汽轮发电机组的启动与停运.docx
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1、汽轮发电机组的启动与停运 启动:汽轮机从静止状态到工作状态的过程。启动前的准备一冲转一升 速f并网f带负荷停机:汽轮机从工作状态到静止(或带盘车)状态。减负荷一解列一转 子惰走一投盘车 启动是加热过程,而停机则是降温过程。对汽轮机而言,一次起停(负 荷变化)经历一次应力交变,造成低周疲劳损伤,最后导致裂纹。汽轮机的启动一、启动方式的分类1 .按新汽参数分:额定参数启动、滑参数启动1)滑参数启动的优点: 相对于额定参数启动,滑参数启动的进汽参数低、流量大,对汽轮机加 热均匀,减小热应力、胀差;进汽参数低,可减少启动汽水损失,缩短启动时间,提高启动经济性; 流量大,防止末级超温。2)滑参数启动分两
2、种:压力法启动冲转前主汽门前蒸汽有一定压力和温度,升速过程逐渐开大调门,利用调 门控制转速,直到额定转速调门全开真空法启动锅炉点火前,从锅炉到调节级前所有阀门打开,投入抽气设备使炉,机都 处于真空状态,升速带负荷全部由锅炉控制。2 .按冲转方式分:高压缸启动、中压缸启动、高中压缸联合启动初始负荷3-5%,上汽要求Imin内使机组带上15MW负荷,防止逆功率保 护动作。初始负荷暖机时间:30mino在此期间锅炉应尽量保持汽压、汽温稳定。否 则主汽温度每升高L 7度,增加暖机时间1分钟。凝结水回收,凝结水放水门关,至除氧器门开。注意检查汽缸上下温差、转子振动、缸胀、胀差、轴向位移、轴承油压油温 是
3、否正常。5) 超速试验和FATT负荷加至30MW,暖机4小时后超速试验;30CrMoV 的 FATT 约为 100,运行一段时间后时间,FATT变高。6)重新并网带负荷,直至额定负荷升负荷中注意事项:15%负荷,停排汽缸喷水减温;负荷60-80%,投高加或随机组启动投高加;升负荷速率,主、再热汽温升率不得大于规定值(参考规程或启动曲线)。汽轮机启动、停运过程中的参数控制原则蒸汽温升率一蒸汽金属间温差金属温升率一金属温差一热应力、热膨胀、 热变形蒸汽温升率:主蒸汽1-L5/min,再热蒸汽2-2.5/min金属温升率:不大于1.5C/min三、热态启动冷热态的分界温度为150,汽缸达此温度时,高
4、中压转子的中心孔温度 已通过材料脆性转变温度,各部分金属温度及膨胀已达到或超过空负荷全速 时的水平。原则上在此温度启动,冲转后可不必暖机,只要检查工作和操作能跟上,就 可直接升到3000 r/min。但不同机组启动性能差别,其冷热态分界温度的 规定各制造厂不尽相同。经验说明:对于某些国产机组 高中压内缸内下壁温度即使达200,都不 能不经暖机直接升到3000 r/min。更多机组经验表明:冷态启动高中压内 缸内下壁温度大于等于250 是升到全速的条件。因此机组热态启动界限较高,有些机组以缸温400 为准。脆性转变温度FATT:在不同温度下,对金属材料进行冲击试验,脆性断 口占试验断口 50%的
5、温度。材料工作在FATT温度以下,冲击韧性显著下降,容易发生脆性破坏。CrMoV合金钢的FATT为80130.热态启动注意问题1)控制启动前汽缸上下温差不超出允许范围:防止间隙变化,造成动静摩 擦。2)热态启动时投用高温轴封汽,轴封供汽温度应和汽缸温度相匹配,且必 须充分暖管,以防止转子轴封段受热冲击和高中压负差胀的增大。3)送轴封汽前先投盘车。4)严格控制大轴弯曲值和盘车的使用。热态启动要特别注意大轴弯曲(晃动度)不能越过规定值;在盘车状态仔细听声音,检查轴封和机组内有没有摩擦现象,若发现动静摩 擦不能启动机组,动静摩擦严重时,还应停止连续盘车改用手动盘车。大轴晃度增大且有金属摩擦声时,采用
6、手动盘车,目的:调直大轴。5) 热态启动的冲转参数要求主蒸汽温度和再热蒸汽温度要高于汽缸金属温度50100,且蒸汽过 热度不少于56。启动时,必须选择与高中压缸金属温度相匹配的主蒸汽温 度和再热蒸汽温度。如果冲转参数比汽缸金属温度低,将在汽缸内表面和转子外表面产生拉应力, 过大 的拉应力容易引起裂纹。调节级后的蒸汽温度比主蒸汽温要低50100,同样,进入中压缸的再热 蒸汽到达第一级出口时温度也有所降低。6)严格监测振动:特别是中速之下,振动超限立即打闸,并投入连续盘车2.热态启动操作注意问题1)热态启动时,应先送轴封汽然后再抽真空,因为热态启动凝汽器抽真空 时,如果轴封尚未供汽,转子轴封处会受
7、到强烈的冷却。高中压汽缸轴封送 汽温度必须与金属温度匹配,热态启动时轴封是最易受到热冲击的部位。在 向轴封送汽前,对系统要进行充分暖管。轴封送汽前先投盘车。(热态启动 操作与冷态启动操作的重要区别之一)2)冷油器出口温度不低于38度3)热态启动真空应该高些4)热态启动时,严格控制振动5)热态启动时胀差的控制热态启动更容易遇到升速时发生异常振动的情况。 振幅超过允许值,应停机测量大轴弯曲,排除大轴弯曲的可能;当振动异常 而未超标时,可暂停升速寻找原因,如无好转,仍需停机处理。启动时根据制造厂提供的热态启动曲线和寿命损耗曲线,确定升速率、带负 荷速度、暖机时间。启动时监测热应力,关键是不让热态的转
8、子和汽缸受 到冷却。汽轮机的停运一、分类滑参数停机额定参数停机:多为事故停机,先打闸再切断进汽,以空气冷却机,会造 成危害。停机过程是汽轮机冷却过程,产生的是拉应力和负胀差,故更容易出现事 故。二、停机步骤准备工作一减负荷一打闸一发电机解列一转子惰走f投盘车1 .减负荷开机 3/min,停机缸壁温下降速率 L5/min;蒸汽温度低于金属温度2035 ,开机时高于金属温度50100 ;投入备用汽封汽源,防止高压轴封出现局部负胀差。2 .打闸和拉闸打闸:卸油压,汽门不动作拉闸:油动机动作,挂油压,汽门动作.发电机解列注意确认自动主汽门无卡涩。3 .转子惰走标准惰走时间:发电机解列后,从自动主汽门和
9、调节汽门关闭时起,到转 子静止的一段时间。标准惰走曲线:新机组投运一段时间后,正常后,可在停机时所测绘的n-t 曲线。记录转子惰走时间的意义:每次停机都要记录转子惰走时间,与标准惰走 时间比对,可以反映出设备的缺陷。1)中压缸启动启动时蒸汽不经过高压缸,直接从中压缸进汽冲转。为维持高压缸温度水 平,可采用通风阀或倒暖的方式。当转速升到一定转速或并网带一定负荷(如 5%负荷)后再切换到高压缸进汽。安全性较高,但启动时间延长。进汽时经过热器、再热器两次加热,缩短了加热到预定参数的时间,汽缸 加热均匀,采用中压缸进汽方法,同样冲转功率下燧降小、流量大; 高压转子同时被加热。2)高中压缸联合启动带旁路
10、;冷态或热态; 启动时一,高中压缸同时进汽冲动转子,对合缸机组有好处,减少热应力, 缩短启动时间。3 .按启动前汽轮机金属温度分:冷态启动(150180)停机时间大于72小时(汽缸金属温度约低于该测点满负荷温度的40%)温态启动(180350)停机1056小时(汽缸金属温度约在该测点满负荷温度的40%80%)热态启动( 350)停机小于10小时(汽缸金属温度约高于该测点满负荷温度的80%)极热态启动:停机小于1小时.按照汽轮机转子温度是否在低温脆性转变温度以上划分:低温脆性转变温度(FATT):转子材料在该温度以下体现出冷脆性,容易产 生裂纹。4 .按控制进汽的阀门分:1)调节汽门启动电动主闸
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