基于DCS的汽轮机在线应力监测

张 钢

（浙能镇海发电有限责任公司，浙江 宁波 315208）

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某燃气-蒸汽联合循环机组的配备为2台100 MW级燃气轮发电机组、2台余热锅炉和1台100 MW级蒸汽轮机的“二拖一”方式，蒸汽轮机为GEC-ALSTOM生产的单压进汽汽轮机。在电网调峰能力尚不充分的情况下，燃气轮机机组作为电网调峰主力机组，承担着主要调峰作用。从1998年11月投产至今启停1221次，年平均启动100多次，最频繁时，一年启动300次以上。

根据汽轮机厂家提供的汽轮机运行规程规定，汽轮机冷态启动一年不超过4次，温态启动一年不超过8次。但在实际的电网调峰压力下，根本不可能按这样的规定执行，必然会加速转子的寿命损耗。

目前汽轮机启动时暖机以缸温作为依据，以3种暖机方式进行冲转，当缸温大于380℃，热态启动，耗时 5 min；当缸温小于 380℃但大于193℃，温态启动，耗时 45 min；当缸温小于193℃，冷态启动，耗时75 min。这种启动方式从经济性的角度分析十分不合理。举一个简单的例子，有时候因为缸温仅仅比热态启动的缸温差1～2℃，启动时间却要多花费40 min，如果380℃热态启动时安全的，那么379℃时用45 min进行暖机肯定具有很大的裕度。而且，由于机组日开夜停，启动时缸温通常处于370～400℃之间，类似这种情况的出现十分频繁。

考虑到汽轮机运行的经济性和安全性，十分需要对汽轮机启动时的应力进行监测和分析，为汽轮机进行寿命管理研究和快速启动研究提供可靠依据。本课题的研究目的就是利用集散控制系统（DCS）的现有资源，以最小的投资成本，自主开发一套汽轮机转子应力在线监测系统软件，实现汽轮机启动时的应力监测和分析。……