燃气-蒸汽联合循环机组自启停控制系统设计及调试

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燃气—蒸气联合循环汽轮机调试技术要点问题探析

燃气—蒸气联合循环汽轮机调试技术要点问题探析【摘要】燃气-蒸汽联合循环汽轮机被引入到热电厂中以后，燃煤污染问题得到了大大的缓解，发电效率也有所提升。

我国从日本、德国引进了多种型号的燃气-蒸汽联合循环汽轮机，想要将汽轮机实际应用到我国的热电厂中，安装好之后要进行调试工作。

本文就我国从西门子集团引进的T3000系统在汽轮机控制中的实际应用、上海首台汽轮机启动调试中遇到的问题展开了探讨。

【关键词】燃气-蒸汽联合循环;汽轮机;控制系统;调试随着时代的发展科技的进步，动力工业也在飞速向前发展，燃气-蒸汽联合循环就是其中主要的发展方向之一。

将燃气-蒸汽联合循环汽轮机应用到热电站后可以得到较高的热效率和良好的调峰性能，在我国乃至世界的热电厂中都得到了广泛的应用。

最开始，我国是从发达国家引进一批燃气-蒸汽联合循环汽轮机组，后来也开始自主研发具备中国特色的专用机组，只在外国购买精密度过高的控制系统。

北京草桥的热电厂应用的就是上海出产的蒸汽轮机，控制系统采用的是西门子集团生产的T3000系统，由数字电液控制系统DEH来控制。

一、DEH控制系统（一）硬件配置DEH控制系统的核心是西门子集团出品的T3000，其中有两对冗余处理器，分别是S7414以及FM458，用于切换双控制器，FM458可以控制处理超高速汽轮机，控制精度及分辨率都比较高;通信协议采用的是Profibus-DP，用于AS414和ET200M，此外还包括FM458和ADDFEM接口之间的通信;I/O则是采用专用的ADDFEM和通用ET200M;阀位控制卡采用的是ADDFEM，通过FM458控制处理，有一个专门应用于阀门控制的模块，接收来自DEH的信号指令，计算之后输送指令给ADDFEM卡，进而有效控制电液转换器。

（二）机组结构汽轮机中的液压系统设置了两套独立的供油装置，分别为高中压和低压缸控制油系统。

进气阀门有专用的执行机构控制，包括多个气阀、调节阀和执行机构，都可以接收来自DEH系统的阀位信号，控制开关。

M701F型单轴燃气-蒸汽联合循环机组启动调试

压比
３．％（Ｈ）８２ＬＶ
６１ｇｓ５／ｋ５６Ｃ８。
１７
国内首台Ｍ０Ｆ型单轴联合循环机组安装７１
在北京京丰燃气发电有限责任公司，已于２００５年移交生产。由于交货周期的原因，台机组中东该
ＳａｔａｄＡｄｕｔｎｆａＭ７１ｙｅＳｎｌＳａｔｓｓｅｍｔｒｎｊｓｍｅｔｏ０ＦＴｐｉｇｅｈｆＧａ－ｔａ
ＣｏｂｎｄＣｙｌｎｒｔｎｅｍｉｅｃｅＧｅｅａｉｇＳｔ
ＪＡＷｅＬｎ
（ｏｇｉｎｅｔｅｔｅｅｐｅｔｏＬｄ，ｅａｇ６８０，Ｃｉ）ＤｎｑＩｖｓｎ— ｖｌｍｎ．ｔ．Ｄｙｎ１００ｈａｍＤｏＣｎ
Ｍ０Ｆ燃气轮机是日本三菱公司（Ｉ于７１ＭＨ）
方汽轮机厂只提供了一些部件。
１９９２年开发投运的Ｆ级燃气轮机，该机组通过实际运行和逐步改进，组各方面日益成熟，机性能优良，构先进。东方汽轮机厂在２０结０３年通过国家燃气轮机打捆招标引进了该级别的改进型Ｍ０Ｆ７１３型的制造技术，获得制造许可证。该型号机组在ＩＳＯ工况下主要性能数据：
摘要：绍了Ｍ０Ｆ型单轴燃气一汽联合循环机组的设备和系统配置情况，合广东惠州天然气发电介７１蒸结

燃气-蒸汽联合循环机组调节与控制汇编

3、跳闸继电器组：目前采用TUV认证的SCHLOSSER的专用硬件，采用failsafe（故障安全）的设计理念，用硬接线回路实现保护功能。燃气轮机保护装置为SCHLOSSER智能型保护继电器组，燃气轮机的保护信号通过硬接线的方式与该保护装置连接，再由该装置进行硬回路判断后快速发出跳闸指令，达到保护燃气轮机的目的。 4、TSI监测装置：目前多采用VIRBRO-METER的VM600系统，实现对燃气轮机及发电机轴系的振动、燃气轮机燃烧室加速度、相位
5、转速测量装置：燃气轮机控制系统TCS转速测量装置目前为 BRAUN E16型测速模块。 6、火焰监测装置：火焰监测装置是机组保护电路中必不可少的部分，由德国BFI自动化公司生产。该设备的作用是当发生点火失败的故障时，立即引起停机。由于燃料或空气可能存在不稳定性，或是机组负荷突然发生变化等导致点火失败，就会导致潜在的爆炸燃烧气体的形成。火焰监测系统会在点火失败1s内触发燃料截止阀动作，因此可以避免大量未燃烧的燃料进入燃烧室。此监测装置采用故障安全设计，任何可能的内部故障或不正确的操作都可能引起火焰继电器断开并导致跳机。为了使火焰监测设备能正确工作，必须保证正确的设置。 7、燃烧分析装置：燃气轮机燃烧分析装置ARGUS主要用于对燃烧室加速度、嗡鸣（燃烧室压力波动）的采集和分析。通过对加速度和嗡鸣进行频域分析来判断当前燃烧室燃烧质量的优劣，从而为燃烧调整提供重要依据。
西门子燃机燃气-蒸汽联合循环机组调节与控制
目录 1、概述 2、西门子燃机燃气-蒸汽联合循环机组的主控参数 3、西门子燃气轮机控制系统（TCS） 3.1燃气轮机控制系统TCS主要硬件及功能 3.2燃气轮机控制系统TCS实现的功能 3.3燃气轮机保护控制系统 3.4燃气轮机保护内容 4、燃气轮机模拟量控制系统

浅析燃气-蒸汽联合循环电站自动控制系统

浅析燃气-蒸汽联合循环电站自动控制系统摘要：本文以某燃气-蒸汽联合循环电站项目为例，介绍了燃气-蒸汽循环电站自动控制系统设计方案，就实践过程遇到的问题给出解决方法。

对原设计进行了优化，实现了机组的一键启动关键词：联合循环、自动控制系统、一键启动引言随着国家能源结构的发展与调整，燃气-蒸汽联合循环电站近几年在国内得到了高速发展。

燃气-蒸汽汽轮机组为了响应电网调峰要求，启停非常频繁，大型联合循环机组控制设备多、容量大、控制参数高、控制系统结构复杂，对自动化整体控制水平的要求越来越高，APS系统能有效提高机组运行的经济性、安全性，促进节能减排工作，实现真正意义的机组自动启停是热工自动化发展的最终目标。

1、机组概况该工程为二拖一联合循环机组，燃机为西门子SGT5－4000F( 燃油、燃气双燃料)、汽机为西门子SST5－3000、发电机为西门子SGen5-1200A-2P、无补燃余热锅炉为韩国BHI,本工程燃机，汽轮机均为西门子T-3000系统控制，其它系统采用ABB Melody DCS 分散控制系统控制，其中DCS与燃机通过MODBUS通讯，汽轮机与DCS通过OPC通讯，涉及保护通过硬接线连接[1]。

2、APS设计方案2.1 APS 组成APS启动共分为六种启动方式：首台或非首台单循环启动(SC)、首台或非首台联合循环顺序启动(CC-SEQ)、首台或非首台联合循环同时启动(CC-SIM)，APS停止也分为六种停止方式：首台或非首台单循环停止、首台或非首台联合循环停止、首台或非首台联合循环部分停止。

本工程APS的整体结构采用金字塔形结构，总体上分４层，即机组控制级、功能组控制级、功能子组控制级和单个设备驱动控制级。

通过对机组工况全面、准确、迅速的检测，和大量的条件与时间等方面的逻辑判断，按规定好的程序向各功能组、子功能组或驱动级发出启动或停运命令，确保机组安全、稳定运行，最终实现整个联合循环机组的自动启停，提高全厂自动控制水平[2]。

燃气-蒸汽联合循环机组自动启停控制系统技术导则

燃气-蒸汽联合循环机组自动启停控制系统技术导则英文版Technical Guidelines for Automatic Start-Stop Control System of Gas-Steam Combined Cycle Units1. IntroductionThe Gas-Steam Combined Cycle (GSCC) is a highly efficient and reliable power generation technology that combines the benefits of both gas turbines and steam turbines. To ensure optimal performance and safety, an automatic start-stop control system is crucial. This technical guideline outlines the key considerations and requirements for the design and implementation of such a system.2. System RequirementsReliability: The system must be designed to ensure reliable and dependable operation, minimizing the risk of failures during start-up and shutdown.Efficiency: The system should optimize the start-up and shutdown processes to minimize energy losses and improve overall plant efficiency.Safety: Safety protocols must be integrated to ensure personnel and equipment safety during all stages of operation.Flexibility: The system should be designed to accommodate different operating scenarios and changes in plant conditions.3. System ComponentsControl Logic: The system should incorporate intelligent control logic to manage the start-up and shutdown sequences, ensuring smooth transitions between different modes of operation.Sensors and Instrumentation: Reliable sensors and instrumentation are crucial for monitoring key parameters and providing feedback to the control system.Interlocks and Safeguards: Interlocks and safeguards must be designed to prevent unsafe operating conditions and mitigate the risk of accidents.4. Software and Hardware ConsiderationsSoftware: The control software should be robust, user-friendly, and able to handle complex control algorithms.Hardware: The hardware components must be suitable for the intended application, reliable, and easy to maintain.5. Commissioning and TestingThe automatic start-stop control system must undergo rigorous commissioning and testing procedures to ensure its performance meets the specified requirements.6. Training and Operator TrainingOperators must be trained on the system's operation, including熟悉the start-up and shutdown procedures, understanding the safety protocols, and responding to potential issues.7. ConclusionThe automatic start-stop control system for Gas-Steam Combined Cycle Units plays a pivotal role in ensuring the safe, efficient, and reliable operation of the plant. It is essential tofollow these technical guidelines during the design, implementation, and commissioning of such a system.中文版燃气-蒸汽联合循环机组自动启停控制系统技术导则1. 引言燃气-蒸汽联合循环（GSCC）是一种高效可靠的发电技术，结合了燃气轮机和蒸汽轮机的优点。

单轴燃气蒸汽联合循环机组调试程序(1)

单轴燃气蒸汽联合循环机组调试程序(1)单轴燃气蒸汽联合循环机组是一种高效节能的电力发电系统。

在安装和调试单轴燃气蒸汽联合循环机组时，需要按照下列程序进行调试。

第一步是机组安装，包括燃气轮机、蒸汽轮机、发电机、冷却塔等设备的安装。

安装时需要确保设备安装牢固、连接正常，避免设备之间的碰撞和摩擦等现象。

第二步是设备接线。

这包括发电机、变压器和配电盘之间的连接。

需要按照手册和电路图的要求，正确地将电缆和电线连接在一起。

第三步是前置软件的安装和运行。

该软件包括燃气轮机控制系统、蒸汽轮机控制系统、自动控制系统等。

通过预置程序，可以设置机组的运行参数和保护措施。

第四步是进行初次运行。

在这个阶段，需要确保设备能够正常、安全地运转。

在运行期间，需要随时监测设备的运行状态，如电流、电压、转矩、温度、压力等参数。

如果发现异常，需要及时进行检查和处理。

第五步是实现设备的自动控制。

包括燃气轮机控制系统和蒸汽轮机控制系统的自动控制和调节。

这些系统会自动感知和调整设备的运行状态，以使机组保持稳定、高效的运行状态。

第六步是长时间运行。

当机组运行一段时间后，需要检查并更换相关的易损零部件，以保证机组运转的稳定性和可靠性。

此外，应定期进行清洗和检修，以保持机组的高度运行效率。

总体来说，单轴燃气蒸汽联合循环机组的调试程序需要严格按照分步流程进行，以确保设备能够正常、安全地运行。

只有达到这样要求，才能保证机组运行的稳定性和效率，为我们提供优质、可靠的电力供应。

关于燃气-蒸汽联合循环机组自动控制系统的研究

油气、地矿、电力设备管理技术1702017年5月上第9期总第261期1 燃气蒸汽循环机组的特点燃气—蒸汽联合循环发电装置由于其具有高效低耗、起动快、可用率高、投资省、建设周期短及环境污染少等优点,越来越得到世界各国的重视而迅速发展。

具体来说:首先,循环机组可以将燃料释放出的热量在涡轮机中进行热膨胀做功,将热能转化为机械能,再让机械对燃气轮发电机做功产生电能。

其次,将燃气轮机会将剩余热量导入热锅炉,利用剩余热能,在锅炉中产生水蒸气,让蒸汽轮机发电。

提高对燃料的使用效率,节约能源。

这种燃气蒸汽循环机组的优点是热效率高、启动时间短、调整负荷快、燃气轮机所占出力比较大及单位出力的温排水量少[1]。

但是设备缺点也很明显,就是机组不能独自运行。

2 自动控制系统介绍目前电厂使用的是西门子T 3000的D C S 控制系统与艾默生系统,下面对西门子T3000控制系统进行简单介绍。

(1)网络配置。

(2)机柜配置。

(3)人机接口配置。

(4)电源及接地。

3 自动控制的实现3.1 燃气轮机的控制燃气轮机的控制系统采用了西门子公司的T 3000控制系统,这个系统可以进行平行控制的系统,其由工业网、局域网、虚拟环网组成。

ISO／OSI、TCP／IP通讯协议,速率可以达到100M /s 。

局域网是内部的通讯网络,可以处理与保护机柜、数据I /O 机柜之问I /O 信息的通讯。

同时,西门子T 3000还可以对多台设备进行控制,在线完成控制任务。

为了保证控制燃气机轮的安全性与稳定性,西门子T 3000所有处理器模件均冗余配置,一旦某个工作的处理器模件发生故障,系统能自动无扰快速切换至与其冗余的处理器模件,并在操作员站报警。

冗余配置的处理器模件与系统设并行的接口,均能接受系统对其进行的组态和组态修改。

处于后备状态的处理器模件能不断更新自身获得的信息,并保持与工作模件数据同步。

3.2 蒸汽联合循环的自动控制西门子T 3000的D C S 控制系统控制与管理的设备分别是、余热锅炉、汽轮机、发电机、热力系统汽机辅机、发变组及高低压厂用电系统,同时对U P S 电源,220V 直流系统的部分参数进行数据采集和监视。

燃气蒸汽联合循环机组一键自启停技术

燃气蒸汽联合循环机组一键自启停技术摘要：当前DCS控制系统日趋成熟化，它对于发电厂的控制系统正在不断提高，其中更应用到了燃气蒸汽联合循环机组一键自启停技术，该技术是基于APS 控制系统所设计的，机组本身具有一定的技术先进性与运行稳定性。

本文中就主要探讨了APS控制系统的基本功能组成，并对APS控制系统的控制方案与控制难点进行了深入阐述。

关键词：APS控制系统；DCS；燃气蒸汽联合循环机组；一键自启停；控制方案燃气蒸汽联合循环发电技术本身热效率相对偏高，建设周期较短且单位容量投资费用较低，在用地用水方面较少，污染物排放量也相对偏少，该技术目前已经在全球范围内得到广泛应用，它代表了新的清洁能源技术应用发展方向。

在该技术系统中的核心就是燃气蒸汽联合循环机组自动启停控制技术（Auto Power Plant Startup and Shutduwn System，APS）技术，它已经成为当前新能源技术的一大代表。

1.APS技术的基本内涵APS技术作为燃气蒸汽联合循环机组自启停控制技术主要利用其机组启停过程中不同阶段的不同需要展开技术操作，它实现了对燃气轮机、汽轮机、发电机以及诸多辅机系统与设备运行工况的有效监测与判断，参照预先设计的程序设置断点，保证系统内各项功能组内容发挥其主要技术优势，实现对控制系统指令的有效控制与调整，进而保证联合循环机组的有效启动与停止。

在整个过程中，系统的保护联锁逻辑也会发挥重要作用，例如确保系统主辅设备在不同运行工况下也能自动完成某些事故处理工作等等，整体来说APS技术应用是非常灵活的，它可以满足生产设备自启停控制高规格技术要求[1]。

1.APS控制系统的基本功能组成APS控制系统在当前的DCS控制机组系统改造过程中发挥了重大价值作用，它在设计主体框架上就包含了上层框架逻辑调用下层功能组、功能子组，整体看来所采用的是顺控逻辑内容，可实现对单体设备逻辑的有效调用与控制，建立二拖一联合循环机组多样运营方式，如此可快速确定APS启动点，并随时随地停止断点设置位置，对上层APS启动、停止断点进行位置设置，保证上层APS控制逻辑可根据机组运行要求建立余热锅炉上水标准，确保燃机启动并网应用到位。

9E燃气-蒸汽联合循环机组启停优化

9E燃气-蒸汽联合循环机组启停优化摘要：结合我公司2套220MW燃气-蒸汽联合循环发电机组运行情况，通过对机组启停过程运行方式、逻辑进行优化，从而降低厂用电率，达到节能降耗的目的，不仅可以提高发电厂的经济效益同时也能促进更好的发展。

关键词：燃气轮机；联合循环；节能技术；启停优化引言发电厂在电力生产过程中，需要大量的电动拖动设备，用以保证机组主要设备和辅助系统的正常运行，这样就形成了厂内自耗电，而厂用电率的高低是影响燃气轮机组供电气耗和发电成本的主要因素之一，目前各个发电厂均把如何降低厂用电作为重要的生产运行目标来加以解决。

我公司2套220MW燃气-蒸汽联合循环发电机组，是由西门子制造的两台SGT5-2000E （V94.2）型燃气轮机，与华西能源余热锅炉和上海汽轮机发电机组成的多轴布置的联合循环发电机组，于2016年12月先后投产。

根据机组实际运行情况，以节约6kV设备的用电作为主要方向，对机组启停运行方式、逻辑等进行优化，为国内相似联合循环机组提供参考。

1、机组冷态启动上水阶段1、1常见的低压汽包上水采用启动凝结水泵（变频）上水方式，锅炉上水要求如下：1)、水质要求：必须符合给水标准。

2)、水温要求：上水温度在20℃～70℃。

3)、上水时间：夏季不少于2小时，冬季不少于4小时。

4)、上水速度应均匀缓慢，控制汽包上、下壁温≤40℃，给水温度与汽包壁温差≤40℃。

采用凝结水泵（变频）上水时，凝泵最低出口压力0.5Mpa,变频电流30A，自凝结水系统进水赶空气到低压汽包上水到启动水位,用时约2.5小时；为保证炉水品质，通常会将低包内炉水放掉再上至启动水位，又要维持凝泵运行约1小时。

即正常的机组冷态启动，完成低压汽包上水工作，要维持凝结水泵（变频）运行约3.5小时。

1、2采用除盐水泵往低包上水通过改造凝结水系统增加一路化学除盐水→低包上水电动门→凝结水系统→余热锅炉。

采用除盐水泵（变频）运行，维持出口压力0.55Mpa,电流45A，运行机组补水40t/h，启动机组上水流量30t/h，低包4小时正常上水至启动水位。

燃气-蒸汽联合循环机组协调控制策略设计

燃气-蒸汽联合循环机组协调控制策略设计摘要:随着环境污染问题和能源短缺问题越发严重，我国北方的供暖模式也产生了较大的变化，天然气供暖的模式被推广开来，尤其是燃气-蒸汽联合机的应用越发广泛。

本文从实例出发，具体分析了北方某供暖公司的燃气-蒸汽联合循环机组的控制策略，提出了燃气-蒸汽联合循环机组协调控制策略设计思路,提出了基于理论原理的负荷分配方式｡希望可以给从事供暖工作的技术人员一定的理论支持。

关键词:燃气-蒸汽联合循环机组;协调控制;负荷控制不同于传统的供暖方式，燃气-蒸汽联合循环机组具有供热效率高、污染较少、启动和启停速度快等优势，在供暖较为集中且需要长期供暖的地区得到了较为广泛的应用，并解决了我国大部分的供暖问题。

然而，随着天然气等能源问题越发严重，供暖需求越来越大等，天然气的供应问题也逐渐凸显，虽然我国物资丰富，但是天然气还是需要大量进口，所以天然气短缺问题就成为了我国供暖事业发展的制约因素｡1实例分析某供暖单位使用了双周联合循环机组，其中包含燃机、发电机、汽轮机等，同时为了提升能源利用率，在其中假设一台余热锅炉。

燃气轮机型号为AE94.3A,余热锅炉为三压､再热､卧式､无补燃､自然循环结构,蒸汽轮机为三压､再热､反动式､轴向排汽､抽汽凝汽式汽轮机｡全厂整个联合循环机组及其辅助系统将采用由分散控制系统(DCS)､燃机控制系统(TCS)､汽机控制系统(DEH､ETS)等和必要的独立的保护､控制装置来实现集中监控,具备网调AGC及一次调频等功能｡2协调控制策略分析燃气-蒸汽联合循环机组涉及有燃机､余热锅炉以及蒸汽轮机,其中燃机运行中控制对象主要包括转速､机组负荷､排气温度,为了确保所有控制对象均处于安全状态，设计人员在在TCS中增加了启动升程器､速度控制器､功率控制器､排气温度控制器､负荷限制器､压比控制器､冷却空气限制控制器7个控制器,在燃机启动到正常运行的过程中，会通过燃料分配器将燃料合理分配给值班阀和预混阀。

燃气-蒸汽联合循环机组自启停控制系统设计及调试

（１．ＮｏａｈＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４５，ห้องสมุดไป่ตู้Ｃｈｉｎａ；
ｕｎｉｔｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓＡＰＳｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎｆｅａｔｕｒｅｓａｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ．
ＤｅｓｉｇｎａｎｄＣｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇｏｆＡＰＳｏｎＧａｓ－ｓｔｅａｍＣｏｍｂｉｎｅｄＣｙｃｌｅＵｎｉｔｓＷａｎｇＹａｎ－ｊｉｎ，ＺｈａｎｇＷｅｉ — ｄｏｎｇ
ｔｉｏｎｏｆｓｔｅａｍ— ｇａｓｃｏｍｂｉｎｅｄｃｙｃｌｅｕｎｉｔｉｎＢｅｉｊｉｎｇＪｉｎｇｎｅｎｇＣａｏｑｉａｏｐｈａｓｅ２，ｆｒｏｍｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇｏｆｔｈｉｓ
２．ＢｅｉｊｉｎｇＪｉｎｇｑｉａｏＴｈｅｒｍａｌＰｏｗｅｒＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００６７，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＤＣＳｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｍａｔｕｒｅｓｒｅｑｕｉｒｅｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｐｌａｎｔｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ．Ｇａｓ — ｓｔｅａｍｃｏｎ— ｒｂｉｎｅｄｃｙｃｌｅｕｎｉｔｓＡＰＳｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｉｎｐｕｔｓｂｅｃｏｍｅａｓｉｇｎｏｆａｄｖａｎｃｅｄｕｎｉｔｓａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｇｕａｒａｎｔｅｅｄ．ＦｏｒＡＰＳｆｕｎｃ —

燃气-蒸汽联合循环发电机组一次调频控制系统

文章编号：０１９４（０２０ —０４０１０ —９４２１）９０３ —４
燃气一汽联合循环发电机组一次调频控制系统蒸
张应田，卫平，伟臣２张宇刘王７
（．津市电力科学研究院，津３０８；．津电力调度通信中心，津３０１）１天天０３４２天天０００
电网运行中．当外界负荷变化引起电网频率改
Hale Waihona Puke 大。气一汽联合循环发电机组以其环保、效等燃蒸高优点在近几年被大量引进并相继投产．在电网中其
所占比例也越来越高．了更好地发挥该类型机组为的调频作用．其一次调频控制方式的研究显得十对分必要。本文通过对 “ 拖一 ” ０Ｆ二Ｍ７１４型燃气一汽联蒸
“ 拖一 ” 气一蒸汽联合循环发电机组为例．绍了该类型机组一次调频控制系统及控制二燃介
方式．同类型机组一次调频提供参考为
关键词：气一蒸汽联合循环；０４；燃Ｍ７１Ｆ一次调频；制系统控中图分类号：ＴＭ７６文献标志码：Ｂ
ｓｓｅｍｎｄｏｔｏｏｅｆｐｉｒｆｅｕｅｃｏｈｅ７Ｆ４ｔｐｙｔａｃｎｒｌｍｄｏｒｍａｙｒｑｎｙｔｔＭ０１ｙｅ “ｗｏｐｕｌｎｔ — ｌ—ｏｅ” ｇｓｔａａ —ｓｅｍｃｍｂｎｄｙｌｐｗｅｏｉｅｃｃｅｏｒ

燃气蒸汽联合循环机组自启停控制系统(APS)研究及应用

燃气蒸汽联合循环机组自启停控制系统（APS）研究及应用摘要：APS是电厂热工自动控制技术的研究热点之一，本文论述了APS基本概念、体系框架及其重点技术，并结合燃气蒸汽联合循环机组控制特点，对APS应用在联合循环机组中提出了规划方案，并提出了在APS建设中应注意的问题和建议。

关键词：APS；自启停控制；燃气蒸汽联合循环1 概述联合循环机组启动过程中，通过控制燃机的负荷即控制燃机的排气量和排气温度，使其按合理的温度梯度加热锅炉蒸汽，满足进入汽轮机的主蒸汽的流量和温度及压力的参数要求，在安全的前提下尽可能的缩短联合循环机组的启动时间，以获得良好的经济效益。

APS可以使机组按照预先设定好的程序完成机组的自动启停，这不仅大大简化了运行人员的操作强度，还可使机组的启停做到标准化、规范化，提高机组的安全可靠性，避免误操作；另外APS也缩短了机组的启动时间，提高了机组的经济效益。

因此，对于联合循环机组，设置APS将为电厂以后的运行带来极大的便利。

2 APS的主要研究内容2.1 APS的体系框架APS采用4 层金字塔形结构，由上至下分别为机组级控制层、功能组级控制层、子功能组级、驱动级，该结构采用合理的层控制方式，APS的体系框架如图1所示。

图1 APS体系框架示意图采用上述分层控制方式，每层任务明确，层与层之间接口界限分明，同时，各层之间联系密切可靠。

将整个机组控制化大为小，将复杂的控制系统分成若干个功能相对独立和完善的功能组，减轻了机组控制级统筹全厂控制的压力，简化了控制系统的设计。

2.2 APS的断点设计断点方式将APS启动和停止这个大顺控分为若干个顺控来完成，每个断点的执行均需人为确认才能开始。

采用断点控制方式，各断点既相互联系又相互独立，只要条件满足，各断点均可独立执行，符合电厂生产过程的工艺要求。

断点设计是APS的核心技术之一，断点设计的合理与否关系到APS应用和实施的成败，APS的断点设计要结合机组设备实际情况和运行人员的经验和需求（控制断点一般不多于10个），要按机组自启停的过程来设计。

燃气-蒸汽联合循环机组自动启停控制系统技术导则

燃气-蒸汽联合循环机组自动启停控制系统技术导则Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!燃气-蒸汽联合循环机组是一种高效能的发电设备，它结合了燃气和蒸汽循环，充分利用了能源，提高了发电效率。

为了确保机组的安全运行和稳定发电，必须设计一个自动启停控制系统，以实现机组的自动化运行。

自动启停控制系统是燃气-蒸汽联合循环机组中非常重要的一部分，它通过监测机组各部分的工作状态，实现对机组的启停控制，并确保机组在不同运行模式下的安全、稳定运行。

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ＰＯＷＥＲ
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断点设计中，充分考虑了机组启动运行特性、主辅设备运行状态和工艺系统过程参数，按规定好的程序发出各个设备、系统的启动命令，并协调以下系统：燃机控制系统、协调控制系统ＣＣＳ、汽机数字电液调节系统ＤＥＨ、汽轮机旁路控制系统ＢＰＣ、ＭＣＳ控制系统等系统，实现发电机组的自动启停。（１）启动断点设计（启动起点为循环水启动开始，终点为整套机组二拖一并汽完成）ＡＰＳ启动设置了７个断点分别为：（ａ）ＡＰＳ公用系统启动准备（盘车启动、真空建立等）；（ｂ）余热锅炉上水；（Ｃ）第一台燃机启动、并网（协调在燃机启动时就已投入，并配合汽机ＡＴＣ自动升负荷）；（ｄ）汽轮机启动（蒸汽品质判断）；（ｅ）汽轮机组并网；（ｆ）第二台燃机启动、并网；（ｇ）并汽、涨负荷。（２）ＡＰＳ停机断点设计（停机起点为机组带负荷，终点为盘车投入）本套ＡＰＳ停机设置５个断点分别为：（ａ）第一台燃机减负荷、退汽；（ｂ）第一台燃机解列、盘车投入；（Ｃ）第二台燃机减负荷（减负荷至１００ＭＷ，
ＤｅｓｉｇｎａｎｄＣｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇｏｆＡＰＳ
（１．Ｎｏａｈ
ｏｎ
Ｇａｓ－ｓｔｅａｍＣｏｍｂｉｎｅｄＣｙｃｌｅＵｎｉｔｓ
Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ
１０００４５，Ｃｈｉｎａ；
ＷａｎｇＹａｎ—ｊｉｎｌ，ＺｈａｎｇＷｅｉ—ｄｏｎ９２
ＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ
ＡＰＳ运行步序图１显示画面为ＡＰＳ启动操作画面，此画面
主要由３部分组成，用来满足运行人员对各子组级ＳＧＣ运行步序的监视能力。（１）包含所有参与ＡＰＳ启动的子组ＳＧＣ顺控显示块，可显示各子组运行步序状态及具有跳步功能。（２）包含上层ＡＰＳ顺控启动指令步序及各系统正常运行后的判据条件。（３）设置有链接按钮可跳转至各主系统、辅助系统的运行监视画面。
作者简介：王燕晋（１９７９一），男，工程师，主要从事电厂热工调试工
作。
（本文编辑刘生仁）
业坐业蜚业业！ＩｋｊＩ‘｝业业业业坐！Ｉｋ业簟啦■｝业省｝业妇省｝省｝誊窖誓｝逝誓｝，９譬业誓｝业业—９；｝业ｊ●｝业童业业业坐—童｝业！Ｉｋ■｝妇
（上接第１６页）燃气－蒸汽循环用三压再热余热锅炉的典型结构及临时管路设计方案，三临吹门一消音器临时系统更适合目前三压再热余热锅炉的发展特点，同时对冲管过程中需要注意的要点和暴露的问题，也进行了讨论并提出了解决方案，可以为其他余热锅炉吹管提供一定的参考借鉴。参考文献
制系统的投入成为机组先进性的标志和稳定性的保证。针对北京京能草桥二期蒸汽－燃机联合循环机组的自启停功能，从设计及调试方面介绍ＡＰＳ系统在此机组的设计特点及功能实现。
关键词：ＡＰＳ；联合循环；ＤＣＳ
中图分类号：ＴＭ６１１．３ｌ文献标识码：Ｂ文章编号：１００３－９１７１（２０１３）０７－００３８－０３
引用本文格式：王燕晋.张伟东.Wang Yan-jin.Zhang Wei-dong 燃气-蒸汽联合循环机组自启停控制系统设计及调试[期刊论文]-华北电力技术 2013(7)
Ｐｌａｎｔ
Ｓｔａｒｔ．ｕｐａｎｄＳｈｕｔｄｏｗｎ
ＡＰＳ功能的组成
ＡＰＳ设计主体框架为上层框架逻辑调用下
Ｓｙｓｔｅｍ，简称ＡＰＳ）实际投入使用变得最为迫切和必须。针对北京京能草桥二期燃气．蒸汽二拖一联合循环机组自启停功能，本文将从设计及调试方面介绍ＡＰＳ系统在此机组的设计特点及功能实现。京能草桥电厂配置为２台重型燃机、２台２９８ＭＷ燃气轮发电机、２台余热锅炉、１台供热蒸汽轮机和１台２４２ＭＷ蒸汽轮发电机。燃气轮发电机组和蒸汽轮发电机组为不同轴；燃机采用西门子ＳＧＴ５－４０００Ｆ（４）型燃机；蒸汽轮机高中压模块和低压模块采用ＳＳＳ离合器连接，蒸汽轮发电机位于高压侧，低压模块可通过ＳＳＳ离合器脱开，
国电力，１９９９，９（４）：３４—３７．
［７］电综［１９９８］１７９号，火电机组启动蒸汽冲管导则［ｓ］．北京：中国电力出版社，１９９８．［８］原电力工业部．火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程（１９９６年版）［Ｓ］．北京：中国电力出版社，１９９６．［９］原电力工业部．火电工程调整试运质量检验及评定标准（１９９６年版）［Ｓ］．北京：中国电力出版社，１９９６．
ａ
ｓｉｇｎｏｆａｄｖａｎｃｅｄｕｎｉｔｓａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｇｕａｒａｎｔｅｅｄ．ＦｏｒＡＰＳｆｕｎｃ－Ｃａｏｑｉａｏｐｈａｓｅ２，ｆｒｏｍｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇｏｆｔｈｉｓ
ＢｅｉｊｉｎｇＪｉｎｇｎｅｎｇ
ｕｎｉｔｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓＡＰＳｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎｆｅａｔｕｒｅｓａｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＡＰＳ；ｃｏｍｂｉｎｅｄｃｙｃｌｅ；ＤＣＳ
收稿日期：２０１３－０５－３０
［２］清华大学热能工程系动力机械与工程研究所等．燃气轮机与燃气一蒸汽联合循环装置［Ｍ］．北京：中国电力出版
社．２００７．
作者简介：赵熙（１９８４一），男，工程师，从事火力发电厂锅炉技术
工作。
［３］宗宏伟，杨莉，刘环．联合循环电厂主蒸汽管道稳压冲管方法［Ｊ］．热能动力工程，２００５，２０（２）：２０１—２０２．
ＩＧＶ最小开度）；（ｄ）汽轮机组解列、盘车投入（ｅ）第二台燃机解列、盘车投入（可选凝汽器是否备用，及退轴封、破坏真Ｓ模式选择根据二拖一机组启动运行要求，分别选择控
制的多种方式及控制路径，主体画面设计４种运行方式可供运行人员选择。１号燃机系统启动（其中可选择是否带汽轮机运行）；２号燃机系统启动（其中可选择是否带汽轮机运行）；１号燃机＋２号燃机＋汽轮机二拖一启动。二拖一机组停止运行（其中可选择凝汽器是否备用，以满足机组辅助系统不停止、燃机快速启动的特点）同时根据机组运行要求在两台燃机系统启动模块中提供３种启动节点供运行人员选择。ＡＰＳ启动至锅炉上水完成（ＦＩＬＬＯＮＬＹ）；ＡＰＳ启动至燃机点火之前完成（ＲＦＯＧＴＯＰ）；ＡＰＳ启动至燃机、汽机并网完成（ＣＣＯＰ）。并且在运行人员选择二拖一机组启动运行方式下，ＡＰＳ主操作画面可选择两台余热锅炉上
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华北电力技术
ＮＯＲＴＨＣＨＩＮＡ
ＥＬＥＣＴＲＩＣＰＯＷＥＲ
燃气一蒸汽联合循环机组自启停控制系统设计及调试
王燕晋１，张伟东２
（１．华北电力科学研究院有限责任公司，北京１０００４５；２．北京京桥热电有限责任公司，北京１０００６７）
摘
要：ＤＣＳ控制系统的日趋成熟使发电厂对控制系统的要求不断提高。燃气一蒸汽联合循环机组的ＡＰＳ控
层功能组、功能子组顺控逻辑从而调用单体设备逻辑的控制方式。由于二拖一联合循环机组运行方式的多样性，存在二拖一启动、一拖一启动等多种运行工况，确定了ＡＰＳ启动、停止的断点设置位置。并在上层ＡＰＳ控制逻辑中可根据机组运行要求完成余热锅炉上水、燃机启动并网、汽轮机启动并网的控制要求。鉴于蒸汽轮机存在供热任务，其运行方式也分为纯凝、抽凝、背压等多种方式，在ＡＰＳ控制模式选择上也提供了多种控制路径。ＡＰＳ系统是机组级的顺序控制系统，在启停
（本文编辑卢晓华）
万方数据
燃气-蒸汽联合循环机组自启停控制系统设计及调试
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：王燕晋，张伟东， Wang Yan-jin， Zhang Wei-dong 王燕晋,Wang Yan-jin(华北电力科学研究院有限责任公司,北京,100045)，张伟东,Zhang Wei-dong(北京京桥热电有限责任公司,北京,100067) 华北电力技术 North China Electric Power 2013(7)
０
引言
随着ＤＣＳ控制系统的日益成熟，发电厂对于
实现供热工况下蒸汽轮机既可背压运行也可抽凝运行，非供热工况纯凝运行。余热锅炉由无锡华光股份有限公司设计制造，型式为立式、自然循环、三压再热、无补燃、全封闭布置。
１
控制的要求也不断提高。为保证燃气一蒸汽联合循环二拖一机组的运行稳定和安全，机组自启停控制系统（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ
２．２
辑，控制难度较高。第三阶段，涉及到燃气轮机、蒸汽轮机、旁路、协调控制等多方配合的控制要求，其设定值、被调量、设定值极差、金属热应力计算均需考虑到其中，控制难度很大。在ＡＰＳ实际调试、应用中，运行方式的选择及设备正常运行范围是ＡＰＳ最需要注意的地方。当机组出现与正常运行特性不匹配的运行工况，ＡＰＳ需适当设定人为干预手段及必要的控制逻辑，保证机组安全稳定的回归到正常范围。
功能！
收稿日期：２０１３－０５－３０
ＡＰＳ控制难点及实际应用
ＡＰＳ启动过程大致可分为３个阶段：第一阶
段循环水系统启动至公用系统启动完成；第二阶段余热锅炉上水；第三阶段燃机启动、ＡＴＣ、并网。这三个阶段中，第一阶段启动时间较早，控制时间要求与控制难度不高，比较容易完成；第二阶段余热锅炉上水控制为控制难点，此点控制要求为多工况控制，需考虑在机组零状态、汽包有水状态、汽包满水状态等多种工况下的ＡＰＳ控制逻
３
４结语
ＤＣＳ自动化水平的提高及相应控制理论的建立保证了现代化电厂在ＡＰＳ控制方面的应用能力。京能草桥电厂ＡＰＳ控制系统启动过程实现了联合循环机组从全停到带满负荷，其停机过程实现了联合循环机组从满负荷到机组全停。ＡＰＳ系统涵盖范围广且贯穿了燃气．蒸汽联合循环机组的启停全过程，所有由ＤＣＳ和ＴＣＳ控制的设备均纳入一键启停控制系统的控制范围。取得了非常好的应用效果。燃气．蒸汽联合循环机组自启停控制系统将成为同种类型电厂的必备
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