二拖一联合循环机组自动启停控制系统APS简介

二拖一联合循环机组自动启停控制系统APS简介

摘要：（近年来国内的APS技术不断发展，已经实现单轴联合循环机组的自启

停控制，二拖一机组及双轴机组还未实现。阿曼塞拉莱二期电站项目已经实现了

二拖一多轴机组的APS。本文将对此进行简单介绍，供其它项目借鉴。）关键词：联合循环，APS, 二拖一机组，多轴机组

1引言

机组自启停控制技术( APS) 是指在没有或极少人工干预操作的情况下，由控制系统的程序和逻辑按照预定的顺序、条件和时间，自动进行相关设备的启停和控制，从而完成机组的启动或停运。自启停控制能够有效地减少运行人员工作量和

误操作概率，特别是启停频繁的燃气-蒸汽联合循环机组，是目前燃气轮机热控自

动化发展的趋势之一。

近年来国内的APS技术不断发展，已经实现单轴联合循环机组的自启停控制，二拖一机组及双轴机组还未实现。阿曼塞拉莱二期448MW联合循环独立电站项

目采用二拖一机组布置，分为两个BLOCK，采用二拖一联合循环机组布置，每个BLOCK主设备包括2台GE6FA燃气轮发电机；2台三压再热、自然循环、无补燃、卧式布置余热锅炉；1台SKODA的三压再热、轴排、直接空冷型汽轮发电机组。

为了能够保证机组的安全、快速启停，减少操作人员的干预，降低人员成本，阿曼塞拉莱二期设计了整个BLOCK的自动启停控制系统APS，将两台燃机、两台

锅炉、一台汽机的启停都包括在里面。

2自动启停控制系统简介

阿曼塞拉莱二期APS系统是全厂DCS系统、燃机Mark Vie & VieS系统、汽机TCS系统整合在一起。在DCS主网中布置有一对控制器，并列于其它控制器分别

实现两组block的APS控制功能。总控逻辑通过硬接线、OPC通讯、网络等方式

与其它子系统传输信号，实现APS的总控功能。

APS分为两大类顺控，一类为辅机及外围系统自动启停顺控，另一类为主机

自动启停顺控。APS辅机及外围系统顺控包括厂区辅助系统顺控，单循环辅助系

统顺控，联合循环辅助系统顺控。主机APS的启动方式分为四种：单循环模式启

动燃机、联合循环模式启动燃机、燃机运行后联合循环模式整套启动、联合循环

模式整套启动。停运顺控方式分为以下几种：联合循环整套停运、整套停运不停

燃机、燃机单循环运行停运。

APS的功能组设计

按系统或者设备功能进行分类，设计了若干功能组，每个功能组涵盖设备数

量不同，数量多的有10多个设备，少的仅有一个设备。

如包括闭式水系统功能组性能加热器功能组、排污冷却系统功能组、蒸汽疏

水系统功能组等等功能组。

在以上功能组设计中，每个功能组的功能为：投入时为功能组所含设备投入

自动以及使设备的自动控制功能生效；退出时停止或关闭设备但不退出设备自动

状态。

自动启停的顺控简介

在实际组态中把APS分为：厂区辅助系统、单循环辅助系统、联合循环辅助

系统、主系统4部分的顺控。

APS启动：

1.厂区辅助系统顺控包括启动空压机系统，启动原水系统，启动化水车间系

统，启动除盐水系统，

2.单循环辅助系统组态包括确认CEMS系统正常，确认天然气调压站正常，启动燃油罐区系统，启动闭式冷却水系统，启动排污冷却系统，蒸发冷却器系统，

热水锅炉，打开主烟囱挡板。

3.联合循环辅助系统组态包括确认CEMS投入正常，蒸汽疏水系统自动控制投入，取样及加药系统正常，凝结水系统投入，HRSG中高压汽包上水，主汽和旁

路系统投入，辅汽和轴封系统投入。

4.主系统顺控

主机设备APS顺控启动分成四个类型，一种是单循环启停，即只有燃机启动；第二种是联合循环模式启动燃机，在启动过程中，会吹扫旁路以后，进行吹扫锅炉，为燃机从联合循环切换到单循环做准备:第三种则是联合循环启动，包括燃机、锅炉、汽机联合循环启动，此顺控中分成两种顺控，首台燃机、锅炉启动顺控，

即LEAD启动；第二台燃机、锅炉启动顺控，即LAG启动。最后一种，单循环切

联合循环启动顺控，也包括LEAD启动与LAG 启动两种顺控模式

1）单循环模式启动燃机，是燃机具备启动条件后，从DCS发启动指令，使

燃机从盘车状态启动到全速空载，然后得到电网允许后，通过操作人员确认后，

自动并网升负荷

2）联合循环模式启动燃机

3）联合循环整套启动。

4)单循环切联合循环启动方式。

5)LEAD启动顺控是与联合循环整套LEAD启动顺控第6步以后步骤相同。

A、LAG启动是与联合循环整套LAG启动顺控第6部以后步骤相同。

APS停止顺控包括两种停止顺控，一种是联合循环顺控停止，此种顺控将会

把燃机、锅炉、汽机全部停运；一种是单循环顺控停止，只有当燃机运行时使用，只停运燃机。

5.联合循环停止顺控。

6.联合循环辅助系统停止包括停主汽和旁路系统、停ACC系统、停轴封系统、停辅汽系统、关主烟囱挡板、停HRSG高中压给水系统、停凝结水系统、停蒸汽

疏水系统。

7.单循环辅助系统停止顺控将首先停止燃油系统，第二步停性能加热器。

结论

阿曼塞拉莱二期的APS系统投入后，在整个BLOCK的启动与停运过程中，实

现了整个BLOCK从设备停运直到燃机、汽机并网带负荷的自动完成，保证了设备

安全稳定，节省了启动时间，节约了人力成本，为其他二拖一多轴机组的自动启

动停运提供了可以借鉴的经验。

参考文献

［1］范新宇． M701F 型联合循环机组自启停系统实施经验［J］．燃气轮机

技术，2016，29( 2) : 53-57．

［2］基于F 级双轴燃气-蒸汽联合循环机组的自启停控制系统的应用. 燃气轮

机技术，2017，30( 3):56-60.

【作者简介】姓名：田志刚工作单位：青岛华丰伟业电力科技工程有限公司；

职务：阿曼二期项目副经理；姓名：吕涛工作单位：青岛华丰伟业电力科技

工程有限公司

职务：公司总工程师；姓名：杨朝工作单位：青岛华丰伟业电力科技工程有