單元機組集控運行教案單元機組啟動與停運3

1、教師授課教案教學單元3教學目的及要求1.教學重點教學難點教學內容及學時分配第1章單元機組的啟動與停運1-2 單元機組（汽包鍋爐）冷態(tài)啟動（2學時）教學方法或教學手段講授+多媒體+討論+板書教學內容教學設計教學進程復習：單元機組集控運行基本概念及主要設備與系統(tǒng)1-1 單元機組啟動概述1、 單元機組的啟動1.定義：是指將靜止狀態(tài)的機組轉變?yōu)檫\行狀態(tài)的過程；停運則是指啟動的逆過程。2.實質：上是一個對設備部件的加熱升溫或冷卻降溫過程。3.合理的啟動方式：使機組各部件得到均勻加熱，使各部溫差、脹差、熱應力和熱變形等均在允許的范圍內變化，盡可能縮短機組啟動時間、使啟動經濟學最高。二、單元機組的啟動步驟三

2、、啟動方式與分類（1）冷態(tài)啟動：金屬溫度150180；（2）溫態(tài)啟動：金屬溫度180350 ；（3）熱態(tài)啟動：金屬溫度350450 ；（4）極熱態(tài)啟動：金屬溫度高于450 。2、按蒸汽參數(shù)分類（1）額定參數(shù)啟動；（2）滑參數(shù)啟動。 a.滑參數(shù)真空法啟動 b.滑參數(shù)壓力法啟動現(xiàn)代電廠一般采用滑參數(shù)壓力法啟動。3、按沖轉時進汽方式分類（1）高中壓缸啟動（2）中壓缸啟動4、按控制進汽流量的閥門分類（1）用調速汽閥啟動（2）用自動主汽閥或電動主汽閥啟動（3）用自動主汽閥或電動主汽閥的旁路啟動 二、單元機組啟動過程主要熱力特點（一）鍋爐熱應力1.鍋爐汽包溫差與熱應力（內外壁，上下部）汽包進水時的溫差和熱

3、應力升壓過程中汽包的溫差和熱應力停爐時汽包壁溫差（二）汽輪機熱應力、熱膨脹、熱變形1. 汽輪機熱應力在汽輪機啟停和工況變化時，由于蒸汽與金屬的傳熱條件不同，汽缸、轉子等部件的材料和結構不同，熱傳導時間不同，使汽缸內外壁、法蘭內外壁、轉子表面與中心孔之間、法蘭與螺栓之間、上下汽缸之間、主汽門和調速汽門的閥體內外壁等受熱不均出現(xiàn)溫差，從而使汽輪機結構尺寸大的部件產生熱應力。汽輪機冷態(tài)啟動時的熱應力冷態(tài)啟動時轉子溫度和熱應力（a）轉子溫度；（b）轉子熱應力1新蒸汽溫度；2調節(jié)級后溫度；3轉子表面溫度；4轉子中心孔溫度；5中心孔應力；6表面應力7殘余應力汽輪機熱態(tài)啟動時的熱應力熱態(tài)啟動時轉子溫度和熱應

4、力（a）轉子溫度，（b）轉子熱應力2、汽輪機的熱變形汽缸和轉子的熱變形導致上、下汽缸溫差的原因分析：法蘭的熱變形汽輪機在啟動過程中，由于法蘭內壁溫度高于外壁，因而法蘭內壁的熱膨脹也大于外壁，導致法蘭在水平方向上發(fā)生熱彎曲，汽缸在軸向各截面產生變形。3、汽輪機的熱膨脹汽缸的熱膨脹汽缸的熱膨脹，除了與長度尺寸和金屬材料的線脹系數(shù)的大小有關外，主要取決于汽輪機通流部分的熱力過程和各段金屬溫度的變化值。轉子的熱膨脹與汽缸熱膨脹原理相同。汽輪機啟動時脹差的變化規(guī)律汽輪機冷態(tài)啟動前，汽缸一般要進行預熱，軸封要供汽，此時汽輪機脹差總體表現(xiàn)為正脹差。 汽輪機甩負荷、停機、熱態(tài)啟動時相對脹差的變化規(guī)律汽輪機甩負

5、荷或停機時，流過汽輪機通流部分的蒸汽溫度會低于金屬溫度，轉子比汽缸冷卻快，即轉子比汽缸收縮得多，因而出現(xiàn)負脹差。 ² 提問法² 考勤² 講授：闡述單元機組啟動的定義、實質及合理的啟動方式，使學生對機組啟動有一定的認識。² 圖片+講授：結合150MW單元機組介紹啟動的步驟，使學生掌握機組啟動流程。² 講授：闡述單元機組啟動方式及分類。² 講授：闡述單元機組啟動鍋爐熱應力的特點，分別對汽包進水、鍋爐升壓及停爐時的汽包壁的溫差和熱應力進行分析。² 講授：闡述單元機組啟動汽輪機熱應力的特點，分別對汽輪機冷態(tài)啟動和熱態(tài)啟動時的熱應力進

6、行分析。汽輪機熱應力控制方法：一般通過控制溫差和升溫速度。² 講授：闡述汽缸和轉子的熱變形的變化規(guī)律及導致上、下汽缸溫差的原因分析。汽缸和轉子的熱變形控制方法：1. 嚴格控制溫升速度；2. 啟動時盡可能同時投入高壓加熱器，開足下汽缸疏水門；3. 安裝或大修時，下缸應采用優(yōu)質保溫材料，或增厚下缸保溫層；4. 在下缸裝設擋風板，減小冷風對下缸的冷卻。² 講授：闡述法蘭熱變形的規(guī)律。法蘭的熱變形控制方法：在啟動和停機過程中，通過合理控制蒸汽溫度的變化率，并采用法蘭加熱裝置，將法蘭內、外壁溫差控制在30以內，可減小法蘭和汽缸的變形。² 講授：闡述汽輪機的熱膨脹特性。² 提問：啟動過程如何控制脹差？本次課總結與下次課內容提示：u 總結：掌握單元機組的啟動及啟動時熱應力、熱膨脹和熱變形的一般規(guī)律；正確認識單元機組冷態(tài)啟動的基本方式和分類。u 下次課提示：第1章 單元機組的啟動與停運1-2 單元機組（汽包鍋爐）冷態(tài)啟動5分鐘95分鐘作業(yè)：課后思考題：1. 試述單元機組啟動的定義。2.