系统运行优化与改造：提升效率和性能

1.机组冷态、低温态启动时的操作优化

在机组冷态、低温态启动时，部分主蒸汽管道，特别是高压主蒸汽管道、冷再蒸汽管道可能出现剧烈振动，并伴随“嘭，嘭，嘭”的金属撞击声，甚至出现由于管道振动大而影响热控仪表正常运行的情况。

经现场检查和运行参数分析，高压主蒸汽管道、冷再蒸汽管道振动的原因为蒸汽轮机高压旁路阀正常动作开启时冷再管道“水冲击”。这是因为，在机组前一次停机后，锅炉中压过热器出口电动阀、蒸汽轮机高压旁路阀、中压旁路阀、冷再逆止阀及再热系统疏水阀关闭后，再热器及冷热再管道还有一定的压力，系统内还存有大量的高温过热蒸汽，随着机组停运后时间延长，管道及管道内的蒸汽冷却，形成饱和状态的汽水混合物甚至冷凝水。机组启动时，由于高压系统升压较快，高压主蒸汽管道疏水阀刚打开后高压旁路阀就会自动打开，高压主蒸汽管道疏水不充分，高压旁路阀打开时会对冷再管道造成水冲击。加上高压旁路阀开启瞬间，冷再系统压力升高，积存在冷再管道内的未通过疏水阀疏水至凝汽器的低温、低压饱和蒸汽急剧凝结，蒸汽凝结又会使管道压力降低，饱和水又会大量蒸发。如此反复，产生巨大冲击力，并使金属管道出现“嘭，嘭，嘭”的金属撞击声及管道剧烈振动。

经过分析，采用了以下操作优化方法，有效防止了机组冷态、低温态启动时高压主蒸汽管道、冷再蒸汽管道振动大的问题。

（1）机组启动前

应开启蒸汽轮机侧主蒸汽系统所有疏水阀对管道应进行全面的疏水。注意，在机组发启动令前关闭，要满足机组启动条件。

（2）机组启动后

在不影响真空的情况下，应密切监视主蒸汽温度、压力的匹配情况，避免出现压力较高，温度较低的情况。在主蒸汽管道建立压力的时候，及时开启管道疏水阀并投入自动，特别是需要加强对高压主蒸汽管道的疏水。在高压管道系统开始升压的时候，手动打开高压主蒸汽管道疏水阀；同时，需特别留意高压主蒸汽管道压力上升的速度，通过手动打开高压系统的疏水阀来防止压力上升过快，避免高压旁路阀打开时开度过大，对冷再热蒸汽管道产生较大冲击。

（3）冷再蒸汽管道起压后

开启冷再供辅助蒸汽管道疏水器旁路阀，以保证冷再供辅助蒸汽管道充分疏水，机组启动完成后关闭该旁路阀。

（4）在机组停运后

及时将蒸汽轮机主蒸汽系统管道及锅炉再热蒸汽管道泄压、排汽，避免管道内低温的汽水混合物和冷凝水的积存。

2.缩短热态启动时蒸汽轮机进汽时间的操作优化

“蒸汽轮机中压不匹配温度”是M701F3型联合循环机组中蒸汽轮机的一个监视参数。“不匹配温度”大于-56℃是蒸汽轮机进汽必须满足的条件之一。可将该温度值简单理解为主蒸汽温度与蒸汽轮机缸叶环金属温度的差值。(www.xing528.com)

机组温、热态启动时，达到暖机负荷后，需要较长的时间等待，蒸汽轮机的进汽蒸汽参数才能满足条件，较长的暖机时间将直接影响机组的负荷率、效率等指标。

在机组启动过程中由于燃气轮机吹扫及启动初期燃气轮机排气温度较低，使得余热锅炉出口主蒸汽温度较低。当燃气轮机点火后蒸汽轮机侧疏水阀开启，中压再热器和高压过热器出口的低温蒸汽将蒸汽轮机中压主汽阀和高压主汽阀前的温度测量点冷却，使得不匹配温度降低较多。当机组负荷升至暖机负荷时，主蒸汽温度逐步升高，高温蒸汽使蒸汽轮机主汽阀前的测量点温度升高，最终不匹配温度高于-56℃，蒸汽轮机进汽。由于中压旁路前、后的两个疏水点共用一根管径较小的疏水电动阀，导致了实际运行中中压系统不匹配温度总是最难满足。

暖机时间较长，主要是因为中压不匹配温度经历了先缓慢降低然后缓慢升高的过程，主要成因有两点：

1）中压主汽阀前疏水阀开启后，中压不匹配温度开始下降，直到机组负荷接近暖机负荷后，中压不匹配温度才开始上升。此过程持续时间较长，且中压主汽阀前温度经冷却已较启机前低了很多。

2）当机组负荷达到暖机负荷后，再热器出口温度升高，高温蒸汽加热中压主汽阀前温度测量点。但由于中压主汽阀前疏水流量有限，使得中压主汽阀前测量点温度上升很缓慢，严重滞后再热器出口温度。当中压不匹配温度满足时，再热器出口温度与中压主汽阀前温度已有较大差值。

经过分析，采用了以下操作优化方法，可以有效避免热态启机过程蒸汽轮机中压不匹配温度需要长时间暖管才能满足的问题：

（1）机组停运后

开启高、中压旁路阀将高、中压过热器出口阀至高、中压主汽阀管道内残余蒸汽泄掉，避免停机后残余蒸汽在高中压管道冷却及凝结，随后关闭旁路阀，投自动。

（2）机组发启动令后

将中压主汽阀前疏水电动阀切至“手动”，保持关闭状态。

（3）发电机并网后

随着燃气轮机负荷上升，根据中压不匹配温度值，判断开启中压主汽阀前疏水电动阀及中压主汽阀阀体疏水气动阀的时机。当中压不匹配温度较大（如大于-25℃）时，可早点开启，一般在机组负荷达80MW开启即可。上述阀门开启后投回自动（避免中压温度匹配降低至-58℃，同时尽可能长时间疏水）。