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文档简介
汽轮机的运行汽轮机主要零部件的热应力、热膨胀和热变形一、汽轮机部件内的热应力汽轮机启停机或变负荷过程中,其零部件由于温度变化而产生膨胀或收缩变形。热变形热应力热变形受到外部约束或内部金属纤维间的约束时,在零件内部产生应力,这种由于温度或温差引起的应力称为温度应力或热应力。均匀受热产生热应力的根本原因:零部件内温度分布不均匀或零部件变形受到约束。热压冷拉转子启动停机转子表面热压应力转子中心孔表面热拉应力转子表面热拉应力转子中心孔表面热压应力汽缸启动停机汽缸内壁面热压应力汽缸外壁面热拉应力汽缸内壁面热拉应力汽缸外壁面热压应力汽轮机主要零部件的热应力、热膨胀和热变形交变热应力低周疲劳转子易出现裂纹汽轮机主要零部件的热应力、热膨胀和热变形法兰启动停机法兰内侧面热压应力法兰外侧面热拉应力法兰内侧面热拉应力法兰外侧面热压应力法兰螺栓加热装置影响热应力的因素:(1)不受约束形状对称的金属材料均匀受热时的变形量----金属线膨胀系数----温度变化量汽轮机主要零部件的热应力、热膨胀和热变形(2)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量,内部所受压应力为----材料的弹性模量,Pa----材料的泊松比负号表示压应力规定为负(3)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----材料的弹性模量,Pa----材料的泊松比汽轮机主要零部件的热应力、热膨胀和热变形(4)金属材料受热不均匀,内部任一点所受应力为----沿厚度方向的平均温度----任一点的温度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监视调节级蒸汽温度、调节级处缸壁温度和中压第一级外的缸体金属温度
汽轮机主要零部件的热应力、热膨胀和热变形二、汽轮机部件内的热膨胀汽缸和转子若热膨胀或收缩受阻,则产生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膨胀,又不破坏相对位置。因此:1.热膨胀蒸汽参数或负荷发生变化时,汽缸内蒸汽温度相应变化,汽缸和转子被加热或冷却,使其产生膨胀或收缩。相互组合的零件间留有膨胀间隙,用键定位;汽缸和轴承座放置在台板上,以纵销、横销和立销组成滑销系统定位;汽缸以滑销系统形成的绝对死点为基点,向四周膨胀,保持中心线不变;转子径向以支持轴承支撑、定位;轴向以推力轴承定位,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,留有轴向膨胀间隙;与汽缸相连的管道要有“U”形或Z”形弯,或伸缩节,尽可能减少作用在汽缸上的力,使之不影响汽缸膨胀。汽轮机主要零部件的热应力、热膨胀和热变形启动时汽缸应连续均匀的胀出。质面比: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。质面比的大小代表蓄热量的大小2汽缸和转子的相对胀差汽轮机主要零部件的热应力、热膨胀和热变形转子的质面比大容量汽轮机汽缸的质面比(通常高压汽缸的质量是转子质量的3-4倍,而汽缸与蒸汽的接触面积仅是转子的1/5左右)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受热时转子的平均温升速度>汽缸的平均温升速度汽轮机停机或减负荷时转子的温降速度>汽缸的温降速度负胀差正胀差胀差的大小表明了汽轮机轴向动静间隙的变化情况蒸汽温度变化愈快,相对胀差也愈大。相对胀差在转子远离推力轴承的一端测量。>汽轮机主要零部件的热应力、热膨胀和热变形三、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,产生热变形。迫使汽缸拱曲和椭圆变形、转子弯曲,使汽封的径向间隙变化。1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,即上缸温度高于下缸温度,其主要原因如下:(1)上下汽缸质量和散热面积不同。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,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;(3)停机后汽缸内形成空气对流,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产生差异,从而增大了上下汽缸的温差;(2)汽缸内部因温度较高的蒸汽上升,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排出,疏水水膜降低了下缸受热条件;(4)一般情况下,下汽缸的保温不如上缸,运行时,由于振动,下缸保温材料容易脱落;(5)上下汽缸冷却条件不同,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。启动、停机过程中上下汽缸的温差,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调节级处上下汽缸温差,每增加10℃,该处径向间隙变化0.1~0.15毫米左右。汽轮机启动时,上下汽缸温差一般汽轮机主要零部件的热应力、热膨胀和热变形要求控制在35~50℃范围。汽轮机主要零部件的热应力、热膨胀和热变形为控制上下汽缸温差启动过程严格控制温升速度高加滑启保证汽缸疏水畅通维修方面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加装挡风板,以减少空气对流2法兰热翘曲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,这样就会使法兰在水平面内产生热弯曲。温差过大,塑性变形。汽轮机主要零部件的热应力、热膨胀和热变形变形前汽缸前后两端变形汽缸中间段变形法兰内外壁温差的极限不大于100℃(没有法兰螺栓加热装置)或30℃(有法兰螺栓加热装置)3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,向上缸拱起,弹性弯曲,温差过大引起塑性弯曲汽轮机主要零部件的热应力、热膨胀和热变形动静径向弯曲减小,振动加大,发生碰磨时,恶性循环,甚至永久性热弯曲。转子的热弯曲值由转子的晃度间接测得:-----千分表测得的晃度值-----两轴承间转子长度-----千分表与轴承间距离盘车消除热弯曲式中: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。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,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。
2.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。
4.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,抽汽管道疏水门,进行闷缸。
6.严格监视和记录汽缸各部分的温度、温差和转子弯曲值随时间的变化情况。
汽轮机主要零部件的热应力、热膨胀和热变形7.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50℃时,先手动试盘,若能盘动,可将转子盘180°,进行自重法投直。即依靠转子自身重量投直。
9.转子经多次180°盘转,当转子弯曲值回到正常范围,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。汽轮机启停概述一、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。温度、应力的变化疲劳、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:1.按新汽参数分类额定参数启动滑参数启动整个启动过程中电动主闸门前的蒸汽参数(压力、温度)始终保持额定额定参数启动的缺点: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,温差大,参数高进汽量小,汽缸和真空法启动压力法启动转子受热不均匀,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额定参数启动适用于母管制机组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的变化而逐渐升高。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,不常用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。优点:减少蒸汽对汽轮机部件的热冲击,能量利用充分缺点:1.仅适用于冷态启动。2.抽真空容积大,抽真空时间长。3.疏水困难。4.过热度低,易引起水冲击。5.锅炉热惯性大,转速不易控制:压力法启动抽真空投盘车时,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定值时,例如:压力升至0.98~1.47MPa,温度为240~,常用250℃(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4~6MPa,300~500℃),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。汽轮机启停概述1.安全性好优点: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,汽轮机启停概述对于锅炉,低温低压蒸汽通流量增加,过热器可得到充分冷却,并促进水循环,减少汽包壁的温差,使各部件均匀膨胀。锅炉产生的蒸汽能得到充分利用,减少热量与工质损失,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。缺点:温升迅速,避免产生过大的热应力与膨胀差。2.经济性好汽轮机启停概述2.按冲转时进汽方式分类高中压缸启动中压缸启动高压缸启动(1)高中压缸启动:蒸汽同时进入高、中压缸冲动转子,高中、压缸同时受热,可以使汽缸和转子所受热冲击较小(相对额定参数启动),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。2)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,用中汽轮机启停概述调门控制进汽冲转,待转速升至2500~2600rpm或并网带一定负荷后,再切换为高、中压缸同时进汽。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。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。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。(3)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控制进汽冲转、升速、并网、带负荷。机组冲转前,汽轮机启停概述再热器无蒸汽流过,处于“干烧”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温度与中压缸金属温度匹配,仅能用于冷态或温态启动。3.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;中压缸启动时按中压第一压力级处金属温度划分(1)冷态启动:金属温度低于满负荷时金属温度的40%左右或150~180℃以下称为冷态启动。(2)温态启动:金属温度在满负荷时金属温度的40%-80%之间或低于180~350℃之间称为温态启动。有时热态又分为热态(350~450℃)和极热态(450℃以上)。(3)热态启动:金属温度高于满负荷时金属温度的80%或在350℃以上,称为热态启动。有的国家按停机时间的长短分类(1)停机一周或一周以上,称为冷态启动。(2)停机两昼夜(48小时),称为温态启动。(3)停机8小时称为热态启动。(4)停机2小时称为极热态启动。4.按冲转时的控制进汽阀分类1.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。2.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,控制汽机转速。当转速达到2900rpm时,切换为调节阀进汽方式(即由TV方式切换为GV方式),继续升速到定值。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,由于设备可靠性提高,为了简化系统,现在大都取消了该阀门。汽轮机启停概述二、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。蒸汽对金属的放热分为两种方式:凝结放热(冷态启动进汽初期)膜状凝结(汽缸)珠状凝结(转子)对流放热主要形式1启动参数的选择汽轮机启停概述不同放热形式的换热系数膜状凝结17000-63000珠状凝结是膜状凝结的15-20倍对流换热高压过热蒸汽6280-8370湿蒸汽12560低压微过热蒸汽328-837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高压内缸缸壁温度高50-100℃。应采用低压微过热蒸汽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配,可以采用盘车预暖: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),可避免金属温升率过大,直到到高压内缸壁温度大于150℃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50℃。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维持机组并网并带少量负荷。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30℃2.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。一般要求冲转前的真空应大于70KPa。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。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1-4.2MPa,主蒸汽温度为250-320℃。国产引进型采用压力法滑参数启动时,主汽压为4.12MPa,汽温320℃,过热度不低于56℃,但其最高温度不大于426℃,双管道蒸汽温度差不大于17℃。主、再热蒸汽温差,(高中压合缸)一般为28℃,短时可达42℃,最大不大于80℃。汽轮机启停概述三、启动过程的主要阶段(1)启动前的准备阶段。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。(2)冲转升速阶段。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速到额定转速的过程。(3)定速并网阶段。当转速稳定在同步转速,经全面检查确认设备运转正常,并网功率运行。(4)带负荷阶段。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。汽轮机启停概述四、汽轮机启动操作方式采用自动程控启动方式时,ATC(ATS)系统处于控制状态。ATC(ATS)根据机组的状态,控制机组自动完成冲转、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,DEH控制的ATC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操作规程,给定转速的目标值和变化率,然后由DEH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冲转、升速、同步并网和带初始负荷的控制。汽轮机启停概述汽轮机的阀门配汽方式有单阀和顺序阀两种,在机组启动过程中,运行人员可以根据实际运行需要对阀门配汽方式进行选择。采用手动方式时,由运行人员操作“+/-”按钮直接通过阀位多功能处理器控制机组启动。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CRT显示的各种参数变化,监视报警信号,确保机组安全运行。汽轮机启停概述五、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:(1)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,且满足运行要求。(4)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。(5)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。(6)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理方法等。汽轮机启停概述汽轮机启停概述六、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、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。1.停机方式的分类1)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急事故停机,其主要区别在于机组解列时是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。汽轮机启停概述2.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。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。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120~150℃后,才允许停盘车。盘车运行时,润滑油系统和顶轴油泵必须维持运行。盘车运行期间,不允许拆除保温设施。冷态滑参数启动一、启动前的准备工作汽轮机滑参数启动:降低进汽与金属零部件之间的温差,减小温差应力,减少启动过程寿命损耗机、炉启动过程重叠还可缩短机组启动时间,降低启动能量损耗启动前的准备工作汽轮机进汽冲转升速暖机机组并网带负荷
(1)DEH供电,检查各功能模块的性能,检查与CCS系统和TBS系统I/O接口通信。
(2)检查TSI系统功能、ETS功能。
(3)检查集控室及就地仪表能否正常工作。1.热工系统的准备冷态滑参数启动2.油系统的检查与试验(1)检查各油箱油位,油位指示器应显示在最高油位并进行油位报警试验。(2)检查油温、油压。(3)检查各油泵工作性能,电气系统必须保证各油泵能正常切换。(4)检查顶轴油泵工作性能,启动顶轴油泵后,进行盘车投入、甩开试验。(5)投盘车后,检查并记录转子偏心度,与原始值比较不超过0.03mm,并监听通流部分有无摩擦声。新机或大修后首次连续盘车5小时后测得的晃度,不大于0.02mm
润滑油压小于0.08Mpa、顶轴母管油压小于9.8Mpa,盘车零转速自动和手控自动投入均投不进
冷态滑参数启动(2)对主蒸汽系统、再热蒸汽系统、疏水系统、自密封系统、抽汽系统各阀门进行开关试验并按照规程确定开关位置正确。(6)启动排烟风机,检查风机工作性能,能维持油箱和轴承箱微负压。3.其他系统的检查与试验(1)关闭真空破坏阀和所有放水阀,向凝汽器热井补水,投入真空泵,使凝汽器投入运行,检查各设备是否工作正常。(3)对汽机各进汽阀门进行静态试验和整定,凝结水泵投运后,对低压缸喷水装置进行参数整定,并进行正常开关试验。冷态滑参数启动(5)准备充足、合格的除盐水、氢气,补水箱水位正常,水质化验合格。二、冲转前的操作主要操作内容和程序如下:循环水及工业水投用油循环盘车抗燃油投运凝结水循环除氧器加热锅炉上水投轴封、抽真空锅炉点火主、再热蒸汽管暖管高压缸和阀壳预暖发电机定子冷却水投入(4)在冲转前进行机组的各项停机保护试验,除低汽温、低汽压和低真空保护不投外,其它各项保护如:超速保护,轴向位移保护、低油压保护等均应投入。冷态滑参数启动(1)循环水系统的投运包括循环水、开冷水、闭冷水、工业水的投运。循环水启动方式分为两种:1.循环水母管与邻机相通且用水量较小,可用邻机水对循环水母管充压。2.用水量较大或与邻机没联系时,启动循环水泵。单元制循环系统,循泵出口不设逆止阀,只设电动闸阀。循泵启动时:第一台启动时,循泵出口蝶阀部分开启(比如15-30℃),凝汽器两侧进出水阀开足,开放空气门,放循环水总管和凝汽器水侧空气,放尽后关闭,开足循泵出口蝶阀。冷态滑参数启动出水蝶阀开不出应停泵处理,不允许闷泵运行,防止电机电流超限。第二台启动前,出水阀关闭,启动后,联动开足出水蝶阀。(2)油循环油循环的目的是:检查油系统的完好程度,进一步净化油系统,提高透平油品质,并将油温调节至所需温度。易燃,接近高温部件油有杂质,烧瓦油温低,轴承不稳;油温高,承载力小低油压保护投入,启动润滑油泵,开放空气门(放尽后关闭),当油系统充满油,润滑油压已稳定,详细检查油系统管道、法兰、油箱油位、主机各轴承回油等情况。冷态滑参数启动油系统启动后,油箱油位会有明显降低,应检查是否正常。新机组第一次启动时,在油系统启动前,轴承进油口需加装滤网,汽机启动前拆除。交直流油泵联动试验时注意:油压低油泵启动,但油压升高后,油泵不自停,需手动将开关由Auto转到Stop,泵停止后,开关回到Auto位置。启动润滑油主油箱一台排烟风机,检查运行正常,开启排烟风机进口门,使主油箱真空在-0.008MPa润滑油油温不低于10ºC,低于10ºC时必须投电加热。主机润滑油温44℃时可投入冷油器温度自动调节,维持油温在38~44℃。冷态滑参数启动(3)密封油系统的投运应在盘车前投入,以防密封瓦干磨烧瓦;无论盘车是否投运,若发电机内已充气也要供油,以防内部气体自密封瓦外漏时夹带的颗粒状机械杂质粘在瓦上,运行时使瓦损坏。密封油投运时,应先投空侧密封油,再投氢侧密封油。(4)盘车
1.机组启动前连续盘车时间不少于2~4h,热态启动不少于4h。若盘车中断应重新计时。
2.机组启动过程中因振动异常停机必须回到盘车状态,应全面检查、认真分析、查明原因。当机组已符合启动条件,连续盘车不少于4h才能再次起动,严禁盲目起动。
3.当盘车电流较正常值大、摆动或有异音时,应查明原因及时处理。当汽封摩擦严重时,将转子高点置于最高位置,关闭汽缸疏水,保持上下缸温差,监视转子弯曲度,当确认转子弯曲度正常后,再手动盘车180°。4.因盘车故障暂时停止盘车时,应监视转子弯曲度的变化,当弯曲度较大时,应采取手动盘车180°,待盘车正常后及时投入连续盘车5.当盘车盘不动时,严禁用吊车强行盘车或强行冲转。盘车前必须先建立足够的轴承油压和顶轴油压,否则压力开关会阻止盘车电机的启动盘车启动后检查电流和大轴弯曲值,并对汽缸内部进行听音检查。闷缸措施如下:
1.润滑油系统正常供油。
2.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。
4.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,抽汽管道疏水门,进行闷缸。
6.严格监视和记录汽缸各部分的温度、温差和转子弯曲值随时间的变化情况。
7.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50℃时,先手动试盘,若能盘动,可将转子盘180°,进行自重法投直。即依靠转子自身重量投直。
9.转子经多次180°盘转,当转子弯曲值回到正常范围,可投入连续盘车。冷态滑参数启动盘车时,顶轴油泵保持运行,油温不要太高,一般以不超过35℃为宜。若不是热态启动,25-30℃比较有利,但需注意冲转后及时提高油温,转速达2000~2500rpm时,油温达正常值。投盘车前,应先进行发电机充氢。(5)抗燃油系统的投运抗燃油可在盘车启动后就投入也可在盘车一段时间后投入,没有严格规定。启动后可根据需要做调节保安系统静态试验。投抗燃油之前,确认闭式水系统已投用正常。冷态滑参数启动EH油温≮21°C,EH油温低于21°C不允许油在系统中循环,应先联系检修投运滤油机,然后投入电加热,加热油温至35~45℃。投电加热时保证油箱油位正常。(6)凝结水循环凝结水循环的目的是清洗凝汽器、轴封加热器、低压加热器、除氧器以及其他管道,使系统内水质达到要求,检查系统工作情况并建立凝结水循环。凝结水系统启动前应先投入闭式冷却水。凝结水系统的冲洗可分为三步:冷态滑参数启动
(1)凝汽器汽侧的冲洗:大修后第一次启动,如汽侧受到污染应冲洗。用补水泵向汽侧补水,然后用汽侧放水阀放水,也可启动凝结水泵经再循环管循环一段时间后再放水。
(2)低加及其管路的冲洗:启动凝结水泵,开启最高一级低加出口放水阀放水,直至水质合格。
(3)除氧器的清洗:关闭最高一级低加放水阀,开除氧器进水阀给除氧器进水,由除氧器防水阀放水。一般除氧器不需冲洗。(7)除氧器加热冷态滑参数启动凝结水合格,给除氧器上水到正常水位偏低,停止上水,凝结水打循环,如此时除氧器备用汽源正常,备用汽源已充分暖管,启动除氧器循环泵,并确定运行正常,投入辅汽加热,维持定压加热,控制温升速度不要过大,加热到对应的饱和温度,使给水箱出水含氧量<7ppb(8)锅炉上水除氧水箱加热完毕后,可根据需要启动锅炉上水泵或电泵给锅炉上水。高加水侧注水充压,确认无泄漏后,可投入运行。(9)投轴封抽真空冷态滑参数启动先投轴封,后抽真空确认汽封蒸汽管道中无水后送轴封,严格控制汽封母管压力和供汽温度。高、中、低压轴封供汽温度与转子轴封区间金属表面温度应匹配,冷态启动时一般(上汽:121-177℃,东汽:0.123MPa,150-260℃,热态启动:250-350℃),过热度不应低于14℃,以防止凝结放热使转子表面产生过高热应力造成金属疲劳而增加寿命损耗冷态启动时送轴封后必然产生正胀差,且供汽温度越高,送轴封时间越长,正胀差越大。
抽真空时关闭真空破坏门,投入真空破坏门水封,启动两台真空泵,真空达一定数值,停一台备用,凝汽器压力达到16.7kPa(abs)(东方),通知锅炉点火。冷态滑参数启动(10)锅炉点火锅炉起压后,投入高低压旁路运行,手动开高压旁路20-30%额定流量,开低压旁路50%容量配合锅炉升温升压,注意水幕保护及高低压旁路减温水投入。(11)主再热蒸汽管道暖管冷态启动前,主、再热蒸汽、主汽阀到再热汽阀的导汽管、高中压缸的主汽阀、调节汽阀等的温度相当于室温。锅炉点火后利用产生的低温蒸汽对上述设备和管道进行预热,称为暖管。暖管应同时疏水(排出暖管时的凝结水,防止水冲击和带入汽缸),和高低压旁路一起加快蒸汽流动速度。冷态滑参数启动高压缸和阀壳预暖利用高排逆止门的旁路阀(反流阀RFV)向高压缸进汽,通过调整预暖阀和疏水阀保证汽缸内的压力在0.4~0.5MPa范围内,控制暖缸温升率(不超过50℃/h),高压内缸调节级处下半内壁金属温度大于150℃,预暖阀关至10%开度,保持一小时,暖缸结束
。阀壳预暖是指在高压缸预暖期间对高压主汽阀和主汽管预暖。#2高压主汽门处于关闭位置,预暖用的主蒸汽通过#1主汽阀的预启阀进入调节阀壳(东汽),开启阀壳疏水门
注意观察调节阀壳内外壁温差,当温差超过80℃时,DEH自动关闭#1高压主汽阀;当温差小于70℃时,重新开#1高压主汽阀至预暖位置。重复该过程,至阀壳内外壁金属温度都升至150℃以上,达到阀壳预暖要求
1发电机充氢一定要在密封油系统维持正常运行而盘车未投入时进行。2顶轴油系统运行正常才允许启动盘车设备。3盘车启动后才允许向轴封供汽。
4锅炉点火前,必须完成主汽阀、中压主汽阀、高中压调节汽门的静态试验,凝汽设备和盘车已投入并正常运行。冷态滑参数启动总结:以上点火前各项准备工作可以穿插进行,以缩短启动时间,减少能量消耗,但必须遵守以下规定:(12)发电机定子冷却水投入可在冲转前任何时刻投入,没有必要投入过早。凝汽器注水,且水位合格后,启动凝结水泵,投入凝结水系统;凝结水系统和盘车设备投入后,才能向轴封供汽、启动轴封抽气器;密封油压建立后,发电机才能充氢;顶轴油泵启动,建立顶轴油压,且发电机已经充氢,才能投入盘车设备;盘车设备投入后,才能向除氧器供汽;主凝结水质合格后,向除氧器上水,投入除氧器;当给水含氧量合格后,才能向锅炉上水;投入除氧器或向轴封供汽前,供汽管必须暖管;凝汽器建立适当真空后,锅炉才能点火升压、升温,进行暖管;新装或大修后的机组启动时,应在暖管前启动调节油泵,进行调节保护系统的试验;
冷态滑参数启动冲转条件(上汽)1)冲转前主蒸汽压力:4.12MPa,主蒸汽温度:320℃;
2)凝汽器真空:>O.089MPa;
3)润滑油压力:0.096~0.13MPa,润滑油温度:21℃<t<38℃;
4)EH油压力:12.4~14.5MPa14MPa(已改柱塞泵);
5)偏心:<0.076mm;
6)汽缸上下壁温差:<42℃;三、冲转升速冷态滑参数启动东汽冲转参数:主汽温度:320~350℃;主汽压力3.5~5.0MPa,再热汽温:250~300℃;再热汽压0.05~0.1MPa。(主蒸汽温度的选择:测量的调节级后金属温度+表1所列的蒸汽金属允许温差,根据计算的结果查蒸汽温度与调节级后蒸汽温度关系曲线即可;再热蒸汽温度的选择:测量的中压第一级后金属温度+表1所列的蒸汽金属允许温差+37℃)高压调节级后或中压第一级后汽缸内壁金属温度与蒸汽温度的温差应满足下面要求:
Δt=蒸汽温度-金属温度计算步骤计算依据计算结果冲转前经过高压缸预暖后调节级后金属温度测得150℃Δt(取定)90℃调节级后蒸汽温度t+调节级后金属温度240℃主蒸汽温度查图1320℃确定冲转蒸汽参数主蒸汽压力为3.45MPa计算步骤计算依据计算结果冲转前中压第一级后金属温度测得50℃Δt(取定)150℃中压第一级后蒸汽温度t+中压第一级后金属温度200℃再热蒸汽温度中压第一级后蒸汽温度+中压第一级后温降(37℃)237℃冷态滑参数启动真空83.3Kpa以上。EH油压14.0MPa,油温40~50℃。润滑油压
0.11MPa,油温35~45℃。转子偏心不大于原始值0.03或绝对值小于0.076mm,连续盘车4小时以上。高压缸内缸内壁上、下缸温差小于35℃,高中压外缸外壁上下缸温差小于50℃。发电机氢压0.2~0.25MPa,内冷水压0.15~0.2MPa,流量45t/h。项目温升或温差主蒸汽温升率≤1.5℃/min再热蒸汽温升率≤2℃/min高中压汽缸壁金属温升率<1.5℃/min高中压外缸内外壁温差<50℃高中压内缸内外壁温差<50℃高压主汽阀壳内外壁温差<55℃高中压外缸内壁与内缸外壁温差<50℃表1蒸汽、金属温度变化率及温差控制参数冷态滑参数启动高中压外缸外壁上下半温差<50℃高压内缸外壁上下半温差<35℃高压外缸内壁上下半温差<35℃高中压外缸法兰内外壁温差<80℃高中压外缸上半法兰左右温差<10℃高中压外缸上下法兰温差<10℃高压调节级和中压第一级后蒸汽温度与对应的金属温度允许温差理想10℃允许90℃、-20℃极限150℃、-50℃备注:中压第一级温降一般取37℃在DEH自动控制画面中将机组挂闸,DEH置“AUTO”方式。确认按钮"HP&IPSTART/IPSTART"是处于"HP&IPSTART"状态。确认按钮“SINGLEVAVLE/SEQVAVLE”是处于"SINGLEVAVLE"状态。按"RUN"按钮,开高、中压主汽门。“TARGET”选择500rpm转速,“ACCELERATE”选择100rpm升速率。按“GO”按钮后,高中压调节阀逐渐开启,机组按给定的速率升速,当转速大于盘车转速时盘车装置自动脱开,否则应立即打闸停机。1.机组挂闸启动冷态滑参数启动无论冷、热态开机,转速升至500rpm时应打闸一次,检查转速下降,在转速小于50rpm之前重新挂闸升速至1200rpm。根据缸温需要投入汽缸夹层加热,调整汽缸夹层加热联箱压力在0.98~4.9MPa之间。转速500rpm进行下列检查:倾听汽轮发电机组声音正常;各支持轴承,推力轴承金属温度<70℃;各轴承回油温度<65℃;润滑油压正常,油温自动正常;氢压氢温正常,氢温自动控制正常;汽轮机主再热、本体、抽汽管道疏水处于全开位置;2.500rpm金属磨擦检查冷态滑参数启动冷态滑参数启动排汽缸温度≥80℃,低压缸喷水应自动投入,否则手动投入;EH系统正常,油温在43~54℃;机组振动、串轴、胀差、绝对膨胀,上、下缸温差在允许范围内;主油箱油位正常;通风阀处于关闭位置;高排逆止阀开启。在此转速暖机30min;检查顶轴油泵自动停止;检查所有仪表参数指示正常;升速至2000rpm,升速率为100rpm,过临界转速时轴承振动小于0.1mm,否则打闸停机。3.中速暖机(1200rpm)冷态滑参数启动4.高速暖机(2000rpm)升速率为100rpm,升至2000rpm;监视中压排汽口处下半内壁金属温度应大于130℃,并保持暖机60min;高压内缸上半内壁调节级后金属温度应大于250℃;高中压缸膨胀值大于7mm;高中压缸胀差小于3.5mm;以上条件不满足时,应延长暖机时间。5.升至额定转速3000rpm
升速率为100rpm,升至3000rpm;在此转速进行空负荷暖机30min;检查TSI监视参数正常;检查润滑油系统正常,停止交流润滑油泵,投入备用;主蒸汽压力必须达到5.88MPa,温度达到370℃。6.升速过程中注意事项冷态滑参数启动轴承盖振动<0.03mm,否则停机检查;轴承盖振动突增0.05mm或大于0.08mm,立即打闸停机;检查汽轮发电机组各部分声音正常;过临界转速时汽轮机升速率自动变为400rpm;检查汽轮机各轴承盖振动正常:1200rpm以下机组过临界时轴承盖振动≥0.1mm时,任一轴振≥
0.25mm时,应跳闸或打闸停机,严禁强行过临界;冷态滑参数启动7.并网机组打闸停机后,待转子静止后投入连续盘车,并检查大轴偏心,查明原因,如惰走时间明显缩短,禁止连续盘车,应间断盘车;严禁机组在临界转速区域停留;冲转及升速期间,应注意各疏水门开启,严防管道水冲击;及时调整轴封压力正常;注意凝汽器、除氧器、加热器以及其它各容器液位正常并及时调整;检查系统油压、油流、油温及发电机风温正常;注意缸胀、差胀、汽机本体各金属温度测点均匀上升,正常无突变;冷态滑参数启动8.升负荷至30MW“LOADRATE”选择1MW/min,至30MW低负荷暖机;监视中压排汽口处下半内壁金属温度>176℃并保持暖机30min;检查高压部分疏水门自动关闭;根据需要投入DEH功率回路或调节级压力回路;汽轮机低压缸温度降至65℃以下排汽缸喷水自动关闭;逐步关闭汽轮机高低压旁路;四段抽汽管道暖管;启动B小机前置泵。将DEH“自动同步”置投入位;并网后,由控制系统自动加3%的最小负荷;高低压加热器随机投入(新机组首次投运高加不要滑投)。冷态滑参数启动9.升负荷至60MW升负荷至60MW。升负荷率1MW/min,升负荷至60MW;检查中压疏水自动关闭;当四抽压力>0.2MPa时,除氧器汽源切为四段抽汽供;机组首次启动或大修后启动应在60MW负荷运行3~4h,然后解列作超速试验;小汽轮机蒸汽管道暖管;关闭A前置泵至除氧器电动隔离门。10.升负荷至90MW升负荷率1MW/min,升负荷至90MW;检查低压部分疏水自动关闭;保持4h暖机,使转子能充分预热到脆性转变温度以上。在此负荷下,暖机后解列做超速试验,将动作转速记下,试验结束后,恢复机组至3000rpm,重新并列带负荷。脆性转变温度是指在不同的温度下对金属材料进行冲击试验,脆性断口占试验断口50%时的温度,用FATT表示。含有缺陷的转子如果工作在脆性转变温度以下,其冲击韧性显著下降,就容易发生脆性破坏。当冷再压力达到1.2MPa时,高辅汽源可以切至本机冷再带;负荷升至75MW时,检查冷再汽源已能满足轴封用汽,将轴封汽源切换至冷再,自动维持轴封压力0.023MPa(g);高加未随机投入时,当三段抽汽压力比除氧器高0.1~0.2MPa时投入高加;当连排压力大于除氧器压力0.1MPa时,连排排汽可以排至除氧器。11.升负荷至105MW启动一台小汽轮机运行;根据需要投入机组协调控制(首次开机时不投);高中压外缸下半进汽口处金属温度>350℃,且差胀值在允许范围内可以停用汽缸夹层加热系统;电气进行厂用电切换时注意各辅机运行情况;冷态滑参数启动调门开度接近90%开度时,投入协调控制(CCS),DEH系统不参与负荷控制,由锅炉升压升负荷(下滑点)。12升负荷至150MW投入另一台汽泵,退出电泵运行,投入备用位;负荷在150MW以上时,升负荷率可设为2MW/min;根据值长令投入机组AGC方式;如机组负荷在此负荷区稳定并且本体各温度测点稳定,可以投入“顺序阀”控制。冷态滑参数启动负荷60%以上时,达到自密封,所有轴封汽源调节阀自动关闭,轴封溢流站动作,自动维持母管压力0.03MPa(g)。负荷在240MW以上时,根据需要可做真空严密性试验。四抽压力达0.7MPa时,高辅联箱蒸汽可切为四段抽汽。根据需要启动另一台循泵运行。负荷达300MW,全面检查机组各项参数及各自动装置工作正常。严格控制负荷和蒸汽参数的匹配。机组启动过程中因振动异常停机,必须回到盘车状态,应全面检查认真分析查明原因;当机组已符合启动条件时,连续盘车不少于4小时才能再次启动,严禁盲目启动;振动增大,应稳定负荷和蒸汽参数,待振动消除后,方可升负荷。主、再热汽温差不超限制。13.升负荷过程中注意事项:冷态滑参数启动汽缸膨胀、差胀、汽机本体各点金属温度应均匀同步上升,无突变,并视各参数情况决定负荷增加速度及暖机时间。检查各自动调节装置工作正常。启动中因故停机时,应立即停用汽缸夹层加热装置。严密监视密封油系统工作正常,油氢压差始终大于0.052±0.02MPa冷态滑参数启动中压缸启动
采用中压缸启动,是利用较高温度、较大流量的再热蒸汽,较快的提高中压缸缸温,使中压排汽温度超过转子脆性转变温度,避免转轴脆性断裂,减少高压缸的热冲击,防止高压缸排汽温度超温,实现主蒸汽、再热蒸汽与高压调节级和中压第一级处金属温度的同时匹配,达到缩短启动时间和减小机组寿命消耗的目的。中压缸启动有较好的启动灵活性,有利于机组两班制调峰运行。
采用中压缸启动,旁路容量需满足要求(≥35%MCR),旁路系统需投入正常,并最好是处于自动状态。
中压缸启动的优点(1)启动时间短,经济性好第一,冲转前,利用盘车时间,高压缸倒暖,高压缸直接进入温态,变冷态启动为温态启动,缩短启动时间。第二,中压缸蒸汽流量大,且高压旁路利于再热蒸汽参数的快速提升,使暖机更充分迅速,有效地解决了传统高中压缸联合启动蒸汽流量小,压力低,放热系数小,高、中压缸不易得到有效的加热,高、中压缸的胀差过大,尤其是中压缸,由于再热温度更低,它的加热速度更为缓慢,膨胀得不到正常释放,使胀差超限,且不易控制。为等待胀差恢复,使启动时间延长。中压缸启动时,(2)启动热应力小,寿命损耗小第一,负荷切换之前,高压缸处于被隔离状态,不但无热冲击,而且进行了充分足够的预热,并且预热温度处于受控状态。在负荷切换时,高压缸因要满足所承担负荷的需要,进汽量比联合启动最初时的进汽要大(因已带上一定负荷而非最初冲转),能满足汽缸在预热基础上均匀加热的需要,故中压缸启动时高压缸无大的热冲击,机组寿命损耗较小。中压缸加热速度加快,高压缸可以通过倒暖得到均匀的预热,在高压缸进汽以前已经胀出,不存在高缸膨胀不畅的问题。第二,热态和极热态启动时,易于实现蒸汽与金属温度的匹配。中压缸启动,一方面再热蒸汽经过连续两次的加热,其温度极易实现与中压进汽部分的汽缸及转子金属温度的匹配;另一方面再热蒸汽与主蒸汽间的温差比高中压缸联合启动时小的多,因此在负荷切换时就较易实现主蒸汽、再热蒸汽的温度与高压调节级、中压第一级处金属温度的同时匹配,对机组避免热冲击,减少因蒸汽与金属温差引发的寿命损耗有一定的益处。(3)提前过渡低温脆性转变温度,增加机组安全性对于冷态启动,一般要求在中速暖机或高速暖机结束时,中压排汽温度必须超过转子脆性转变温度(FATT),以避免低温脆性断裂。对于冷态高中压缸联合启动,由于再热温度较低,冲转及升速过程中蒸汽流量较小,为便中排温度达到和超过FATT,必须延长中、高速暖机时间。在电厂实际的冷态高中压缸启动中往往延长中速暖机时间,以求中压排汽缸温度的上升,实际上有时根本达不到这一温度要求,在此过程中,且使上下缸温差加大,增加了大轴弯曲的可能性,同时存在转子发生脆性断裂的潜在危险。而采用中压缸冷态启动,再热温度较高,蒸汽量较大,因而中压排汽温度易达到这一要求,使中、高速暖机时间相对较短,也降低了启动过程中弯轴故障的概率。同时可以通过倒暖使高压缸在进汽前转子温度已越过脆性转变温度。(4)抑制低压缸温度水平,提高低压转子的安全性中压缸启动使低压缸进汽量增加,能有效地带走低压缸的鼓风热,防止了低压缸的鼓风超温,同时进汽量的增加也减小了小容积流量下低压叶片的颤振,保证了低压转子的安全性。(5)中压缸启动可以解决热态启动参数高,造成机组转速摆动,不易并网的问题。利用中压缸启动,启动参数相对降低,冲转蒸汽量增加2~3倍,可以使调速系统工作在一个较稳定区域。解决调节系统大幅度摆动,造成轴向位移较大的变化,即轴向推力的较大变化,并利于并网操作,缩短时间,尽快达到机组温度水平对应状态。减小机组热态启动冷却作用,延长寿命。(6)对特殊工况具有适应性可在空负荷或带厂用电长时间运行,便于在启动并网过程中处理各种故障及进行电气或其它试验。因为中压缸启动可通过关闭高排逆止阀,开启通风阀,就可隔离高压缸使之在真空状态下运行,从而避免了传统高中压缸联合启动时因空负荷或低负荷长时间运行而引起的高压缸超温问题。实现中压缸启动的条件::①具有旁路能力为35%MCR或40%MCR的高低压旁路,旁路应具有压力反馈自动控制功能;②调节系统具有对中压调节汽阀单独控制的功能,能保证实现中压缸冲转的同时,高压缸不进汽;③具有可以反流预暖高压缸的高压缸排汽逆止阀旁路系统和阀门预暖功能,可以实现启动前的高压缸、高压主汽调节阀壳和阀前管道的预暖操作,以减小切换阶段对高压缸和阀壳热冲击;④具有通过通风阀联至凝汽器的高压缸抽真空系统,用以保证高压缸闷缸时不会因鼓风而超温。中压缸启动应注意的问题1通风阀VV和倒暖阀RFV启动初期,VV阀维持开启状态,高压缸内保持真空状态,以防止高压缸的鼓风超温。但实践证明,有些机组因鼓风热有限,高压闷缸时汽缸的高压部分温升很慢。对这种情况,要考虑在启动时关闭通风阀,待高压缸排汽口缸温或高压内缸内壁温度达到200℃时,再打开通风阀维持高压缸的金属温度。切缸过程高排逆止门打开后,VV阀必须关闭,防止高参数蒸汽排向凝汽器,同时影响再热蒸汽温度控制。RFV阀的作用是在机组冷态启动前,对高压缸进行加热预暖。但若在冲转过程中,在充分利用鼓风热高压缸还达不到预期效果的情况下,可以通过适当开启RFV阀,使少量蒸汽流入高压缸,更好地调节高压缸暖缸速度。2轴向推力中压缸启动,高压缸处于隔离状态,高、中压缸汽流反向流动状态破坏。因此,整个转子轴向推力随中压缸进汽量的增加而增大。中压缸启动中带负荷越大,对中压缸启动效果越好,但是转子轴向推力也越大,但是推力轴承承载能力有限,因此切缸负荷的选取要考虑轴向推力的因素。计算表明,切换负荷小于15%的额定负荷,采取多种方式来控制预暖时的温升率:控制循环水量来调节真空;控制疏水阀开启的数量及时间来控制疏水量;用反流阀后的手动门控制预暖进汽量。3切缸(1)切缸负荷切缸负荷受到旁路容量及轴向推力等限制。旁路容量小,切换点负荷降低,限制了中压缸启动的优越性。旁路容量越大,可能的最大切换负荷就越大,中压缸启动效果就越大。另外,最大的切换负荷不会超过低压旁路全关,再热蒸汽流量全部进入中压缸后汽机所发功率。而切换负荷允许值又必须满足推力轴承能承受的轴向推力的大小。再热压力不能过高,否则导致高压缸蒸汽的比容减少,鼓风增加;(2)再热压力轴向推力满足推力轴承的设计要求。再热器的压力太低会导致高调门开度过大,切缸后负荷突增。(3)防止切换过程中出现逆功率:及时解除高排逆止门强关信号;主汽压太低导致逆止门打不开。冷态中压缸启动过程(东方)暖缸过程同前述主蒸汽压力3.2~3.5MPa,主蒸汽温度300~350℃;再热蒸汽压力0.6~0.7MPa,再热蒸汽温度250~280℃;其它参数同高中压缸联合冷态启动。冲转条件
当主蒸汽压力升到3.45Mpa时高压旁路应投压力反馈自动控制,维持主蒸汽压力3.45Mpa;随着锅炉启动,低压旁路阀门开度逐渐增加,当再热蒸汽压力升到0.686MPa时,低压旁路应投压力反馈自动控制。冲转前低压旁路操作要求1.冲转在DEH画面中按挂闸投入键,将DEH切至“AUTO”方式。检查旁路在“AUTO”位。确认按钮"HP&IPSTART/IPSTART"是处于"IPSTART"状态。检查汽轮机处于“SINGLEVALVE”控制方式。按"RUN"按钮,开高中压主汽门。确认通风阀(VV阀)处于开启状态。“TARGET”选择500rpm,“ACCELERATE”选择100rpmm。按“GO”按钮后,微微开启高压调节阀,直到转速升至500rpm,当转速大于盘车转速时盘车装置自动脱开,否则应立即打闸停机。检查高排逆止门关闭,通风阀开启;其它检查项目同高中压缸联合启动;打闸一次,转速下降,转速降至50rpm之前重新挂闸升速至1200rpm;500rpm惰走检查时间不得超过5min;重新升速至500rpm时,高压调节门的开度被锁定,中压调节门预启阀逐渐开启,使汽轮机按原定速率升至1200rpm。3.中速暖机(1200rpm)检查顶轴油泵自动停止;检查所有仪表参数指示正常;检查中调门开度大于5mm时,BDV阀自动关闭;2.500rpm金属磨擦检查在此转速暖机30min,暖机期间汽轮机的转速由中压调门预启阀控制,在此期间,应监视高压缸排汽处下半内壁金属温度,当温度达到200℃时,通过调整VV阀后手动门开度,控制该处温度在200℃左右;若高压缸排汽处下半内壁金属温度已达200℃,中压排汽处下半内壁金属温度已达130℃,则目标值“TARGET”可直接选择3000rpm;金属温度未达到上述要求时,升速至2000rpm,过临界转速时各轴承盖振动应小于0.08mm,否则打闸停机;暖机结束后,应检查并确认:高压调节门关死,通风阀全开。
4.高速暖机(2000rpm)升速率为100rpm升至2000rpm;调整通风阀后的手动门开度,控制高压缸排汽处下半内壁金属温度达到200℃;若此时温度仍达不到要求,可适当开启倒暖阀前的手动阀当高压缸排汽处下半内壁金属温度达200℃,中压排汽处下半内壁金属温度已达130℃,继续暖机30min,高速暖机结束。5.升至额定转速3000rpm在此转速进行空负荷暖机30min;检查凝汽器压力应小于13KPa,投低真空保护;排汽缸温度≥80℃,低压缸喷水应自动投入,否则手动投入,温度<65℃自动关闭低压缸减温水阀;检查润滑油系统正常,停止交流润滑油泵,投入备用;主蒸汽压力达到5.88MPa后,投高压旁路前压力自动;主、再热蒸汽温度变化率不应超限。危急遮断器喷油试验;
高压遮断集成块(HPT)电磁阀在线试验超速限制集成块(OSP)电磁阀在线试验;手打停机按钮试验;
危急遮断器提升转速试验(在作提升转速试验之前,应使机组带20%负荷进行暖机运行不少于3h);f.电气超速保护试验.6.并网前进行如下系统试验(对新机启动或大修机组):7.并网根据需要投入DEH“自动同步”方式;在整个升速带负荷过程中由旁路维持中压主汽门门前压力不变;并网后,由控制系统自动加3%的最小负荷。8.升负荷"LOADRATE"选择1.2MW/min;开启四抽电动门暖管。此后,低压旁路阀门逐渐关闭。
9.高中压缸切换a.
在高、中压缸切换前,应注意主蒸汽在经过高压调节级作功后的蒸汽温度与金属温度相匹配。计算方法见高中压缸联合启动,
一般情况下应控制:
主蒸汽:
5.88MPa
400~430℃
再热蒸汽:
0.686MPa
350~380℃
c.
在低压旁路阀门全关后,(此时负荷约40MW)由TBS系统向DEH发信号,维持负荷不变;d.
在低旁全关时,进行低负荷暖机,监视中压排汽口处下半内壁金属温度,应达到170℃;调整通风阀后的手动阀开度,控制高压排汽b.
在中压缸单独进汽切换为高、中压缸联合进汽的过程中应维持主蒸汽、再热蒸汽参数及流量的基本稳定;口处下半内壁金属温度达到220--250℃,并保持30min;
e.
按“VALVECHANGE”按钮,开始阀门切换,高压调节阀以单阀方式逐渐开启,约1分钟后高压调节阀与中压调节阀开始进入比例关系,此时切换结束;h.切换完成后,根据高压缸温度和胀差的具体情况,可投入夹层加热装置。g.切换期间应检查以下项目:通风阀关闭高排逆止门自动开启,否则应强开高排逆止门f.切换结束时(以3MW/min)提升负荷至42MW,暖机30min;
i.暖机结束时由DEH向TBS发信号机组开始升负荷,随着负荷的增加,高旁逐渐关闭;当负荷到达下滑点时,高压旁路阀压力回路自动解除;10.升负荷至目标值机组在大约105MW负荷时,高压调节阀接近90%额定阀位,进入下滑点,由DEH系统向CCS系统发信号,机组随锅炉开始滑参数升负荷,此时DEH控制系统不参与负荷调节,直至机组负荷接近90%ECR;检查本体各疏水阀关闭;在机组达到目标负荷且本体各缸温测点趋于稳定后,可以切为顺序阀控制,以利更好的经济性。其他操作同高中压缸联合启动
汽轮机负荷在225MW以上,稳定运行,射水抽气器工作正常,即可做真空系统严密性试验。(1)关闭射水抽气器入口电动门,注意凝汽器真空应缓慢下降:下降率≤0.13kPa/min(1mmHg/min)优良下降率≤0.27kPa/min(2mmHg/min)良好下降率≤0.4kPa/min(3mmHg/min)合格当真空下降率大于0.67kPa/min(5mmHg/min)时,则应停机查找原因,消除故障后再启动。⑵试验中排汽压力升至17.86kPa/min(或真空低至626mmHg),排汽温度高于58℃时停止试验。⑶试验结束后,立即开启电动阀门,恢复额定真空值。热态中压缸启动的参数选择参考值见下表:状态调节级处内上壁温度℃蒸汽参数升速率rpm/m升负荷率MW/min低旁参考开度%主蒸汽再热蒸汽压力MPa温度℃压力MPa温度℃温态150~3005.883700.6863272003冲转前40并网前42热态300~4007.854500.8834172004.8冲转前42并网前44极热>4009.814870.8834603007冲转前64并网前57当主、再热蒸汽压力达到上表所列的压力时,高低压旁路投入旁路前压力控制;其它操作同冷态中压缸启动;热态启动注意事项同高中压缸热态启动注意事项。冷态滑参数启动(上汽)用“操作员自动”
方式冲转升速2.600rpm金属磨擦检查
1.机组挂闸启动在旁路控制盘切除旁路系统。按“操作员自动”、“ATC监视”、“双机运行”键,“转速投入”键,相应灯亮;按“旁路请求切除”键,显示盘“旁路切除”灯亮。按“挂闸”按钮,并保持2s,显示盘“挂闸”灯亮,“脱扣”灯灭,再热调节汽阀“RV1-2开”灯亮;按“阀限显示”键灯亮,设置阀限指令100,检查再热主汽阀RSV1-2应缓慢全开;按“主汽阀(TV)控制”键灯亮,6个调节汽阀缓慢平稳地开到100%。在DEH控制盘上设定目标(给定)转速600rpm,选定速率100rpm/min,按“进行(GO)”键,DEH控制器打开主汽阀内旁通阀,几秒钟后,汽轮机开始升速。当汽轮机转速大于3rpm时,检查盘车应自动退出,否则应打闸停机,检查原因,待故障消除后,方可重新冲转。冷态滑参数启动中速暖机转速范围(2000~2080rpm)之内
03.升速和中速暖机
按“进行”键,以速率100rpm/min升速至2040rpm,在升速过程中,通过临界转速时,应尽快通过,以避免发生共振,若需要转速保持时,应满足汽轮机转速保持曲线的要求机组转速达2040rpm,且再热蒸汽温度达260℃后,开始计算中速暖机时间,并维持足够的暖机时间,在暖机期间,必须保证主汽阀前汽温≯427℃,再热汽温度>260℃。盘车退出后,将锅炉控制盘(BTG)控制把手置“切除”位置。当转速上升大于200rpm后,停用顶轴油泵。转速达600rpm,“进行”灯灭,保持汽轮机在此转速下运转,进行低速暖机。进行下述工作:
a)就地打闸,进行汽轮机摩擦检查,倾听机内声音应正常后,在转子尚未停止前,汽轮机重新挂闸,并升速至600rpm运行。
b)检查低压缸喷水阀应自动开启。
c)全面检查机组及各系统运行正常。
d)检查上下缸温差、胀差、缸胀、转子的轴向位移和偏心度与轴振动。
e)若大修后冷态启动,发电机核相。转子临界转速概念:启动或停机过程中出现振幅峰值的转速称为转子临界速度,由低到高依次为第一、二、…阶临界转速,并用nc1、nc2、…表示。若挠性转子的工作转速介于之间,则临界转速应满足下列安全要求振幅转速nc1nc2挠性转子刚性转子安全要求大型汽轮机因轴系很长,为减少轴向尺寸和重量多用挠性转子刚性转子各段转子连接为轴系后,各转子临界转速与计算值相比会发生变化,对新装机组的首次启动,应实测并记录轴系的临界转速,确认后将实测值作为实际的临界转速。冷态滑参数启动600rpm磨擦检查中速暖机的转速范围2900rpm阀切换200020801010950141016101750197021102570265028503000汽轮机转速保持曲线临界转速应快速平稳的通过,不允许在临界转速下停留冷态滑参数启动4.阀切换
“中速暖机”结束后。设定目标转速2900rpm。以速率100rpm/min升速。当转速至2700~2800rpm时,检查主油泵出口压力正常,则停止交流润滑油泵及密封油备用泵,但润滑油压应不低于规定值,投入各油泵联锁。机组转速达2900rpm,确认蒸汽室内壁温度≥主蒸汽压力下的饱和温度,且主汽门前的参数在“主汽门前冲转参数”所示的“冷态启动”范围内,可进行阀切换:按“GV(调节阀)控制”键,灯亮,“TV控制”键灭,观察DEH显示盘上阀门切换情况,并令巡检就地检查,#1--#6高压调节阀关小,#1、#2主汽阀全开,注意阀切换时间应小于2分钟,阀切换结束后,转速应维持在2900rpm。5.定速
转速为2900~3000rpm。设定目标转速3000rpm,速率100rpm/min,升速至3000rpm,当机组转速达3000rpm,全面检查机组及各系统运行正常。根据要求,联系值长,机组做下列试验:
冷态滑参数启动6.并网带负荷
或用自动同步器将机组并入电网,汽轮机转速在3000rpm+50rpm时,按下“自动同步(AUTOSYNC)”键,灯亮,而“操作员自动”键灯灭,汽轮机转速的控制即切换到自动同步器模式,在发电机主开关合闸后,发电机在线指示灯亮即表示已并网,而“自动同步”键的灯灭,“操作员自动”键的灯亮,机组的控制将自动回复到“操作员自动”模式。机组并网后,立即带5%额定负荷,即15MW,按“调节级压力投入(IMPIN)”键和“功率投入(MWIN)”键,灯亮,使调节级汽室压力反馈回路和功率反馈回路投入使用。在15MW负荷下,至少保持30min低负荷暖机时间,在此期间,联系锅炉尽量稳定汽压汽温,若主蒸汽温度每变化1.67℃,则应增加1min暖机时间。同时应全面检查汽缸上下温差、转子振动、胀差、轴向位移、轴承油温油压是否正常。a)手动脱扣试验。
b)危急保安器充油试验。
c)汽轮机“103%”试验。对机组检查一切正常后,联系电气并列。冷态滑参数启动初负荷暖机结束后,检查一切正常,联系升负荷,以0.12MPa/min的速度升压和以2MW/min的速度增加负荷。按“进行”键灯亮,机组开始升负荷。整个升负荷过程应保持负荷与蒸汽参数的匹配关系。负荷与蒸汽参数的匹配负荷(MW)主蒸汽压力(MPa)主蒸汽温度(℃)再热蒸汽温度(℃)15
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