汽轮机的启动和停运

1、The Department Of power engineeringThe Department Of power engineering汽轮机的运行汽轮机的运行The Department Of power engineeringThe Department Of power engineering汽轮机主要零部件的热应力、热膨汽轮机主要零部件的热应力、热膨胀和热变形胀和热变形一、汽轮机部件内的热应力一、汽轮机部件内的热应力汽轮机汽轮机启停机或变负荷启停机或变负荷过程中，其过程中，其零部件零部件由于由于温度变化温度变化而产生而产生膨胀膨胀或收缩变形。或收缩变形。热变形热变形热应力热应力热变

2、形热变形受到受到外部约束或内部金属纤维间的约束时，外部约束或内部金属纤维间的约束时，在零件在零件内部内部产生产生应力，这种由于应力，这种由于温度或温差温度或温差引起的应力称为引起的应力称为温度应力或热应力。温度应力或热应力。lll均匀受热均匀受热The Department Of power engineeringThe Department Of power engineering产生热应力产生热应力的根本原因：的根本原因：零部件内零部件内温度分布不均匀温度分布不均匀或零部件或零部件变形受变形受到约束到约束。热压冷拉热压冷拉转转子子启动启动停机停机转子表面转子表面热热压压应力应力转子中心孔表

3、面转子中心孔表面热热拉拉应力应力转子表面转子表面热热拉拉应力应力转子中心孔表面转子中心孔表面 热热压压应力应力汽汽缸缸启动启动停机停机汽缸内壁面汽缸内壁面热热压压应力应力汽缸外壁面汽缸外壁面热热拉拉应力应力汽缸内壁面汽缸内壁面热热拉拉应力应力汽缸外壁面汽缸外壁面热热压压应力应力汽轮机主要零部件的热应力、热膨汽轮机主要零部件的热应力、热膨胀和热变形胀和热变形交变热应力交变热应力低周疲劳低周疲劳转子易出现裂纹转子易出现裂纹The Department Of power engineeringThe Department Of power engineering汽轮机主要零部件的热应力、热膨汽轮机主

4、要零部件的热应力、热膨胀和热变形胀和热变形法法兰兰启动启动停机停机法兰内侧面法兰内侧面热热压压应力应力法兰外侧面法兰外侧面热热拉拉应力应力法兰内侧面法兰内侧面热热拉拉应力应力法兰外侧面法兰外侧面热热压压应力应力法兰螺栓加热装法兰螺栓加热装置置影响热应力的因素：影响热应力的因素：lll(1)(1)不受约束形状对称的金属材料不受约束形状对称的金属材料均匀受热时的变形量均匀受热时的变形量llt-金属线膨胀系数金属线膨胀系数t-温度变化量温度变化量The Department Of power engineeringThe Department Of power engineering汽轮机主要零部件

5、的热应力、热膨汽轮机主要零部件的热应力、热膨胀和热变形胀和热变形E(2)(2)受约束时长度不变，相当于受约束时长度不变，相当于被压缩了不受约束时的膨胀变形被压缩了不受约束时的膨胀变形量，内部所受压应力为量，内部所受压应力为11ElEtl-材料的弹性模量，材料的弹性模量，PaPa-材料的泊松比材料的泊松比负号表示压应负号表示压应力规定为负力规定为负E(3)(3)冷却时，受约束长度不变，相当于被拉伸了不受约冷却时，受约束长度不变，相当于被拉伸了不受约束时的膨胀变形量，内部所受拉应力为束时的膨胀变形量，内部所受拉应力为11ElEtl-材料的弹性模量，材料的弹性模量，PaPa-材料的泊松比材料的泊松比

6、The Department Of power engineeringThe Department Of power engineering汽轮机主要零部件的热应力、热膨汽轮机主要零部件的热应力、热膨胀和热变形胀和热变形avt(4)(4)金属材料受热不均匀，内金属材料受热不均匀，内部任一点所受应力为部任一点所受应力为()1avEtt-沿厚度方向的平均温度沿厚度方向的平均温度-任一点的温度任一点的温度t转子热应力的最大值出现在全温差的最大区转子热应力的最大值出现在全温差的最大区高压转子调节级和中压第一压力级处转子高压转子调节级和中压第一压力级处转子监视调节级蒸汽温度、调节级处缸壁温度和中压监视调

7、节级蒸汽温度、调节级处缸壁温度和中压第一级外的缸体金属温度第一级外的缸体金属温度 The Department Of power engineeringThe Department Of power engineering汽轮机主要零部件的热应力、热膨汽轮机主要零部件的热应力、热膨胀和热变形胀和热变形二二 、汽轮机部件内的热膨胀、汽轮机部件内的热膨胀汽缸和转子若热膨胀或收缩汽缸和转子若热膨胀或收缩受阻受阻，则产生则产生热应力或热变形热应力或热变形为减小部件的热应力，在结构上要保证机组和部件能自由为减小部件的热应力，在结构上要保证机组和部件能自由膨胀，又不破坏相对位置。因此：膨胀，又不破坏相对位

8、置。因此：1 1热膨胀热膨胀 蒸汽参数或负荷发生变化时，汽缸内蒸汽温度蒸汽参数或负荷发生变化时，汽缸内蒸汽温度相应变化，汽缸和转子被相应变化，汽缸和转子被加热或冷却加热或冷却，使其产，使其产生生膨胀或收缩膨胀或收缩。相互组合的零件间留有相互组合的零件间留有膨胀间隙膨胀间隙，用用键定位键定位；汽缸和轴承座放置在台板上，以纵销、横销和立销组成汽缸和轴承座放置在台板上，以纵销、横销和立销组成滑滑销系统定位销系统定位；汽缸以滑销系统形成的；汽缸以滑销系统形成的绝对死点绝对死点为基点，向为基点，向四周膨胀，四周膨胀，保持中心线不变保持中心线不变；The Department Of power engin

9、eeringThe Department Of power engineering转子径向以转子径向以支持轴承支持轴承支撑、定位；轴向以支撑、定位；轴向以推力轴承推力轴承定定位，使转子与汽缸同心；转子以推力轴承为相对死点，位，使转子与汽缸同心；转子以推力轴承为相对死点，相对汽缸进行膨胀，留有相对汽缸进行膨胀，留有轴向膨胀间隙轴向膨胀间隙；与汽缸相连的管道要有与汽缸相连的管道要有“U”U”形或形或Z”Z”形弯，或伸缩节形弯，或伸缩节，尽可能减少作用在汽缸上的力，使之尽可能减少作用在汽缸上的力，使之不影响汽缸膨胀不影响汽缸膨胀。汽轮机主要零部件的热应力、热膨汽轮机主要零部件的热应力、热膨胀和热变形

10、胀和热变形启动时汽缸应连续均匀的胀出。启动时汽缸应连续均匀的胀出。质面比：质面比：汽缸、转子的重量分别与它们接触蒸汽的汽缸、转子的重量分别与它们接触蒸汽的表面积（即金属的受热面积）之比。质面表面积（即金属的受热面积）之比。质面比的大小代表蓄热量的大小比的大小代表蓄热量的大小2 2汽缸和转子的相对胀差汽缸和转子的相对胀差The Department Of power engineeringThe Department Of power engineering汽轮机主要零部件的热应力、热膨汽轮机主要零部件的热应力、热膨胀和热变形胀和热变形转子的质面比转子的质面比大容量汽轮机汽缸的质面比大容量汽轮机

11、汽缸的质面比（通常高压汽缸的质量是转子质量的（通常高压汽缸的质量是转子质量的3-43-4倍，而汽缸与蒸倍，而汽缸与蒸汽的接触面积仅是转子的汽的接触面积仅是转子的1/51/5左右）左右）由于相对速度较大，蒸汽对转子的放热系数大于蒸汽由于相对速度较大，蒸汽对转子的放热系数大于蒸汽对汽缸的放热系数对汽缸的放热系数受热时受热时 转子的平均温升速度转子的平均温升速度 汽缸的平均温升速度汽缸的平均温升速度汽轮机停机或减负荷时汽轮机停机或减负荷时 转子的温降速度转子的温降速度 汽缸的温降速度汽缸的温降速度负胀差负胀差正胀差正胀差胀差的大小表明了汽轮机胀差的大小表明了汽轮机轴向动静间隙轴向动静间隙的变化情况的

12、变化情况蒸汽温度变化愈快，相对胀差也愈大蒸汽温度变化愈快，相对胀差也愈大。相对胀差在。相对胀差在转子远离推力轴承的一端测量。转子远离推力轴承的一端测量。 The Department Of power engineeringThe Department Of power engineering汽轮机主要零部件的热应力、热膨汽轮机主要零部件的热应力、热膨胀和热变形胀和热变形三、汽轮机部件内的热变形三、汽轮机部件内的热变形当转子或汽缸周向温度不均、膨胀量不同时，产生当转子或汽缸周向温度不均、膨胀量不同时，产生热热变形变形。迫使。迫使汽缸拱曲和椭圆变形汽缸拱曲和椭圆变形、转子弯曲转子弯曲，使汽封，使

13、汽封的径向间隙变化。的径向间隙变化。1 1 上下汽缸温差引起的热变形上下汽缸温差引起的热变形汽轮机在启动、停机过程中，上下汽缸往往出现温差，汽轮机在启动、停机过程中，上下汽缸往往出现温差，即即上缸温度高于下缸温度上缸温度高于下缸温度，其主要原因如下：，其主要原因如下：（1 1）上下汽缸质量和散热面积不同）上下汽缸质量和散热面积不同。下缸比上缸。下缸比上缸质量大，且下缸布置有回热抽汽管道和疏水管道，质量大，且下缸布置有回热抽汽管道和疏水管道，散热面积大，因而，在同样保温、加热或冷却条件散热面积大，因而，在同样保温、加热或冷却条件下，上缸温度比下缸温度高；下，上缸温度比下缸温度高；The Depa

14、rtment Of power engineeringThe Department Of power engineering（3 3）停机后汽缸内形成空气对流）停机后汽缸内形成空气对流，温度较高的空气聚集，温度较高的空气聚集在上缸，下缸内的空气温度较低，使上下汽缸的冷却条件在上缸，下缸内的空气温度较低，使上下汽缸的冷却条件产生差异，从而增大了上下汽缸的温差；产生差异，从而增大了上下汽缸的温差；（2 2）汽缸内部因温度较高的蒸汽上升）汽缸内部因温度较高的蒸汽上升，凝结放热大于凝，凝结放热大于凝结水下流的放热，而蒸汽凝结的疏水流至下缸经疏水管结水下流的放热，而蒸汽凝结的疏水流至下缸经疏水管排出，疏

15、水水膜降低了下缸受热条件；排出，疏水水膜降低了下缸受热条件；（4 4）一般情况下，下汽缸的保温不如上缸）一般情况下，下汽缸的保温不如上缸，运行时，由，运行时，由于振动，下缸保温材料容易脱落；于振动，下缸保温材料容易脱落；（5 5）上下汽缸冷却条件不同，）上下汽缸冷却条件不同，下缸置于温度较低的运行下缸置于温度较低的运行平台以下并造成空气对流，增大了温差。平台以下并造成空气对流，增大了温差。The Department Of power engineeringThe Department Of power engineering启动、停机过程中上下汽缸的温差，造成上缸膨胀大于下启动、停机过程中上

16、下汽缸的温差，造成上缸膨胀大于下缸，而使上缸向上拱起，下汽缸底部动静部分径向间隙减少缸，而使上缸向上拱起，下汽缸底部动静部分径向间隙减少上下汽缸温差最大值往往出现在调节级附近区域内，因此上下汽缸温差最大值往往出现在调节级附近区域内，因此上缸最大的拱起是在调节级附近上缸最大的拱起是在调节级附近调节级处上下汽缸温差，每增加调节级处上下汽缸温差，每增加1010，该处径向间隙变化，该处径向间隙变化0.10.15 0.10.15 毫米左右。汽轮机启动时，毫米左右。汽轮机启动时，上下汽缸温差一般上下汽缸温差一般汽轮机主要零部件的热应力、热膨汽轮机主要零部件的热应力、热膨胀和热变形胀和热变形要求控制在要求控

17、制在35503550范围。范围。The Department Of power engineeringThe Department Of power engineering汽轮机主要零部件的热应力、热膨汽轮机主要零部件的热应力、热膨胀和热变形胀和热变形为控制上下为控制上下汽缸温差汽缸温差启动过程启动过程严格控制温升速度严格控制温升速度高加滑启高加滑启保证汽缸疏水畅通保证汽缸疏水畅通维修方面维修方面采用较好的保温结构和选用优质保采用较好的保温结构和选用优质保温材料，并可适当加厚保温层温材料，并可适当加厚保温层加装挡风板，以减少空气对流加装挡风板，以减少空气对流2 2 法兰热翘曲法兰热翘曲当汽缸法

18、兰内壁温度高于外壁温度时，内壁金属伸长较当汽缸法兰内壁温度高于外壁温度时，内壁金属伸长较多，外壁金属伸长较少，这样就会使多，外壁金属伸长较少，这样就会使法兰在水平面内产法兰在水平面内产生热弯曲。生热弯曲。温差过大，塑性变形。温差过大，塑性变形。The Department Of power engineeringThe Department Of power engineering汽轮机主要零部件的热应力、热膨汽轮机主要零部件的热应力、热膨胀和热变形胀和热变形变形前变形前汽缸前后汽缸前后两端变形两端变形汽缸中间汽缸中间段变形段变形法兰内外壁温差的极限不大于法兰内外壁温差的极限不大于100100

19、（没有法兰螺栓加（没有法兰螺栓加热装置）或热装置）或30(30(有法兰螺栓加热装置有法兰螺栓加热装置) )3 3 转子热弯曲转子热弯曲如果上下缸温差作用在静止的转子上，引起转子的热弯曲，如果上下缸温差作用在静止的转子上，引起转子的热弯曲，向上缸拱起，弹性弯曲，温差过大引起塑性弯曲向上缸拱起，弹性弯曲，温差过大引起塑性弯曲The Department Of power engineeringThe Department Of power engineering汽轮机主要零部件的热应力、热膨汽轮机主要零部件的热应力、热膨胀和热变形胀和热变形ufL动静径向弯曲减小，振动加大，发生碰磨时，恶性循环，动

20、静径向弯曲减小，振动加大，发生碰磨时，恶性循环，甚至永久性热弯曲。甚至永久性热弯曲。转子的热弯曲值由转子的晃度间接测得：转子的热弯曲值由转子的晃度间接测得：max0.25uLffll-千分表测得的晃度值千分表测得的晃度值-两轴承间转子长度两轴承间转子长度-千分表与轴承间距离千分表与轴承间距离盘车消除热弯曲盘车消除热弯曲式中：式中：The Department Of power engineeringThe Department Of power engineering热弯曲后的闷缸措施热弯曲后的闷缸措施如果盘车不能正确投入，可能导致转子永久弯曲。如果盘车不能正确投入，可能导致转子永久弯曲。特别

21、是盘不动时，不能用吊车或蒸汽冲转强行盘车，以特别是盘不动时，不能用吊车或蒸汽冲转强行盘车，以免造成汽轮机通流部分损坏。此时，应采取闷缸措施，免造成汽轮机通流部分损坏。此时，应采取闷缸措施，尽快消除转子热弯曲。闷缸措施如下：尽快消除转子热弯曲。闷缸措施如下：1.润滑油系统正常供油。润滑油系统正常供油。2.顶轴油泵运行。顶轴油泵运行。3.滑停中发生热弯曲，应破坏真空停机，停止快冷。滑停中发生热弯曲，应破坏真空停机，停止快冷。4.隔离汽轮机本体的内外冷源。隔离汽轮机本体的内外冷源。5.关闭进入汽轮机所有汽门以及所有汽轮机本体，抽汽关闭进入汽轮机所有汽门以及所有汽轮机本体，抽汽管道疏水门，进行闷缸。管

22、道疏水门，进行闷缸。6.严格监视和记录汽缸各部分的温度、温差和转子弯曲严格监视和记录汽缸各部分的温度、温差和转子弯曲值随时间的变化情况。值随时间的变化情况。汽轮机主要零部件的热应力、热膨汽轮机主要零部件的热应力、热膨胀和热变形胀和热变形The Department Of power engineeringThe Department Of power engineering7.不允许在未盘车时向轴封供汽。不允许在未盘车时向轴封供汽。8.当调节级上下缸温差小于当调节级上下缸温差小于50时，先手动试盘，若能时，先手动试盘，若能盘动，可将转子盘盘动，可将转子盘180，进行自重法投直。即依靠转，进行自

23、重法投直。即依靠转子自身重量投直。子自身重量投直。9.转子经多次转子经多次180盘转，当转子弯曲值回到正常范围，盘转，当转子弯曲值回到正常范围，可投入连续盘车。可投入连续盘车。通过正确闷缸，可最大限度避免转子永久性弯曲。通过正确闷缸，可最大限度避免转子永久性弯曲。The Department Of power engineeringThe Department Of power engineering汽轮机启停概述汽轮机启停概述一、一、 启动方式分类启动方式分类机组状态变化最为剧烈的运行工况是启停工况。机组状态变化最为剧烈的运行工况是启停工况。温度、应力的变化温度、应力的变化 疲劳、蠕变损伤，

24、机组的寿命损耗疲劳、蠕变损伤，机组的寿命损耗 汽轮机启动方式大致可分为四类：汽轮机启动方式大致可分为四类：1.1.按新汽参数按新汽参数分类分类 额定参数启动额定参数启动滑参数启动滑参数启动整个启动过程中电动主闸门整个启动过程中电动主闸门前的蒸汽参数（压力、温度）前的蒸汽参数（压力、温度）始终保持额定始终保持额定额定参数额定参数启动的缺点：启动的缺点：冲转参数高，机炉分开启动，启动时间长冲转参数高，机炉分开启动，启动时间长 冷态或温态启动时，进汽温度高，冷态或温态启动时，进汽温度高，温差大，参数高进汽量小，汽缸和温差大，参数高进汽量小，汽缸和真空法启动真空法启动压力法启动压力法启动The Dep

25、artment Of power engineeringThe Department Of power engineering转子受热不均匀，调门节流大，调节级后温度变化剧转子受热不均匀，调门节流大，调节级后温度变化剧烈，热应力大，为减少热应力，进一步延长启动时间烈，热应力大，为减少热应力，进一步延长启动时间机炉分开启动，延长了启动时间，增大了燃料损耗机炉分开启动，延长了启动时间，增大了燃料损耗汽轮机启停概述汽轮机启停概述额定参数启动适用于母管制机组额定参数启动适用于母管制机组滑参数启动滑参数启动启动过程中，电动主闸门前的蒸汽参数随机组转速和负荷启动过程中，电动主闸门前的蒸汽参数随机组转速和负

26、荷的变化而逐渐升高。的变化而逐渐升高。真空法启动真空法启动锅炉点火前从锅炉汽包到汽轮机之间的蒸汽管道上的所锅炉点火前从锅炉汽包到汽轮机之间的蒸汽管道上的所有阀门均全部开启，机组热力系统上的空气阀、疏水阀有阀门均全部开启，机组热力系统上的空气阀、疏水阀全部关闭，汽轮机盘车抽真空一直抽到锅炉汽包，全部关闭，汽轮机盘车抽真空一直抽到锅炉汽包，不常用不常用The Department Of power engineeringThe Department Of power engineering汽轮机启停概述汽轮机启停概述然后锅炉点火后产生蒸汽后，送入汽轮机暖机，蒸汽参然后锅炉点火后产生蒸汽后，送入汽轮

27、机暖机，蒸汽参数达到一定值，汽轮机被冲动旋转，并随蒸汽参数的逐数达到一定值，汽轮机被冲动旋转，并随蒸汽参数的逐渐升高而升速、带负荷。全部启动过程由锅炉进行控制。渐升高而升速、带负荷。全部启动过程由锅炉进行控制。优点优点: : 减少蒸汽对汽轮机部件的热冲击，能量利用充分减少蒸汽对汽轮机部件的热冲击，能量利用充分缺点：缺点：1.1.仅适用于冷态启动。仅适用于冷态启动。2.2.抽真空容积大，抽真空抽真空容积大，抽真空时间长。时间长。3.3.疏水困难。疏水困难。4.4.过热度低，易引起水冲击。过热度低，易引起水冲击。5.5.锅炉热惯性大，转速不易控制锅炉热惯性大，转速不易控制压力法启动压力法启动抽真空

28、投盘车时，汽轮机主汽阀和调节阀门是关闭状态。抽真空投盘车时，汽轮机主汽阀和调节阀门是关闭状态。锅炉点火，蒸汽升温升压，待主汽阀前蒸汽参数达到一锅炉点火，蒸汽升温升压，待主汽阀前蒸汽参数达到一定值时，例如：压力升至定值时，例如：压力升至0.980.981.47MPa1.47MPa，温度为，温度为240240 ，常用常用The Department Of power engineeringThe Department Of power engineering250250（一些国外机组，启动前采用盘车预热的方法提（一些国外机组，启动前采用盘车预热的方法提高高压缸温度，启动时主蒸汽参数较高，可达高高压

29、缸温度，启动时主蒸汽参数较高，可达4 46MPa6MPa，300300500500），开始冲转升速，这一过程中，为了使汽），开始冲转升速，这一过程中，为了使汽压和汽温稳定，锅炉不宜进行过大的燃烧调整。利用调压和汽温稳定，锅炉不宜进行过大的燃烧调整。利用调节阀门或主汽阀控制转速，增加进汽量，进行冲转、升节阀门或主汽阀控制转速，增加进汽量，进行冲转、升速、和并网带少量负荷，蒸汽压力值由旁路阀控制保持速、和并网带少量负荷，蒸汽压力值由旁路阀控制保持不变，允许汽温按规律升高，在旁路阀关闭后，再通过不变，允许汽温按规律升高，在旁路阀关闭后，再通过加强锅炉燃烧提高主蒸汽参数，增加机组负荷至满负荷。加强锅炉

30、燃烧提高主蒸汽参数，增加机组负荷至满负荷。汽轮机启停概述汽轮机启停概述1.1.安全性好安全性好优点：优点：进入汽轮机的是低温、低压蒸汽，容积流量较大，进入汽轮机的是低温、低压蒸汽，容积流量较大，而且汽温是从低逐渐升高，汽机各部件加热均匀，而且汽温是从低逐渐升高，汽机各部件加热均匀，The Department Of power engineeringThe Department Of power engineering汽轮机启停概述汽轮机启停概述 对于锅炉，低温低压蒸汽通流量增加，过热器可得到充对于锅炉，低温低压蒸汽通流量增加，过热器可得到充分冷却，并促进水循环，减少汽包壁的温差，使各部件均分

31、冷却，并促进水循环，减少汽包壁的温差，使各部件均匀膨胀。匀膨胀。锅炉产生的蒸汽能得到充分利用，减少热量与工质损失，锅炉产生的蒸汽能得到充分利用，减少热量与工质损失，缩短启动时间，减少燃料消耗。缩短启动时间，减少燃料消耗。对汽温、汽压要求严格，机炉操作要求密切配合，比较对汽温、汽压要求严格，机炉操作要求密切配合，比较复杂，低负荷运行时间较长，对锅炉的燃烧与水循环有复杂，低负荷运行时间较长，对锅炉的燃烧与水循环有不利的一面。不利的一面。缺点：缺点：温升迅速，避免产生过大的热应力与膨胀差。温升迅速，避免产生过大的热应力与膨胀差。2.2.经济性好经济性好The Department Of power

32、engineeringThe Department Of power engineering汽轮机启停概述汽轮机启停概述2 2按冲转时进汽方式分类按冲转时进汽方式分类 高中压缸启动高中压缸启动中压缸启动中压缸启动高压缸启动高压缸启动（1 1）高中压缸启动：蒸汽同时进入高、中压缸冲动转子，）高中压缸启动：蒸汽同时进入高、中压缸冲动转子，高中、压缸同时受热，可以使汽缸和转子所受热冲击较高中、压缸同时受热，可以使汽缸和转子所受热冲击较小小( (相对额定参数启动相对额定参数启动) )，加热均匀，降低热应力，缩短，加热均匀，降低热应力，缩短启动时间。但是，对于高中、压缸反向布置的机组，控启动时间。但是，

33、对于高中、压缸反向布置的机组，控制相对胀差不利。再热汽温低，造成中压缸升温速度慢，制相对胀差不利。再热汽温低，造成中压缸升温速度慢，限制了启动速度。限制了启动速度。2 2）中压缸启动：冲转时，高压缸不进汽，处于暖缸状态）中压缸启动：冲转时，高压缸不进汽，处于暖缸状态，主蒸汽经高压旁路，主蒸汽经高压旁路进入再热器，当再热蒸汽参数进入再热器，当再热蒸汽参数达到机组冲转要求的数值后，开中压主汽门，用中达到机组冲转要求的数值后，开中压主汽门，用中The Department Of power engineeringThe Department Of power engineering汽轮机启停概述汽轮

34、机启停概述调门控制进汽冲转，调门控制进汽冲转，待转速升至待转速升至250025002600rpm2600rpm或并网带或并网带一定负荷后，再切换为高、中压缸同时进汽。一定负荷后，再切换为高、中压缸同时进汽。对控制机组对控制机组相对胀差有利，可以将高压缸的相对胀差排除在外。相对胀差有利，可以将高压缸的相对胀差排除在外。可使可使再热蒸汽参数容易达到冲转要求，同时高压缸在暖缸过程再热蒸汽参数容易达到冲转要求，同时高压缸在暖缸过程中可以提高金属温度水平使进汽时金属温度与主蒸汽温度中可以提高金属温度水平使进汽时金属温度与主蒸汽温度匹配，解决了汽轮机启动冲转时主蒸汽、再热蒸汽温度与匹配，解决了汽轮机启动冲

35、转时主蒸汽、再热蒸汽温度与高、中压缸金属温度难以匹配问题，具有降低高、中压转高、中压缸金属温度难以匹配问题，具有降低高、中压转子的寿命损耗，改善汽缸热膨胀和缩短启动时间等优点。子的寿命损耗，改善汽缸热膨胀和缩短启动时间等优点。但要求启动参数的选择合理，以避免高压缸进汽时产生较但要求启动参数的选择合理，以避免高压缸进汽时产生较大的热冲击。大的热冲击。（3 3）高压缸启动。机组启动冲转时，高、低压旁路阀门）高压缸启动。机组启动冲转时，高、低压旁路阀门关闭，中压主汽阀和调节阀全开，由高压主汽阀和调节阀关闭，中压主汽阀和调节阀全开，由高压主汽阀和调节阀控制进汽冲转、升速、并网、带负荷。机组冲转前，控制

36、进汽冲转、升速、并网、带负荷。机组冲转前，The Department Of power engineeringThe Department Of power engineering汽轮机启停概述汽轮机启停概述再热器无蒸汽流过，处于再热器无蒸汽流过，处于“干烧干烧”状态，要求再热器管束状态，要求再热器管束采用允许干烧的材料，而且冲转时再热器受到冷冲击。若采用允许干烧的材料，而且冲转时再热器受到冷冲击。若要保护再热器，需打开高压旁路，再热器出口对空排汽，要保护再热器，需打开高压旁路，再热器出口对空排汽，增加工质损失。另外，在热态启动时难以保证再热蒸汽增加工质损失。另外，在热态启动时难以保证再热蒸

37、汽温度与中压缸金属温度匹配，仅能用于冷态或温态启动。温度与中压缸金属温度匹配，仅能用于冷态或温态启动。3 3按启动前汽轮机金属温度水平分类按启动前汽轮机金属温度水平分类高压缸启动时按调节级处金属温度划分；中压缸启动时高压缸启动时按调节级处金属温度划分；中压缸启动时按中压第一压力级处金属温度划分按中压第一压力级处金属温度划分 (1)(1)冷态启动：金属温度低于满负荷时金属温度的冷态启动：金属温度低于满负荷时金属温度的40%40%左左右或右或150150180180以下称为冷态启动。以下称为冷态启动。(2)(2)温态启动：金属温度在满负荷时金属温度的温态启动：金属温度在满负荷时金属温度的40%-4

38、0%-80%80%之间或低于之间或低于 180180350350之间称为温态启动。之间称为温态启动。The Department Of power engineeringThe Department Of power engineering 有时热态又分为热态（有时热态又分为热态（350350450450）和极热态（）和极热态（450450以以上）。上）。(3)(3)热态启动：金属温度高于满负荷时金属温度的热态启动：金属温度高于满负荷时金属温度的80%80%或或在在350350以上，称为热态启动。以上，称为热态启动。有的国家按停机时间的长短分类有的国家按停机时间的长短分类 （1 1）停机一周或

39、一周以上，称为冷态启动。）停机一周或一周以上，称为冷态启动。（2 2）停机两昼夜（）停机两昼夜（4848小时），称为温态启动。小时），称为温态启动。（3 3）停机）停机8 8小时称为热态启动。小时称为热态启动。（4 4）停机）停机2 2小时称为极热态启动。小时称为极热态启动。4 4按冲转时的控制进汽阀分类按冲转时的控制进汽阀分类1.1.调节汽阀启动：启动时，电动主汽门和自动主汽阀处调节汽阀启动：启动时，电动主汽门和自动主汽阀处于全开位置，进入汽轮机的蒸汽流量由依次开启的调节于全开位置，进入汽轮机的蒸汽流量由依次开启的调节汽轮机启停概述汽轮机启停概述The Department Of power

40、 engineeringThe Department Of power engineering汽轮机启停概述汽轮机启停概述阀门控制。这种控制方式由于调节阀门较小易于控制流阀门控制。这种控制方式由于调节阀门较小易于控制流量，但由于调节门依次开启，汽机头部进汽不匀，易造量，但由于调节门依次开启，汽机头部进汽不匀，易造成受热不匀。成受热不匀。2.2.自动主汽门启动：启动时，电动主汽门和调节阀处于自动主汽门启动：启动时，电动主汽门和调节阀处于全开位置，由自动主汽阀控制进入汽轮机的蒸汽流量，全开位置，由自动主汽阀控制进入汽轮机的蒸汽流量，控制汽机转速。当转速达到控制汽机转速。当转速达到2900rpm29

41、00rpm时，切换为调节阀进时，切换为调节阀进汽方式（即由汽方式（即由TVTV方式切换为方式切换为GVGV方式），继续升速到定值。方式），继续升速到定值。3.3.电动主闸门的旁路阀启动：启动前，调节阀门全开，用电动主闸门的旁路阀启动：启动前，调节阀门全开，用电动主汽门的旁路门控制蒸汽流量。由于该旁路门流量较电动主汽门的旁路门控制蒸汽流量。由于该旁路门流量较小，便于控制。现代大容量单元机组，由于设备可靠性提小，便于控制。现代大容量单元机组，由于设备可靠性提高，为了简化系统，现在大都取消了该阀门。高，为了简化系统，现在大都取消了该阀门。The Department Of power enginee

42、ringThe Department Of power engineering汽轮机启停概述汽轮机启停概述二、冲转时参数的选择二、冲转时参数的选择启动参数的选择，主要考虑金属部件的热应力，而热应启动参数的选择，主要考虑金属部件的热应力，而热应力的大小取决于蒸汽与金属部件之间的温差和放热系数。力的大小取决于蒸汽与金属部件之间的温差和放热系数。蒸汽对金属的蒸汽对金属的放热分为两种方式：放热分为两种方式：凝结放热凝结放热( (冷态启动冷态启动进汽初期进汽初期) )膜状凝结（汽缸）膜状凝结（汽缸）珠状凝结（转子）珠状凝结（转子）对流放热主要形式对流放热主要形式1 1 启动参数的选择启动参数的选择The

43、 Department Of power engineeringThe Department Of power engineering汽轮机启停概述汽轮机启停概述不同放热形不同放热形式的换热系数式的换热系数膜状凝结膜状凝结 17000-6300017000-630002/()kJm h珠状凝结是膜状凝结的珠状凝结是膜状凝结的15-2015-20倍倍对流换热对流换热高压过热蒸汽高压过热蒸汽 6280-83706280-8370湿蒸汽湿蒸汽 1256012560低压微过热蒸汽低压微过热蒸汽 328-837328-8372/()kJm h2/()kJm h2/()kJm h为了减少热冲击，冲转时汽温

44、选择应保证调节级汽温与高为了减少热冲击，冲转时汽温选择应保证调节级汽温与高压内缸内壁温度的合理匹配，一般规定主汽门前汽温应比压内缸内壁温度的合理匹配，一般规定主汽门前汽温应比高压内缸缸壁温度高高压内缸缸壁温度高50-10050-100。应采用低压微过热蒸汽应采用低压微过热蒸汽The Department Of power engineeringThe Department Of power engineering汽轮机启停概述汽轮机启停概述为减少冷态启动时进汽初始阶段，金属与蒸汽温度的失为减少冷态启动时进汽初始阶段，金属与蒸汽温度的失配，可以采用盘车预暖：在盘车状态下用阀门控制小汽配，可以采用

45、盘车预暖：在盘车状态下用阀门控制小汽量加热（中压缸通常从轴封处进汽），可避免金属温升量加热（中压缸通常从轴封处进汽），可避免金属温升率过大，直到到高压内缸壁温度大于率过大，直到到高压内缸壁温度大于150150再冲转。再冲转。为避免蒸汽过早进入湿蒸汽区，也为防止锅炉操作不为避免蒸汽过早进入湿蒸汽区，也为防止锅炉操作不当使蒸汽进入饱和区，造成凝结放热使放热系数增大当使蒸汽进入饱和区，造成凝结放热使放热系数增大甚至水冲击，蒸汽过热度不小于甚至水冲击，蒸汽过热度不小于5050。启动汽压应保证蒸汽有足够的加速能量，以快速通过启动汽压应保证蒸汽有足够的加速能量，以快速通过临界转速，并能使调节汽阀全开时可以

46、维持机组并网临界转速，并能使调节汽阀全开时可以维持机组并网并带少量负荷。以减少锅炉和旁路的操作。并带少量负荷。以减少锅炉和旁路的操作。对中间再热机组，特别是高中压合缸机组，为防止高中对中间再热机组，特别是高中压合缸机组，为防止高中压分缸处温差和热应力大，再热蒸汽温度不低于主蒸汽压分缸处温差和热应力大，再热蒸汽温度不低于主蒸汽温度温度30The Department Of power engineeringThe Department Of power engineering2 2凝汽器的真空凝汽器的真空凝汽式汽轮机启动时，都要求建立必要的真空。凝汽式汽轮机启动时，都要求建立必要的真空。一般要求

47、冲转前的真空应大于一般要求冲转前的真空应大于70KPa70KPa。启动时，真空也不需要太高，在其它冲转条件都具备时，启动时，真空也不需要太高，在其它冲转条件都具备时，若真空过高，则为等待形成真空而延长暖机时间。若真空过高，则为等待形成真空而延长暖机时间。汽轮机启停概述汽轮机启停概述中间再热机组冲转参数一般如下：主蒸汽压力为中间再热机组冲转参数一般如下：主蒸汽压力为1-1-4.2MPa4.2MPa，主蒸汽温度为，主蒸汽温度为250-320250-320。国产引进型。国产引进型采采用压力法滑参数启动时，主汽压为用压力法滑参数启动时，主汽压为4.12MPa，汽温，汽温320，过热度不低于，过热度不低

48、于56，但其最高温度不大于，但其最高温度不大于426，双管道蒸汽温度差不大于，双管道蒸汽温度差不大于17。主、再热。主、再热蒸汽温差，（高中压合缸）一般为蒸汽温差，（高中压合缸）一般为28，短时可达，短时可达42，最大不大于，最大不大于80。The Department Of power engineeringThe Department Of power engineering汽轮机启停概述汽轮机启停概述三、启动过程的主要阶段三、启动过程的主要阶段(1)启动前的准备阶段。启动前的准备阶段。为机组启动准备相应的条件，主为机组启动准备相应的条件，主要包括设备、系统和仪表的检查及试验；辅助设备、系

49、要包括设备、系统和仪表的检查及试验；辅助设备、系统的检查和启动；油系统的检查和试验；投入盘车；调节统的检查和启动；油系统的检查和试验；投入盘车；调节保护系统校验；汽源准备等工作。保护系统校验；汽源准备等工作。(2)冲转升速阶段。冲转升速阶段。在确保机组安全的条件下，当冲转条在确保机组安全的条件下，当冲转条件满足后，汽轮机进汽冲转，将转子由静止状态逐步升件满足后，汽轮机进汽冲转，将转子由静止状态逐步升速到额定转速的过程。速到额定转速的过程。(3)定速并网阶段。定速并网阶段。当转速稳定在同步转速，经全面检查当转速稳定在同步转速，经全面检查确认设备运转正常确认设备运转正常,并网功率运行。并网功率运行

50、。(4)带负荷阶段。带负荷阶段。在机组并网后，将机组的输出电功率逐在机组并网后，将机组的输出电功率逐渐增加至额定值，或某一要求的负荷稳定运行。渐增加至额定值，或某一要求的负荷稳定运行。The Department Of power engineeringThe Department Of power engineering汽轮机启停概述汽轮机启停概述四、汽轮机启动操作方式四、汽轮机启动操作方式采用自动程控启动方式时，采用自动程控启动方式时，ATC(ATS)系统处于控制状系统处于控制状态态。ATC(ATS)根据机组的状态，控制机组自动完成冲转根据机组的状态，控制机组自动完成冲转、升速、同步并网、

51、带初始负荷等启动过程。该控制系、升速、同步并网、带初始负荷等启动过程。该控制系统具有内部自诊断和偏差检测功能。当该系统发生故障统具有内部自诊断和偏差检测功能。当该系统发生故障时，能切换到手动控制方式，并发出报警信号。时，能切换到手动控制方式，并发出报警信号。采用操作员自动方式时，采用操作员自动方式时，DEH控制的控制的ATC系统不参与控系统不参与控制处于监视状态，由运行人员根据汽轮机本体状态和启动制处于监视状态，由运行人员根据汽轮机本体状态和启动操作规程，操作规程，给定转速给定转速的的目标值和变化率目标值和变化率，然后由，然后由DEH的基的基本控制系统按照运行人员给出的目标值和变化率自动完成本

52、控制系统按照运行人员给出的目标值和变化率自动完成冲转、升速、同步并网和带初始负荷的控制。冲转、升速、同步并网和带初始负荷的控制。The Department Of power engineeringThe Department Of power engineering汽轮机启停概述汽轮机启停概述汽轮机的阀门配汽方式有汽轮机的阀门配汽方式有单阀和顺序阀单阀和顺序阀两种，在机组启两种，在机组启动过程中，运行人员可以动过程中，运行人员可以根据实际运行需要根据实际运行需要对阀门配汽方对阀门配汽方式进行选择。式进行选择。采用手动方式时，采用手动方式时，由运行人员操作由运行人员操作“+-”按钮直接通过按钮

53、直接通过阀位多功能处理器控制机组启动。阀位多功能处理器控制机组启动。这种运行状态必须由有这种运行状态必须由有经验的运行人员，参照有关限制值和操作步骤，并结合电经验的运行人员，参照有关限制值和操作步骤，并结合电厂有关规程来控制机组。启动过程中运行人员必须严密监厂有关规程来控制机组。启动过程中运行人员必须严密监视视CRT显示的各种参数变化，监视报警信号，确保机组安显示的各种参数变化，监视报警信号，确保机组安全运行。全运行。The Department Of power engineeringThe Department Of power engineering汽轮机启停概述汽轮机启停概述五、机组启

54、动的前提条件五、机组启动的前提条件机组只有具备了下列条件后才可以进行启动操作：机组只有具备了下列条件后才可以进行启动操作：(1)机组各部套和系统均按要求安装完毕，联接牢固、无机组各部套和系统均按要求安装完毕，联接牢固、无松动与泄漏，清洁度均符合要求；各运动件动作灵活、无松动与泄漏，清洁度均符合要求；各运动件动作灵活、无卡涩。卡涩。(2)新机组安装完毕或运行机组大修结束后，在投运前抗新机组安装完毕或运行机组大修结束后，在投运前抗燃油和润滑油系统必须进行油冲洗，使油质满足要求。燃油和润滑油系统必须进行油冲洗，使油质满足要求。(3)需做单独试验的部套、系统必须试验合格，且满足运行需做单独试验的部套、

55、系统必须试验合格，且满足运行要求。要求。(4)机组配备的所有仪器、仪表、测点必须齐全，安装、接机组配备的所有仪器、仪表、测点必须齐全，安装、接线正确、牢固。所有仪器、仪表和电缆均检验合格。线正确、牢固。所有仪器、仪表和电缆均检验合格。The Department Of power engineeringThe Department Of power engineering(5)机组本体部分、管道及辅助设备等应按相关规定进行机组本体部分、管道及辅助设备等应按相关规定进行良好保温，保温层不得有开裂、脱落、水浸、油浸等现良好保温，保温层不得有开裂、脱落、水浸、油浸等现象存在，保温层与基础等固定件之间

56、应留有足够的膨胀间象存在，保温层与基础等固定件之间应留有足够的膨胀间隙。隙。(6)机组运行人员和维护人员必须熟悉各分管设备的位置机组运行人员和维护人员必须熟悉各分管设备的位置、结构、原理、性能、操作方式及紧急状态下的应急处、结构、原理、性能、操作方式及紧急状态下的应急处理方法等。理方法等。汽轮机启停概述汽轮机启停概述The Department Of power engineeringThe Department Of power engineering汽轮机启停概述汽轮机启停概述六、汽轮机的停机六、汽轮机的停机汽轮机停机是指机组由带负荷运行状态到卸去全部负荷汽轮机停机是指机组由带负荷运行状态

57、到卸去全部负荷、发电机从电网中解列、汽轮发电机组转子由转动至静、发电机从电网中解列、汽轮发电机组转子由转动至静止的过程。汽轮机停机过程是金属部件逐渐冷却的过程。止的过程。汽轮机停机过程是金属部件逐渐冷却的过程。1停机方式的分类停机方式的分类1）正常停机：）正常停机：是根据机组或外负荷的情况，主动进行的停机，它又分为是根据机组或外负荷的情况，主动进行的停机，它又分为滑参数停机和额定参数停机滑参数停机和额定参数停机。滑参数停机多用于需进行大修或小修而进行的停机滑参数停机多用于需进行大修或小修而进行的停机额定参数停机多用于调峰停机或短时间消缺额定参数停机多用于调峰停机或短时间消缺2）事故停机：）事故

58、停机：The Department Of power engineeringThe Department Of power engineering事故停机是指机组监视参数超限，保护装置动作或手动事故停机是指机组监视参数超限，保护装置动作或手动打闸，机组从运行负荷瞬间降至零负荷，发电机与电网打闸，机组从运行负荷瞬间降至零负荷，发电机与电网解列，汽轮机转子进入惰走阶段的停机过程。解列，汽轮机转子进入惰走阶段的停机过程。事故停机根据事故的严重程度又分为一般事故停机和紧事故停机根据事故的严重程度又分为一般事故停机和紧急事故停机，其主要区别在于机组解列时是否立即打开急事故停机，其主要区别在于机组解列时是

59、否立即打开真空破坏阀。紧急事故停机在停机信号发出后，立即破坏真空破坏阀。紧急事故停机在停机信号发出后，立即破坏真空。真空。汽轮机启停概述汽轮机启停概述2停机过程中应注意的问题停机过程中应注意的问题汽轮机的停机过程是机组从热态到冷态，从额定转速到汽轮机的停机过程是机组从热态到冷态，从额定转速到零转速的动态过程。在这个过中，如果运行操作不当，就零转速的动态过程。在这个过中，如果运行操作不当，就会造成设备的损坏，所以必须给予足够的重视。会造成设备的损坏，所以必须给予足够的重视。The Department Of power engineeringThe Department Of power eng

60、ineering汽轮机启停概述汽轮机启停概述在停机过程中，应严密监视机组的各种参数，如蒸汽参在停机过程中，应严密监视机组的各种参数，如蒸汽参数、转子的胀差、轴向位移、振动和热应力、轴承金属数、转子的胀差、轴向位移、振动和热应力、轴承金属温度和油温、油压等。温度和油温、油压等。停机过程中由于转子被冷却，会出现负胀差；停机过程中由于转子被冷却，会出现负胀差；汽轮机停机后，汽缸和转子的金属温度还较高，需要一汽轮机停机后，汽缸和转子的金属温度还较高，需要一个逐渐冷却的过程，此时，必须保持盘车装置连续运行个逐渐冷却的过程，此时，必须保持盘车装置连续运行，一直到金属温度冷却到，一直到金属温度冷却到1201