数，以提高联合循环机组效率；通过材料升级以适应更高参数再热系统蒸汽参数；通过减温水系统的设计改进以适应高参数的热力系统。
附图说明
[0037]图1为本专利技术的一个实施例的控制方法流程图；
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.燃气蒸汽联合循环调峰机组宽负荷运行控制提效的方法与系统，其特征在于，所述方法包括以下步骤：获取所述燃气蒸汽联合循环机组的实发功率值和目标功率值；对进入燃气蒸汽联合循环机组进气模块的进气口内的空气提升温度；根据所述实发功率值与所述目标负荷值的偏差，控制燃气轮机的负荷，使所述实发功率值与所述目标负荷值一致；将末级再热器布置在第一级受热面，距离燃机出口最近一侧，直接承受高温烟气的冲刷；将余热锅炉末级再热器材料升级已适应更高的余热锅炉出口蒸汽温度；将高压过热器减温水从高压给水泵出口抽取，设为从高压省煤器级间抽取，提高了高压主蒸汽出口参数；利用提升温度后的空气运行燃气蒸汽联合循环机组。2.根据权利要求1所述的燃气蒸汽联合循环调峰机组宽负荷运行控制提效的方法与系统，其特征在于，所述方法还包括：根据所述燃气蒸汽联合循环机组的实际运行情况，控制燃气轮机和余热锅炉
‑
蒸汽轮机的负荷比例；所述燃气轮机的负荷变化率上限、下限、排气温度和蒸汽轮机缸温变化速率自动计算所述燃气蒸汽联合循环机组的负荷变化速率，并且，根据所述负荷变化速率，控制所述燃气轮机和蒸汽轮机的同步升负荷。3.根据权利要求1所述的燃气蒸汽联合循环调峰机组宽负荷运行控制提效的方法与系统，其特征在于，所述方法还包括：控制蒸汽轮机的冷态起动、温态起动、热态起动和正常停机工况下的带断点确认的顺控启停，以及控制燃气轮机的扩散燃烧、混合燃烧以及预混燃烧工况下的升负荷速率。4.根据权利要求1所述的燃气蒸汽联合循环调峰机组宽负荷运行控制提效的方法与系统，其特征在于，所述方法还包括：计算所述燃气蒸汽联合循环机组在不同运行工况下所能承担的各最大负荷能力值，并将所述燃气蒸汽联合循环机组在不同运行工况下可提升再热系统蒸汽参数。5.根据权利要求1所述的燃气蒸汽联合循环调峰机组宽负荷运行控制提效的方法与系统，其特征在于，所述方法还包括：控制余热锅炉末级再热器的输出温度与所述燃气蒸汽联合循环机组的负荷能力值相匹配。6.燃气蒸汽联合循环调峰机组宽负荷运行控制提效的方法与系统，其特征在于，所述系统包括：负荷值获取单元，用于获取所述燃气蒸汽联合循环机组的实发功率值和目标功率值；负荷控制单元，用于根据所述实发功率值与所述目标负荷值的偏差，控制燃气轮机的负荷，使所述实发功率值与所述目标负荷值一致；负荷分配单元，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡琨，刘波，路孟，张海成，陈广云，丁波，邓广义，陈利芳，
申请(专利权)人：惠州深能源丰达电力有限公司，
类型：发明
国别省市：