机组启动时胀差的分析与控制.doc

机组启动时胀差的分析与控制汽轮机胀差就是指汽轮机转子与汽缸膨胀的差值。它是反映汽轮机动静部分之间的间隙，是汽轮机启动、运行及变工况运行时的最重要监视和控制的参数之一。如果胀差控制的好，机组就能按规定启动时间顺利启动，我厂两台N-100-535/8.81汽轮机的胀差控制经历了一个摸索、探讨阶段，目前已基本上得到解决。汽轮机胀差的出现，发生在以下几个阶段。一、 冷态启动时的成因和控制机组冷态启动时，汽缸、转子及其附件温度与环境温度相同，冲转时，高温蒸汽进入汽轮机冲动转子做功，大量的热能大部分消耗在汽轮机的高压转子上，使汽轮机转子温升较快，在冲转过程中，为了控制其升速，汽轮机进汽量较少，汽缸基本得不到加热，导致汽轮机高压正胀差出现。在定速成后，为了维持汽轮机空转，低压转子也有部分蒸汽进入做功，3000rpm转速下，低压转子鼓风摩擦发热，而排汽温度较低，低压正胀差也同时出现，控制不好往往会造成启动失败。2000年5月9日，在#1机冷态启动过程中，由于启动控制参数控制不当和启动方式存在问题，在并网后导致低压胀差+3.02mm，后经采取措施得以顺利启动。具体地说，在冷态启动过程中，应采取以下措施。1严格控制启动初参数，汽温控制在230左右，汽压控制在1.01.2Mpa，初参数控制低，有利于增加进入汽轮机的蒸汽流量，便于汽轮机暖缸，同时，主蒸汽温度控制低，也会限制汽轮机转子的温升速度，减小正胀差的出现。2冲转至低负荷（10MW以下）时，凝汽器真空控制在70Kpa左右，低真空下，在相同转速和负荷情况时，蒸汽流量增加，有利于暖缸，使高压缸绝对热膨胀加快，高胀得以控制。同时低真空时，低压缸排汽温度上升，有利于减小低胀的发生。大量蒸汽带走低压转子因鼓风摩擦而产生的热量，使低压转子温升减小，更进一步减小了低压胀差。3低加随机启动。胀差产生的主要原因就是因为转子温升快，而汽缸温升慢，采用低加随机启动时，使下汽缸分汽流动充分，疏水彻底，加快了下缸均匀受热，提高了汽缸绝对膨胀上升速度，从而减小了正胀差。4在冲转过程中提前在1200rpm时暖法加，根据上、下法兰、螺栓温差情况，分步投入法加装置，使法兰、螺栓温度均匀上升。5严格控制锅炉升温速度，在冲转初期，控制主汽温度在230-280之间缓慢上升，当汽缸温度上升到100时，严格控制主汽温度上升速度与汽缸温度上升速度之差在80-100范围内。6并列后，全开调速汽门，采用全圆周进汽，充分暖缸，随着锅炉汽温、汽压的上升带负荷。同时低负荷（5MW）时间不宜过长，这样有利于低压缸的膨胀，从而减小低压胀差的发生。二、热态开机时的胀差控制热态开机时，机组胀差表现为负胀差，主要是停机时转子冷却快而汽缸冷却慢，其高压负胀差在-1.5mm左右，低压负胀差在-1.8mm左右，基本处于极限值。在此状态下开机必须采取相应的措施。1主汽参数的控制，热态开机关键在于主汽初参数的控制，应根据热态机组汽缸温度来决定启动初参数，初参数应比汽缸温度高80-100，并有50的过热度。2提前送轴封，后抽真空，轴封供汽温度保持在200左右，利用轴封供汽温度加热汽轮机转子，降低负胀差。前轴封送高温备用汽源，由于高压前轴封较长，采用高温备用汽源后，对高压转子前轴封轴颈加热效果明显，可降低高压负胀差。3保持较高的凝汽器真空，一般保持在-80Kpa左右，冲转后蒸汽流速增加，有利于对高、低压转子的整体加热。4采用前轴封高温汽源降高压胀差时，应保持较高的轴封供汽压力，只有当高压负胀差降低-0.8mm时，开机才能成功。如果投入高压前轴封供汽后，当高压胀差不能降低到-0.8mm时，可采用高压前轴封供汽冲动汽轮机转子的办法，保持转速60-80rpm，一旦高压胀差回到-0.8mm时，立即冲转汽轮机，以较快的速度使之达到3000rpm。并列时间要快，应在2800rpm时，开始并列操作，定速3000rpm后，12分钟将机组并列，热态开机能够成功。三、机组甩负荷后的胀差控制甩负荷后，特别是线路甩负荷后，我厂机组只带厂用运行，此时主汽流量大幅度下降，锅炉安全门动作，主汽温度迅速下降，这种情况下，蒸汽进入汽轮机后对转子冷却快对缸冷却慢，这就引起机组负胀差出现。如果处理不及时，会使之超过规定值，被迫打闸停机，针对这一情况必须采如下措施：1甩负荷的后果是蒸汽参数的变化，此时，锅炉应立即投油助燃，减少给粉量，使安全门回座，同时打开向空排汽门，关小减温水流量，保证汽温、汽压在额定参数下运行，调整稳定后，开始滑参数，保持汽压下降每分钟在0.020.05Mpa，汽温下降在0.5。2甩负荷后汽机带负荷不高，加热器全部停运，低加疏水泵停运、低加疏水倒为逐级自流，(或者是低加停运)汽机运行值班员应迅速解列四段抽汽母管，关闭低加空气门，防止掉真空和冷气进入。3甩负荷后锅炉补水量大，除氧器温度下降，以及三段抽汽停运，除氧器压力低，三段抽汽母管压力下降，轴封供汽压力降低，运行人员应调整轴封供汽压力，防止低压缸漏入冷空气，冷却转子轴颈，空气进入鼓风摩擦引起排气缸温度升高，低压缸负胀差增大。4甩负荷后锅炉超压，安全门动作，向空排气门打开，锅炉在减给粉调压过程中汽温下降，甩负荷后各段抽汽停运。加热器、除氧器温度下降，给水温度降低，炉侧汽温下降，更进一步促使高压缸负胀差迅速增大，应立即切换高压轴封供高温汽源，保证转子冷却不致于过快，利用轴封高温汽源调整高压缸负胀差增大。5甩负荷后主蒸汽流量小，主汽温度提温速度慢，汽机联系锅炉排汽降压提温度，汽机开疏水降压，开凝疏门增加主蒸汽流量，提主蒸汽温度至510度以上。6在锅炉提汽温的同时，汽机主蒸汽温度达510度以上时，高压缸负胀差稳中回头，应逐