特别需要指出的是，燃机的升负荷率，在此方式下也将由机组协调控制依据锅炉、汽机的状态自动计算得出。
2.4.4.2 燃机负荷控制方式的优化
由于调试阶段遗留下的操作习惯以及对启动阶段燃机负荷控制重要性的理解不深入，郑州燃气电厂在相当长一段时间内，启动过程中并未投入“UNIT SP TO GT”按钮，燃机负荷未按以上过程由机组协调控制，而是由操作员凭借个人经验手动设置。相对于前者而言，将产生两点不足。
第一是对于汽水部分，尤其是余热锅炉来说，负荷和升负荷率往往过高，超过其设计承受程度。例如在等待汽包壁温加热至105℃左右时，燃机负荷经常已手动设定到50MW甚至更高，排烟温度必然高于340℃。同时，机组协调控制依据锅炉金属温度计算出的升负荷率也不起作用，燃机将根据额定升负荷率加负荷，在锅炉冷态时对其寿命影响尤大。
第二点问题仍是由于燃机单循环负荷过高引起，如上述，等待汽机冲转时，在机组协调控制下，燃机负荷应为120MW左右。但因种种原因，在操作员手动设定时，往往达到150MW甚至更高，这样就导致锅炉过热器、再热器减温水量投入过大，经济性就较差。更为重要的是减温水调阀开启过大，在意外情况下，例如减温水调阀卡涩时，当汽机冲转、加入运行时，就存在较大的水冲击危险。
针对以上两个问题，通过制定运行措施，修订运行规程，要求在正常情况下，尽量将“UNIT SP TO GT”投入，在通过几个关键性负荷区域时必须投入，由机组协调控制燃机负荷，减少操作员对此阶段负荷的干预。在此问题上启动过程已经得到了根本优化。
3 机组启动标准过程及其曲线
3.1冷态启动过程及曲线
以下一组曲线（图8-图13）描述了一次标准的冷态启动过程。
燃机点火、开始升速，此时所需扭矩较大，燃气流量较大，排烟温度升高较快；定速之后排烟温度明显下降，之后又紧随负荷上升而变化。
燃机并网后，在机组协调控制下逐渐升负荷，中间包括了由汽机、锅炉的状态决定的一段时间的停留过程，最终升至约140MW（随大气状况不同而略有不同）。同时，汽机侧进行汽水品质的冲洗，此时高压主汽阀会短暂开启后关闭，以对调阀暖阀。燃机并网后一段时间（图8中以约100分钟为例，实际主要取决于汽水品质情况），操作员释放蒸汽品质，汽机进入中速暖机。此时调整真空至约25kPa，以利快速通过冷态启动计时。
经过大约300分钟，中速暖机结束，关闭真空调整门，真空恢复至正常值。同时必须注意高压旁路的运行情况，其应随主蒸汽压力的上升开启，当压力上升到一定值时，启动阀位限制激活，开度被限制至50%，直到当主汽压力上升至Pf，高旁控制模式切换后，方可冲转汽机，调门逐渐开启，SSS离合器啮合，进入联合循环。
汽机带负荷后，在机组协调控制下，机组负荷升至220MW，这也是联合循环稳定运行的最低负荷。
高、中压蒸汽压力是根据汽机状态、蒸汽流量等参数，依靠旁路阀、调阀的配合控制，逐渐上升，在汽机启动，调阀开启、旁路阀关闭时还可能出现波动，最终将在联合循环工况下进入滑压运行。而低压蒸汽则始终是定压运行。
高、中压蒸汽的温度，因汽缸的金属温度较低，依靠减温水的控制，在较长时间内保持较低的水平（约390℃），直到汽机带一定负荷运行一段时间，缸温上升之后，减温水逐渐关闭，高、中压蒸汽温度才逐渐上升。低压蒸汽的温度则不受此限制。
图8 标准冷态启动转速曲线
图9 标准冷态启动负荷曲线
图10 标准冷态启动温度曲线
图11 标准冷态启动蒸汽压力曲线
图12 标准冷态启动高压主汽门、调门、高旁开度曲线
图13 标准冷态启动真空曲线
3.2温态启动过程与启动曲线
以下一组曲线（图14-图18）描述了一次标准的温态启动过程。
对于启动过程，与冷态启动相同之处不再赘述，需要指出的主要有：
中速暖机时间较短，约20分钟（主要由中压轴表面温度Ti决定），且不需为此调节真空。
没有高压主汽阀在启动初期的短暂开启过程，不需预暖调阀。
升负荷率、蒸汽升压率均较快，但由于此时汽机的金属温度（一般为100℃至200℃）仍较蒸汽温度为低，所以仍需开启减温水将高、中压蒸汽温度限制在390℃，这也就要求，在温态启动时，即使进入联合循环，机组负荷升至220MW后，当需要继续加负荷，也必须注意汽机金属温度和蒸汽参数，若加负荷过快易造成蒸汽带水。
图14 标准温态启动转速曲线
图15 标准温态启动负荷曲线
图16 标准温态启动温度曲线
图17 标准温态启动蒸汽压力曲线
图18 标准温态启动高压主汽门、调门、高旁开度曲线
3.3 热态启动过程与启动曲线
以下一组曲线（图19-图23）描述了一次标准的热态启动过程。
热态启动时，无中速暖机过程，而且启动前蒸汽都具有一定的温度和压力，因此升负荷率、蒸汽升温、升压率都基本不受限制，用时约60分钟即可完成启动，进入联合循环。且之后也可以正常接带负荷，只需再用十几分钟即可加至满负荷。
图19 标准热态启动转速曲线
图20 标准热态启动负荷曲线
图21 标准热态启动温度曲线
图22 标准热态启动蒸汽压力曲线
图23 标准热态启动高压主汽门、调门、高旁开度曲线
4 结论
大型电力机组的启动，是发生大规模能量转换的复杂过程，需要多个机、电、自动控制系统的共同支持。西门子公司具有国际先进水平的GUD 1S.V94.3A燃气-蒸汽联合循环机组，在国内引进时间不长，而且其自动控制系统设置复杂，长期以来未能达到对其启动过程的充分认识。
在实际生产中，通过郑州燃气电厂两台该型机组的运行，我们发现，该型机组在整体上具有高的水平，但仍存在着为数不少的设备配置、控制参数等多方面的不合理、或不适合中国国情的问题，尤其是启动过程中的问题，但由于种种原因，这些问题难以从相关供货商处获得解决方案。
经统计，郑州燃气电厂一年中启动逾200次，这些启动过程中存在的问题，已经对机组运行的安全性和经济性带来了不可忽视的影响。因此必须对机组启动过程取得透彻理解，进行全面的优化。
对文中所述的几方面的重点问题，在长期积累运行经验的基础上，通过分析对比历史数据、追溯研究控制逻辑，取得了全面、深入的理解，有针对性地提出了解决方案，并均在实际生产中得到了有效验证，取得了理想的效果。
在机组自动控制方面，提高了对蒸汽压力重要性的认识，修正了错误控制参数，规范了相关操作，避免了启动中异常事件的发生以及对设备寿命的损害。
在操作方式上，设备和控制原因对自动控制造成的障碍经优化基本已排除，并且通过启动优化，摒弃了陈旧思想，澄清了对于此类机组，应以自动控制为主，手动干预只能在合理范围内或特殊情况下进行。机组的自动化水平在包括安全的多方面得以高度体现。经我们估算，以上两个方面的优化，将间接带来约每年50万元的经济效益。
在机组运行经济性方面，主要针对冷态启动做了多方面的优化，将冷态启动过程由8-9小时缩短至7小时。因为在相同的用气量下，联合循环运行比单循环每小时多发电近8万kWh，折合电费4.04万元。所以按年均12次冷态启动，每次节省1-2小时计算，可直接增加电费收入48.5-96.0万元。
可见，启动优化带来的直接和间接经济效益每年在100万元以上。而从中取得的对燃气-蒸汽联合循环机组的深入认识，对于发展联合循环机组，进一步发挥联合循环机组在改善国家电力结构中的作用，也是具有重要意义的。
参考文献
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