kaiyun下载app下载安装手机版 运行|汽轮机启动相关知识

① 启动：汽轮机从静止状态进入工作状态的过程。开机前准备→冲刺→提速→并网→负载

②停机：汽轮机由工作状态转入静止（或转动）状态。减载→解耦→转子滑行→变桨车

③ 启动是加热过程，停机是冷却过程。对于蒸汽涡轮机，启动和停止（负载变化）会经历应力交替，导致低周疲劳损坏并最终破裂。

1、启动方式分类

1.根据新车参数：额定参数启动、滑动参数启动

1）滑动参数启动的优点：

①与额定参数启动相比，滑动参数启动进汽参数低、流量大，使汽轮机受热均匀，减少热应力和膨胀差；

②低蒸汽输入参数可减少启动蒸汽和水的损失，缩短启动时间，提高启动经济性；

③ 大流量，防止末级超温。

2）滑参启动有两种类型：

① 压力法启动

在冲向前之前，主蒸汽阀前的蒸汽具有一定的压力和温度。在增速过程中，逐渐打开阀门，利用阀门控制速度，直至额定速度阀门全开。

② 真空方式启动

锅炉点火前，从锅炉到调节级的所有阀门均打开，并放入抽气设备，使炉内和机器处于真空状态。速度和负荷均由锅炉控制。

2、按冲方式分为：高压缸启动、中压缸启动、高中压缸联合启动

1）中压缸启动

① 启动时，蒸汽不经过高压缸，而是直接流入中压缸。为了维持高压缸的温度水平，可以使用通风阀或反向加热。当转速升至一定速度或并网一定负载（如5%负载）时，切换至高压缸进汽。安全性更高，但启动时间更长。

② 蒸汽通入后，经加热器和再热器两次加热，缩短了加热到预定参数的时间。筒体受热均匀。采用中压缸进汽方式。相同冲力下，焓降小，流量大；

③高压转子同时加热。

2）高、中压缸联合启动

① 带旁路；

②冷态或热态；

③启动时，高、中压缸同时向转子喷入蒸汽，有利于组合缸机组，减少热应力，缩短启动时间。

3、根据汽轮机启动前金属温度：

①冷启动（150~180℃）

停机时间大于72小时（缸体金属温度比测点满载温度低40%左右）

② 热启动（180~350℃）

停机10~56小时（筒体金属温度约为测点满负荷温度的40%~80%）

③热启动（>350℃）

停机时间小于10小时（缸体金属温度比测点满载温度高80%左右）

④极热状态启动：停机小于1小时

4、按汽轮机转子温度是否高于低温脆性转变温度分类

低温脆性转变温度（FATT）：低于该温度转子材料表现出冷脆性，容易产生裂纹。

5、按控制蒸汽进口的阀门分：

1）调整阀门启动。

电动主闸门和自动主蒸汽阀全开，进入汽轮机的蒸汽由调节蒸汽阀控制。

2）自动主蒸汽阀和电动主闸门（或旁通门）启动

调节蒸汽阀全开，进入汽轮机的蒸汽由自动主蒸汽阀和电动主闸门（或旁通门）控制。

2.冷启动

1、冷滑参数启动主要步骤

①开机前的准备工作

② 吸尘

③加热管

④ 急转、提速、定速预热

⑤ 并行接收初始载荷

⑥将负载加至额定值

2、冲洗前的操作程序

配备汽包炉的机组：

油循环～发电机水冷系统投入使用～起动盘车～轴冷却系统投入使用循环水母管冲压～低压清洗及凝结水循环～除氧器加热～锅炉供水～凝汽器抽真空～轴密封供汽～锅炉点火后对汽轮机进水管进行加热。

配备直流炉的单位：

油循环～发电机水冷系统调试～开机盘车～轴冷却系统调试及循环水母管冲压～低压清洗及凝结水循环～高压清洗、给水循环及除氧器加热～凝汽器抽真空～锅炉点火后汽轮机进口管加热管道，轴封输送蒸汽。

轴冷却系统的调试和循环水母管的冲压有时在前面进行。

由于各个单位的类型不同，冷态冲锋前的操作内容也会有所不同，操作顺序也会略有不同，但大部分操作内容和程序是相同的。

1）开机前的准备工作

排水门全开，油泵运转正常，供油正常，盘车电机运转正常。

油泵、给水泵、凝结水泵联动试验。

真空系统和循环水系统检查。

重要仪表是否正常：转速、振动、缸体金属温度、水位计等。

除氧器水位为2/3，冷凝器水位为3/4，燃油箱油位为2/3。

油循环

①目的：检查油系统的完整性，进一步净化油系统，提高透平油的质量，调整油温，保持油冷却器出口和轴承入口在35-45℃（油温过高粘度低，油膜薄，轴承易干磨，油易老化，油温太低，粘度高，油膜厚，稳定性差差，油膜振荡，导致振动增加）。

②主要操作：启动油泵，打开油冷却器油侧进、出油门，打开水侧进、出油门，注意油箱内油位变化。

2) 启动盘车

汽轮机启动前必须先启动，原因如下：

① 启动盘车后，可先对机组进行检查；

② 在涡轮转动之前，部分蒸汽会进入发动机。如果转子静置，就会发生热弯曲。

3）低压清洗及冷凝水循环

冷凝水和除氧器系统冲洗-低压清洗

供水系统冲洗——高压清洗

低压清洗及凝结水循环的目的是对凝汽器、轴封加热器、低压加热器、除氧器及其管道系统进行清洗，使系统内水质符合要求。

检查设备系统是否工作正常，建立凝结水系统循环，启动供水循环。

4）除氧器加热

汽包炉进水前和直流炉点火前，应在微正压下将除氧器内的水加热至饱和温度，并进行热力除氧（脱气），以保证产品质量。锅炉点火时炉内供水。具有防止锅炉腐蚀的能力。

注意事项：

①除氧器加热条件：凝结水系统清洗完毕；除氧器系统在供暖前已按要求进行检查，阀门位置已按规定设定；除氧器蒸汽压力联锁及高水位、低水位保护均已校准测试正常，处于注水、加热准备状态；除氧器水位已通过凝结水补水泵升至规定值；除氧器备用汽源正常，备用蒸汽管道已充分加热。

② 蒸汽进入除氧器前，需启动除氧循环泵，并保证除氧循环泵正常运行。

③除氧器加热时，应保持正常水位。

④供水罐出水的含氧量应合格。

5）高压清洗、大循环

机组启动时，高压清洗是指高压给水管冲洗和锅炉冷水冲洗；大循环是指锅炉点火前供水正常循环。对于汽包锅炉来说，没有大循环，只向锅炉供水。

对于配备直流炉的机组和配备直流炉的大循环机组的高压清洗，锅炉的进水和低温冲洗均由给水泵进行。

6) 抽真空并放入轴封系统

目的：为管道加热、冲洗创造条件

操作顺序：加循环水→加冷凝水→加托盘车→加抽气机→加汽封（防止轴承油中进水）

轴封供汽过热度大于14度。使用启动曲线的蒸汽供应压力推荐值。

这是在除氧器加热冷凝水之后进行的，因为此时热水可能已进入冷凝器。当锅炉点火、汽轮机进水管升温时，大量蒸汽会进入凝汽器。如果冷凝器内没有建立一定的真空，蒸汽和水进入冷凝器，冷凝器内就会形成正压，损坏排气筒安全门等设备。

蒸汽冷凝设备中真空的建立是汽轮机转动不可缺少的条件！

注意事项

① 只有在机器起动时才能开始向轴封供应蒸汽。

②轴封供汽时间应尽可能短

③保持真空度至冲洗所需值。

特别注意：

① 冷启动时，应先投入抽气设备和轴封加热器，然后投入轴封供汽。

② 热启动时，应先投入轴封供汽，然后投入抽气设备和轴封加热器。

7) 暖管

①加热管道内容：主蒸汽管道、再热蒸汽管道、辅助蒸汽管道。

②加热管升温速率：不大于3~5℃/min。

③升温时间：10-15分钟。

④管道加热的目的：防止蒸汽将水带入汽轮机；以减少管道的热应力。

注意事项

①及时排水。

② 加热管道前，放入循环水（因为地暖管道将水排到冷凝器），放入冷凝水系统，放入抽气机。

③加热管及旁路投入运行后，控制排气室温度在80℃以内。

旁通系统投入使用后，排气室的温度会逐渐升高。此时，必须控制从低压旁路排出进入凝汽器的蒸汽温度，并控制排气室的温度，避免对低压缸的膨胀差产生过大的影响。

只有打开排水门，保证排水及时排出，同时让管道内的蒸汽流通，才能使管道顺利预热，蒸汽本身的温度逐渐升高，满足冲洗的要求。

3、冗余参数的选择

传热方式：冷凝放热-对流放热-导热

启动参数的选择主要考虑金属零件的热应力，热应力的大小主要取决于蒸汽与金属零件之间的温差和放热系数。

压力太低，加热效果差，预热时间长；压力太高，热冲击大，流量太小，预热时间延长，启动时间延长。

高压过热蒸汽 低压微过热蒸汽 湿蒸汽

低压过热蒸汽放热系数小（α=58.15~174.45 W/(m2˙K)），与额定参数相当。

1/10。

入口蒸汽温度要求蒸汽具有至少50°C的过热度。

合适的启动蒸汽温度对于汽轮机的启动具有决定性的意义。

再热蒸汽往往很难同时满足所需的过热度要求。高峰时间往往被推迟，从而延长了整个机组的启动时间。

为了减少这一矛盾，常采用尽可能打开再热蒸汽管排水阀以增加排水量的方法。对于有汽轮机旁路的机组，在管道升温时有意关闭汽轮机低压旁通阀云开·体育官方网站，从而提高再热蒸汽压力以增加排水量，从而提高机前再热蒸汽的温升速率。中压主蒸汽阀并追赶主蒸汽阀。目的是提高蒸汽的加热速度。

为什么启动凝汽式汽轮机时需要建立必要的真空？

①可降低气缸内气体密度，转子旋转时因与气体摩擦而造成的吹气损失也减少；

②保持缸内一定的真空度，可以增大进汽的功率，减少蒸汽消耗，降低低压缸的排汽温度。

如果启动时真空度过低，急运行时冷凝器内可能会产生正压，导致大气安全门动作或排气室温度过高，使冷凝器铜管急剧膨胀，造成膨胀口松弛，导致冷凝器故障。漏水。

真空度不需要太高。如果太高，吸尘时间就会延长。如果流量太小，预热时间就会延长，启动时间也会延长。

真空450-500mmHg

主蒸汽为低压微过热蒸汽，温度比金属温度高50-100度（不应大于426度），过热度不小于50度。

两侧主蒸汽温差小于17度；

上下筒温差不大于50℃

高、中压汽缸组合时，主、再热蒸汽温差一般为28度，短时间可允许为4​​2度，且不得超过80度。

润滑油压力和轴承油流量正常，油温35-45度。

晃动变化：不大于原±0.02mm。

4、汽轮机冷启动步骤

1) 旋转和摩擦检查

① 300MW机组冷态启动时，利用主蒸汽阀抢热机组，以100~150r/min的速度将转速升至600r/min，盘车装置自动退出

②600r/min摩擦检查。切断蒸汽后5分钟内快速完成检查。确认无金属声后，迅速提速至600转/分，并将转速提高至100~150转/分。

2) 将速度提高至中速以预热发动机

1500转（不同随机组有变化），热身。

★中速暖机转速的确定原则

①避开临界速度（以实测为准）

② 避免低压缸长叶片的共振频率

有的机组选择1500r/min作为中速预热转速

上汽引进的300MW机组，中速暖机转速选择2000～2080r/min。原因是为了避开低压缸长叶片的共振频率。

通过临界点注意事项：快速通过，严格监测振动

当机组超过临界转速时，上升速率多为300r/min。

预热时间需60～90分钟，进口300MW机组中速预热时间长达180分钟。中速预热阶段是否结束取决于中压缸和高压缸的温度水平。

3) 增加至全速

中速预热完成，速度增加至 3000 rpm，并向电机发送信号。

机组达到加速条件后，即可开始加速运行。机组在3000r/min运行时，一般没有预热时间，只需进行少量操作和全面检查。运行及全面检查完毕，确认无问题后，机组将并网发电。

★转让流程的基本要求

上升速率小于100-150r/min；筒体金属升温速率小于2-2.5度/分钟

★快速平稳通过临界速度，严格监控振动

为防止振动超过规定值，轴承振动小于0.03mm。

机组膨胀与差膨胀

加强轴温、轴瓦温度、回油温度等对汽轮机热应力监测，可以控制汽轮机启动时的转速变化率，同时控制整个过程中的负荷变化率启动过程。

4）机组带载预热并并网后运行

300MW机组并网后，从低负荷预热到满负荷分为四个阶段：15、30、60、120MW。

初始负载为3-5%，上汽要求机组在1分钟内带载15MW开yun体育官网入口登录APP下载安装，防止逆功率保护动作。

初始负载预热时间：30 分钟。在此期间，锅炉应尽量保持蒸汽压力和蒸汽温度稳定。否则，主蒸汽温度每升高1.7度，预热时间就会增加1分钟。

回收凝结水，关闭凝结水排放门，打开除氧器门。

注意检查上下缸温差、转子振动、缸体膨胀、胀差、轴向位移以及轴承油压、油温是否正常。

5) 超速测试和FATT

负载增加至30MW，预热4小时后进行超速试验；

30CrMoV的FATT约为100℃。跑步一段时间后开yun体育APP官方下载，FATT变高。

6）重新并网，使负载达到额定负载

增加负载时的注意事项

①15%负荷时，停排气缸，向缸内喷水冷却；

②负荷60-80%时，投资较高或随机组开始高添加；

③负荷增加率和主、再热蒸汽温升率不得大于规定值（参照规程或启动曲线）。

★汽轮机启停过程参数控制原理

蒸汽温升速率→蒸汽金属温差→金属温升速率→金属温差→热应力、热膨胀、热变形

˙蒸汽温升速率：

主蒸汽1-1.5℃/min，再热蒸汽2-2.5℃/min

˙金属温升速率：

不大于1.5℃/分钟

3.热启动

热态和冷态之间的边界温度为150°C。当筒体达到此温度时，高中压转子中心孔温度已超过材料脆性转变温度，各部分金属的温度和膨胀已达到或超过空载全速水平。

原则上是在这个温度下启动的。冲完后无需预热机器。只要检查工作和操作能跟上，就可以直接提升到3000转/分。但不同机组的启动性能不同，不同厂家对冷热态分界温度的要求也不同。

经验表明：对于一些国产机组，即使高、中压内缸下壁温度达到200℃，在不预热的情况下也不能直接升至3000转/分。较多单位经验，冷启动时，高、中压内缸下壁温度大于等于250℃，这是升到全速的条件。

因此，机组的热启动极限较高，有的机组以缸体温度400℃为基准。

★脆性转变温度FATT：金属材料在不同温度下进行冲击试验时，发生脆性断裂占试验断裂50%时的温度。

当材料在FATT温度以下工作时，冲击韧性显着下降，容易发生脆性破坏。

CrMoV合金钢的FATT为80~130℃

1、热启动时的注意事项

①启动前控制上下缸温差不超过允许范围：防止间隙变化产生动、静摩擦。

② 热启动时使用高温轴封蒸汽。轴封供汽温度应与筒体温度相匹配，管道必须充分预热，防止转子轴封段受热冲击和高中压负差膨胀增大。

③ 在送轴封蒸汽之前将车轮放入卡车中。

④严格控制大轴的弯曲值和车削的使用。

热启动时，应特别注意大轴的弯曲（晃动）不要超过规定值；

转动时仔细听声音，检查轴封与装置之间是否有摩擦。若发现动、静摩擦而使机组无法启动，或动、静摩擦严重时，应停止连续盘车，改用手动盘车。

当大轴摆动增大并有金属摩擦声时，可用手动转动将大轴调直。

⑤ 热启动急速参数

主蒸汽温度和再热蒸汽温度要求比汽缸金属温度高50~100℃，蒸汽过热度不低于56℃。启动时，主蒸汽温度和再热蒸汽温度的选择必须与高、中压钢瓶的金属温度相匹配。

如果冲击参数低于筒体金属温度，筒体内表面和转子外表面就会产生拉应力。拉应力过大，容易产生裂纹。

调节阶段后的蒸汽温度比主蒸汽温度低50~100℃。同样，进入中压缸的再热蒸汽到达一级出口时温度也降低。

⑥ 严格监测振动，特别是中速时的振动。如果振动超过极限，应立即打开制动器并连续盘车。

2、热启动运行时的注意事项

① 热启动时，

1°轴封应先供汽后抽真空，因为当凝汽器在热态下开始抽真空时，如果轴封尚未供汽，转子轴封就会被强烈冷却。

2°高、中压缸轴封的供汽温度必须与金属温度相匹配。轴封是热启动时最容易受到热冲击的部件。

3° 在向轴封供应蒸汽之前，系统必须充分预热。

4°轴封在送汽前放入车内。 （热启动操作和冷启动操作的重要区别之一）

②油冷却器出口温度不应低于38度

③ 热启动真空度应较高

④ 严格控制热启动时的振动

⑤ 热启动时膨胀差的控制。热启动加速时更容易引起异常振动。若振幅超过允许值，应停机测量大轴弯曲，以排除大轴弯曲的可能。当振动异常但未超标时，可暂停升速，查找原因。若无改善，仍需停机处理。

启动时，根据厂家提供的热启动曲线和寿命损失曲线确定上升速率、负载速度和预热时间。

启动过程中监测热应力的关键是防止热转子和气缸冷却。