F级余热锅炉蒸汽温度控制策略

汽混 合后再 进 入余 热 锅 炉 的再 热器 吸热 ， 以提 高 汽
轮机 再热 蒸汽 的温 度 ， 进 一步提 高汽 轮机效 率 。 由于余 热 锅 炉有 三个 汽包 ， 过 热 器 和减 温系 统 相 对较 复杂 ， 回收余 热 受燃气 轮机控 制影 响很 大 ， 所
级 喷水减 温水 系统 ， 一 级 喷水 减 温 器 布置 在 ２级 和 ３级 高 压过 热 器之 间 ； 二级 喷 水 减 温器 布 置 在 ３级
补 汽外 ， 汽轮机 的高压 缸 排 汽 与余 热 锅 炉 的 中压 供
级 喷水 减温装 置 ， 控 制 再 热器 口蒸 汽温 度 。低
压过 热器 不设置 喷水 减温装 置 。高压过 热器 和再热 器 配备全容 量 的安全 阀和压 力控 制阀 。为 了有效地
控 制高压 主蒸 汽温 度 ， 系 统设 置 了独 立 的一 级 和 二
第 ４期
Ｆ级 余热锅炉 蒸汽温度控制策略
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和 ４级 高压 过热 器之 间 。
到饱 和温 度而 导致 蒸汽 带水 。为 了防止 蒸汽带 水 而
损 坏汽 轮机 叶片 ， 设 计 了过 热度保 护功 能 。
ＡＴ ｓ ａ ｔ
有 些 Ｆ级 余 热锅 炉只设 置一 级 喷水减 温装 置 。
中图分类号 ： Ｔ Ｋ ４ ７ ７
燃气 一 蒸 汽联合循 环发 电机 组具有 效率 高 、 启 停 快、 占地 省 、 排放低 和建 设 周期 短 等 优 点 ， 目前 国 内 运 行 的 Ｆ级 机 组 热 效 率普 遍 高 达 ５ ７ ％ 以上 。与 同 等规 模 （ ５ ０ ０ Ｍ Ｗ） 的燃 煤 机组 相 比 ， 联 合 循 环 机 组 二氧 化硫排 放降 低约 ９ ９ ． ９ ％， 氮氧 化 物 排放 降 低约
目前 Ｆ级燃 气一 蒸 汽联 合循 环 机 组 中的余 热 锅
炉（ Ｈ ｅ ａ ｔ Ｒ ｅ ｃ ｏ ｖ ｅ ｒ ｙ Ｓ ｔ ｅ ａ ｍ Ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ， Ｈ Ｒ ｓ Ｇ） 一 般 采用
无 补燃 的三 压再 热 循 环 系统 。从 控 制 角度 看 ， 无 补 燃 余 热锅炉 与常 规燃 煤 锅 炉 相 比， 最 大 的 区别 就是
Ｉ Ｇ Ｖ参与燃气轮机排气温度控制 ， 此时采用 Ｉ Ｇ Ｖ角度前馈来稳定启动期 间的主蒸 汽温度 。
关 键 词： 联 合循 环 ； 余热锅炉 ； 蒸汽温度 ； 过热度保护 ； 最小流量保护 ； Ｉ Ｇ Ｖ前馈 ； 控制策略
文 献标 识 码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ９— ２ ８ ８ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４—０ ０ １ ４—０ 温 度 。 再 热器 共有 ３级 ， 再 热器 进 口接受 中压 过 热器 出 口
蒸汽 和再热 冷端蒸 汽 ， 在 ２、 ３级再 热 器 之 问设 置 了
一
没有燃 烧 系统 ， 其 能 量 全部 来 源 于 燃气 轮 机 的 高温 排气 。三 压再 热循环 余热 锅炉 除 了高 压进 汽和低 压
摘 要： 以９ Ｆ Ａ燃气轮机配套 的余热锅炉为例 ， 介绍 了 Ｆ级余热锅炉特点及蒸汽减 温配 置 ， 主蒸 汽温度 、 二级
高 压 过 热 器 出 口温 度 及 再 热 蒸 汽 温 度 的 控 制 策 略 ， 过 热 度 保 护 和 最 小 流 量 保 护 的 实 现 方 法 。机 组 启 动 阶 段 ，
以余 热锅 炉 的控 制 除了考 虑余热 锅炉 自身 的运行特
性外， 还 必须考 虑燃气 轮 机 的特 点
１ ． ２ 控 制配置
通 常 余 热 锅 炉 控 制 策 略 由燃 气 轮 机 供 货 商 提
供， 采 用 以燃气 轮 机 为 中心 的 余热 锅 炉 跟 随燃 气 轮
机（ ＨＲ Ｓ Ｇ Ｆ ｏ ｌ ｌ ｏ ｗ Ｇ Ｔ） 控 制方 式 ， 蒸 汽轮 机 跟 随余 热 锅炉 （ Ｓ Ｔ Ｆ ｏ ｌ ｌ ｏ ｗ Ｈ Ｒ Ｓ Ｇ） 的控 制 模 式 ， 以 利最 大 化 汲 取燃料 能 量 转 化 为 电力 。余 热 锅 炉 的 控 制 一 般 由 Ｄ Ｃ Ｓ实现 ， 也可 由燃气 轮机 控制 系 统实现 。
２ 蒸 汽 温 度控 制
２ ． １ 减温 方案
１ Ｆ级 余 热 锅 炉特 点
１ ． １ 系统 特 点
不 同 的余 热锅 炉配置 不 同的减温 方案 。 以福 斯
特 ・ 惠勒 公 司三压 再 热余 热 锅 炉 ： 旬 例， 其 中高 压 过
热 器共有 ４级 ， 在 ２、 ３级 和 ３、 ４级 过 热 器 之 问设 置
２ ． ２ 主蒸汽 温 度控 制
第２ ６卷 第 ４期 ２ ０ １ ３年 １ ２月
《 燃
气
轮
机
技
术》
Ｖｏ １ ． ２６ Ｎｏ ． ４
Ｄｅ ｃ ．．２ ０１ ３
ＧＡＳ ＴＵＲＢ Ｉ ＮＥ ＴＥＣＨＮ０ＬｏＧＹ
Ｆ级 余 热 锅 炉 蒸 汽 温 度 控 制 策 略
薛丽华 ， 章 提， 徐 健
（ 江 苏华 电戚 墅堰发 电有 限公 司， 江苏 常州 ２ １ ３ ０ １ １ ）
收 稿 日期 ： ２ ｏ １ ３— ０ ２ ０ ５
作者简 介 ： 薛丽华 （ １ ９ ６ ７ 一 ） ， 女， 江苏常州人 ， Ｔ程师 ， 从事科技 、 检修质量管理及热控专业技术管 理 ＿ １ ： 作， Ｅ — ｍ ａ ｉ ｌ ：ｌ ｕ ｓ ｉ ｓ ｉ ｘ ｕ ｅ
＠ １ ６ ３ ． ｃ ｏ ｍ。
８ ０ ． ８ ％， 二氧 化 碳 排 放 降 低 约 ５ ７ ． ８ ％， 且 无 灰 渣 等
同体 污染物 生成 。 由于 优 越 的节 能环 保 优 势 ， 近年 来联 合 循 环机 组 发展迅 速 。本 文 以 ９ Ｆ Ａ 燃 气 轮 机 配 套 的 余 热 锅 炉 为例 ， 介 绍其 蒸汽 温度控 制策 略 。