一种燃气蒸汽联合循环发电机组快速冷却工艺的制作方法

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1.本发明涉及燃气蒸汽联合循环发电技术领域，更具体地说是一种燃气蒸汽联合循环发电机组快速冷却工艺。

背景技术：

2.m701s(da)型燃气-蒸汽联合循环发电机组在停机后冷却等待时间长，虽然停机后采用三菱的高盘冷却策略进行燃机冷却，但是三菱的冷却策略只对燃机有效，对蒸汽轮机的冷却是无效的。由于燃机与蒸汽轮机温度下降不同步，使得蒸汽轮机冷却时间仍然很长，严重影响机组的检修工期。
3.现有设计中，如图1所示，停机冷却工艺流程如下：首先燃机降负荷至4.6mw，当平衡环金属温度＜430℃时发电机解列，燃机停止。燃机停止2小时后通过启动蒸汽再次启动蒸汽轮机(透平)，进行高盘冷却燃机，然后停机自然冷却燃机、蒸汽轮机。

技术实现要素：

4.1.发明要解决的技术问题
5.针对现有蒸汽联合循环发电机组的燃机与蒸汽轮机温度下降不同步，导致冷却停机等待时间长等问题，本发明提出一种燃气蒸汽联合循环发电机组快速冷却工艺，在高盘冷却蒸汽燃机的同时，通过降低蒸汽参数，对蒸汽轮机进行快速冷却，从而缩短停机冷却时间，降低检修工期，提高机组运行利用率。
6.2.技术方案
7.为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
8.一种燃气蒸汽联合循环发电机组快速冷却工艺，在高盘冷却蒸汽燃机的同时，采用蒸汽轮机滑参数停机模式降低其蒸汽参数，以对蒸汽轮机进行快速冷却，降温过程中蒸汽轮机各金属部件的温降速率均匀、可控，从而缩短停机冷却时间，降低检修工期，提高机组运行利用率。
9.进一步的技术方案，蒸汽轮机冷却具体包括如下步骤：
10.步骤一、初步冷却：采用滑参数降负荷进行初步冷却，机组滑参数降负荷至最低负荷4.6mw，余热锅炉随之降压降温，蒸汽轮机填密环金属温度下降到430℃～440℃基本不变时停机，待转子惰走停止后，立即投入连续低速盘车进行自然冷却2小时；
11.步骤二、再次冷却：低速盘车自然冷却2小时后蒸汽轮机填密环金属温度为410℃～420℃，立即采用燃机冷却冲转程序进行燃机本体冷却，冷却至1.0mpa压力下的过热蒸汽温度时停机；
12.步骤三、深度冷却：通过主蒸汽疏水旁路接入仪表用压缩空气，对蒸汽轮机进行深度冷却，直至蒸汽轮机填密环金属温度(蒸汽轮机高压内缸内壁金属温度)下降到180℃。
13.进一步的技术方案，步骤二中，在燃气轮机600rpm下冷却冲转过程中，通过启动蒸汽系统中的减温器以及减温减压器以将冲转蒸汽参数降先后低到1.4mpa、1.0mpa压力下的
过热蒸汽温度，从而无需额外增加专门的快冷装置，避免了快冷装置的可靠性对蒸汽轮机安全的影响，减少设备再投资，节约能源，实现了燃气蒸汽联合循环发电机组的快速、安全冷却，提高了机组的年利用率，具有良好的经济效益。
14.进一步的技术方案，先启动减温器以0.5～1℃/min的温降速度将冲转蒸汽温度降低到1.4mpa压力下的过热蒸汽温度，其过热蒸汽温度为245℃；再启动减温减压器以0.05～0.1mpa/min的降压速度、0.2～0.5℃/min的降温速度，将冲转蒸汽参数降低到1.0mpa压力下的过热蒸汽温度，其过热蒸汽温度为230℃，从而充分利用蒸汽轮机滑参数停机原理，通过降低压力，获得所需的更低温度下的过热蒸汽，使得降温过程中蒸汽轮机各金属部件的温降速率均匀、可控，不增加蒸汽轮机寿命损耗，加快了机组的冷却速度，大幅减少了机组检修的等待时间，缩短检修工期。
15.进一步的技术方案，步骤三中，冷却速度为3℃～4℃/h。
16.3.有益效果
17.采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
18.(1)本发明的一种燃气蒸汽联合循环发电机组快速冷却工艺，在高盘冷却蒸汽燃机的同时，采用蒸汽轮机滑参数停机模式降低其蒸汽参数，以对蒸汽轮机进行快速冷却，从而缩短停机冷却时间，降低检修工期，提高机组运行利用率；使得降温过程中蒸汽轮机各金属部件的温降速率均匀、可控，不增加蒸汽轮机寿命损耗，加快了机组的冷却速度，大幅减少了机组检修的等待时间，缩短检修工期；
19.(2)本发明的一种燃气蒸汽联合循环发电机组快速冷却工艺，通过先启动蒸汽系统中的减温器以将冲转蒸汽温度降低到1.4mpa压力下的过热蒸汽温度；再启动蒸汽系统中的减温减压器以将冲转蒸汽参数降低到1.0mpa压力下的过热蒸汽温度，从而通过降低压力，获得所需的更低温度下的过热蒸汽；
20.(3)本发明的一种燃气蒸汽联合循环发电机组快速冷却工艺，无需额外增加专门的快冷装置，避免了快冷装置的可靠性对蒸汽轮机安全的影响，减少设备再投资，节约能源，实现了燃气蒸汽联合循环发电机组的快速、安全冷却，提高了机组的年利用率，具有良好的经济效益。
附图说明
21.图1为现有燃机高盘冷却工艺流程图；
22.图2为本发明的燃气蒸汽联合循环发电机组快速冷却工艺流程图。
具体实施方式
23.为进一步了解本发明的内容，结合附图对发明作详细描述。
24.实施例1
25.本实施例的一种燃气蒸汽联合循环发电机组快速冷却工艺，如图2所示，在高盘冷却蒸汽燃机的同时，采用蒸汽轮机滑参数停机模式降低其蒸汽参数，以对蒸汽轮机进行快速冷却，降温过程中蒸汽轮机各金属部件的温降速率均匀、可控，从而缩短停机冷却时间，降低检修工期，提高机组运行利用率。
26.蒸汽轮机冷却具体包括如下步骤：
27.步骤一、初步冷却：采用滑参数降负荷进行初步冷却，机组滑参数降负荷至最低负荷4.6mw，余热锅炉随之降压降温，蒸汽轮机填密环金属温度下降到430℃～440℃基本不变时停机，待转子惰走停止后，立即投入连续低速盘车进行自然冷却2小时；
28.步骤二、再次冷却：低速盘车自然冷却2小时后蒸汽轮机填密环金属温度为410℃～420℃，立即采用燃机冷却冲转程序进行燃机本体冷却，冷却至1.0mpa压力下的过热蒸汽温度时停机；
29.步骤三、深度冷却：通过主蒸汽疏水旁路接入仪表用压缩空气，对蒸汽轮机进行深度冷却，冷却速度控制在3℃～4℃/h，直至蒸汽轮机填密环金属温度(蒸汽轮机高压内缸内壁金属温度)下降到180℃。
30.本实施例中，相比于现有蒸汽轮机的填密环金属温度从430℃自然冷却到180℃的时间为60小时，采用本发明快冷技术后仅用时25小时，比自然冷却提前了35小时。
31.按每次停机检修节约35小时计算，多发电按15万度/小时，电价按0.38元/度(外购电价)，每年多产生发电效益为：
32.35小时
×
15万度/小时
×
0.38元/度＝199.5万元
33.即：每年经济效益199.5万元。
34.实施例2
35.本实施例的一种燃气蒸汽联合循环发电机组快速冷却工艺，基本结构同实施例1，不同和改进之处在于：如图2所示，步骤二中，在燃气轮机600rpm下冷却冲转过程中，通过启动蒸汽系统中的减温器及减温减压器以将冲转蒸汽参数先后降低到1.4mpa、1.0mpa压力下的过热蒸汽温度，从而无需额外增加专门的快冷装置，避免了快冷装置的可靠性对蒸汽轮机安全的影响，减少设备再投资，节约能源，实现了燃气蒸汽联合循环发电机组的快速、安全冷却，提高了机组的年利用率，具有良好的经济效益。
36.本实施例中，在燃气轮机600rpm冷却冲转过程中，先启动减温器以0.5～1℃/min的温降速度将冲转蒸汽温度降低到245℃(此温度为1.4mpa压力下的过热蒸汽温度)；再启动减温减压器以0.05～0.1mpa/min的降压速度、0.2～0.5℃/min的降温速度，将冲转蒸汽参数降低到1.0mpa，230℃(此温度为1.0mpa压力下的过热蒸汽温度)，从而充分利用蒸汽轮机滑参数停机原理，以通过降低压力，获得所需的更低温度下的过热蒸汽，使得降温过程中蒸汽轮机各金属部件的温降速率均匀、可控，不增加蒸汽轮机寿命损耗，加快了机组的冷却速度，大幅减少了机组检修的等待时间，缩短检修工期。
37.以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种燃气蒸汽联合循环发电机组快速冷却工艺，其特征在于：在高盘冷却蒸汽燃机的同时，采用蒸汽轮机滑参数停机模式降低其蒸汽参数，以对蒸汽轮机进行快速冷却。2.根据权利要求1所述的一种燃气蒸汽联合循环发电机组快速冷却工艺，其特征在于：蒸汽轮机冷却具体包括如下步骤：步骤一、初步冷却：采用滑参数降负荷进行初步冷却，机组滑参数降负荷至最低负荷4.6mw，余热锅炉随之降压降温，蒸汽轮机填密环金属温度下降到430℃～440℃基本不变时停机，待转子惰走停止后，立即投入连续低速盘车进行自然冷却2小时；步骤二、再次冷却：低速盘车自然冷却2小时后蒸汽轮机填密环金属温度为410℃～420℃，立即采用燃机冷却冲转程序进行燃机本体冷却，冷却至1.0mpa压力下的过热蒸汽温度时停机；步骤三、深度冷却：通过主蒸汽疏水旁路接入仪表用压缩空气，对蒸汽轮机进行深度冷却，直至蒸汽轮机填密环金属温度下降到180℃。3.根据权利要求2所述的一种燃气蒸汽联合循环发电机组快速冷却工艺，其特征在于：步骤二中，在燃气轮机600rpm下冷却冲转过程中，通过启动蒸汽系统中的减温器减压器以将冲转蒸汽参数降低到1.0mpa压力下的过热蒸汽温度。4.根据权利要求3所述的一种燃气蒸汽联合循环发电机组快速冷却工艺，其特征在于：先启动减温器以0.5～1℃/min的温降速度将冲转蒸汽温度降低到1.4mpa压力下的过热蒸汽温度，其过热蒸汽温度为245℃；再启动减温减压器以0.05～0.1mpa/min的降压速度、0.2～0.5℃/min的降温速度，将冲转蒸汽参数降低到1.0mpa压力下的过热蒸汽温度，其过热蒸汽温度为230℃。5.根据权利要求2所述的一种燃气蒸汽联合循环发电机组快速冷却工艺，其特征在于：步骤三中，冷却速度为3℃～4℃/h。

技术总结

本发明公开了一种燃气蒸汽联合循环发电机组快速冷却工艺，涉及燃气蒸汽联合循环发电技术领域。本发明的一种燃气蒸汽联合循环发电机组快速冷却工艺，高盘冷却蒸汽燃机的同时，采用蒸汽轮机滑参数停机模式降低其蒸汽参数，以对蒸汽轮机进行快速冷却，降温过程中蒸汽轮机各金属部件的温降速率均匀、可控，从而缩短停机冷却时间，降低检修工期，提高机组运行利用率；在燃气轮机600rpm冷却冲转过程中，通过启动蒸汽系统中的减温器及减温减压器以将冲转蒸汽参数先后降低到1.4MPa、1.0MPa压力下的过热蒸汽温度，从而无需额外增加专门的快冷装置，避免了快冷装置的可靠性对蒸汽轮机安全的影响。影响。影响。