燃气-蒸汽联合循环机组自启停控制系统设计及调试
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。
M701F4型燃气蒸汽联合循环机组调试问题及优化措施
技术与实践140 / INDUSTRIAL DESIGN 工业设计M701F4型燃气蒸汽联合循环机组调试问题及优化措施COMMISSIONING OF M701F4 GAS-STEAM COMBINED CYCLE UNIT AND ITS OPTIMIZATION MEASURES广东粤电中山热电厂有限公司 朱啟明行充分的混合燃烧。
燃烧过程中产生的高温高压烟气，在燃机透平中进行做功，推动透平转子旋转，进而带动压气机和发电机转子旋转。
一般来说，压气机耗功约占透平输出功率的2/3，另外的1/3输出功率用于带动发电机产生电能。
1.2蒸汽发电在燃机透平做功后的烟气排出至余热锅炉，加热余热锅炉各受热面中的给水、饱和蒸汽，产生符合要求的高温高压蒸汽，进入汽轮机中膨胀做功，带动汽轮机转子旋转，最终带动发电机做功产生电能输出。
1.3联合循环发电汽轮机做功后的乏汽进入凝汽器中进行冷却凝结，然后通过给水系统重新进入余热锅炉中进行除氧、加热、蒸发等，形成燃气蒸汽循环发电。
2“一拖一”多轴联合循环机组调试问题2.1天然气临时滤网堵塞调试期间，天然气管道中异物较多，为对燃机进行充分的保护，防止异物进入燃烧器中造成损伤，某电厂在燃气终端过滤器后各燃料集管处增设了临时滤网。
但在调试期间，即使已对天然气管道进行吹扫，仍会频繁出现燃机刚开机不长时间后，临时滤网的前后差压就达到报警阈值的情况，导致机组无法继续运行，只能停机将滤网清理干净后再重新启机，大大降低了调试效率，增加了燃机的调试时间。
2.2 TCA 冷却水低流量保护动作TCA 系统即燃机透平冷却空气系统，其主要功能是为透平转子提供合格的冷却空气。
TCA 冷却空气从燃兼压缸中抽出，经过水冷式冷却器冷却和滤网过滤后进入燃机转子。
TCA 冷却水取自给水系统，为确保TCA 的冷却效果，机组配置了冷却水低流量保护功能。
在某电厂调试过程中，多次触发TCA 冷却水低流量保护动作导致机组跳闸，使得调试工作无法顺利开展，影响调试进程。
燃气-蒸汽联合循环机组自启停控制系统设计及调试
万方数据
华北电力技术
ＮＯＲＴＨ ＣＨＩＮＡ ＥＬＥＣＴＲＩＣ
ＰＯＷＥＲ
３９
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１００ ＭＷ，
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇ ｏｆ ＡＰＳ
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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。
燃气-蒸汽联合循环机组调节与控制汇编
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。
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。
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３ ８
华北 电力 技 术
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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 ， 张伟 东
（ １ ． 华 北 电力 科 学研 究 院有 限责 任 公 司 ， 北京 １ ０ ０ ０ ４ ５ ２ ． 北京 京 桥 热 电有 限 责 任公 司 ， 北京 １ ０ ０ ０ ６ ７ ）
自启停 功 能 ， 从 设 计 及调 试 方 面介 绍 Ａ Ｐ Ｓ 系统在 此机 组 的 设 计 特 点 及 功 能 实现 。
关键 词 ： Ａ Ｐ Ｓ； 联合循环 ： ＤＣ Ｓ
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｍ６ １ １ ． ３ １
文献标识码 ： Ｂ
文章 编 号 ： １ ０ ０ ３ — ９ １ ７ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７ — ０ ０ ３ ８ ． ０ ３
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ＡＰＳ； ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ｅ ｄ ｃ ｙ ｃ ｌ ｅ； ＤＣＳ
０ 引言
随着 Ｄ Ｃ Ｓ控 制系 统 的 日益成 熟 ， 发 电厂对 于 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 （ Ａ ｕ ｔ ｏ ｍ ａ ｔ ｉ ｃ Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ Ｓ ｔ ａ ｒ ｔ — ｕ ｐ ａ ｎ ｄ Ｓ ｈ ｕ ｔ ｄ ｏ ｗ ｎ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ， 简称 Ａ Ｐ Ｓ ） 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
摘 要 ： ＤＣ Ｓ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 ＡＰ Ｓ控 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 汽一 燃 机 联 合 循 环 机 组 的
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 。
ｌ Ａ Ｐ Ｓ功 能 的组 成
Ａ Ｐ Ｓ设计 主体 框 架 为 上 层 框 架 逻 辑 调 用下 层 功能组 、 功 能子组 顺 控逻 辑从 而 调 用单 体 设 备
联 合循 环机组 自启 停 功能 ， 本 文将 从 设 计及 调 试
方 面介 绍 Ａ Ｐ Ｓ系统 在 此 机 组 的设 计 特 点及 功 能
实现 。
逻辑 的控 制 方 式 。 由 于二 拖 一 联 合 循 环 机 组 运