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① 启动:汽轮机从静止状态到工作状态的过程。启动前的准备→冲转→升速→并网→带负荷
② 停机:汽轮机从工作状态到静止(或带盘车)状态。减负荷→解列→转子惰走 →投盘车
③ 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。
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:
① 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;
② 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;
③ 流量大,防止末级超温。
2) 滑参数启动分两种:
① 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
② 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
1) 中压缸启动
① 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。
② 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,同样冲转功率下焓降小、流量大;
③ 高压转子同时被加热。
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:
① 冷态启动(150~180℃)
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%)
② 温态启动(180~350℃)
停机 10~56 小时(汽缸金属温度约在该测点满负荷温度的 40%~80%)
③ 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%)
④ 极热态启动:停机小于 1 小时
4. 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。
5. 按控制进汽的阀门分:
1) 调节汽门启动。
电动主闸门和自动主汽门全开,进入汽轮机的蒸汽由调节汽门控制。
2) 自动主汽门和电动主闸门(或旁路门)启动
调节汽门全开,进入汽轮机的蒸汽由自动主汽门和电动主闸门(或旁路门)控制。
二、冷态启动
1. 冷态滑参数启动的主要步骤
①启动前的准备工作
②抽真空
③暖管
④冲转、升速和定速暖机
⑤并列接待初始负荷
⑥加负荷至额定值
2. 冲转前操作程序
配汽包炉的机组:
油循环~发电机水冷系统投用~启动盘车~轴冷系统投用及循环水母管冲压~低压清洗及凝结水循环~除氧器加热~锅炉上水~凝汽器抽真空~轴封送汽~锅炉点火后汽机进汽管暖管。
配直流炉的机组:
油循环~发电机水冷系统投用~启动盘车~轴冷系统投用及循环水母管冲压~低压清洗及凝结水循环~高压清洗、给水循环一除氧器加热~凝汽器抽真空~锅炉点火后汽机进汽管暖管~轴封送汽。
轴冷系统投用及循环水母管冲压有时放在最前面进行。
由于每台机组的型式不同,所以冷态冲转前的操作内容会有区别,而且操作顺序也会有些不同,但大部分操作内容和程序都是相同的。
1) 启动前的准备工作
疏水门全开,油泵试转供油正常,盘车马达试运转正常。
油泵、给水泵、凝结水泵联动试验。
真空系统、循环水系统检查。
重要表计正常:转速、晃动、汽缸金属温度、水位计等。
除氧器水位 2/3,凝结器水位 3/4,油箱油位 2/3。
油循环
① 目的:检查油系统完好程度,进一步净化油系统,提高透平油油质,调节油温,维持冷油器出口,轴承入口 35-45℃(油温过高,粘度低,油膜薄, 轴承易干磨,油易老化, 油温过低,粘度大,油膜厚,稳定性差,油膜振荡引发振动增大) 。
② 主要操作:投启动油泵,开冷油器油侧进、出口门,水侧进口门开、出口门关注意油箱油位变化。
2) 启动盘车
汽轮机启动前必须先投盘车,原因:
① 启动盘车后可先对机组进行检查;
② 汽机冲转前会有部分蒸汽进入机内,若转子静置,会产生热弯曲。
3) 低压清洗和凝结水循环
凝结水以及除氧器系统的冲洗——低压清洗
给水系统的冲洗——高压清洗
低压清洗和凝结水循环的目的:清洗凝汽器、轴封加热器、低压加热器、除氧器及其管系,并使系统内水质达到要求。
检查设备系统工作情况是否正常,并建立凝结水系统循环,以便启动给水循环。
4) 除氧器加热
汽包炉进水前及直流炉点火前应对除氧器的水进行加热,将其加热到微正压下的饱和温度,进行热力除氧(除气),以保证锅炉点火时炉内给水水质合格,防止锅炉腐蚀。
注意事项:
① 除氧器加热的条件:凝结水系统清洗结束;除氧器系统已按加热前要求检查过,阀门位置已按规定设置完毕;除氧器汽压联锁及高水位、低水位保护已校验正常,已处在准备充水加热的状态;除氧器水位已由凝结水补水泵加至规定值;除氧器备用汽源正常,备用汽管道已经充分暖管。
② 除氧器进汽前需启动除氧循环泵,并确保除氧循环泵运转正常。
③ 除氧器进汽加热时,应维持正常水位。
④ 给水箱出水含氧量应合格。
5) 高压清洗和大循环
机组启动时,高压清洗指高压给水管道冲洗和锅炉冷态水冲洗;大循环即指锅炉点火前给水的正常循环。对汽包炉来说没有大循环,只有向锅炉上水。
配直流炉机组的高压清洗和大循环配直流炉的机组,锅炉的进水、低温冲洗都用给水泵进行。
6) 抽真空,投入轴封系统
目的:创造暖管、冲转条件
操作顺序:投循环水→投凝结水→投盘车→投抽气器→投汽封 (防止轴承油中带水)
轴封供汽过热度大于 14 度。供汽压力用启动曲线推荐值。
在除氧器加热凝结水后进行,因为这时已可能会有热水进入凝汽器,待到锅炉点火汽机进汽管暖管时,更会有大量的蒸汽进入凝汽器。如果凝汽器内没有建立一定的真空,汽水进入凝汽器,会使凝汽器内形成正压,损坏排汽缸安全门等设备。
凝汽设备建立真空更是汽轮机冲转必不可少的条件!
注意事项
① 必须在盘车状态下,才能投入轴封供汽。
② 轴封送汽时间尽可能短
③ 将真空维持到冲转要求的数值。
特别注意:
① 冷态启动,应该先投入抽气设备和轴封加热器,后投入轴封供汽。
② 热态启动,应该先投入轴封供汽,后投入抽气设备和轴封加热器。
7) 暖管
① 暖管内容:主、再热蒸汽管道,辅助用汽管道。
② 暖管温升速度:不大于 3~5℃/min。
③ 暖管时间:10-15min。
④ 暖管目的:防止蒸汽带水进入汽轮机;减小管道热应力。
注意事项
① 疏水及时排放。
② 暖管前,投循环水(因暖管疏水排至凝汽器),投凝结水系统,投抽气器。
③ 暖管及旁路投运后,控制排汽室温度在 80℃以内。
旁路系统投入使用后,排汽室温度会逐渐升高,此时要控制低压旁路排入凝汽器蒸汽的温度,并控制排汽室温度,以免对低压缸膨胀差造成过大影响。
打开疏水门,保证疏水及时排出同时使管内蒸汽流动,才能顺利预热管道,并使蒸汽本身的温度逐渐提高至能满足冲转的要求。