M701F4燃机水冷式透平转子冷却空气系统的控制方法和系统技术方案

本发明专利技术属于燃机领域，公开了一种M701F4燃机水冷式透平转子冷却空气系统的控制方法，包括如下步骤：步骤1：燃机启动至3000rpm时，水冷式TCA冷却器的水入口的给水流量根据入口水温决定；步骤2：并网至50MW，水冷式TCA冷却器的入口流量根据燃机负荷由凝汽器侧阀门控制；步骤3：并网至50

【技术实现步骤摘要】
M701F4燃机水冷式透平转子冷却空气系统的控制方法和系统


[0001]本专利技术涉及燃机领域，具体为一种M701F4燃机水冷式透平转子冷却空气系统的控制方法和系统。

技术介绍

[0002]M701F4燃机通常采用水冷式透平转子冷却空气系统，利用余热锅炉的高压给水来冷却从压气机出口抽出的部分空气约(5.5
‑
7.5％),被冷却后的空气进入燃机冷却燃机转子。高压给水吸收热量后回到余热锅炉高压汽包参与蒸汽循坏。
[0003]CN202011619190.7公开了一种透平冷却及天然气加热一体的燃气轮机系统，燃气轮机系统包括燃机系统、透平冷却及天然气加热一体系统以及天然气热值调节系统，其中，中压给水输送管道的一端连接于中压给水泵的出水端，另一端与TCA系统的进水端相连通；TCA系统用于冷却燃气轮机2的压气机抽气；TCA系统的出水端与FGH系统的进水端之间相互连通；低压回水输送管道的一端连接于FGH系统的出水端，另一端与低压汽包相连通；自动三通温控阀的进气端连通天然气供气管道，其两个出气端分别连接第一输送管道、第二输送管道；第一输送管道与FGH系统的进气端相连通；FGH系统的出气端连接第三输送管道；第二输送管道与第三输送管道汇合后共同与天然气进气管道相连通。
[0004]上述方案并未描述如何针对TCA系统进行节能控制。
[0005]所以，本案解决的技术问题是：如何在燃机的燃料消耗量保持不变的前提下，提高联合循环机组出力和效率，降低能耗。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种M701F4燃机水冷式透平转子冷却空气系统的控制方法和系统，通过比较采用空冷式TCA冷却器和水冷式TCA冷却器的机组性能后发现，采用水冷式冷却器后联合循环机组出力增加1.5MW，燃料消耗量保持不变，机组效率提高0.19％，机组热耗降低19kj/KWh。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种M701F4燃机水冷式透平转子冷却空气系统的控制方法，所述系统包括水冷式TCA冷却器、低压汽包、高压汽包、凝汽器；所述水冷式TCA冷却器的水入口和低压汽包之间通过高压泵连接；所述水冷式TCA冷却器的水出口分别连接至高压汽包、凝汽器；所述高压汽包、凝汽器和水冷式TCA冷却器之间设有阀门；所述水冷式TCA冷却器用于采用低压汽包中的水冷却燃机的压气机所输送的压缩空气，并将加热后的水送入高压汽包、凝汽器；
[0008]包括如下步骤：
[0009]步骤1：燃机启动至3000rpm时，水冷式TCA冷却器的水入口的给水流量根据入口水温决定；给水流量根据凝汽器侧阀门控制；当水冷式TCA冷却器的水入口水温低于60℃时，控制流量为88.6t/h；当水冷式TCA冷却器的入口水温高于60℃时，随着温度升高，流量增加；
[0010]步骤2：并网至50MW，水冷式TCA冷却器的入口流量根据燃机负荷由凝汽器侧阀门控制，并网后流量设定值由入口水温决定向燃机负荷决定转变，入口流量的降低速率为1t/min；
[0011]步骤3：并网至50
‑
100MW，水冷式TCA冷却器至高压汽包的阀门开始逐渐开启，水冷式TCA冷却器的水入口的入口流量由凝汽器侧控制向高压汽包侧控制转变且凝汽器侧逐渐关闭；
[0012]步骤4：并网至100MW
‑
100％时，水冷式TCA冷却器的入口流量根据燃机负荷确定并由高压汽包侧阀门控制，凝汽器侧阀门作为后备控制。
[0013]在上述的控制方法中，所述步骤4具体为：
[0014]100MW
‑
90％负荷时，水冷式TCA冷却器的入口流量根据燃机负荷确定并由高压汽包侧阀门控制，凝汽器侧阀门作为后备控制；
[0015]90
‑
100％负荷时，若水冷式TCA冷却器的出口空气温度高于230℃时，高压汽包侧阀门开度增大，直至控制出口空气温度等于或小于230℃；
[0016]凝汽器侧阀门作为后备控制的方法为：凝汽器侧阀门开启以提高水冷式TCA冷却器的入口流量和/或降低水冷式TCA冷却器的出口空气温度。
[0017]在上述的控制方法中，燃机从启动至3000rpm，水冷式TCA冷却器的出口空气温度低于100℃，同时保持水冷式TCA冷却器的入口水温低于60℃；
[0018]燃机处于3000rpm负荷时，使水冷式TCA冷却器的出口水温度高于90℃；
[0019]TCA出口水温至少要低于水冷式TCA冷却器的出口压力下水的饱和温度15℃。
[0020]在上述的控制方法中，燃机满负荷为336.6MW。
[0021]在上述的控制方法中，所述步骤1中，当水冷式TCA冷却器的入口水温高于60℃时，给水流量调整到120t/h。
[0022]在上述的控制方法中，所述步骤4具体为：
[0023]并网至125MW时，水冷式TCA冷却器的入口流量为31t/h；
[0024]并网至150MW时，水冷式TCA冷却器的入口流量为31t/h；
[0025]并网至200MW时，水冷式TCA冷却器的入口流量为33t/h；
[0026]并网至250MW时，水冷式TCA冷却器的入口流量为39t/h；
[0027]并网至300MW时，水冷式TCA冷却器的入口流量为57t/h；
[0028]并网至350MW时，水冷式TCA冷却器的入口流量为69t/h；
[0029]并网至100％负荷时，水冷式TCA冷却器的入口流量为69t/h。
[0030]在上述的控制方法中，所述凝汽器内的部分凝结水通过循环泵泵入低压省煤器，低压省煤器对水加热后导入到低压汽包；循环泵的出口至高压泵的入口之间有一根设有旁路阀的旁路管；
[0031]在步骤1中，保持水冷式TCA冷却器的入口水温低于60℃的方法为：通过调节旁路阀，加大高压泵的入口的低温水的流量，以控制启动时水冷式TCA冷却器的入口水温低于60℃。
[0032]同时，本专利技术还公开了一种上任一所述方法的系统，包括水冷式TCA冷却器、低压汽包、高压汽包、凝汽器；所述水冷式TCA冷却器的水入口和低压汽包之间通过高压泵连接；所述水冷式TCA冷却器的水出口分别连接至高压汽包、凝汽器；所述高压汽包、凝汽器和水
冷式TCA冷却器之间设有阀门；所述水冷式TCA冷却器用于采用低压汽包中的水冷却燃机的压气机所输送的压缩空气，并将加热后的水送入高压汽包、凝汽器。
[0033]在上述的系统中，还包括低压省煤器、循环泵，所述凝汽器内的部分凝结水通过循环泵泵入低压省煤器，低压省煤器对水加热后导入到低压汽包；循环泵的出口至高压泵的入口之间有一根设有旁路阀的旁路管。
[0034]在上述的系统中，还包括高压省煤器，所述高压省煤器的水入口连接至高压泵的出口，所述高压省煤器的水出口连接至高压汽包；所述高压省煤器的水入口、水冷式TCA冷却器的水入口均设有流量计。
[0035]与现有技术相比，本专利技术的有益本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种M701F4燃机水冷式透平转子冷却空气系统的控制方法，其特征在于，所述系统包括水冷式TCA冷却器、低压汽包、高压汽包、凝汽器；所述水冷式TCA冷却器的水入口和低压汽包之间通过高压泵连接；所述水冷式TCA冷却器的水出口分别连接至高压汽包、凝汽器；所述高压汽包、凝汽器和水冷式TCA冷却器之间设有阀门；所述水冷式TCA冷却器用于采用低压汽包中的水冷却燃机的压气机所输送的压缩空气，并将加热后的水送入高压汽包、凝汽器；包括如下步骤：步骤1：燃机启动至3000rpm时，水冷式TCA冷却器的水入口的给水流量根据入口水温决定；给水流量根据凝汽器侧阀门控制；当水冷式TCA冷却器的水入口水温低于60℃时，控制流量为88.6t/h；当水冷式TCA冷却器的入口水温高于60℃时，随着温度升高，流量增加；步骤2：并网至50MW，水冷式TCA冷却器的入口流量根据燃机负荷由凝汽器侧阀门控制，并网后流量设定值由入口水温决定向燃机负荷决定转变，入口流量的降低速率为1t/min；步骤3：并网至50
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100MW，水冷式TCA冷却器至高压汽包的阀门开始逐渐开启，水冷式TCA冷却器的水入口的入口流量由凝汽器侧控制向高压汽包侧控制转变且凝汽器侧逐渐关闭；步骤4：并网至100MW
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100％时，水冷式TCA冷却器的入口流量根据燃机负荷确定并由高压汽包侧阀门控制，凝汽器侧阀门作为后备控制。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤4具体为：100MW
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90％负荷时，水冷式TCA冷却器的入口流量根据燃机负荷确定并由高压汽包侧阀门控制，凝汽器侧阀门作为后备控制；90
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100％负荷时，若水冷式TCA冷却器的出口空气温度高于230℃时，高压汽包侧阀门开度增大，直至控制出口空气温度等于或小于230℃；凝汽器侧阀门作为后备控制的方法为：凝汽器侧阀门开启以提高水冷式TCA冷却器的入口流量和/或降低水冷式TCA冷却器的出口空气温度。3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，燃机从启动至3000rpm，水冷式TCA冷却器的出口空气温度低于100℃，同时保持水冷式TCA冷却器的入口水温低于60℃；燃机处于3000rpm负荷时，使水冷式TCA冷却器的出口水温度高于90℃；TCA出口水温至...

【专利技术属性】
技术研发人员：方福铭，李林浩，李宁，曾旻冬，阮文弟，张恒，高清华，郑光禄，张仰超，龙泽飞，陈山森，陈建森，张进伟，谭忠凯，李春，王宪天，祖维新，
申请(专利权)人：广东华电清远能源有限公司，
类型：发明
国别省市：