优化型百万机组控制系统设计方案R1(汽机厂)

1、优化型百万机组控制系统设计方案汽机及辅助系统自启动方案1 自动升速率和升负荷率的形成自启动的升速率和升负荷率的确定需从热应力计算得出，热应力计算是实现机组自启动的一个关键环节需要监测应力的地方初步定为高压主汽门阀壳，高压调门阀壳，高压汽缸，高压转子，中压转子高压主汽门阀壳，高压调门阀壳，高压汽缸的热应力通过内壁（热电偶测点）和50%处温度（热电偶测点）的有效温差和材料的许用温差做比较得出温度裕度。高压转子和中压转子由于一直是在转动的，所以需要计算取得，计算过程如下首先需确定高压转子和中压转子那个部位温度变化最剧烈，应力最大（比如60万机组是调节级后温度变化最大，百万机组的位置研究院已给出，第一

2、级动叶，通过涡壳内缸温度来反映，根据研究院提供的位置，测点已有）。然后采用转子温度分层迭代的方法进行转子一维温度场的计算将转子截面在径向平均分成N层，最内层为第1层，最外层为第N层，中间层为第n层；步骤一、计算转子t时刻表面温度；，其中，、：中间变量，、为常数，:转子最外层温度， ：时间，：迭代步长为1秒，：转子半径，：层间距，：转子热传导率，：转子密度， ：转子比热， ：调节级压力，：调节级后蒸汽温度，程序迭代初始值的各层温度为调节级后金属温度；步骤二、计算中间各层温度；，其中，、：中间变量，：中间各层t+1时刻温度， n：为中间层层数，：为所在层半径，程序迭代初始值的各层温度为调节级后金属

3、温度； 步骤三、计算最内层温度；：第一层t+1时刻温度：第二层t时刻温度：第三层t时刻温度；步骤四、计算平均温度计算转子每一时刻的平均温度的具体方式为：转子半径。步骤五 计算有效温差；计算温度场涉及到的汽机本体相关参数有：高压转子外直径， 高压转子内直径（已确定无中心孔） 中压转子外直径， 中压转子内直径（已确定无中心孔）高压转子材料特性： 密度 、比热、 泊桑比、 热传导率中压转子材料特性： 密度 、比热 、泊桑比、 热传导率转子、缸体、阀体的许用温差曲线算出转子的温度裕度后，机组温度裕度=Min（主汽门阀壳温度裕度，高压调门阀壳温度裕度，高压汽缸温度裕度，高压转子温度裕度，中压转子温度裕度

4、）当机组温度裕度为正时，按照研究院推荐的冷态、温态、热态升速率和升负荷率控制机组启动，当温度裕度为负时，升速率和升负荷率与温度裕度成正比。2 汽轮机组的自启动方案以下方案为初步，主机启动运行说明书定稿后还需做调整。首先是先自动启动下列系统：（下列子程序可一键启停）汽轮机润滑油系统；汽封系统；控制汽轮机蒸汽阀的EH 供油系统并使汽轮机达到汽轮机盘车运行。然后汽轮机组整套自启动（步骤）：第1步 检查阀位检查：主汽门和冷再热逆止阀关闭检查：调节阀和冷再热逆止门关闭检查：所有的抽汽逆止门关闭第3步： 打开疏水阀开启高压调门前的疏水阀开启中压调门前的疏水阀第4步：油泵试验&辅助系统检测第5步：检查开启高

5、压主汽门之前，为了避免高压调门阀体不适当的冷却，要求主蒸汽温度高于高压调阀阀体的温度一定的数值。（匹配准则）热态启动时检查：旁路前的主蒸汽、再热蒸汽过热度30K检查：油泵试验完成无故障检查：合格的蒸汽品质检查：汽缸无严重变形(汽缸上下温差)检查：汽轮机控制供油装置检查：汽轮机疏水检查：汽轮机供油系统检查：无停机条件检查：控制气系统运行检查：闭室循环水系统运行检查：汽封系统运行检查：主冷凝水系统运行第6步：打开中压主汽门前疏水阀第7步：完成汽轮机的主蒸汽管路和再热管路加热检查：主蒸汽过热度大于10K 超过30min在开启再热调门前，必须确保再热蒸汽管内无湿汽存在。检查：再热蒸汽过热度大于10K

6、超过30min或：如果相应再热主汽门的疏水阀打开，蒸汽已经强迫通过超过5 分钟，就可以假设再热蒸汽管不存在湿汽。检查：#1 再热调门前疏水阀打开检查：#2 再热调门前疏水阀打开检查：再热蒸汽压力5bar检查：从主蒸汽压力计算而来的饱和主蒸汽温度要比控制阀的阀体平均温度不能高太多。（匹配准则）第8步：打开主汽门前疏水阀第9步：开启主汽门检查：高排通风阀关闭第10步：检查开启调门前的合适蒸汽流量第11步：调门开启前检查：合格的蒸汽品质检查：冷凝器真空度0.2 bar 检查：汽缸无严重变形(汽缸上下温差)检查:高压缸上下温差30度检查:中压缸上下温差饱和蒸汽温度+X4（匹配准则）检查：在开启高压调阀

7、前，为了避免高压缸的冷却，设定一个相对于高压汽轮机的温度的最小主蒸汽温度（匹配准则）在开启中压调阀前，为了避免中压汽轮机的冷却，设置相对于中压汽轮机温度的最小过热温度同时必须保证蒸汽过热度最少在30K。检查：主蒸汽温度过热度30K检查：热再热温度过热度30K检查：高压叶片的温度保护未动作检查：汽轮机润滑油供油系统准备好检查：汽轮机供油系统OK检查：汽轮机润滑油温度37C检查：辅助系统OK检查：主汽门开检查：所有的主汽门开启第12 步：开启调门升速到暖机转速（例如400转）第13 步：保持暖机转速：增加汽轮机高压缸的暖机程度检查：主蒸汽温度和高压汽轮机的温度相匹配（匹配准则）检查：高压汽轮机前的主蒸汽温度过热度+30K检查：中压汽轮机前的热再热温度过热度30K检查：锅炉必须提供足够的蒸汽流量（选项）开启调门前，锅炉需要最少15的主蒸汽流量检查：主蒸汽流量15第14 步：升速到同步速度第15 步：关闭高压和中压缸前疏水第16步：检查：为了保证中压汽轮机充分暖机，保证再热蒸汽温度和中压转子的暖机程度十分匹配（匹配准则）第17步，同期第18步：并网，开调门带初负荷3 自动停机程序：第1 步：