[发明专利]一种燃气-蒸汽联合循环单轴机组部分负荷性能试验方法

说明书

本发明公开了一种燃气‑蒸汽联合循环单轴机组部分负荷性能试验方法，采用“规定加法修正后联合循环出力”或“规定燃气轮机压气机进气可调导叶开度”方法进行性能试验，采用“规定燃气轮机IGV开度”方法时，包括以下步骤：性能试验开始前，在控制系统中设定燃气轮机压气机进气可调导叶开度，并把出力设定为基本负荷出力值；当机组运行边界及运行参数满足标准中的热稳定要求时，性能试验开始并采集数据；待采集的数据满足性能试验标准要求时，试验停止；整理数据，计算得到联合循环出力，将联合循环出力修正至参考工况，且计算得到联合循环热耗率，将联合循环热耗率修正至参考工况。本发明能使联合循环单轴机组部分负荷性能试验具有工程操作性。

技术领域

本发明属于联合循环单轴机组性能试验技术领域，具体涉及一种燃气-蒸汽联合循环单轴机组部分负荷性能试验方法。

背景技术

燃气-蒸汽联合循环单轴机组配置一台燃气轮机、一台汽轮机和一台发电机，燃气轮机和汽轮机共同驱动发电机发电，通常用于供热或电网调峰，联合循环单轴机组的运行负荷受供热量和用电量需求影响，大部分机组常年处于部分负荷运行，部分负荷工况性能对机组经济指标有较大影响，部分负荷性能也逐渐在合同中被列为性能保证值。联合循环单轴机组建成后，依据性能试验标准，在设备“新”和“净”的状态下进行性能试验，以验证联合循环单轴机组性能达到合同中的保证值。

目前，各主设备供应商和第三方试验单位对联合循环单轴机组部分负荷性能考核试验均没有工程经验。联合循环单轴机组性能试验通常基于ASME PTC46-2015标准进行，国内也使用“重新起草法”修改并采用ASME PTC46作为行业标准，即2021年2月1日实施的DL/T2156-2020《火力发电机组整体性能试验规程》。

在DL/T2156-2020中提到了“规定修正后功率”方法可用于部分负荷性能试验，其目的是在规定修正后净功率下来确定热耗率，那么当修正到基准参数条件后，机组净功率应尽可能调整到接近规定设计值，通过修正的方法把试验工况下的联合循环出力和热耗率修正至基准参考工况，该方法涉及到的计算过程过于繁琐；而“规定测量功率试验”方法适用于带补燃或利用其它增大发电功率的方式的机组性能试验，该方法未明确适用于联合循环单轴机组部分负荷性能试验。

联合循环单轴机组出力和热耗率受外界运行条件影响较大，特别是部分负荷工况，由燃气轮机排气温度、燃料量和压气机进气导叶协同控制联合循环负荷，性能试验时，控制联合循环单轴机组总出力为目标值时，汽轮机出力的波动影响压气机进气导叶开度和燃料流量，很难采用DL/T2156-2020中提到的“规定修正后功率”方法使修正后功率处于目标值附近，标准中没有明确规定试验如何进行。

发明内容

本发明提供一种燃气-蒸汽联合循环单轴机组部分负荷性能试验方法，首先确定了联合循环单轴机组的运行方式，并在该运行方式下，确定联合循环单轴机组部分负荷性能试验流程，并提出了部分负荷工况联合循环热耗率的修正方法，优化了标准DL/T2156-2020中提到的“规定修正后功率”的方法，使联合循环单轴机组部分负荷性能试验具有工程操作性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种燃气-蒸汽联合循环单轴机组部分负荷性能试验方法，采用“规定燃气轮机压气机进气可调导叶开度”方法进行性能试验，包括以下步骤：

S1、性能试验开始前，在控制系统中设定燃气轮机压气机进气可调导叶最大开度为目标开度，并将联合循环出力设定为基本负荷出力值；

S2、所述单轴机组在“规定燃气轮机压气机进气可调导叶开度”下运行，等待所述单轴机组进入热稳定状态；

S3、当单轴机组的运行边界及运行参数满足标准中的热稳定要求时，性能试验开始，并采集数据；

S4、待采集的数据满足性能试验标准要求时，试验停止；