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重型燃机冷热态一键启停技术研究与应用

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完成单位:中国华电集团有限公司浙江公司

登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-1-***

登记年份:2025

发布时间:2025-07-22

成果主要完成人

张慧奇、沈旭东、丁敏刚、潘勇进、俞 雪

项目概况

随着以风光电为主的新型电力系统不断的发展,重型燃气轮机作为清洁能源以其优越的调峰能力越来越受到重视,启停次数不断升高,由于联合循环机组需要燃机-汽机-锅炉协调控制,使得机组在“一键启停”全自动化控制过程中存在大量断点,降低了机组的响应速度和效率。项目基于MARK VIe原生控制系统,对原控制设备进行改造升级,综合启停过程中机组各子系统的联锁、顺控及自动控制需求,开发了轴封投运、锅炉上水、开机试验等子功能控制模块,进而实现了机组一键启停(APS)的功能。同时针对联合循环燃机启停过程中,因虚假水位等影响导致部分自动功能失效问题,创新性设计了一种基于自适应控制全程自动的控制方法和燃机燃烧状态观测器,解决了水位、主汽温度自动失效问题,最后设置了四个开停机评价指标,全面提升了启停过程的标准化、自动化. 项目分启动条件自优化、开机试验自动化、智能启停系统APS实现、启停过程标准化、异常处理智能化五个模块实施。首先对控制设备优化改造,主要根据运行操作要求和就地设备性能,将无法实现远程控制和设备性能不能满足自动化要求的的设备进行改造,其次针对燃机机组启动前需要进行阀门开关、泄漏、清吹等试验等设计了多个子功能模块并嵌入原MARK VIe系统,实现了开机条件在APS中自动执行试验,然后把机组启动需要的轴封投用、锅炉上水等一系列辅助设备设置了顺控程序,实现了APS功能。 针对过程中虚假水位等特殊工况,在锅炉给水全程控制系统、凝结水全程控制系统、负荷全程控制系统、汽温全程控制系统、天然气温度控制中设置了自适应控制器和参数,最终实现APS的全程自动化,极大提升了机组的数字化、智能化、效益化。