燃氣一蒸汽聯(lián)合循環(huán)因其具備啟動快速，排污指標(biāo)低，熱效率高，比投資低等特點，近來在國內(nèi)電廠被廣泛應(yīng)用，并主要用于電網(wǎng)調(diào)峰，需要頻繁啟停，輔助蒸汽系統(tǒng)使用頻繁，設(shè)計選型就很重要。目前，部分9F機組在尋求作為黑啟動電源點，那其輔助蒸汽系統(tǒng)的可靠性就更為重要。
    中山橫門電廠3、4號機組（后稱為“本項目”）為2臺9F級單軸燃氣一蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組，采用哈動力的燃機和汽機，為引進GE技術(shù)（以下簡稱CE機組）。目前3號機組已投運，4號機組也將投入試運行。機組年利用小時數(shù)3500，為調(diào)峰機組。
    9F級燃機在起停過程中消耗較多輔助蒸汽，需從啟動機組外部尋找汽源。因此有必要對輔助蒸汽汽源作合理配置，以取得最佳的可靠性和技術(shù)經(jīng)濟性。下面就以中山橫門電廠3、4號機組為例，對燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組的輔助蒸汽系統(tǒng)配置作介紹和分析。
    一、輔助蒸汽系統(tǒng)攝述
    機組運行階段，高中壓缸軸端漏汽不足以提供低壓缸真空汽封所需用汽量，需要低溫再熱蒸汽通過輔助蒸汽系統(tǒng)提供軸封用汽，這是輔汽系統(tǒng)在運行階段的作用，本文討論的是輔汽系統(tǒng)在機組啟停過程中的主要作用。
    1．在機組啟停過程輔助蒸汽系統(tǒng)為下列用途提供參數(shù)和數(shù)量符合要求的蒸汽：
    低壓缸冷卻用；
    汽輪機軸封系統(tǒng)用。和常規(guī)燃煤機組功能相同。
    凝汽器除氧加熱用。
    2．向輔助蒸汽系統(tǒng)提供蒸汽的汽源有兩處：
    啟動鍋爐供汽（或者其它熱網(wǎng)供汽）；
    鄰機的低溫再熱蒸汽。
    3．輔汽系統(tǒng)的作用就是通過控制的手段實現(xiàn)汽源和用汽點之間供需平衡。為此在設(shè)計階段需要根據(jù)項目實際情況優(yōu)化配置輔汽系統(tǒng)。
二、用汽量分析
    本項目主機為9F單軸機組，燃機汽機同軸，無旁路煙囪，必須一同起停，在燃機起停過程中，汽機人口蒸汽還未達到要求不能進入汽缸，為防止汽機鼓風(fēng)積熱燒壞葉片，需要往低壓缸中通人外供的輔助蒸汽作為冷卻蒸汽。
    9F機組未設(shè)專門的除氧器，機組正常運行時，依靠凝汽器的負(fù)壓進行真空除氧就能夠滿足凝結(jié)水含氧量≤7ppb的需要。但在機組啟動階段和低負(fù)荷時，由于凝結(jié)水中含氧量高，須向凝汽器通人加熱蒸汽，增強熱力除氧的能力以滿足要求，富通新能源銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
    在機組啟動及運行時，都需要輔助蒸汽供給軸封用汽。
    以上用汽點具體參數(shù)見表1所示。
    表1GE機組輔助蒸汽用汽點的參數(shù)表（單臺機組）
    綜上，本項目單臺機組在啟動時用汽點所需最大輔汽流量為32t/h，考慮輔汽系統(tǒng)供汽損失，增加約10%裕量，共需提供35t/h的輔助蒸汽。
三、汽源分析
   現(xiàn)橫門電廠1、2號機（后稱為“老廠”）為2臺125MW的燃氣鍋爐，全天滿負(fù)荷運行，其汽機抽汽及所配啟動鍋爐可考慮用于本工程9F機組的起停汽源，其參數(shù)如表2所示。其中三段抽氣的壓力太低，流量太小，無法作為本項目輔汽汽源。其中每臺機組的二段抽汽量足夠本項目一臺機組啟動所需。
    老廠設(shè)一臺啟動鍋爐，參數(shù)見表2所示。由于燃料為重油，啟動速度稍慢，但提前準(zhǔn)備，也可考慮用于本項目的輔汽汽源。
    除以上l、2號機的輔汽外，另外設(shè)置一臺啟動鍋爐是比較可靠和簡便的方案。
四、輔助蒸汽系統(tǒng)配置
    1、輔助蒸汽系統(tǒng)管道配置方案
    設(shè)計時優(yōu)先考慮使用l、2號機組的輔汽及鄰機啟動方案。鄰機啟動方案指第一臺機組的輔助蒸汽由啟動鍋爐或者其它熱網(wǎng)）提供，當(dāng)機組達到一定負(fù)荷后可從低溫再熱蒸汽管抽汽。束啟動機維尉可以通過已啟動機組的低溫再熱蒸汽途經(jīng)輔助蒸汽母管獲得啟動蒸汽。因此，輔汽系統(tǒng)需考慮母管制。
  母管制一般采用切換母管制。在相連的各單元分支管道上設(shè)立切換閥，切換閥實現(xiàn)母管制和單元制的切換功能。單元和母管之間只保留一條聯(lián)絡(luò)管，其中蒸汽作雙向流動。
2、輔助蒸汽系統(tǒng)汽源配置方案
    結(jié)合前述用汽點及汽源情況，按以下幾種情形考慮輔助蒸汽的配置方案：
    當(dāng)本項目已有一臺機組運行時，其輔汽可供另一臺機組啟動所需，實現(xiàn)鄰機啟動。
    當(dāng)本項目無機組運行，且老廠任何一臺機組運行或兩臺機維同時運行時，其二段抽汽可滿足本項目一臺機組起停或兩臺機組同時起停的需要。
    當(dāng)本項目無機組運行，且老廠也無任何一臺機組運行時，需啟動鍋爐實現(xiàn)起停。
    當(dāng)本項目無機組運行，且老廠也無任何一臺機組運行對，需啟動鍋爐的輔助才能完成起停。
3、啟動鍋爐配置方案
   下面分別按同時起停一臺和起停兩臺機組考慮。
   同時起停一臺機組，共需提供35t/h的輔助蒸汽。
   本項目新增一臺35t/h啟動鍋爐，輔汽完全由本項目的啟動鍋爐提供。
    本項目新增一臺15t/h啟動鍋爐，輔汽由本項目及老廠的啟動鍋爐共同提供。
    同時起停兩臺機組，共需提供70t/h的輔助蒸汽。
    本項目新增70t/h的啟動鍋爐，輔汽完全由本項目的啟動鍋爐提供。
    本項目新增一臺50t/h啟動鍋爐，輔汽由本項目及老廠的啟動鍋爐共同提供。
    結(jié)上分析，共有以下幾種啟動鍋爐的配置方案，見表3。
    因此結(jié)合技術(shù)經(jīng)濟性、可靠性及運行方便性，對于單臺機組和兩臺機組同時起停的情況，分別推薦方案二和方案三。
    經(jīng)和業(yè)主討論，由于本項目啟動鍋爐故障時將無替代方案，因此需選擇可靠性高的產(chǎn)品，價格較高。此時，35t/h和50t/h容量的啟動鍋爐價格差異也較大。而兩臺機組采用依次啟動，前后間隔大約30分鐘，是可以接受的范圍。最綜推薦方案二，采用35 th容最的高可靠性啟動鍋爐。
五、結(jié)束語
   9F級燃汽蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組輔助蒸汽系統(tǒng)對機組啟停能力非常關(guān)鍵。設(shè)計時應(yīng)結(jié)合各種工況的需求以及現(xiàn)場條件，充分考慮可靠性、靈活性和經(jīng)濟性。
    可靠性主要指在任何情況下，比如全廠停機，都能順利可靠的啟動任何一臺機組。因此，設(shè)置啟動鍋爐以提供輔助蒸汽是必須的。不建議同時依靠多種汽源來啟動機組，啟動鍋爐應(yīng)選可靠性高的產(chǎn)品。
    靈活性是指結(jié)合機組各種運行狀況，能多手段快速實現(xiàn)機組的啟動。一般優(yōu)先考慮鄰機啟動，這樣不需啟動鍋爐的投運，啟動快速。另外，燃機電廠一般用于調(diào)峰發(fā)電，當(dāng)負(fù)荷指令達到，應(yīng)能短時間讓機組從停機運行至指定負(fù)荷，依靠老廠汽源可滿足兩臺機組同時啟停的能力。輔助蒸汽管道的切換母管制是靈活性的保證。
    經(jīng)濟性主要指充分利用現(xiàn)場汽源條件，盡量降低啟動鍋爐的容量。