联合循环发电设备的启动和停运课件

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燃气－蒸汽联合循环运行与维护华北电力大学能源与动力工程学院2022/12/181

燃气－蒸汽联合循环运行与维护华北电力2022/12/232燃气－蒸汽联合循环发电设备的启动和停运燃气轮机的启动燃气轮机的停运余热锅炉一汽轮机的启动余热锅炉一汽轮机的停运母管制余热锅炉的并汽无烟气旁路的联合循环启停特点2022/12/182燃气－蒸汽联合循环发电设备的启动和停运2022/12/233燃气轮机的启动燃气轮机的启动是指机组从静止零转速状态加速达到全速空载、并网、并带至满负荷的过程。燃气轮机启动方式一般可分为正常启动和快速启动；带负荷又分自动和手动方式。燃气轮机的启动过程可以自动按程序控制进行，亦可以分段进行。在调试过程中可以分段进行机组启动，而通常采用自动程序控制启动。2022/12/183燃气轮机的启动燃气轮机的启动是指机组从2022/12/234燃气轮机启动过程机组启动步骤：1）启动前的检查、准备阶段启动前的准备是一项内容繁多而又细致的工作。启动前，必须对设备系统进行详细全面地检查；确认设备具备启动条件和确定应该采取的措施，并进一步掌握设备现状和特性。当一切设备均处于预启状态时，方可开始启动操作。2022/12/184燃气轮机启动过程机组启动步骤：1）启动2022/12/235燃气轮机启动过程2）启动盘车

主机转子在静止状态，需要盘车装置有比较大的扭矩才能克服转子的惯性和静摩擦把转子缓慢转动起来。

检查机组动静部分有无摩擦和异声。通常规定燃气轮机启动前盘车系统必须至少连续运行1h。2022/12/185燃气轮机启动过程2）启动盘车2022/12/236燃气轮机启动过程3）冷拖、清吹盘车运行后，启动装置带动转子升速。清吹的目的是在机组点火之前，在一定的转速（约20％—25％n0）下，利用压气机出口空气对机组举行一定时间的吹扫，吹掉可能漏进机组热通道中的燃料气或因积油产生的油雾。2022/12/186燃气轮机启动过程3）冷拖、清吹2022/12/237燃气轮机启动过程清吹的时间要根据排气道的容积来选择，至少能将整个排气道体积三倍的空气吹除掉，这样可避免爆燃。如果余热锅炉无旁通烟囱，则每次点火前都应进行清吹，而且清吹时间要相对延长。冷拖还用于机组假启动或启动失败时，以及运行停机及熄火以后。在这些情况下冷拖的目的是吹掉燃烧室内的积油或冷却机组。2022/12/187燃气轮机启动过程清吹的时间要根据排气道2022/12/238燃气轮机启动过程4）点火、暖机清吹结束后，机组转速降至点火转速，可进行点火。点火转速ni一般为机组额定转速的15％—20％。为了保证点火成功，点火时给出的燃料行程基准FSR比较大，即相应的燃料量比较多，使燃烧室启动富油点火燃烧，而且点火装置连续点火30—60s。2022/12/188燃气轮机启动过程4）点火、暖机2022/12/239燃气轮机启动过程如果火焰探测器探测到燃烧室中的火焰，控制系统便发出暖机信号，使机组进入暖机阶段。暖机的目的是使高温燃气通道中受热部件、气缸与转子有一个均匀受热膨胀的时间，减少热应力，保证机组在启动过程中有良好的热对中，防止转子与静子之间出现过大的相对膨胀而发生动静碰擦，从而安全启动机组。在1min的暖机期间，燃料行程基准FSR从点火值降到暖机值，供入机组的燃料量比点火时要少。2022/12/189燃气轮机启动过程如果火焰探测器探测到燃2022/12/2310燃气轮机启动过程假启动用以在燃气轮机检修后，检查机组或燃料系统的密封性和工作情况。由启动机带动至燃油喷油点火转速时只让燃油系统喷油而不点火（切除点火电源开关）。假启动并不是每次正常启动所必需经过的步骤。2022/12/1810燃气轮机启动过程假启动2022/12/2311燃气轮机启动过程5）升速暖机阶段结束时，由暖机计时器发出信号，使机组进入升速阶段。燃料行程基准FSR由控制系统按控制规范的规定上升。启动机的功率和透平发出的功率会使机组转速迅速上升。2022/12/1811燃气轮机启动过程5）升速2022/12/2312燃气轮机启动过程随着机组转速的上升，通过压气机的空气流量增加，压气机出口压力也增加，供入机组的燃料量也增加，因此透平的输出功率也增大。当机组转速在启动机的帮助下上升到50％—60％n0的范围，且透平已有足够的剩余功率使机组升速时，启动机可以脱开而停止工作，这称为脱扣。脱扣之后燃气轮机靠自身加速至空载工况。2022/12/1812燃气轮机启动过程随着机组转速的上升，2022/12/2313燃气轮机启动过程2022/12/1813燃气轮机启动过程2022/12/2314燃气轮机启动过程6）全速空载机组转速达到95%n0时，运行转速继电器14HS投入发出信号，此时压气机防喘放气阀关闭，辅助滑油泵停止运转。机组继续加速进入全速空载状态运行，此时的机组转速略高于电网频率。在机组升速过程中应严密监视机组的振动情况，当转子通过临界转速时的最大振动值的变化是分析燃气轮机通流部分结垢或异常的最有效手段之一。2022/12/1814燃气轮机启动过程6）全速空载在机组升2022/12/2315燃气轮机启动过程2022/12/1815燃气轮机启动过程2022/12/2316燃气轮机启动过程燃气轮机投运时的标准启动曲线是比较和评价机组以后运行过程中参数变化的一个极好的参考标准。燃气轮机启动过程各个环节上的时间和转速以及燃料量信号、排气温度等均可自动记录下来。一旦这些系统和装置发生故障，通过启动过程中所记录的曲线，经过对比，能很快地找出故障所在部位或整定值的变化以及有关零件损坏情况。2022/12/1816燃气轮机启动过程燃气轮机投运时的标准2022/12/2317并网、带负荷1）同期阶段

当机组进入全速空载状态后，启动控制系统退出控制，机组进入同期控制。

所谓同期，就是发电机发出的交流电，其频率、电压和相位与电网的这三个参数相匹配。当同期条件满足时，发电机断路器自动闭合（称之为并网）。2022/12/1817并网、带负荷1）同期阶段2022/12/2318并网、带负荷2）带负荷

当机组完成同期并网后，机组转为转速控制。根据操作者指令，机组可以按如下方式带负荷：①如果运行人员没有下达带负荷指令，并网后，则机组自动加载到旋转备用负荷（典型值为5％额定负荷），以防止系统频率升高、机组逆功率保护动作。2022/12/1818并网、带负荷2）带负荷并网、带负荷2022/12/2319②如果选择自动带基本负荷运行指令，则机组按规定的升荷率自动加载。MS7001E燃气轮机加载满负荷时间为12min，加载过程机组仍为转速控制；当机组带满基本负荷，机组由转速控制进入温度控制状态。③如果选择中间某一负载值进行加载，则首先要向控制盘输入负载指令值，然后再按预选值进行加载，FSR逐渐增大，机组以规定的速率进行加载。并网、带负荷2022/12/1819②如果选择自动带基本负荷2022/12/2320二、并网、带负荷④当操作者选择手动加负载时，则通过发电机控制盘上调节速度控制整定点升/降按钮70RS/L4来进行。通常，手动加减负载的速率是自动加减负载速率的两倍。手动加载时其加载数值只能加到基本负载以内。2022/12/1820二、并网、带负荷④当操作者选择手动加2022/12/2321快速启动和快速加载启动燃气轮机的运行方式一般可分为应急型、尖峰负荷型、中间负荷型和基本负荷型四大类。它们的年运行时间数、年启动次数、每次的连续运行时间数以及启动加载时间，彼此都有很大差异。2022/12/1821快速启动和快速加载启动燃气轮机的运行2022/12/2322三、快速启动和快速加载启动担任应急或尖峰负载的燃气轮机，快速启动时需注意以下参数的调整。①重新调整点火转速信号的触发值，使其在10％—12％n0提前动作，进行点火；②减少或取消暖机时间；③提高升速时FSR的上升速率；④提高排气温度上升速率，典型值由2.8℃/s改为8.4℃/s；⑤提高机组加速率限制，典型值从1％n0/s改为2％n0/s。2022/12/1822三、快速启动和快速加载启动担任应急或2022/12/2323快速启动和快速加载启动快速启动对机组寿命不利，所以非不得已时一般不采用。快速加载启动，仅仅在加载时的加载速率与手动加载不同，而启动过程和正常启动是一样的。2022/12/1823快速启动和快速加载启动快速启动对机组2022/12/2324启动过程中参数的变化点火自持脱扣2022/12/1824启动过程中参数的变化点火自持脱扣2022/12/2325启动过程中燃气温度点火后不久出现峰值。排气温度变化要比缓慢。点火前透平中热部件是凉的，点火后透平入口温度突然升高时要吸热，使得排气温度变化较为平缓。点火成功后的透平入口温度有一突升，使得启动过程曲线向上弯曲，突增量越大启动可能越快，但机组容易发生喘振，部件热应力增大，热冲击严重。放气阀关闭后，使启动过程曲线出现突跳。

启动过程要限制透平入口温度，重型燃机启动过程透平入口最高温度要比低200-300˚C或更大。启动过程中参数的变化2022/12/1825启动过程中燃气温度点火后不久出现2022/12/2326启动过程中参数的变化2022/12/1826启动过程中参数的变化2022/12/2327升速过程中FSR两次减少：升速过程中原来冷的部件已经”吸足”了热量因而不再从燃气中热量吸收热量，稍小一点的FSR仍能满足机组加速的需要；机组到达运行转速之后不再继续升速，对透平输出功率要求减小。减小FSR有利于控制燃气温度不会急剧升高或急剧降低，避免受热部件热冲击。启动过程点火喷入燃料量较多，点燃后适当减少，之后随转速增加而增加。启动加速至空载工况，转速调节系统投入，燃料量降至空载值。启动过程中参数的变化2022/12/1827升速过程中FSR两次减少：启动过程中2022/12/2328透平入口温度和出口排气温度达到峰值下降的原因压气机在较低转速范围时，空气流量随着转速的升高增量较小，而燃料量在点火时的突增量大，并且随后燃料量还在增加，使得透平入口温度很快增加。压气机加速至较高转速范围内，空气流量随着转速的升高增量变大，但燃料量增加量与原来差不多，使得透平入口温度升高变慢。压气机进口导叶开启后空气流量突然增大，透平入口温度最终由升高变为降低而出现峰值。由于热部件的吸热作用，排气温度变化曲线较入口温度曲线变化平缓。启动过程中参数的变化2022/12/1828透平入口温度和出口排气温度达到峰值下2022/12/2329燃气轮机的停运燃气轮机发电机组从带负荷的正常运行状态转到静止状态的过程称为停机。停机过程实质上是燃气轮机各金属部件的冷却过程，起主导作用的是停止向燃气轮机燃烧室供给燃料的过程。燃气轮机的停运方式1)正常停机。亦称热态停机，既不同于燃气轮机点火前（冷拖时）停机，又区别于紧急停机。2022/12/1829燃气轮机的停运燃气轮机发电机组从带负2022/12/2330当接到电网调度命令或运行中发现影响正常运行的故障，但尚不需采取紧急停机时，可以进行正常停机。停机过程中逐步减少燃料量，直到较低转速才切断燃料。减速过程中燃气温度不断降低，热部件中产生与加速过程时作用方向相反的暂时热应力，减速越快，该热应力也越大。一般的重型燃气轮机都以暂时热应力来限制减载的速度。燃气轮机的停运2022/12/1830当接到电网调度命令或运行中发现影响正2022/12/23312)自动停机在运行中，控制系统检测到某些可能会影响机组的正常、安全运行的因素时，如压气机进气滤网压差高、轴承振动传感器失效等，自动触发燃气轮机的减负载、停机程序。3）保护跳机在运行中，控制系统检测到某些危及机组安全运行的因素时，自动切断燃料供给，机组迅速停机。超速、超温、振动、熄火保护和燃烧监测保护系统动作，以及滑油母管压力和控制油工作压力降至最低值、润滑油母管温度高于上限值、机组各舱室发生火灾时等燃气轮机的停运2022/12/18312)自动停机3）保护跳机在运行中，控2022/12/23324）紧急停机在运行中，发现某些危及人身、设备安全运行的因素时，立即手动切断机组燃料供给，迅速停机的过程。正常停机和紧急停机过程除切断供给燃料的时间不同外，停机速度快慢相应地也不同，其他过程完全相同。燃气轮机的停运2022/12/18324）紧急停机正常停机和紧急停机过程除2022/12/2333正常停机程序正常停机包括停机前的准备工作、减负载、解列及降低转速等过程。燃气轮机的停运2022/12/1833正常停机程序燃气轮机的停运2022/12/2334当发电机负载减至零出现逆功率时，逆功率继电器动作，发电机断路器跳闸，发电机与电网解列。这以后FSR继续降低，机组开始减速。转速下降至95％n0或以下值，转速继电器14HS返回，压气机防喘放气阀打开，压气机可转导叶角度逐渐关小，辅助润滑油泵、辅助液压油泵、辅助雾化空压机等辅助设备投入工作。2022/12/1834当发电机负载减至零出现逆功率时，逆功2022/12/23351、正常停机的程序在正常情况下，FSR逐渐下降，直至降到约20％n0转速或火焰探测器指明熄火时，主保护逻辑L4置O，FSR箝位至零，关闭截止阀而切断燃料，主燃油泵离合器20CF失电脱开，机组则进人惰走。正常停机程序较之以前用转速降至95％n0或46％n0时切断燃料供应有较大改进，后者处于较高转速，熄火时热通道温度也较高，因而热应力也更大。当转速降至“零”转速时，盘车装置投运，机组开始冷机程序。2022/12/18351、正常停机的程序在正常情况下，FS2022/12/23361）检查机组各部位振动情况、内部声音以及润滑油母管油压。2）记录机组熄火转速和惰走时间（正常停机时燃气轮机熄火至盘车投入的时间）。情走时间的长短可以判断燃气轮机设备的某些性能，并可以检查设备的某些缺陷。3）自动投入盘车后，加强监视转子转动情况，倾听机组内部声音，并注意烟囱的冒烟情况，防止燃油漏入燃烧室贴壁自燃。停机过程中注意的事项2022/12/18361）检查机组各部位振动情况、内部声音2022/12/2337冷运转时，机组仅由启动机带动，达到规定转速后运转10min左右，然后停运启动机，测定惰走时间。如果测得的时间不小于允许的正常数值，就表明内部没有增大阻力的异常情况。冷拖停机2022/12/1837冷运转时，机组仅由启动机带动，达到规2022/12/2338手动紧急停机的条件

1）运行参数达到跳机限额，而自动保护装置拒动；

2）机组内部有明显的金属撞击声；

3）机组任何一轴承断油或冒烟时；

4）压气机发生喘振；

5）轮机间燃油管路大量漏油；

6）机组突然发生强烈振动，振动值突增12.7mm／s；

7）运行中烟囱大量冒黑烟，机组燃烧恶化；

8）发生其他危及人身和设备安全的情况时。手动紧急停机2022/12/1838手动紧急停机的条件手动紧急停机2022/12/2339操作及注意事项1）可按压Mark－V控制盘上紧急停机按钮。若在辅机间则扳动手动紧急事故跳闸装置或手击危急遮断器杆，均能使机组立即停机。2）机组紧急停机，主保护逻辑L14立即转“零”，FSR降到0，发电机断路器跳闸，机组熄火。3）如属轮机转动部分故障，停机后，不应投入盘车。．4）紧急停机后，查明原因，正确处理。2022/12/1839操作及注意事项2022/12/23401）正常停机要立即进行盘车冷机，防止转子弯曲和叶片变形。2）在冷机状态任何时刻，机组可以启动、带负荷。3）盘车过程中转子缓慢冷却，一般情况下不少于24h，直到透平轮机间温度低于60℃后，可以停止盘车。冷机过程中不可打开燃气轮机舱室门或打开保温板来加速冷却。冷机2022/12/18401）正常停机要立即进行盘车冷机，防止2022/12/2341余热锅炉－汽轮机的启动余热锅炉－汽轮机的启动是指把燃气轮机的排烟引入余热锅炉，产生参数合格的蒸汽，冲转汽轮机升速、并网，并将负载逐渐增加到额定负载的过程。在启动过程中，各部件的金属温度将发生剧烈的变化，即从冷态或温度较低状态加热到对应负荷下运行的高温工作状态，故启动过程实质上是对金属部件的加热过程。2022/12/1841余热锅炉－汽轮机的启动余热锅炉－汽轮2022/12/2342一、余热锅炉一汽轮机的启动方式为了在启动过程中将余热锅炉一汽轮机各部件的温差、汽缸与转子的胀差等控制在规定范围内，以减小各部件的热应力和热变形，并且在保证安全的条件下尽量缩短启动时间，就需要制订合理的启动方式。2022/12/1842一、余热锅炉一汽轮机的启动方式为了在2022/12/2343按启动过程中主蒸汽的参数是否变化划分额定参数启动在整个启动过程中，从冲转直至机组带额定负载，电动主汽阀前的主蒸汽参数始终保持额定值。缺点是蒸汽与汽轮机金属部件间的初始温差大、冲转流量小、调节汽阀节流损失大，调节级后温度变化剧烈，零部件受到较大热冲击。为了设备安全，必须加长升速和暖机时间等。额定参数启动一般适用于昼开夜停调峰运行的余热锅炉一汽轮机，尤其是采用母管制供汽的汽轮机。启动方式分类2022/12/1843按启动过程中主蒸汽的参数是否变化划分2022/12/2344（一）按启动过程中主蒸汽的参数是否变化划分滑参数启动启动时电动主汽阀前的主蒸汽参数随机组转速或负载的变化而滑升，汽轮机定速或并网后，调节汽阀处于全开状态。经济性好，部件加热均匀，故在单元制供汽的余热锅炉－汽轮机中采用。根据汽轮机在冲转时主汽阀前的压力大小又可分为滑参数压力法启动和真空法启动。2022/12/1844（一）按启动过程中主蒸汽的参数是否变2022/12/23451）真空法启动余热锅炉启动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、疏水阀全部关闭。汽轮机抽真空一直抽到汽包。余热锅炉升压产生蒸汽后，直接冲动汽轮机转子，此时主汽阀前仍处于真空状态，故称真空法，汽轮机的升速和带负载均由余热锅炉的烟气挡板或燃气轮机调整控制。2022/12/18451）真空法启动2022/12/23462）压力法启动余热锅炉启动前汽轮机主汽阀和调节汽阀处于关闭状态，只对汽轮机抽真空；锅炉启动升压后，待主汽阀前蒸汽参数达到一定值时开始冲动转子，冲转过程一般均由汽轮机调节汽阀控制，蒸汽参数不变。并网后随主汽参数提高逐渐增加负载。2022/12/18462）压力法启动2022/12/23472、滑参数启动二者对比从理论上讲，真空法滑参数启动可以最大限度地减少蒸汽对汽轮机受热部件的热冲击，且操作简单。但是在余热锅炉控制不当时，可能使蒸汽带水，进入汽轮机，造成水冲击事故而损坏设备。此外，需要抽真空的系统庞大，不易控制转速等。因此，目前大容量联合循环机组广泛采用压力法滑参数启动。2022/12/18472、滑参数启动二者对比2022/12/2348（二）

1）按启动前汽轮机金属温度（内缸或转子表面的温度）水平分冷态启动。金属温度低于满负载时金属温度的40％或低于150－180℃以下者。温态启动。金属温度介于满负载时金属温度的40％－80％或介于180－350℃者。热态启动。金属温度高于满负载时温度的80％或高于350℃以上者。极热态启动。有的还把金属温度高于450℃时称为极热态启动。按启动前汽轮机金属温度水平分2022/12/1848（二）1）按启动前汽轮机金属温度（2022/12/2349（二）按启动前汽轮机金属温度水平分2）按照启动前余热锅炉汽包的压力分冷态启动。汽包没有压力的启动方式。温态启动。汽包压力小于50％额定压力的启动方式。热态启动。汽包压力大于50％额定压力的启动方式。2022/12/1849（二）按启动前汽轮机金属温度水平分22022/12/2350根据余热锅炉和汽轮机各自所处的状态，单元机组启动方式的选择原则

1）余热锅炉、汽轮机均处于冷态时，机组按冷态方式启动。

2）余热锅炉、汽轮机均处于热态时，机组按热态方式启动。

3）余热锅炉处于冷态，而汽轮机处于热态时，余热锅炉用冷态方式选择升压率。机组的冲转时间、初负载暖机时间、升负载率按照热态启动方式选择。2022/12/1850根据余热锅炉和汽轮机各自所处的状态，2022/12/2351按照联合循环发电机组配置方式可分为单轴机组的启动方式和分轴机组的启动方式。单轴机组还可分为：①燃气轮机与汽轮机通过刚性联轴器连接的同步启动方式；②通过3s联轴器连接的燃气轮机与汽轮机彼此独立的顺序启动方式。顺序启动方式与分轴机组的启动方式相似。按燃气轮机与余热锅炉－汽轮机的配置方式划分2022/12/1851按照联合循环发电机组配置方式可分为单2022/12/2352

二、滑参数启动一般都采用机炉联合启动的方式，在启动过程中，余热锅炉蒸汽参数逐渐升高，汽轮机就用参数逐渐升高的蒸汽来暖管、暖机、升速、带负载，直至蒸汽参数达到额定值时，汽轮机可带到满负载或预定的负载，加快了联合循环机组的启动速度。滑参数启动不仅适用于单元制的余热锅炉－汽轮机系统，而且也可用于切换母管制系统的余热锅炉－汽轮机系统。启动时要将启动机炉切换成独立单元。余热锅炉－汽轮机的冷态滑参数启动2022/12/1852二、滑参数启动一般都采用机炉联合启2022/12/2353余热锅炉－汽轮机的冷态滑参数启动余热锅炉启动余热锅炉上水当余热锅炉全部检查完毕，且确认整个机组具备启动条件时才能进行上水。上水温度和速度冷态上水温度与汽包壁金属温差应不大于40℃，尽量采用正温差。上水温度与汽包壁温度之间差值超过40℃或更高，会产生较大温差，从而产生较大的附加应力，使汽包、联箱弯曲变形和管座焊日产生裂纹。2022/12/1853余热锅炉－汽轮机的冷态滑参数启动2022/12/2354产生汽包壁温差的因素还与上水的速度有关。上水的速度越快，产生的温差就越大，要控制上水时间。但上水的时间又与上水温度有关，若上水温度与汽包壁温差很小，上水速度可以适当加快。水质的要求余热锅炉上水应为除氧除盐水。在余热锅炉上水前，锅内系统充满了空气，一般进人汽包的水温只有50－60℃，水与空气接触后，氧便或多或少的溶解于水中，从而引起锅炉金属的氧腐蚀。若余热锅炉启动前炉水水质不合格，应将存水放尽，重新上合格的水。2022/12/1854产生汽包壁温差的因素还与上水的速度有2022/12/2355水位的要求余热锅炉在升压、升温的过程中，蒸发器中的炉水受热要膨胀，水将产生汽化，汽包水位就会逐渐上升。一般余热锅炉上水至汽包正常水位线下700mm左右，该水位又称为启动水位。2022/12/1855水位的要求2022/12/2356启动初期是一个非常不稳定的运行阶段，为确保余热锅炉设备的安全运行，锅炉受热前，应将各联锁、保护全部投入。为彻底清除可能残存在烟道内的可燃气体，防止燃气轮机点火时发生爆燃，余热锅炉启动前应进行彻底通风吹扫工作，通风时间应大于5－10min。强制循环余热锅炉在启动前先建立正常的水动力循环，即锅炉汽包进至启动水位后启动循环泵，使蒸发器水管内建立较高的质量流速，然后再进行锅炉的受热、升温、升压；余热锅炉启动、升压2022/12/1856启动初期是一个非常不稳定的运行阶段，2022/12/2357利用水的强制循环可使各受热部件得到均匀加热，使汽包内壁的温度能保持与汽水混合物的温度大致相同，从而保证在启动时汽包壁温均匀，避免了自然循环锅炉启动时汽包上下壁温差的限制，可以大大提高低负荷时锅炉启动速度；自然循环锅炉则利用余热锅炉吸热后产生的汽水比重差建立循环，由于汽水密度差相对较小，要想建立可靠的水循环比较困难，启动速度受到制约。2022/12/1857利用水的强制循环可使各受热部件得到均2022/12/2358余热锅炉各部分逐渐受热，蒸发受热面和其中炉水的温度也逐渐升高。水开始汽化后，汽压也逐渐升高，从余热锅炉受热直到汽压升至工作压力的过程，称为升压过程。水和蒸汽在饱和状态下，温度和压力之间存在一定的对应关系，所以，蒸发设备的升压过程也就是温升过程。通常以控制升压速度来维持温升速度的大小。因为温差过大会产生较大的热应力而引起设备发生变形，故升压速度不可能太快。2022/12/1858余热锅炉各部分逐渐受热，蒸发受热面和2022/12/2359升压初期，烟气充满程度较差，故受热面的加热不均匀程度较大。又由于受热面和炉墙温度较低，故受热面内产汽量少，不能从内部促使受热面均匀受热。因而，蒸发设备的受热面，尤其是汽包，容易产生较大的热应力。所以，升压过程的开始阶段温升速度比较慢。另一方面，压力愈低，升高单位压力时相应饱和温度的上升速度愈大。因此，开始的升压应特别缓慢。在升压的后阶段，汽包的上、下壁温差已大为减小，升压速度可以比开始升压初期阶段快些，但由于压力升高产生的应力也较大，后阶段的升压速度也不应超过规定的升压速度。2022/12/1859升压初期，烟气充满程度较差，故受热面2022/12/2360（二）锅炉启动、升压如比利时CMI公司170t／h强制循环余热锅炉在启动过程中升压速率规定：当汽包压力小于1.5MPa时，升压率小于0.3MPa/min；当汽包压力大于1.5MPa时，升压率小于0.4MPa/min。荷兰NEM公司170t／h强制循环余热锅炉只规定冷态启动升压率小于0.3MPa/min。2022/12/1860（二）锅炉启动、升压如比利时CMI公2022/12/2361（二）锅炉启动、升压余热锅炉启动、升压过程中注意事项在锅炉升压过程中，还应注意汽包上下壁温差和各受热面的膨胀情况是否正常，启动前后均应记好各部位的膨胀指示值，并且分析膨胀值是否正常。在升压过程中，除严格按规定的升压、升温曲线进行外，还应注意保护设备的安全。

升压过程中对汽包的保护锅炉的启动过程中，汽包的受热是不均匀的，汽包壁的温度是不断变化的。2022/12/1861（二）锅炉启动、升压余热锅炉启动、升2022/12/2362（二）锅炉启动、升压在锅炉进水时，汽包下半部壁温高于上半部壁温。余热锅炉受热后，水温逐渐上升，产生蒸汽。自然循环余热锅炉启动初期产汽量较少，水循环不良，汽包内的水流动很慢，由于蒸汽凝结时的放热系数要比汽包下半部水的放热系数大几倍，故汽包上半部温升较快。上半部壁温由低于下半部很快变为高于下半部壁温，因而，形成汽包壁温上部高下部低的温差，使汽包趋向于拱背状的变形，这样就必然产生热应力，上部金属受轴向压应力，下部金属受轴向拉应力。上下温差愈大，则热应力也愈大。一般规定，汽包上下金属的温差不许超过40℃。2022/12/1862（二）锅炉启动、升压在锅炉进水时，汽2022/12/2363（二）锅炉启动、升压防止余热锅炉启动汽包温差过大的主要措施：严格控制升压速度，尤其是低压阶段的升压速度应力求缓慢。这是防止汽包温差过大的重要的和根本的措施。在升压过程中，若发现汽包温差过大时，应减慢升压速度或暂停升压。控制升压速度的主要手段是控制烟气挡板的开度和调节燃气轮机的负载。此外，还可调节主蒸汽旁路的开度。升压初期汽压上升要稳定，尽量不使汽压波动太太。因低压阶段，汽压波动时饱和温度变化率很大，饱和温度变化大必将引起汽包温差大。尽量提高给水温度。给水温度低，则进入汽包的水温也较低，会使汽包上、下壁温差大。2022/12/1863（二）锅炉启动、升压防止余热锅炉启动2022/12/2364（二）锅炉启动、升压

升压过程中对过热器的保护余热锅炉在冷态启动前，过热器管内没有蒸汽流动，过热器处于干烧的状态，而起压后低温蒸汽又对受热面快速冷却，将造成交变的应力疲劳损伤。一般规定，在余热锅炉蒸发量小于10％额定蒸发量时，必须限制燃气轮机排烟温度不超过过热器金属温度允许值。随着汽包压力的升高，过热器内蒸汽流量增大，管壁逐渐得到良好的冷却，这时可逐渐提高烟温。2022/12/1864（二）锅炉启动、升压升压过程中对过2022/12/2365（二）锅炉启动、升压升压过程中对水位的控制余热锅炉在启动过程中，汽包水位会发生很大的变化，在启动过程中应严密监视。在升压过程中，有一些操作对水位会产生影响，如燃气轮机升负载、烟气挡板开大、汽轮机冲转和校验安全阀时，都会引起水位上升。在进行这些操作时，应提前有所准备，可将水位维持低一些，密切监视水位，当发现水位上升时，不要大量减少给水量，因此时水位上升是虚假水位，应及时补水，以保持水位正常。2022/12/1865（二）锅炉启动、升压升压过程中对水位2022/12/2366（二）锅炉启动、升压省煤器的保护启动初期，余热锅炉只是间断的给水，在停止给水时，省煤器内局部的水可能汽化，甚至产生汽蚀。间断给水时省煤器的水温也就间断地变化，使管壁金属产生交变的热应力，从而影响金属和焊缝的强度。为了保护省煤器，大多数锅炉都装有再循环管。当停止给水时，开启再循环管上的再循环门，使汽包与省煤器之间形成自然水循环回路，以冷却省煤器。或从省煤器出口至除氧器装有一根再循环水管，这样，在整个启动期间就可使省煤器得到较好的冷却。2022/12/1866（二）锅炉启动、升压省煤器的保护2022/12/2367（三）暖管暖管用新蒸汽逐渐加热汽轮机电动主汽阀前主蒸汽管道的过程，称为暖管。电动主汽阀后至自动主汽阀前一段主蒸汽管道的暖管，通常与启动暖机同时进行。暖管过程中，必须严格控制金属管壁的温升速度，并随管壁温度的升高逐渐提高蒸汽压力，以保证管道均匀膨胀。若管壁温升速度过快，管道内蒸汽压力提高过急，会导致蒸汽与管壁温差及放热系数增大，造成管壁热应力增大。2022/12/1867（三）暖管暖管2022/12/2368（三）暖管暖管所需时间取决于管径尺寸、管道长短及壁厚、管子材料和蒸汽参数的高低等因素。一般中参数联合循环汽轮机的暖管时间为20－30min，高参数联合循环汽轮机为40－60min。暖管通常可分两步进行，即低压暖管和升压暖管。暖管压力一般由主蒸汽管道上的旁路阀和烟气挡板的开度或燃气轮机负载来控制。低压暖管采用低压力、大流量的蒸汽进行，一般维持在0.25-0.3MPa压力，大功率汽轮机维持在0.5-0.6MPa压力。管道内壁的温升速度一般控制在15-20℃/min。当管壁温度升高到上述压力下的饱和温度时，低压暖管即可结束。2022/12/1868（三）暖管暖管所需时间取决于管径尺寸2022/12/2369（三）暖管升压暖管是通过逐渐提高蒸汽的压力和温度来进行的，直至蒸汽参数达到额定值时，暖管即告结束。升压速度取决于管道强度所允许的温升速度,一般中参数汽轮机为25-30℃/min，高参数汽轮机则不超过20℃/min。在暖管的初始阶段，疏水量大，疏水不能及时排走，积存于管内不仅影响传热效果，而且可能引起管道的水冲击，造成阀门、管道法兰的损坏。如果疏水进入汽缸内，还会发生更严重的水冲击事故。随着金属受热程度的增大，凝结的疏水量渐趋减少，疏水阀也应逐渐关小。当汽轮机冲转后或投入旁路后，锅炉侧主汽管道疏水可全部关闭，汽轮机侧疏水视情适当关小。2022/12/1869（三）暖管升压暖管是通过逐渐提高蒸汽2022/12/2370（三）暖管暖管过程中应注意管内汽流声音是否平稳，管道及其支吊架膨胀是否正常。如有异常情况，应停止暖管并分析原因设法消除异常情况后再进行暖管。暖管时应缓慢进行，不许采用倒暖管，防止疏水倒流产生冲击。当汽轮机主汽阀前的汽温汽压达到冲转要求值时，蒸汽管道暖管完毕，汽轮机冲转前的一系列准备工作做好，即可开始进行汽轮机的冲转、升速。2022/12/1870（三）暖管2022/12/2371（四）汽轮机冲转、升速暖管汽轮机冲转、升速联合循环汽轮机的冲转一般用主蒸汽调节汽阀控制冲转。现代大型联合循环汽轮机的冲转过程通常由自动控制系统完成，启动过程中运行人员也可以进行干预。冲转时蒸汽参数的选择为了减缓冲转时产生的热冲击，冲转时宜采用放热系数较小的低压过热蒸汽，以便与汽轮机金属温度合理匹配。同时，在保证允许的金属温度变化率的条件下，低参数蒸汽将有较大的流量，使得机组可以很快达到并网带负载的条件。2022/12/1871（四）汽轮机冲转、升速暖管汽轮机冲转2022/12/2372（四）汽轮机冲转、升速汽轮机冲转时要求的蒸汽压力大约为20％－30％的额定值，蒸汽压力太低会使冲转动力不够，压力太高则节流损失大。冲转蒸汽温度要高于对应压力下的饱和温度50℃，是微过热蒸汽，同时还要求高于汽轮机汽缸、转子的温度。汽轮机冷态启动时冲转蒸汽参数约为Ps＝1.5—2.5MPa，Ts>250—300℃。对联合循环余热锅炉来说，汽压通常能较早地达到这个要求，而汽温则因主蒸汽管道的长短而异,一般可用开大旁路的办法适当减缓升压速度，以等待汽温的升高，同时也可以保护过热器和再热器。2022/12/1872（四）汽轮机冲转、升速汽轮机冲转时要2022/12/2373（四）汽轮机冲转、升速对于具有高压和中、低压两级旁路的系统，在汽轮机冲转之前，通常是高压旁路（一级旁路）全开，中、低压旁路（二级旁路）开20％－50％。再热汽压升到0.2MPa时，关闭再热器空气门及疏水门。汽轮机冲转后，随着汽轮机用汽量的增加，逐渐关小高压和中、低压旁路。冲转前真空建立过低时会增加冲转所需蒸汽量，增大摩擦鼓风损失，排汽缸温度升高，热膨胀过大将在转子中心引起振动以及损坏真空表计等。真空过高时，蒸汽焓降增大，冲转时会使汽轮机转速发生较大变化，不易控制；另外，冲转所需的蒸汽量将减少，影响汽缸加热效果，尤其对低压缸更为不利。2022/12/1873（四）汽轮机冲转、升速对于具有高压和2022/12/2374（四）汽轮机冲转、升速升速的操作转子一旦转动后，应立即关小或关闭冲转的阀门，保持转速在300－500r/min下对机组进行听音等全面检查，确信无异常后，方可重新开启冲转阀门，进行低速暖机。对于单轴联合循环发电机组，为了防止汽轮机的通流部分因摩擦鼓风而发热，在燃气轮机点火的同时，必须向汽轮机喷注一定数量的冷却用蒸汽。也有的大型联合循环发电机组用辅助蒸汽冲转汽轮机，带动燃气轮机升速启动。2022/12/1874（四）汽轮机冲转、升速升速的操作2022/12/23752、升速的操作为防止各部件受热不均产生过大的热应力和热变形，在冲转后的升速过程中，需要有一定时间的暖机。暖机一般分为低速暖机（200－500r/min）、中速暖机（1000－1400r/min）和高速暖机（2200－2400r/mln）。低速暖机对中参数汽轮机约为20－30min，高参数汽轮机由于此时暖机进汽量少，放热系数小，加热作用不大，仅是作为冲转后进行全面检查的一个阶段，因此时间较短。2022/12/18752、升速的操作为防止各部件受热不均2022/12/23762、升速的操作中速暖机对高参数汽轮机大约需要15mim左右，中、低参数汽轮机可稍短些。因为大多数高参数汽轮机为挠性转子，中速暖机后要通过临界转速，若中速暖机不充分，高速暖机时金属温升率就可能过高。对挠性转子的汽轮机，在中速暖机结束之后，应增大进汽量，使汽轮机迅速通过轴系各阶临界转速。由于此时转速变化较快，进汽量变化较大，容易使金属部件产生较大温差。为避免其温差引起过大热应力，使各部件膨胀不匀而引起振动，当汽轮机通过临界转速后，应立即进行高速暖机。高参数汽轮机的高速暖机时间大约为30min。2022/12/18762、升速的操作中速暖机对高参数汽轮2022/12/23772、升速的操作升速过程注意事项汽轮机启动过程中，不仅转速发生变化，而且各部分金属温度也在逐渐升高。这个过程能否正确进行，将对汽轮机各个部件的热膨胀、热变形、热应力和振动等都有直接影响。在升速暖机过程中，应严格控制金属的温升率，即控制升速速度。对中参数汽轮机按5％－10％n0/min升速。对高参数汽轮机，按2－3％n0/min进行升速。2022/12/18772、升速的操作升速过程注意事项2022/12/23782、升速的操作升速时要监视汽轮机温度变化情况，一般以启动过程中温度变化比较剧烈的进汽室下汽缸内壁温度（或上下缸的平均温度）作为启动过程中金属温度的监视指标。升速暖机过程中还应严密监视机组的振动情况，当暖机不足（升速过快），引起各部件变形过大或中心偏移时，都会使机组振动异常。汽轮机定速后，应对各项监视指标进行全面检查，并进行调节及保护系统的静态试验。当确信一切正常且试验合格后，方可将机组并列和携带负载。2022/12/18782、升速的操作升速时要监视汽轮机温2022/12/2379汽轮机与电网并列后，应立即带上少量负载而不宜在空负载下运行时间过长。因为在空负载时通过汽轮机的蒸汽量太少，不足以将转子转动时摩擦鼓风产生的热量带走，会使排汽缸温度升高乃至超过允许值。汽轮机金属温度的升高速度与负载的增加速度成正比，所以加负载过程中控制金属温升率就归结为控制汽轮机的加负载速度。允许的加负载速度取决于最危险区（通常指进汽室附近）金属的允许升温速度，一般中参数汽轮机为5％－10％n0/min，高参数汽轮机为3％－8％n0/min.汽轮机并列和带负载2022/12/1879汽轮机与电网并列后，应立即带上少量负2022/12/2380（五）并列和带负载在汽轮机从空负载至满负载的加负载过程中，除应严格控制金属温升率外，还应在几个不同负载阶段停留一段时间进行暖机，以控制各部件的温差不致过大。2022/12/1880（五）并列和带负载在汽轮机从空负载至2022/12/2381（六）二次蒸汽的供汽多压联合循环的低压部分在启动时，达到全压所需要的时间要比置于上游的高压部分所需的时间长。因此，二次蒸汽通常是在汽轮机并网后加负载过程中并入汽轮机的。为避免汽缸本体热变形的影响，通常要求在低压进汽处主流蒸汽温度和低压补汽温度的差别不能超过50℃。二次蒸汽并汽2022/12/1881（六）二次蒸汽的供汽二次蒸汽并汽2022/12/2382（七）单轴联合循环机组的启动单轴联合循环机组的启动利用变频器启动的GT／ST同步启动方式VEGA109F单轴燃气－蒸汽联合循环机组的冷态启动曲线。该机组通过变频器借助于同步发电机作为启动机。余热锅炉是三压再热式循环系统。2022/12/1882（七）单轴联合循环机组的启动单轴联合2022/12/23831、利用变频器启动的GT/ST同步启动方式2022/12/18831、利用变频器启动的GT/ST同步启2022/12/23841、利用变频器启动的GT/ST同步启动方式首先用变频器和同步发电机把整个转子升速到20％n0，在此转速下对燃烧室和余热锅炉清吹5min左右。随后把转子的转速降至10％n0左右，在第8min时向燃气轮机喷入燃料点火启动。到第22min时转子达到额定转速，历时共12min，即增速率为250r/min。此后，燃气轮机同步并网，并开始携带负载。为了防止汽轮机的通流部分因摩擦鼓风而发热，在向燃气轮机喷入燃料点火的同时，必须向汽轮机喷注一定数量的冷却蒸汽。2022/12/18841、利用变频器启动的GT/ST同步启2022/12/23851、利用变频器启动的GT/ST同步启动方式当燃气轮机并网后，大约在2.5min内带上燃气轮机自身基本负载PGT的20％，其增负载速率为8%PGT/min。带少量负载的目的是为了维持较低的透平排气温度T4*（390℃），以避免余热锅炉启动过程的热冲击。在20%PGT

负载工况下维持运行40min，以便使余热锅炉缓慢地升压。在升压过程中，余热锅炉的高压和中压蒸汽的压力和温度都能达到稳定状态。高压蒸汽的参数为5.5MPa/360℃，中压蒸汽的参数为1.2MPa／330℃。2022/12/18851、利用变频器启动的GT/ST同步启2022/12/23861、利用变频器启动的GT/ST同步启动方式升压过程结束后，燃气轮机的功率仍然维持为20%PGT不变。在机组启动后的第65min左右，可以把高压蒸汽和中压蒸汽供入汽轮机，使其逐渐携带负载。在15min之内汽轮机的功率增至自身额定功率PST的15％。在此负载工况下燃气轮机和汽轮机均维持恒定负载运行20min，使汽轮机进行暖机，以便下一步加负载。在这个阶段内燃气轮机的排气温度恒定为390℃，蒸汽的参数则继续恒定为5.5MPa／360℃和1.2MPa／330℃。2022/12/18861、利用变频器启动的GT/ST同步启2022/12/23871、利用变频器启动的GT/ST同步启动方式从机组启动后的第100min开始，燃气轮机可以逐渐增加负载，相应地汽轮机的负载也随之增升，大约要耗费70min，才能使燃气轮机的功率由20%PGT增至基本负载，汽轮机的功率则由15%PST增至满负载。当燃气轮机的功率增加时，燃气轮机的排气温度首先增高，相应地高压蒸汽和中压蒸汽的温度也逐渐地按线性关系增高。但高压蒸汽的压力PHP和中压蒸汽的压力PIP却仍然维持恒定不变，PHP一直要恒定到第125min时为止，而PIP则要恒定到第112min时为止。大约到燃气轮机的负载达到50%PGT左右时，高压蒸汽和中压蒸汽的压力和温度都将随燃气轮机负载的增加而不断地按线性关系增加。2022/12/18871、利用变频器启动的GT/ST同步启2022/12/2388大约当燃气轮机的负载达到75PGT时，燃气轮机的排气温度T4*达到最高值600℃。随着燃气轮机负载的进一步增高，压气机的进口可转导叶将逐渐打开，T4*由600℃渐降至额定负载工况下的585℃。在这个负载范围内，利用调整压气机进口导叶角度的方法以控制压气机的进气流量，使透平前的燃气初温恒定不变，这将有利于提高联合循环的变工况效率。在这个阶段内，蒸汽参数也相应地在增高，最终会使高压蒸汽参数达到11.0MPa／540℃，中压蒸汽参数达到2.7MPa／540℃。2022/12/1888大约当燃气轮机的负载达到75PGT2022/12/23892、利用辅助蒸汽启动的GT/ST同步启动方式利用辅助蒸汽启动的GT/ST同步启动方式在这种模式的单轴联合循环装置中，由其他设备或辅助锅炉提供蒸汽驱动汽轮机来启动。当转速低于燃气轮机开始产生正的加速扭矩的转速时，单轴联合循环装置的转速和加速两者均受汽轮机调节汽阀的控制。随着转速增加，逐渐转换到受燃气轮机燃料阀控制。当转速超过80%n0时，将完全受燃气轮机的控制，并且汽轮机调节汽阀位置保持不变，以便提供冷却流量防止汽轮机低压段过热。2022/12/18892、利用辅助蒸汽启动的GT/ST同步2022/12/2390三、热态启动热态启动热态启动主要是余热锅炉一汽轮机停机不久或是夜间停机以后的启动。汽轮机在短时间停机期间未完全冷却，加上各金属部件的冷却速度又不相同，所以存在着一定的温差，并将造成动静间隙变化，给热态启动带来困难。因此在启动前应测试各部分金属的温度，并采取一些相应措施，以使汽轮机能顺利启动，尽快接带负载。2022/12/1890三、热态启动热态启动2022/12/2391三、热态启动热态启动参数的确定一般单元机组锅炉热态启动达到汽轮机冲转的参数主要根据汽轮机高压缸内上壁金属温度而定，汽轮机冲转前进入汽轮机的蒸汽温度应高于汽轮机高压缸内上壁金属温度50－100℃，一般70℃左右为最佳。由于启动初期主蒸汽管道温度较低，暖管需一定时间，故余热锅炉过热器出口蒸汽温度应较汽轮机要求的进汽温度高20－30℃。热态启动时的主蒸汽压力一般应与汽温相适应，但不宜过高，因汽压过高当汽轮机冲转时调速汽门节流损失大而且进汽分配不均匀，故一般热态启动时汽压为额定压力的20％左右。2022/12/1891三、热态启动热态启动参数的确定2022/12/2392三、热态启动热态启动前应具备的条件热态启动前盘车装置连续运行不少于4h，以消除转子临时产生的热弯曲。汽轮机上下缸温差应在允许范围内。汽轮机胀差应在允许范围内。汽轮机大轴晃度不允许超过规定值。转子在没有残余热挠曲状态是汽轮机热态启动的关键条件。热态启动时，汽轮机会很快升到额定转速，不能期待在升速过程中矫正转子的残余热挠曲。因此，热态启动前必须检查确认转子没有热挠曲，即大轴晃动度不超限。2022/12/1892三、热态启动热态启动前应具备的条件2022/12/2393（三）热态启动的特点热态启动注意事项｜热态启动时要先送轴封蒸汽后抽真空，以防冷空气进人汽缸内。汽轮机在热态下，高压转子前后轴封与中压转子前轴封金属温度均较高，仅比汽缸后温度低30－50℃。如果不先向轴封供汽就开始抽真空，则大量的冷空气将从轴封段吸入汽缸内，使轴封段转子收缩，胀差负值增大，甚至超过允许值。另外还会使轴封套内壁冷却产生松动及变形，缩小了径向间隙。轴封供汽温度应根据转子表面和汽缸温度水平及胀差确定。汽缸金属温度在300℃以内时，轴封用低温汽源；当汽缸金属温度高于300℃时，应投高温汽源，为此热态启动时要使用高温轴封蒸汽。2022/12/1893（三）热态启动的特点热态启动注意事项2022/12/2394（三）热态启动的特点热态启动因升温、升压变化幅度较小，故允许变化率较大，升温升压速度可较冷态启动快些。根据汽轮机热态启动要求的参数与余热锅炉启动前尚有参数之差来确定升温升压幅度及升温升压速度。根据高压缸第一级金属温度在热态启动曲线上确定汽轮机冲转参数，如初负载（指高压缸调节级汽温与金属温度不匹配度低于精确匹配线以下所确定的最低负载）、5％额定负载保持时间、升速率。

2022/12/1894（三）热态启动的特点热态启动因升温、2022/12/2395（三）热态启动的特点热态启动升速过程中或并网后可不必暖机，只要检查和操作能跟上，应尽快地达到对应于该温度水平的冷态滑参数启动时汽轮机汽缸温度对应的工况。然后可按冷态滑参数启动曲线进行直到带至满负载。冲转过程中，密切注意机组振动及上下缸温差，检查各管路疏水畅通，防止汽缸内进水或冷气。2022/12/1895（三）热态启动的特点热态启动升速过程2022/12/2396（三）热态启动的特点2022/12/1896（三）热态启动的特点2022/12/2397（三）热态启动的特点2022/12/1897（三）热态启动的特点2022/12/2398（三）热态启动的特点在热态启动过程中燃气轮机和汽轮机在45min内就能够带满负载（燃气轮机达到基本负载，汽轮机为95％PST

）。汽轮机的负载增速率为10％PST

，燃气轮机只需在15％PGT条件下暖机15min。但在冷态启动过程中则需要耗费180min左右的时间，才能使燃气轮机和汽轮机达到上述负荷水平。当余热锅炉中的高压蒸汽起压之后，就可以打开蒸汽的旁路阀，使蒸汽旁通进入凝汽器。在汽轮机打开调节汽阀之前，旁通蒸汽量将随余热锅炉中蒸汽压力的增高而逐渐加大。当汽轮机开始携带负载后，蒸汽旁路阀将逐渐关小。2022/12/1898（三）热态启动的特点在热态启动过程中2022/12/2399§余热锅炉一汽轮机的停运余热锅炉－汽轮机从带负载运行状态卸去全部负载，解列发电机，余热锅炉停止受热和供汽，到汽轮机转子静止下来的过程，称为停运。停运过程实质上是各部件降温冷却的过程。因为各部件的冷却条件不同，也将出现温差，产生热应力和热变形，其情况与启动过程正好相反。由于金属部件的快速冷却比快速加热更危险，而且汽轮机通流部分的动叶进口边与静叶出口边的轴向间隙小于动叶出口边与下级静叶进口边的轴向间隙，当停机出现负胀差时，对汽轮机的安全威胁更大。因此，在停机减负载过程中，对金属温差、温度变化率（温降率）的控制数据应比启动过程更为严格。停机过程中的减负载速度应小于启动过程中的加负载速度。2022/12/1899§余热锅炉一汽轮机的停运余热锅炉－汽2022/12/23100§余热锅炉一汽轮机的停运停运方式分类当余热锅炉一汽轮机根据电网调度停机时，称为正常停机；如果电网或运行设备突然发生事故时强迫停机，称为事故停机。由于停机目的不同，还可以把正常停机分为额定参数停机和滑参数停机。2022/12/18100§余热锅炉一汽轮机的停运停运方式2022/12/23101§余热锅炉一汽轮机的停运如果停运后要求余热锅炉蒸汽压力、汽轮机金属温度保持在较高水平，以便随时启动，则采用额定参数停运方式，此时在减负载过程中主蒸汽参数维持在额定值不变，只通过关小汽轮机调节阀减少进汽的方法减负载。额定参数停机适用于昼开夜停的联合循环机组。2022/12/18101§余热锅炉一汽轮机的停运如果停运后2022/12/23102§余热锅炉一汽轮机的停运如果希望停运后余热锅炉－汽轮机金属温度降到较低水平，以利于检修，对单元制或切换母管制汽轮机可采用滑参数停机。滑参数停运时，汽轮机调节阀全开，依靠燃气轮机负载降低，烟气温度下降，主蒸汽压力和温度的逐渐降低将机组负载逐渐减到零直至停机。由于蒸汽参数降低，通流部分通过的是大流量、低参数的蒸汽，各金属部件可以得到较均匀地冷却，热应力和热变形都较小。2022/12/18102§余热锅炉一汽轮机的停运如果希望停2022/12/23103一、额定参数下的正常停运额定参数正常停运余热锅炉－汽轮机额定参数下停运过程主要可以分为减负载、解列发电机、转子惰走、余热锅炉停止受热等几个阶段。余热锅炉－汽轮机停运前应对余热锅炉各受热面进行一次全面吹灰，然后以3－5MW/min的速度降负载。减负载时，逐渐关小调节汽阀减少进汽量，使负载下降至零。2022/12/18103一、额定参数下的正常停运额定参数正2022/12/23104一、额定参数下的正常停运在减负载过程中必须严格控制汽轮机金属的温降率和温差变化，通常要求降压速度应为0.1—0.15MPa/min，温降率在4－5℃/min之内。因此每减一定负载后，应停留一段时间，使汽缸和转子温度均匀下降。另外，还应控制好胀差的变化，特别是大功率汽轮机，由于转子和汽缸的质面比相差较大，在减负载过程中往往使胀差负值增大较多。2022/12/18104一、额定参数下的正常停运在减负载过2022/12/23105一、额定参数下的正常停运在减负载过程中应将必要的辅助系统切除，还应随时调整轴封供汽维持其正常工作。为防止高压缸前轴封处转子因漏汽量减少，温度下降过快而使胀差负值过大，要适时投入高温供汽汽源。在汽轮机减负载过程中，应逐步减少余热锅炉热负载（降低燃气轮机负载或关小烟气挡板）。在减负载过程中，还须注意不使汽轮机在较低负载和空负载工况下停留时间过长，因为此时蒸汽流量小，进汽室温度降低，使汽缸热应力增大，同时也使转子与汽缸（特别是低压部分）胀差负值增大。2022/12/18105一、额定参数下的正常停运在减负载过2022/12/23106一、额定参数下的正常停运实际上，有些汽轮机在负载减至较低时，采用迅速将负载减至零并立即打闸停机的方法来控制胀差负值的增长。采用这种方法时，汽缸内外壁不会出现较大温差，因此热应力也不会太大。汽轮机打闸后，有一、二级旁路系统的机组应投一、二级旁路。否则开启过热器出口疏水门，对过热器进行冷却。然后根据系统情况，停燃气轮机或关闭烟气挡板。强制循环余热锅炉停止受热后，炉水循环泵应继续运行30min以上。2022/12/18106一、额定参数下的正常停运实际上，有2022/12/23107二、滑参数停运滑参数停运余热锅炉－汽轮机采用滑参数停运方式既可以利用锅炉的部分余热多发电，又可以利用温度逐渐降低的蒸汽使汽轮机部件得到比较均匀和较快的冷却。对于停运后要检修的汽轮机，采用滑参数法停止机组运行可缩短从停机到开缸的时间，使检修的工作时间增加。2022/12/18107二、滑参数停运滑参数停运在滑参数停机过程中，汽轮机调速汽门至全开，首先以3－5MW/min的速度降低机组负载，然后逐渐地降低主汽温度和压力，继续逐渐地降温降压，负载随着汽温、汽压的下降而下降。按汽轮机的要求严格控制好汽温、汽压下降的速度。一般主汽压力下降速度为0.1－0.15MPa/min，主、再热蒸汽温度下降速度不大于5℃/min，主、再热汽温度差不超过规定值。滑参数停运的操作步骤与正常停运相同。2022/12/23108在滑参数停机过程中，汽轮机调速汽门至全开，首先以3－5MW/2022/12/23109（一）滑参数停运的步骤在滑参数停运过程中，要特别注意控制汽温下降速度要均匀，同时汽温不论任何情况下都要保持有50℃以上的过热度，防止汽温大幅度地变化。同时还应恰当地使用旁路系统，注意保持高中压缸进汽均匀，以免发生无蒸汽运行。当汽轮机负载减到零时解列发电机，之后仍利用锅炉余热继续空转，使汽轮机得到冷却。当汽轮机转速逐渐降低，当接近临界转速时，切断余热锅炉供汽，采用降低真空的办法使之迅速通过。这种停机方法能使汽缸金属温度降至200℃以下。2022/12/18109（一）滑参数停运的步骤在滑参数停运2022/12/23110（二）停机中的注意事项滑参数停运注意事项停机过程中，新汽温度应始终保持50℃的过热度，以保证蒸汽不致带水，防止发生水击。当出现过热度低于50℃时，应适当开启凝疏门和导管疏水门。控制降温、降压速度。温降速度控制得如何，是滑参数停机成败的关键.往往因为蒸汽降温速度太快，使胀差出现不允许的负值或造成汽轮机进冷蒸汽，以至滑到中途被迫停机。温降过快，次数越多，越可能使汽缸和转子产生裂纹。通常，当蒸汽温度低于高压缸上缸内壁温度30－40℃时，应停止燃气轮机减负载。2022/12/18110（二）停机中的注意事项滑参数停运注2022/12/23111（二）停机中的注意事项在不同的负载阶段，新汽参数的滑降速度应不同。在较高的负载时，汽温、汽压的下降速度可较快，而降至较低负载时，汽温、汽压的下降速度应减慢，这样就能保证汽轮机金属温度的变化比较平稳。但是主蒸汽压力低于3.0MPa以后，过热度不易保证，要特别注意防止发生水冲击。2022/12/18111（二）停机中的注意事项在不同的负载2022/12/23112（二）停机中的注意事项滑参数停机过程中，不准进行汽轮机超速试验，因为新蒸汽参数较低，要进行超速试验就必须关小调节汽阀，提高压力，当压力升高后，就有使新蒸汽温度低于对应压力下的饱和温度的可能，此时再开大汽阀作超速试验，就可能有大量凝结水进人汽轮机而造成严重事故。2022/12/18112（二）停机中的注意事项滑参数停机过2022/12/23113（三）余热锅炉－汽轮机滑参数停运的优点滑参数停运优点在同样负载下，蒸汽流量大，汽轮机金属冷却比较均匀，热应力和热变形小。可以减少能量损失和汽水损失。在整个滑参数停机过程中，余热锅炉几乎全部汽水和热量都用于滑停时的发电。同时汽轮机、余热锅炉以及蒸汽管道所贮存的热能，都逐渐被蒸汽吸收，也用于发电。汽轮机通流部分的盐垢可随滑参数停机得到清洗。滑参数停机能得到较低的汽缸温度。在停运过程中，负载随着蒸汽参数下降而减小，加快了汽轮机转子、汽缸的冷却速度，使汽轮机开缸检修时间提前了。2022/12/18113（三）余热锅炉－汽轮机滑参数停运的2022/12/23114三、转子惰走及盘车转子惰走及盘车汽轮机打闸停机前，可先将自动主汽阀关小，以防对主汽阀造成冲击和磨损。打闸后，检查主汽阀、调节汽阀是否处于关闭位置，同时注意监视胀差的变化。发电机与电网解列，汽轮机停止进汽后，转子进入惰走阶段。转子惰走时，轴封供汽不可过早停止，以防止空气从轴封处漏入汽缸内发生局部冷却。通常当真空降到零时，停止轴封供汽。轴封供汽也不能停止过晚，即不能在转子已经静止、真空为零以后仍然供汽，否则将造成上下汽缸温差增大，转子受热不均产生热弯曲。2022/12/18114三、转子惰走及盘车转子惰走及盘车2022/12/23115三、转子惰走及盘车惰走时，由于没有蒸汽带走摩擦鼓风产生的热量，排汽缸温度将会升高，对设有排汽缸喷水减温装置的汽轮机，此时可根据排汽缸温度投入喷水减温装置。惰走时，在保证有余汽和疏水进入凝汽器时不会过热的情况下，可以停止循环水泵，否则应使循环水泵继续运行一段时间。当转子完全静止后，应立即投入盘车装置，以防止由于上下汽缸温差引起转子的热弯曲，并保证机组随时可以启动。2022/12/18115三、转子惰走及盘车2022/12/23116

四、停运后的冷却停运后的冷却汽轮机停运后应及时关闭各汽、气、水阀门。定期监视上下汽缸温差的变化，严防汽轮机进冷气、进水。余热锅炉停运后应将烟气挡板和烟囱出口挡板全部关闭，尽量降低锅炉的冷却速度，防止冷却不均，产生过大的热应力。但由于存在着不可避免的缝隙，冷空气仍然可以借助温差的自然通风作用而漏入炉膛，受热后通过烟囱排入大气。锅炉储存热量越多，通风量越大，则冷却、降温的速度就越快。2022/12/18116四、停运后的冷却停运后的冷却2022/12/23117四、停运后的冷却在停炉后的冷却时要严格控制汽包的上下壁温差在规定的数值之内。在停炉冷却的过程中，余热锅炉汽包壁温度工况同运行中参数相应的饱和温度一样，因汽包的保温比较严密，故向周围介质散热很小。由于汽包壁对蒸汽的放热系数小于汽包壁对水的放热系数，所以与蒸汽接触的上壁保存的热量较多，温度下降较慢，因而造成了上下壁的温度不均，与锅炉启动时一样，汽包上壁温度将高于下壁温度，这一温差应在40℃以下。冷却过快，则温差会达到很大的数值，从而产生过大的热应力。2022/12/18117四、停运后的冷却在停炉后的冷却时要2022/12/23118四、停运后的冷却一般停运6h后可以打开余热锅炉烟气挡板或各人孔门进行自然通风冷却，开启向空排汽，向锅内上水、放水，冷却炉管各个部分。每隔2h放水、上水一次，使锅炉各部分冷却均匀。当压力降至O.2MPa时，打开空气阀，进行放水。2022/12/18118四、停运后的冷却2022/12/23119母管制和余热锅炉并汽定义母管制：若干台余热锅炉产生的蒸汽都汇入同一根主蒸汽母管，再进入汽轮机。余热锅炉并汽：在母管制余热锅炉主蒸汽母管运行条件下，当后启动的余热锅炉蒸汽暖管完毕后，开启通向主蒸汽联箱的隔离阀，供汽并入主蒸汽母管的过程。母管制余热锅炉的并汽2022/12/18119母管制和余热锅炉并汽定义母管制余热2022/12/23120母管制余热锅炉的并汽二联合循环余热锅炉并汽的特点：联合循环机组并汽同时涉及余热锅炉、燃气轮机和汽轮机，要求三者密切配合协作，随时相互联系调整机组状况。余热锅炉并汽应保持燃机负载及旁通烟囱挡板开度稳定，并汽前汽轮机应投入“进汽压力定压控制”模式。余热锅炉并汽时由于启动炉蒸发量大，进入蒸汽母管会引起汽温大幅度下降，影响其他运行机组的正常工作。实际运行中，并汽前的汽温与母管汽温差别不得大于5-10C。2022/12/18120母管制余热锅炉的并汽二联合循环余2022/12/23121母管制余热锅炉的并汽余热锅炉起压后可采用开大蒸汽旁路阀，降低蒸汽压力的措施来加速暖管，直至待并炉蒸汽温度符合要求后，才逐步提升主蒸汽压力满足并炉要求。 采用这种操作，可避免因暖管不充分引起并汽时主汽温度发生波动，使并汽过程更平稳进行。并汽前余热锅炉汽压略低于主蒸汽母管汽压。如待并余热锅炉汽压高于母管汽压较多，并汽时大量蒸汽流入母管，使锅炉汽压骤然降低，引起炉水剧烈蒸发，易造成蒸汽带水，汽温急剧下降，严重威胁汽轮机和蒸汽母管的安全运行。2022/12/18121母管制余热锅炉的并汽余热锅炉起压后2022/12/23122母管制余热锅炉的并汽

余热锅炉如不设逆止阀或逆止阀关闭不严密，待并炉的蒸汽压力较蒸汽母管压力不能低太多。否则易造成母管汽压降低，运行炉蒸汽带水，汽温急剧下降，并使启动锅炉瞬时无蒸汽送出。多压联合循环余热锅炉应先并主蒸汽，再并二次蒸汽。待并汽的余热锅炉蒸汽品质必须负荷质量标准，否则不得并汽。2022/12/18122母管制余热锅炉的并汽 余热锅炉如不2022/12/23123母管制余热锅炉的并汽三余热锅炉的并汽操作具备上述条件后，开启主汽混温联箱疏水阀和汽轮机主汽母管疏水阀。开启待并炉主蒸汽隔离阀旁的旁路阀，待阀门前后汽压平衡时，再缓慢开启待并炉主蒸汽隔离阀，关闭旁路阀，检查主蒸汽管路应无明显的水击、振动声音。逐步关小待并炉主蒸汽旁路提高主汽压力，监视汽轮机负载上升。并汽时应严密监视汽温、汽压和水位的变化，及时调整，保持汽包水位和过热蒸汽温度正常。全面检查机组，确信各参数在规定范围内，设备运行正常。2022/12/1