PG9171E型燃机DLN1.0双温控线的改造探究
调研及可行性分析
2.1 典型9EDLN机组排烟温度与机组负荷的关系
DLN机组在预混燃烧模式下,随着机组负荷的降低,排烟温度有逐渐升高的趋势可能出现联合循环HRSG超温。
2.2 DLN机组的排烟温度控制
①在DLN系统预混燃烧模式下,透平初温Tfire维持相对恒定;
②部分负荷运行,燃料减少同时关小IGV角度,降低进气量,维持较稳定的燃气比例;
③进入透平的燃气流量减少,涡轮偏离最佳工况效率下降,排烟温度提高;
④为维持必要的燃气比例使燃烧稳定进行,IGV控制排烟温度受限;
⑤采用两条等温控制线:根据机组的状态进行切换,保证排烟温度符合HRSG要求。
3 双温控线改造
3.1 排气温度控制参数
新信号和控制参数,见表1和表2。
3.2 控制软件修改
控制软件修改步骤,如图1所示。
4 双温控线改造后机组运行情况
4.1 取得的成效
2月26日,我厂1号燃机在温控线技改后进行了首次启动,在燃机并网后带部分负荷运行时,对各个负荷点的排气温度进行了验证,结果证明在30 MW、35 MW、40 MW、45 MW、60 MW、70 MW、80 MW、90 MW等部分负荷,燃机排气温度TTXM从技改前的590~600 ℃下降至技改后的570 ℃,达到了预期的效果。
改造前燃机负荷在40 MW时,燃机的排汽温度已达到594.4 ℃,而改造后同样在40 MW时,排气温度仅568 ℃。相同燃机负荷下,改造后的IGV较改造前增大了2.772°,FSR减小了0.853%。IGV角度增大增加了进入燃机的空气,增加了冷却空气量,FSR降低减少了燃料燃烧,从而达到降低排烟温度的目的。
同样在77 MW负荷时燃机均已进入预混燃烧,但在双温控线改造前,燃机排气温度达到588.9 ℃,余热锅炉过热集箱温度超过570 ℃,长时间超温运行。双温控线改造后,相同负荷下,燃机排气温度仅为563 ℃,
4.2 设备健康状况
2015年2月温控线技改后,我厂1、2号联合循环机组分别运行至5月份,设备健康状况良好;但是进入6月份,随着环境温度的升高,1、3号燃机同时出现了在90~100 MW运行时,负荷突降至60 MW,排气分散度大,燃烧模式切换的现象。
经过调历史曲线分析,发现两台燃机都存在二区燃烧不稳定情况,运行中时常发生二区火焰强度突然降低,排气分散度大,燃烧模式切换,一区重点火,负荷突然大幅下降的问题。
为了解决此问题,我厂邀请GE公司TA到厂,进行冬夏季燃烧调整实验,并对两台燃机的一次调频常数、预混切换点常数、燃料配比、温控线常数、温控线切换逻辑进行修改。通过冬夏季燃烧调整实验以及对一次调频常数、预混切换点常数、燃料配比、温控线常数、温控线切换逻辑的修改,我厂1、3号燃机再次启动,连续运行至今,燃烧稳定,未发生二区燃烧减弱,负荷突降的现象。
5 结 语
通过对9E型DLN燃机的双温控线改造,同时针对机组在冬夏季燃烧试验的调整,对预混切换点常数、燃料配比、温控线常数、温控线切换逻辑进行优化,解决了此类型燃机在部分负荷排气温度超温的现象,并能在冬、夏季不同工况都能运行燃烧稳定,在今后的工作中同类型电厂可以借鉴使用。
参考文献:
[1] 富兆龙,刘志勇,张琨鹏.PG9171E型燃气轮机温度控制分析[J].中国 电力,2015,(2).
[2] 林晓波,肖波涛,张超.PG9171E型燃气轮机DLN-1.0改造面临的问题 及处理方法[J].工程科技,2014,(27).
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