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文檔簡介
2023/1/311
燃?xì)猓羝?lián)合循環(huán)運(yùn)行與維護(hù)華北電力大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院2023/1/312燃?xì)猓羝?lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備的啟動(dòng)和停運(yùn)燃?xì)廨啓C(jī)的啟動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)的停運(yùn)余熱鍋爐一汽輪機(jī)的啟動(dòng)余熱鍋爐一汽輪機(jī)的停運(yùn)母管制余熱鍋爐的并汽無煙氣旁路的聯(lián)合循環(huán)啟停特點(diǎn)2023/1/313燃?xì)廨啓C(jī)的啟動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)的啟動(dòng)是指機(jī)組從靜止零轉(zhuǎn)速狀態(tài)加速達(dá)到全速空載、并網(wǎng)、并帶至滿負(fù)荷的過程。燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)方式一般可分為正常啟動(dòng)和快速啟動(dòng);帶負(fù)荷又分自動(dòng)和手動(dòng)方式。燃?xì)廨啓C(jī)的啟動(dòng)過程可以自動(dòng)按程序控制進(jìn)行,亦可以分段進(jìn)行。在調(diào)試過程中可以分段進(jìn)行機(jī)組啟動(dòng),而通常采用自動(dòng)程序控制啟動(dòng)。2023/1/314燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)過程機(jī)組啟動(dòng)步驟:1)啟動(dòng)前的檢查、準(zhǔn)備階段啟動(dòng)前的準(zhǔn)備是一項(xiàng)內(nèi)容繁多而又細(xì)致的工作。啟動(dòng)前,必須對(duì)設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)全面地檢查;確認(rèn)設(shè)備具備啟動(dòng)條件和確定應(yīng)該采取的措施,并進(jìn)一步掌握設(shè)備現(xiàn)狀和特性。當(dāng)一切設(shè)備均處于預(yù)啟狀態(tài)時(shí),方可開始啟動(dòng)操作。2023/1/315燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)過程2)啟動(dòng)盤車
主機(jī)轉(zhuǎn)子在靜止?fàn)顟B(tài),需要盤車裝置有比較大的扭矩才能克服轉(zhuǎn)子的慣性和靜摩擦把轉(zhuǎn)子緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)起來。
檢查機(jī)組動(dòng)靜部分有無摩擦和異聲。通常規(guī)定燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)前盤車系統(tǒng)必須至少連續(xù)運(yùn)行1h。2023/1/316燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)過程3)冷拖、清吹盤車運(yùn)行后,啟動(dòng)裝置帶動(dòng)轉(zhuǎn)子升速。清吹的目的是在機(jī)組點(diǎn)火之前,在一定的轉(zhuǎn)速(約20%—25%n0)下,利用壓氣機(jī)出口空氣對(duì)機(jī)組舉行一定時(shí)間的吹掃,吹掉可能漏進(jìn)機(jī)組熱通道中的燃料氣或因積油產(chǎn)生的油霧。2023/1/317燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)過程清吹的時(shí)間要根據(jù)排氣道的容積來選擇,至少能將整個(gè)排氣道體積三倍的空氣吹除掉,這樣可避免爆燃。如果余熱鍋爐無旁通煙囪,則每次點(diǎn)火前都應(yīng)進(jìn)行清吹,而且清吹時(shí)間要相對(duì)延長。冷拖還用于機(jī)組假啟動(dòng)或啟動(dòng)失敗時(shí),以及運(yùn)行停機(jī)及熄火以后。在這些情況下冷拖的目的是吹掉燃燒室內(nèi)的積油或冷卻機(jī)組。2023/1/318燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)過程4)點(diǎn)火、暖機(jī)清吹結(jié)束后,機(jī)組轉(zhuǎn)速降至點(diǎn)火轉(zhuǎn)速,可進(jìn)行點(diǎn)火。點(diǎn)火轉(zhuǎn)速ni一般為機(jī)組額定轉(zhuǎn)速的15%—20%。為了保證點(diǎn)火成功,點(diǎn)火時(shí)給出的燃料行程基準(zhǔn)FSR比較大,即相應(yīng)的燃料量比較多,使燃燒室啟動(dòng)富油點(diǎn)火燃燒,而且點(diǎn)火裝置連續(xù)點(diǎn)火30—60s。2023/1/319燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)過程如果火焰探測(cè)器探測(cè)到燃燒室中的火焰,控制系統(tǒng)便發(fā)出暖機(jī)信號(hào),使機(jī)組進(jìn)入暖機(jī)階段。暖機(jī)的目的是使高溫燃?xì)馔ǖ乐惺軣岵考飧着c轉(zhuǎn)子有一個(gè)均勻受熱膨脹的時(shí)間,減少熱應(yīng)力,保證機(jī)組在啟動(dòng)過程中有良好的熱對(duì)中,防止轉(zhuǎn)子與靜子之間出現(xiàn)過大的相對(duì)膨脹而發(fā)生動(dòng)靜碰擦,從而安全啟動(dòng)機(jī)組。在1min的暖機(jī)期間,燃料行程基準(zhǔn)FSR從點(diǎn)火值降到暖機(jī)值,供入機(jī)組的燃料量比點(diǎn)火時(shí)要少。2023/1/3110燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)過程假啟動(dòng)用以在燃?xì)廨啓C(jī)檢修后,檢查機(jī)組或燃料系統(tǒng)的密封性和工作情況。由啟動(dòng)機(jī)帶動(dòng)至燃油噴油點(diǎn)火轉(zhuǎn)速時(shí)只讓燃油系統(tǒng)噴油而不點(diǎn)火(切除點(diǎn)火電源開關(guān))。假啟動(dòng)并不是每次正常啟動(dòng)所必需經(jīng)過的步驟。2023/1/3111燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)過程5)升速暖機(jī)階段結(jié)束時(shí),由暖機(jī)計(jì)時(shí)器發(fā)出信號(hào),使機(jī)組進(jìn)入升速階段。燃料行程基準(zhǔn)FSR由控制系統(tǒng)按控制規(guī)范的規(guī)定上升。啟動(dòng)機(jī)的功率和透平發(fā)出的功率會(huì)使機(jī)組轉(zhuǎn)速迅速上升。2023/1/3112燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)過程隨著機(jī)組轉(zhuǎn)速的上升,通過壓氣機(jī)的空氣流量增加,壓氣機(jī)出口壓力也增加,供入機(jī)組的燃料量也增加,因此透平的輸出功率也增大。當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速在啟動(dòng)機(jī)的幫助下上升到50%—60%n0的范圍,且透平已有足夠的剩余功率使機(jī)組升速時(shí),啟動(dòng)機(jī)可以脫開而停止工作,這稱為脫扣。脫扣之后燃?xì)廨啓C(jī)靠自身加速至空載工況。2023/1/3113燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)過程2023/1/3114燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)過程6)全速空載機(jī)組轉(zhuǎn)速達(dá)到95%n0時(shí),運(yùn)行轉(zhuǎn)速繼電器14HS投入發(fā)出信號(hào),此時(shí)壓氣機(jī)防喘放氣閥關(guān)閉,輔助滑油泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)。機(jī)組繼續(xù)加速進(jìn)入全速空載狀態(tài)運(yùn)行,此時(shí)的機(jī)組轉(zhuǎn)速略高于電網(wǎng)頻率。在機(jī)組升速過程中應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視機(jī)組的振動(dòng)情況,當(dāng)轉(zhuǎn)子通過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)的最大振動(dòng)值的變化是分析燃?xì)廨啓C(jī)通流部分結(jié)垢或異常的最有效手段之一。2023/1/3115燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)過程2023/1/3116燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)過程燃?xì)廨啓C(jī)投運(yùn)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)曲線是比較和評(píng)價(jià)機(jī)組以后運(yùn)行過程中參數(shù)變化的一個(gè)極好的參考標(biāo)準(zhǔn)。燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)過程各個(gè)環(huán)節(jié)上的時(shí)間和轉(zhuǎn)速以及燃料量信號(hào)、排氣溫度等均可自動(dòng)記錄下來。一旦這些系統(tǒng)和裝置發(fā)生故障,通過啟動(dòng)過程中所記錄的曲線,經(jīng)過對(duì)比,能很快地找出故障所在部位或整定值的變化以及有關(guān)零件損壞情況。2023/1/3117并網(wǎng)、帶負(fù)荷1)同期階段
當(dāng)機(jī)組進(jìn)入全速空載狀態(tài)后,啟動(dòng)控制系統(tǒng)退出控制,機(jī)組進(jìn)入同期控制。
所謂同期,就是發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電,其頻率、電壓和相位與電網(wǎng)的這三個(gè)參數(shù)相匹配。當(dāng)同期條件滿足時(shí),發(fā)電機(jī)斷路器自動(dòng)閉合(稱之為并網(wǎng))。2023/1/3118并網(wǎng)、帶負(fù)荷2)帶負(fù)荷
當(dāng)機(jī)組完成同期并網(wǎng)后,機(jī)組轉(zhuǎn)為轉(zhuǎn)速控制。根據(jù)操作者指令,機(jī)組可以按如下方式帶負(fù)荷:①如果運(yùn)行人員沒有下達(dá)帶負(fù)荷指令,并網(wǎng)后,則機(jī)組自動(dòng)加載到旋轉(zhuǎn)備用負(fù)荷(典型值為5%額定負(fù)荷),以防止系統(tǒng)頻率升高、機(jī)組逆功率保護(hù)動(dòng)作。并網(wǎng)、帶負(fù)荷2023/1/3119②如果選擇自動(dòng)帶基本負(fù)荷運(yùn)行指令,則機(jī)組按規(guī)定的升荷率自動(dòng)加載。MS7001E燃?xì)廨啓C(jī)加載滿負(fù)荷時(shí)間為12min,加載過程機(jī)組仍為轉(zhuǎn)速控制;當(dāng)機(jī)組帶滿基本負(fù)荷,機(jī)組由轉(zhuǎn)速控制進(jìn)入溫度控制狀態(tài)。③如果選擇中間某一負(fù)載值進(jìn)行加載,則首先要向控制盤輸入負(fù)載指令值,然后再按預(yù)選值進(jìn)行加載,F(xiàn)SR逐漸增大,機(jī)組以規(guī)定的速率進(jìn)行加載。2023/1/3120二、并網(wǎng)、帶負(fù)荷④當(dāng)操作者選擇手動(dòng)加負(fù)載時(shí),則通過發(fā)電機(jī)控制盤上調(diào)節(jié)速度控制整定點(diǎn)升/降按鈕70RS/L4來進(jìn)行。通常,手動(dòng)加減負(fù)載的速率是自動(dòng)加減負(fù)載速率的兩倍。手動(dòng)加載時(shí)其加載數(shù)值只能加到基本負(fù)載以內(nèi)。2023/1/3121快速啟動(dòng)和快速加載啟動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行方式一般可分為應(yīng)急型、尖峰負(fù)荷型、中間負(fù)荷型和基本負(fù)荷型四大類。它們的年運(yùn)行時(shí)間數(shù)、年啟動(dòng)次數(shù)、每次的連續(xù)運(yùn)行時(shí)間數(shù)以及啟動(dòng)加載時(shí)間,彼此都有很大差異。2023/1/3122三、快速啟動(dòng)和快速加載啟動(dòng)擔(dān)任應(yīng)急或尖峰負(fù)載的燃?xì)廨啓C(jī),快速啟動(dòng)時(shí)需注意以下參數(shù)的調(diào)整。①重新調(diào)整點(diǎn)火轉(zhuǎn)速信號(hào)的觸發(fā)值,使其在10%—12%n0提前動(dòng)作,進(jìn)行點(diǎn)火;②減少或取消暖機(jī)時(shí)間;③提高升速時(shí)FSR的上升速率;④提高排氣溫度上升速率,典型值由2.8℃/s改為8.4℃/s;⑤提高機(jī)組加速率限制,典型值從1%n0/s改為2%n0/s。2023/1/3123快速啟動(dòng)和快速加載啟動(dòng)快速啟動(dòng)對(duì)機(jī)組壽命不利,所以非不得已時(shí)一般不采用??焖偌虞d啟動(dòng),僅僅在加載時(shí)的加載速率與手動(dòng)加載不同,而啟動(dòng)過程和正常啟動(dòng)是一樣的。2023/1/3124啟動(dòng)過程中參數(shù)的變化點(diǎn)火自持脫扣2023/1/3125啟動(dòng)過程中燃?xì)鉁囟赛c(diǎn)火后不久出現(xiàn)峰值。排氣溫度變化要比緩慢。點(diǎn)火前透平中熱部件是涼的,點(diǎn)火后透平入口溫度突然升高時(shí)要吸熱,使得排氣溫度變化較為平緩。點(diǎn)火成功后的透平入口溫度有一突升,使得啟動(dòng)過程曲線向上彎曲,突增量越大啟動(dòng)可能越快,但機(jī)組容易發(fā)生喘振,部件熱應(yīng)力增大,熱沖擊嚴(yán)重。放氣閥關(guān)閉后,使啟動(dòng)過程曲線出現(xiàn)突跳。
啟動(dòng)過程要限制透平入口溫度,重型燃機(jī)啟動(dòng)過程透平入口最高溫度要比低200-300?C或更大。啟動(dòng)過程中參數(shù)的變化2023/1/3126啟動(dòng)過程中參數(shù)的變化2023/1/3127升速過程中FSR兩次減少:升速過程中原來冷的部件已經(jīng)”吸足”了熱量因而不再從燃?xì)庵袩崃课諢崃?,稍小一點(diǎn)的FSR仍能滿足機(jī)組加速的需要;機(jī)組到達(dá)運(yùn)行轉(zhuǎn)速之后不再繼續(xù)升速,對(duì)透平輸出功率要求減小。減小FSR有利于控制燃?xì)鉁囟炔粫?huì)急劇升高或急劇降低,避免受熱部件熱沖擊。啟動(dòng)過程點(diǎn)火噴入燃料量較多,點(diǎn)燃后適當(dāng)減少,之后隨轉(zhuǎn)速增加而增加。啟動(dòng)加速至空載工況,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)投入,燃料量降至空載值。啟動(dòng)過程中參數(shù)的變化2023/1/3128透平入口溫度和出口排氣溫度達(dá)到峰值下降的原因壓氣機(jī)在較低轉(zhuǎn)速范圍時(shí),空氣流量隨著轉(zhuǎn)速的升高增量較小,而燃料量在點(diǎn)火時(shí)的突增量大,并且隨后燃料量還在增加,使得透平入口溫度很快增加。壓氣機(jī)加速至較高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),空氣流量隨著轉(zhuǎn)速的升高增量變大,但燃料量增加量與原來差不多,使得透平入口溫度升高變慢。壓氣機(jī)進(jìn)口導(dǎo)葉開啟后空氣流量突然增大,透平入口溫度最終由升高變?yōu)榻档投霈F(xiàn)峰值。由于熱部件的吸熱作用,排氣溫度變化曲線較入口溫度曲線變化平緩。啟動(dòng)過程中參數(shù)的變化2023/1/3129燃?xì)廨啓C(jī)的停運(yùn)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組從帶負(fù)荷的正常運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)到靜止?fàn)顟B(tài)的過程稱為停機(jī)。停機(jī)過程實(shí)質(zhì)上是燃?xì)廨啓C(jī)各金屬部件的冷卻過程,起主導(dǎo)作用的是停止向燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室供給燃料的過程。燃?xì)廨啓C(jī)的停運(yùn)方式1)正常停機(jī)。亦稱熱態(tài)停機(jī),既不同于燃?xì)廨啓C(jī)點(diǎn)火前(冷拖時(shí))停機(jī),又區(qū)別于緊急停機(jī)。2023/1/3130當(dāng)接到電網(wǎng)調(diào)度命令或運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)影響正常運(yùn)行的故障,但尚不需采取緊急停機(jī)時(shí),可以進(jìn)行正常停機(jī)。停機(jī)過程中逐步減少燃料量,直到較低轉(zhuǎn)速才切斷燃料。減速過程中燃?xì)鉁囟炔粩嘟档?,熱部件中產(chǎn)生與加速過程時(shí)作用方向相反的暫時(shí)熱應(yīng)力,減速越快,該熱應(yīng)力也越大。一般的重型燃?xì)廨啓C(jī)都以暫時(shí)熱應(yīng)力來限制減載的速度。燃?xì)廨啓C(jī)的停運(yùn)2023/1/31312)自動(dòng)停機(jī)在運(yùn)行中,控制系統(tǒng)檢測(cè)到某些可能會(huì)影響機(jī)組的正常、安全運(yùn)行的因素時(shí),如壓氣機(jī)進(jìn)氣濾網(wǎng)壓差高、軸承振動(dòng)傳感器失效等,自動(dòng)觸發(fā)燃?xì)廨啓C(jī)的減負(fù)載、停機(jī)程序。3)保護(hù)跳機(jī)在運(yùn)行中,控制系統(tǒng)檢測(cè)到某些危及機(jī)組安全運(yùn)行的因素時(shí),自動(dòng)切斷燃料供給,機(jī)組迅速停機(jī)。超速、超溫、振動(dòng)、熄火保護(hù)和燃燒監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作,以及滑油母管壓力和控制油工作壓力降至最低值、潤滑油母管溫度高于上限值、機(jī)組各艙室發(fā)生火災(zāi)時(shí)等燃?xì)廨啓C(jī)的停運(yùn)2023/1/31324)緊急停機(jī)在運(yùn)行中,發(fā)現(xiàn)某些危及人身、設(shè)備安全運(yùn)行的因素時(shí),立即手動(dòng)切斷機(jī)組燃料供給,迅速停機(jī)的過程。正常停機(jī)和緊急停機(jī)過程除切斷供給燃料的時(shí)間不同外,停機(jī)速度快慢相應(yīng)地也不同,其他過程完全相同。燃?xì)廨啓C(jī)的停運(yùn)2023/1/3133正常停機(jī)程序正常停機(jī)包括停機(jī)前的準(zhǔn)備工作、減負(fù)載、解列及降低轉(zhuǎn)速等過程。燃?xì)廨啓C(jī)的停運(yùn)2023/1/3134當(dāng)發(fā)電機(jī)負(fù)載減至零出現(xiàn)逆功率時(shí),逆功率繼電器動(dòng)作,發(fā)電機(jī)斷路器跳閘,發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)解列。這以后FSR繼續(xù)降低,機(jī)組開始減速。轉(zhuǎn)速下降至95%n0或以下值,轉(zhuǎn)速繼電器14HS返回,壓氣機(jī)防喘放氣閥打開,壓氣機(jī)可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉角度逐漸關(guān)小,輔助潤滑油泵、輔助液壓油泵、輔助霧化空壓機(jī)等輔助設(shè)備投入工作。2023/1/31351、正常停機(jī)的程序在正常情況下,F(xiàn)SR逐漸下降,直至降到約20%n0轉(zhuǎn)速或火焰探測(cè)器指明熄火時(shí),主保護(hù)邏輯L4置O,F(xiàn)SR箝位至零,關(guān)閉截止閥而切斷燃料,主燃油泵離合器20CF失電脫開,機(jī)組則進(jìn)人惰走。正常停機(jī)程序較之以前用轉(zhuǎn)速降至95%n0或46%n0時(shí)切斷燃料供應(yīng)有較大改進(jìn),后者處于較高轉(zhuǎn)速,熄火時(shí)熱通道溫度也較高,因而熱應(yīng)力也更大。當(dāng)轉(zhuǎn)速降至“零”轉(zhuǎn)速時(shí),盤車裝置投運(yùn),機(jī)組開始冷機(jī)程序。2023/1/31361)檢查機(jī)組各部位振動(dòng)情況、內(nèi)部聲音以及潤滑油母管油壓。2)記錄機(jī)組熄火轉(zhuǎn)速和惰走時(shí)間(正常停機(jī)時(shí)燃?xì)廨啓C(jī)熄火至盤車投入的時(shí)間)。情走時(shí)間的長短可以判斷燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備的某些性能,并可以檢查設(shè)備的某些缺陷。3)自動(dòng)投入盤車后,加強(qiáng)監(jiān)視轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)情況,傾聽機(jī)組內(nèi)部聲音,并注意煙囪的冒煙情況,防止燃油漏入燃燒室貼壁自燃。停機(jī)過程中注意的事項(xiàng)2023/1/3137冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),機(jī)組僅由啟動(dòng)機(jī)帶動(dòng),達(dá)到規(guī)定轉(zhuǎn)速后運(yùn)轉(zhuǎn)10min左右,然后停運(yùn)啟動(dòng)機(jī),測(cè)定惰走時(shí)間。如果測(cè)得的時(shí)間不小于允許的正常數(shù)值,就表明內(nèi)部沒有增大阻力的異常情況。冷拖停機(jī)2023/1/3138手動(dòng)緊急停機(jī)的條件
1)運(yùn)行參數(shù)達(dá)到跳機(jī)限額,而自動(dòng)保護(hù)裝置拒動(dòng);
2)機(jī)組內(nèi)部有明顯的金屬撞擊聲;
3)機(jī)組任何一軸承斷油或冒煙時(shí);
4)壓氣機(jī)發(fā)生喘振;
5)輪機(jī)間燃油管路大量漏油;
6)機(jī)組突然發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng),振動(dòng)值突增12.7mm/s;
7)運(yùn)行中煙囪大量冒黑煙,機(jī)組燃燒惡化;
8)發(fā)生其他危及人身和設(shè)備安全的情況時(shí)。手動(dòng)緊急停機(jī)2023/1/3139操作及注意事項(xiàng)1)可按壓Mark-V控制盤上緊急停機(jī)按鈕。若在輔機(jī)間則扳動(dòng)手動(dòng)緊急事故跳閘裝置或手擊危急遮斷器桿,均能使機(jī)組立即停機(jī)。2)機(jī)組緊急停機(jī),主保護(hù)邏輯L14立即轉(zhuǎn)“零”,F(xiàn)SR降到0,發(fā)電機(jī)斷路器跳閘,機(jī)組熄火。3)如屬輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分故障,停機(jī)后,不應(yīng)投入盤車。.4)緊急停機(jī)后,查明原因,正確處理。2023/1/31401)正常停機(jī)要立即進(jìn)行盤車?yán)錂C(jī),防止轉(zhuǎn)子彎曲和葉片變形。2)在冷機(jī)狀態(tài)任何時(shí)刻,機(jī)組可以啟動(dòng)、帶負(fù)荷。3)盤車過程中轉(zhuǎn)子緩慢冷卻,一般情況下不少于24h,直到透平輪機(jī)間溫度低于60℃后,可以停止盤車。冷機(jī)過程中不可打開燃?xì)廨啓C(jī)艙室門或打開保溫板來加速冷卻。冷機(jī)2023/1/3141余熱鍋爐-汽輪機(jī)的啟動(dòng)余熱鍋爐-汽輪機(jī)的啟動(dòng)是指把燃?xì)廨啓C(jī)的排煙引入余熱鍋爐,產(chǎn)生參數(shù)合格的蒸汽,沖轉(zhuǎn)汽輪機(jī)升速、并網(wǎng),并將負(fù)載逐漸增加到額定負(fù)載的過程。在啟動(dòng)過程中,各部件的金屬溫度將發(fā)生劇烈的變化,即從冷態(tài)或溫度較低狀態(tài)加熱到對(duì)應(yīng)負(fù)荷下運(yùn)行的高溫工作狀態(tài),故啟動(dòng)過程實(shí)質(zhì)上是對(duì)金屬部件的加熱過程。2023/1/3142一、余熱鍋爐一汽輪機(jī)的啟動(dòng)方式為了在啟動(dòng)過程中將余熱鍋爐一汽輪機(jī)各部件的溫差、汽缸與轉(zhuǎn)子的脹差等控制在規(guī)定范圍內(nèi),以減小各部件的熱應(yīng)力和熱變形,并且在保證安全的條件下盡量縮短啟動(dòng)時(shí)間,就需要制訂合理的啟動(dòng)方式。2023/1/3143按啟動(dòng)過程中主蒸汽的參數(shù)是否變化劃分額定參數(shù)啟動(dòng)在整個(gè)啟動(dòng)過程中,從沖轉(zhuǎn)直至機(jī)組帶額定負(fù)載,電動(dòng)主汽閥前的主蒸汽參數(shù)始終保持額定值。缺點(diǎn)是蒸汽與汽輪機(jī)金屬部件間的初始溫差大、沖轉(zhuǎn)流量小、調(diào)節(jié)汽閥節(jié)流損失大,調(diào)節(jié)級(jí)后溫度變化劇烈,零部件受到較大熱沖擊。為了設(shè)備安全,必須加長升速和暖機(jī)時(shí)間等。額定參數(shù)啟動(dòng)一般適用于晝開夜停調(diào)峰運(yùn)行的余熱鍋爐一汽輪機(jī),尤其是采用母管制供汽的汽輪機(jī)。啟動(dòng)方式分類2023/1/3144(一)按啟動(dòng)過程中主蒸汽的參數(shù)是否變化劃分滑參數(shù)啟動(dòng)啟動(dòng)時(shí)電動(dòng)主汽閥前的主蒸汽參數(shù)隨機(jī)組轉(zhuǎn)速或負(fù)載的變化而滑升,汽輪機(jī)定速或并網(wǎng)后,調(diào)節(jié)汽閥處于全開狀態(tài)。經(jīng)濟(jì)性好,部件加熱均勻,故在單元制供汽的余熱鍋爐-汽輪機(jī)中采用。根據(jù)汽輪機(jī)在沖轉(zhuǎn)時(shí)主汽閥前的壓力大小又可分為滑參數(shù)壓力法啟動(dòng)和真空法啟動(dòng)。2023/1/31451)真空法啟動(dòng)余熱鍋爐啟動(dòng)前從鍋爐汽包到汽輪機(jī)之間的蒸汽管道上的所有閥門均全部開啟,機(jī)組熱力系統(tǒng)上的空氣閥、疏水閥全部關(guān)閉。汽輪機(jī)抽真空一直抽到汽包。余熱鍋爐升壓產(chǎn)生蒸汽后,直接沖動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子,此時(shí)主汽閥前仍處于真空狀態(tài),故稱真空法,汽輪機(jī)的升速和帶負(fù)載均由余熱鍋爐的煙氣擋板或燃?xì)廨啓C(jī)調(diào)整控制。2023/1/31462)壓力法啟動(dòng)余熱鍋爐啟動(dòng)前汽輪機(jī)主汽閥和調(diào)節(jié)汽閥處于關(guān)閉狀態(tài),只對(duì)汽輪機(jī)抽真空;鍋爐啟動(dòng)升壓后,待主汽閥前蒸汽參數(shù)達(dá)到一定值時(shí)開始沖動(dòng)轉(zhuǎn)子,沖轉(zhuǎn)過程一般均由汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽閥控制,蒸汽參數(shù)不變。并網(wǎng)后隨主汽參數(shù)提高逐漸增加負(fù)載。2023/1/31472、滑參數(shù)啟動(dòng)二者對(duì)比從理論上講,真空法滑參數(shù)啟動(dòng)可以最大限度地減少蒸汽對(duì)汽輪機(jī)受熱部件的熱沖擊,且操作簡單。但是在余熱鍋爐控制不當(dāng)時(shí),可能使蒸汽帶水,進(jìn)入汽輪機(jī),造成水沖擊事故而損壞設(shè)備。此外,需要抽真空的系統(tǒng)龐大,不易控制轉(zhuǎn)速等。因此,目前大容量聯(lián)合循環(huán)機(jī)組廣泛采用壓力法滑參數(shù)啟動(dòng)。2023/1/3148(二)
1)按啟動(dòng)前汽輪機(jī)金屬溫度(內(nèi)缸或轉(zhuǎn)子表面的溫度)水平分冷態(tài)啟動(dòng)。金屬溫度低于滿負(fù)載時(shí)金屬溫度的40%或低于150-180℃以下者。溫態(tài)啟動(dòng)。金屬溫度介于滿負(fù)載時(shí)金屬溫度的40%-80%或介于180-350℃者。熱態(tài)啟動(dòng)。金屬溫度高于滿負(fù)載時(shí)溫度的80%或高于350℃以上者。極熱態(tài)啟動(dòng)。有的還把金屬溫度高于450℃時(shí)稱為極熱態(tài)啟動(dòng)。按啟動(dòng)前汽輪機(jī)金屬溫度水平分2023/1/3149(二)按啟動(dòng)前汽輪機(jī)金屬溫度水平分2)按照啟動(dòng)前余熱鍋爐汽包的壓力分冷態(tài)啟動(dòng)。汽包沒有壓力的啟動(dòng)方式。溫態(tài)啟動(dòng)。汽包壓力小于50%額定壓力的啟動(dòng)方式。熱態(tài)啟動(dòng)。汽包壓力大于50%額定壓力的啟動(dòng)方式。2023/1/3150根據(jù)余熱鍋爐和汽輪機(jī)各自所處的狀態(tài),單元機(jī)組啟動(dòng)方式的選擇原則
1)余熱鍋爐、汽輪機(jī)均處于冷態(tài)時(shí),機(jī)組按冷態(tài)方式啟動(dòng)。
2)余熱鍋爐、汽輪機(jī)均處于熱態(tài)時(shí),機(jī)組按熱態(tài)方式啟動(dòng)。
3)余熱鍋爐處于冷態(tài),而汽輪機(jī)處于熱態(tài)時(shí),余熱鍋爐用冷態(tài)方式選擇升壓率。機(jī)組的沖轉(zhuǎn)時(shí)間、初負(fù)載暖機(jī)時(shí)間、升負(fù)載率按照熱態(tài)啟動(dòng)方式選擇。2023/1/3151按照聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組配置方式可分為單軸機(jī)組的啟動(dòng)方式和分軸機(jī)組的啟動(dòng)方式。單軸機(jī)組還可分為:①燃?xì)廨啓C(jī)與汽輪機(jī)通過剛性聯(lián)軸器連接的同步啟動(dòng)方式;②通過3s聯(lián)軸器連接的燃?xì)廨啓C(jī)與汽輪機(jī)彼此獨(dú)立的順序啟動(dòng)方式。順序啟動(dòng)方式與分軸機(jī)組的啟動(dòng)方式相似。按燃?xì)廨啓C(jī)與余熱鍋爐-汽輪機(jī)的配置方式劃分2023/1/3152
二、滑參數(shù)啟動(dòng)一般都采用機(jī)爐聯(lián)合啟動(dòng)的方式,在啟動(dòng)過程中,余熱鍋爐蒸汽參數(shù)逐漸升高,汽輪機(jī)就用參數(shù)逐漸升高的蒸汽來暖管、暖機(jī)、升速、帶負(fù)載,直至蒸汽參數(shù)達(dá)到額定值時(shí),汽輪機(jī)可帶到滿負(fù)載或預(yù)定的負(fù)載,加快了聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的啟動(dòng)速度?;瑓?shù)啟動(dòng)不僅適用于單元制的余熱鍋爐-汽輪機(jī)系統(tǒng),而且也可用于切換母管制系統(tǒng)的余熱鍋爐-汽輪機(jī)系統(tǒng)。啟動(dòng)時(shí)要將啟動(dòng)機(jī)爐切換成獨(dú)立單元。余熱鍋爐-汽輪機(jī)的冷態(tài)滑參數(shù)啟動(dòng)2023/1/3153余熱鍋爐-汽輪機(jī)的冷態(tài)滑參數(shù)啟動(dòng)余熱鍋爐啟動(dòng)余熱鍋爐上水當(dāng)余熱鍋爐全部檢查完畢,且確認(rèn)整個(gè)機(jī)組具備啟動(dòng)條件時(shí)才能進(jìn)行上水。上水溫度和速度冷態(tài)上水溫度與汽包壁金屬溫差應(yīng)不大于40℃,盡量采用正溫差。上水溫度與汽包壁溫度之間差值超過40℃或更高,會(huì)產(chǎn)生較大溫差,從而產(chǎn)生較大的附加應(yīng)力,使汽包、聯(lián)箱彎曲變形和管座焊日產(chǎn)生裂紋。2023/1/3154產(chǎn)生汽包壁溫差的因素還與上水的速度有關(guān)。上水的速度越快,產(chǎn)生的溫差就越大,要控制上水時(shí)間。但上水的時(shí)間又與上水溫度有關(guān),若上水溫度與汽包壁溫差很小,上水速度可以適當(dāng)加快。水質(zhì)的要求余熱鍋爐上水應(yīng)為除氧除鹽水。在余熱鍋爐上水前,鍋內(nèi)系統(tǒng)充滿了空氣,一般進(jìn)人汽包的水溫只有50-60℃,水與空氣接觸后,氧便或多或少的溶解于水中,從而引起鍋爐金屬的氧腐蝕。若余熱鍋爐啟動(dòng)前爐水水質(zhì)不合格,應(yīng)將存水放盡,重新上合格的水。2023/1/3155水位的要求余熱鍋爐在升壓、升溫的過程中,蒸發(fā)器中的爐水受熱要膨脹,水將產(chǎn)生汽化,汽包水位就會(huì)逐漸上升。一般余熱鍋爐上水至汽包正常水位線下700mm左右,該水位又稱為啟動(dòng)水位。2023/1/3156啟動(dòng)初期是一個(gè)非常不穩(wěn)定的運(yùn)行階段,為確保余熱鍋爐設(shè)備的安全運(yùn)行,鍋爐受熱前,應(yīng)將各聯(lián)鎖、保護(hù)全部投入。為徹底清除可能殘存在煙道內(nèi)的可燃?xì)怏w,防止燃?xì)廨啓C(jī)點(diǎn)火時(shí)發(fā)生爆燃,余熱鍋爐啟動(dòng)前應(yīng)進(jìn)行徹底通風(fēng)吹掃工作,通風(fēng)時(shí)間應(yīng)大于5-10min。強(qiáng)制循環(huán)余熱鍋爐在啟動(dòng)前先建立正常的水動(dòng)力循環(huán),即鍋爐汽包進(jìn)至啟動(dòng)水位后啟動(dòng)循環(huán)泵,使蒸發(fā)器水管內(nèi)建立較高的質(zhì)量流速,然后再進(jìn)行鍋爐的受熱、升溫、升壓;余熱鍋爐啟動(dòng)、升壓2023/1/3157利用水的強(qiáng)制循環(huán)可使各受熱部件得到均勻加熱,使汽包內(nèi)壁的溫度能保持與汽水混合物的溫度大致相同,從而保證在啟動(dòng)時(shí)汽包壁溫均勻,避免了自然循環(huán)鍋爐啟動(dòng)時(shí)汽包上下壁溫差的限制,可以大大提高低負(fù)荷時(shí)鍋爐啟動(dòng)速度;自然循環(huán)鍋爐則利用余熱鍋爐吸熱后產(chǎn)生的汽水比重差建立循環(huán),由于汽水密度差相對(duì)較小,要想建立可靠的水循環(huán)比較困難,啟動(dòng)速度受到制約。2023/1/3158余熱鍋爐各部分逐漸受熱,蒸發(fā)受熱面和其中爐水的溫度也逐漸升高。水開始汽化后,汽壓也逐漸升高,從余熱鍋爐受熱直到汽壓升至工作壓力的過程,稱為升壓過程。水和蒸汽在飽和狀態(tài)下,溫度和壓力之間存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系,所以,蒸發(fā)設(shè)備的升壓過程也就是溫升過程。通常以控制升壓速度來維持溫升速度的大小。因?yàn)闇夭钸^大會(huì)產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力而引起設(shè)備發(fā)生變形,故升壓速度不可能太快。2023/1/3159升壓初期,煙氣充滿程度較差,故受熱面的加熱不均勻程度較大。又由于受熱面和爐墻溫度較低,故受熱面內(nèi)產(chǎn)汽量少,不能從內(nèi)部促使受熱面均勻受熱。因而,蒸發(fā)設(shè)備的受熱面,尤其是汽包,容易產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力。所以,升壓過程的開始階段溫升速度比較慢。另一方面,壓力愈低,升高單位壓力時(shí)相應(yīng)飽和溫度的上升速度愈大。因此,開始的升壓應(yīng)特別緩慢。在升壓的后階段,汽包的上、下壁溫差已大為減小,升壓速度可以比開始升壓初期階段快些,但由于壓力升高產(chǎn)生的應(yīng)力也較大,后階段的升壓速度也不應(yīng)超過規(guī)定的升壓速度。2023/1/3160(二)鍋爐啟動(dòng)、升壓如比利時(shí)CMI公司170t/h強(qiáng)制循環(huán)余熱鍋爐在啟動(dòng)過程中升壓速率規(guī)定:當(dāng)汽包壓力小于1.5MPa時(shí),升壓率小于0.3MPa/min;當(dāng)汽包壓力大于1.5MPa時(shí),升壓率小于0.4MPa/min。荷蘭NEM公司170t/h強(qiáng)制循環(huán)余熱鍋爐只規(guī)定冷態(tài)啟動(dòng)升壓率小于0.3MPa/min。2023/1/3161(二)鍋爐啟動(dòng)、升壓余熱鍋爐啟動(dòng)、升壓過程中注意事項(xiàng)在鍋爐升壓過程中,還應(yīng)注意汽包上下壁溫差和各受熱面的膨脹情況是否正常,啟動(dòng)前后均應(yīng)記好各部位的膨脹指示值,并且分析膨脹值是否正常。在升壓過程中,除嚴(yán)格按規(guī)定的升壓、升溫曲線進(jìn)行外,還應(yīng)注意保護(hù)設(shè)備的安全。
升壓過程中對(duì)汽包的保護(hù)鍋爐的啟動(dòng)過程中,汽包的受熱是不均勻的,汽包壁的溫度是不斷變化的。2023/1/3162(二)鍋爐啟動(dòng)、升壓在鍋爐進(jìn)水時(shí),汽包下半部壁溫高于上半部壁溫。余熱鍋爐受熱后,水溫逐漸上升,產(chǎn)生蒸汽。自然循環(huán)余熱鍋爐啟動(dòng)初期產(chǎn)汽量較少,水循環(huán)不良,汽包內(nèi)的水流動(dòng)很慢,由于蒸汽凝結(jié)時(shí)的放熱系數(shù)要比汽包下半部水的放熱系數(shù)大幾倍,故汽包上半部溫升較快。上半部壁溫由低于下半部很快變?yōu)楦哂谙掳氩勘跍?,因而,形成汽包壁溫上部高下部低的溫差,使汽包趨向于拱背狀的變形,這樣就必然產(chǎn)生熱應(yīng)力,上部金屬受軸向壓應(yīng)力,下部金屬受軸向拉應(yīng)力。上下溫差愈大,則熱應(yīng)力也愈大。一般規(guī)定,汽包上下金屬的溫差不許超過40℃。2023/1/3163(二)鍋爐啟動(dòng)、升壓防止余熱鍋爐啟動(dòng)汽包溫差過大的主要措施:嚴(yán)格控制升壓速度,尤其是低壓階段的升壓速度應(yīng)力求緩慢。這是防止汽包溫差過大的重要的和根本的措施。在升壓過程中,若發(fā)現(xiàn)汽包溫差過大時(shí),應(yīng)減慢升壓速度或暫停升壓。控制升壓速度的主要手段是控制煙氣擋板的開度和調(diào)節(jié)燃?xì)廨啓C(jī)的負(fù)載。此外,還可調(diào)節(jié)主蒸汽旁路的開度。升壓初期汽壓上升要穩(wěn)定,盡量不使汽壓波動(dòng)太太。因低壓階段,汽壓波動(dòng)時(shí)飽和溫度變化率很大,飽和溫度變化大必將引起汽包溫差大。盡量提高給水溫度。給水溫度低,則進(jìn)入汽包的水溫也較低,會(huì)使汽包上、下壁溫差大。2023/1/3164(二)鍋爐啟動(dòng)、升壓
升壓過程中對(duì)過熱器的保護(hù)余熱鍋爐在冷態(tài)啟動(dòng)前,過熱器管內(nèi)沒有蒸汽流動(dòng),過熱器處于干燒的狀態(tài),而起壓后低溫蒸汽又對(duì)受熱面快速冷卻,將造成交變的應(yīng)力疲勞損傷。一般規(guī)定,在余熱鍋爐蒸發(fā)量小于10%額定蒸發(fā)量時(shí),必須限制燃?xì)廨啓C(jī)排煙溫度不超過過熱器金屬溫度允許值。隨著汽包壓力的升高,過熱器內(nèi)蒸汽流量增大,管壁逐漸得到良好的冷卻,這時(shí)可逐漸提高煙溫。2023/1/3165(二)鍋爐啟動(dòng)、升壓升壓過程中對(duì)水位的控制余熱鍋爐在啟動(dòng)過程中,汽包水位會(huì)發(fā)生很大的變化,在啟動(dòng)過程中應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視。在升壓過程中,有一些操作對(duì)水位會(huì)產(chǎn)生影響,如燃?xì)廨啓C(jī)升負(fù)載、煙氣擋板開大、汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)和校驗(yàn)安全閥時(shí),都會(huì)引起水位上升。在進(jìn)行這些操作時(shí),應(yīng)提前有所準(zhǔn)備,可將水位維持低一些,密切監(jiān)視水位,當(dāng)發(fā)現(xiàn)水位上升時(shí),不要大量減少給水量,因此時(shí)水位上升是虛假水位,應(yīng)及時(shí)補(bǔ)水,以保持水位正常。2023/1/3166(二)鍋爐啟動(dòng)、升壓省煤器的保護(hù)啟動(dòng)初期,余熱鍋爐只是間斷的給水,在停止給水時(shí),省煤器內(nèi)局部的水可能汽化,甚至產(chǎn)生汽蝕。間斷給水時(shí)省煤器的水溫也就間斷地變化,使管壁金屬產(chǎn)生交變的熱應(yīng)力,從而影響金屬和焊縫的強(qiáng)度。為了保護(hù)省煤器,大多數(shù)鍋爐都裝有再循環(huán)管。當(dāng)停止給水時(shí),開啟再循環(huán)管上的再循環(huán)門,使汽包與省煤器之間形成自然水循環(huán)回路,以冷卻省煤器?;驈氖∶浩鞒隹谥脸跗餮b有一根再循環(huán)水管,這樣,在整個(gè)啟動(dòng)期間就可使省煤器得到較好的冷卻。2023/1/3167(三)暖管暖管用新蒸汽逐漸加熱汽輪機(jī)電動(dòng)主汽閥前主蒸汽管道的過程,稱為暖管。電動(dòng)主汽閥后至自動(dòng)主汽閥前一段主蒸汽管道的暖管,通常與啟動(dòng)暖機(jī)同時(shí)進(jìn)行。暖管過程中,必須嚴(yán)格控制金屬管壁的溫升速度,并隨管壁溫度的升高逐漸提高蒸汽壓力,以保證管道均勻膨脹。若管壁溫升速度過快,管道內(nèi)蒸汽壓力提高過急,會(huì)導(dǎo)致蒸汽與管壁溫差及放熱系數(shù)增大,造成管壁熱應(yīng)力增大。2023/1/3168(三)暖管暖管所需時(shí)間取決于管徑尺寸、管道長短及壁厚、管子材料和蒸汽參數(shù)的高低等因素。一般中參數(shù)聯(lián)合循環(huán)汽輪機(jī)的暖管時(shí)間為20-30min,高參數(shù)聯(lián)合循環(huán)汽輪機(jī)為40-60min。暖管通常可分兩步進(jìn)行,即低壓暖管和升壓暖管。暖管壓力一般由主蒸汽管道上的旁路閥和煙氣擋板的開度或燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)載來控制。低壓暖管采用低壓力、大流量的蒸汽進(jìn)行,一般維持在0.25-0.3MPa壓力,大功率汽輪機(jī)維持在0.5-0.6MPa壓力。管道內(nèi)壁的溫升速度一般控制在15-20℃/min。當(dāng)管壁溫度升高到上述壓力下的飽和溫度時(shí),低壓暖管即可結(jié)束。2023/1/3169(三)暖管升壓暖管是通過逐漸提高蒸汽的壓力和溫度來進(jìn)行的,直至蒸汽參數(shù)達(dá)到額定值時(shí),暖管即告結(jié)束。升壓速度取決于管道強(qiáng)度所允許的溫升速度,一般中參數(shù)汽輪機(jī)為25-30℃/min,高參數(shù)汽輪機(jī)則不超過20℃/min。在暖管的初始階段,疏水量大,疏水不能及時(shí)排走,積存于管內(nèi)不僅影響傳熱效果,而且可能引起管道的水沖擊,造成閥門、管道法蘭的損壞。如果疏水進(jìn)入汽缸內(nèi),還會(huì)發(fā)生更嚴(yán)重的水沖擊事故。隨著金屬受熱程度的增大,凝結(jié)的疏水量漸趨減少,疏水閥也應(yīng)逐漸關(guān)小。當(dāng)汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)后或投入旁路后,鍋爐側(cè)主汽管道疏水可全部關(guān)閉,汽輪機(jī)側(cè)疏水視情適當(dāng)關(guān)小。2023/1/3170(三)暖管暖管過程中應(yīng)注意管內(nèi)汽流聲音是否平穩(wěn),管道及其支吊架膨脹是否正常。如有異常情況,應(yīng)停止暖管并分析原因設(shè)法消除異常情況后再進(jìn)行暖管。暖管時(shí)應(yīng)緩慢進(jìn)行,不許采用倒暖管,防止疏水倒流產(chǎn)生沖擊。當(dāng)汽輪機(jī)主汽閥前的汽溫汽壓達(dá)到?jīng)_轉(zhuǎn)要求值時(shí),蒸汽管道暖管完畢,汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前的一系列準(zhǔn)備工作做好,即可開始進(jìn)行汽輪機(jī)的沖轉(zhuǎn)、升速。2023/1/3171(四)汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)、升速暖管汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)、升速聯(lián)合循環(huán)汽輪機(jī)的沖轉(zhuǎn)一般用主蒸汽調(diào)節(jié)汽閥控制沖轉(zhuǎn)?,F(xiàn)代大型聯(lián)合循環(huán)汽輪機(jī)的沖轉(zhuǎn)過程通常由自動(dòng)控制系統(tǒng)完成,啟動(dòng)過程中運(yùn)行人員也可以進(jìn)行干預(yù)。沖轉(zhuǎn)時(shí)蒸汽參數(shù)的選擇為了減緩沖轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的熱沖擊,沖轉(zhuǎn)時(shí)宜采用放熱系數(shù)較小的低壓過熱蒸汽,以便與汽輪機(jī)金屬溫度合理匹配。同時(shí),在保證允許的金屬溫度變化率的條件下,低參數(shù)蒸汽將有較大的流量,使得機(jī)組可以很快達(dá)到并網(wǎng)帶負(fù)載的條件。2023/1/3172(四)汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)、升速汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)時(shí)要求的蒸汽壓力大約為20%-30%的額定值,蒸汽壓力太低會(huì)使沖轉(zhuǎn)動(dòng)力不夠,壓力太高則節(jié)流損失大。沖轉(zhuǎn)蒸汽溫度要高于對(duì)應(yīng)壓力下的飽和溫度50℃,是微過熱蒸汽,同時(shí)還要求高于汽輪機(jī)汽缸、轉(zhuǎn)子的溫度。汽輪機(jī)冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)沖轉(zhuǎn)蒸汽參數(shù)約為Ps=1.5—2.5MPa,Ts>250—300℃。對(duì)聯(lián)合循環(huán)余熱鍋爐來說,汽壓通常能較早地達(dá)到這個(gè)要求,而汽溫則因主蒸汽管道的長短而異,一般可用開大旁路的辦法適當(dāng)減緩升壓速度,以等待汽溫的升高,同時(shí)也可以保護(hù)過熱器和再熱器。2023/1/3173(四)汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)、升速對(duì)于具有高壓和中、低壓兩級(jí)旁路的系統(tǒng),在汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)之前,通常是高壓旁路(一級(jí)旁路)全開,中、低壓旁路(二級(jí)旁路)開20%-50%。再熱汽壓升到0.2MPa時(shí),關(guān)閉再熱器空氣門及疏水門。汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)后,隨著汽輪機(jī)用汽量的增加,逐漸關(guān)小高壓和中、低壓旁路。沖轉(zhuǎn)前真空建立過低時(shí)會(huì)增加沖轉(zhuǎn)所需蒸汽量,增大摩擦鼓風(fēng)損失,排汽缸溫度升高,熱膨脹過大將在轉(zhuǎn)子中心引起振動(dòng)以及損壞真空表計(jì)等。真空過高時(shí),蒸汽焓降增大,沖轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)使汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生較大變化,不易控制;另外,沖轉(zhuǎn)所需的蒸汽量將減少,影響汽缸加熱效果,尤其對(duì)低壓缸更為不利。2023/1/3174(四)汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)、升速升速的操作轉(zhuǎn)子一旦轉(zhuǎn)動(dòng)后,應(yīng)立即關(guān)小或關(guān)閉沖轉(zhuǎn)的閥門,保持轉(zhuǎn)速在300-500r/min下對(duì)機(jī)組進(jìn)行聽音等全面檢查,確信無異常后,方可重新開啟沖轉(zhuǎn)閥門,進(jìn)行低速暖機(jī)。對(duì)于單軸聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組,為了防止汽輪機(jī)的通流部分因摩擦鼓風(fēng)而發(fā)熱,在燃?xì)廨啓C(jī)點(diǎn)火的同時(shí),必須向汽輪機(jī)噴注一定數(shù)量的冷卻用蒸汽。也有的大型聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組用輔助蒸汽沖轉(zhuǎn)汽輪機(jī),帶動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)升速啟動(dòng)。2023/1/31752、升速的操作為防止各部件受熱不均產(chǎn)生過大的熱應(yīng)力和熱變形,在沖轉(zhuǎn)后的升速過程中,需要有一定時(shí)間的暖機(jī)。暖機(jī)一般分為低速暖機(jī)(200-500r/min)、中速暖機(jī)(1000-1400r/min)和高速暖機(jī)(2200-2400r/mln)。低速暖機(jī)對(duì)中參數(shù)汽輪機(jī)約為20-30min,高參數(shù)汽輪機(jī)由于此時(shí)暖機(jī)進(jìn)汽量少,放熱系數(shù)小,加熱作用不大,僅是作為沖轉(zhuǎn)后進(jìn)行全面檢查的一個(gè)階段,因此時(shí)間較短。2023/1/31762、升速的操作中速暖機(jī)對(duì)高參數(shù)汽輪機(jī)大約需要15mim左右,中、低參數(shù)汽輪機(jī)可稍短些。因?yàn)榇蠖鄶?shù)高參數(shù)汽輪機(jī)為撓性轉(zhuǎn)子,中速暖機(jī)后要通過臨界轉(zhuǎn)速,若中速暖機(jī)不充分,高速暖機(jī)時(shí)金屬溫升率就可能過高。對(duì)撓性轉(zhuǎn)子的汽輪機(jī),在中速暖機(jī)結(jié)束之后,應(yīng)增大進(jìn)汽量,使汽輪機(jī)迅速通過軸系各階臨界轉(zhuǎn)速。由于此時(shí)轉(zhuǎn)速變化較快,進(jìn)汽量變化較大,容易使金屬部件產(chǎn)生較大溫差。為避免其溫差引起過大熱應(yīng)力,使各部件膨脹不勻而引起振動(dòng),當(dāng)汽輪機(jī)通過臨界轉(zhuǎn)速后,應(yīng)立即進(jìn)行高速暖機(jī)。高參數(shù)汽輪機(jī)的高速暖機(jī)時(shí)間大約為30min。2023/1/31772、升速的操作升速過程注意事項(xiàng)汽輪機(jī)啟動(dòng)過程中,不僅轉(zhuǎn)速發(fā)生變化,而且各部分金屬溫度也在逐漸升高。這個(gè)過程能否正確進(jìn)行,將對(duì)汽輪機(jī)各個(gè)部件的熱膨脹、熱變形、熱應(yīng)力和振動(dòng)等都有直接影響。在升速暖機(jī)過程中,應(yīng)嚴(yán)格控制金屬的溫升率,即控制升速速度。對(duì)中參數(shù)汽輪機(jī)按5%-10%n0/min升速。對(duì)高參數(shù)汽輪機(jī),按2-3%n0/min進(jìn)行升速。2023/1/31782、升速的操作升速時(shí)要監(jiān)視汽輪機(jī)溫度變化情況,一般以啟動(dòng)過程中溫度變化比較劇烈的進(jìn)汽室下汽缸內(nèi)壁溫度(或上下缸的平均溫度)作為啟動(dòng)過程中金屬溫度的監(jiān)視指標(biāo)。升速暖機(jī)過程中還應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視機(jī)組的振動(dòng)情況,當(dāng)暖機(jī)不足(升速過快),引起各部件變形過大或中心偏移時(shí),都會(huì)使機(jī)組振動(dòng)異常。汽輪機(jī)定速后,應(yīng)對(duì)各項(xiàng)監(jiān)視指標(biāo)進(jìn)行全面檢查,并進(jìn)行調(diào)節(jié)及保護(hù)系統(tǒng)的靜態(tài)試驗(yàn)。當(dāng)確信一切正常且試驗(yàn)合格后,方可將機(jī)組并列和攜帶負(fù)載。2023/1/3179汽輪機(jī)與電網(wǎng)并列后,應(yīng)立即帶上少量負(fù)載而不宜在空負(fù)載下運(yùn)行時(shí)間過長。因?yàn)樵诳肇?fù)載時(shí)通過汽輪機(jī)的蒸汽量太少,不足以將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)摩擦鼓風(fēng)產(chǎn)生的熱量帶走,會(huì)使排汽缸溫度升高乃至超過允許值。汽輪機(jī)金屬溫度的升高速度與負(fù)載的增加速度成正比,所以加負(fù)載過程中控制金屬溫升率就歸結(jié)為控制汽輪機(jī)的加負(fù)載速度。允許的加負(fù)載速度取決于最危險(xiǎn)區(qū)(通常指進(jìn)汽室附近)金屬的允許升溫速度,一般中參數(shù)汽輪機(jī)為5%-10%n0/min,高參數(shù)汽輪機(jī)為3%-8%n0/min.汽輪機(jī)并列和帶負(fù)載2023/1/3180(五)并列和帶負(fù)載在汽輪機(jī)從空負(fù)載至滿負(fù)載的加負(fù)載過程中,除應(yīng)嚴(yán)格控制金屬溫升率外,還應(yīng)在幾個(gè)不同負(fù)載階段停留一段時(shí)間進(jìn)行暖機(jī),以控制各部件的溫差不致過大。2023/1/3181(六)二次蒸汽的供汽多壓聯(lián)合循環(huán)的低壓部分在啟動(dòng)時(shí),達(dá)到全壓所需要的時(shí)間要比置于上游的高壓部分所需的時(shí)間長。因此,二次蒸汽通常是在汽輪機(jī)并網(wǎng)后加負(fù)載過程中并入汽輪機(jī)的。為避免汽缸本體熱變形的影響,通常要求在低壓進(jìn)汽處主流蒸汽溫度和低壓補(bǔ)汽溫度的差別不能超過50℃。二次蒸汽并汽2023/1/3182(七)單軸聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的啟動(dòng)單軸聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的啟動(dòng)利用變頻器啟動(dòng)的GT/ST同步啟動(dòng)方式VEGA109F單軸燃?xì)猓羝?lián)合循環(huán)機(jī)組的冷態(tài)啟動(dòng)曲線。該機(jī)組通過變頻器借助于同步發(fā)電機(jī)作為啟動(dòng)機(jī)。余熱鍋爐是三壓再熱式循環(huán)系統(tǒng)。2023/1/31831、利用變頻器啟動(dòng)的GT/ST同步啟動(dòng)方式2023/1/31841、利用變頻器啟動(dòng)的GT/ST同步啟動(dòng)方式首先用變頻器和同步發(fā)電機(jī)把整個(gè)轉(zhuǎn)子升速到20%n0,在此轉(zhuǎn)速下對(duì)燃燒室和余熱鍋爐清吹5min左右。隨后把轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速降至10%n0左右,在第8min時(shí)向燃?xì)廨啓C(jī)噴入燃料點(diǎn)火啟動(dòng)。到第22min時(shí)轉(zhuǎn)子達(dá)到額定轉(zhuǎn)速,歷時(shí)共12min,即增速率為250r/min。此后,燃?xì)廨啓C(jī)同步并網(wǎng),并開始攜帶負(fù)載。為了防止汽輪機(jī)的通流部分因摩擦鼓風(fēng)而發(fā)熱,在向燃?xì)廨啓C(jī)噴入燃料點(diǎn)火的同時(shí),必須向汽輪機(jī)噴注一定數(shù)量的冷卻蒸汽。2023/1/31851、利用變頻器啟動(dòng)的GT/ST同步啟動(dòng)方式當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)并網(wǎng)后,大約在2.5min內(nèi)帶上燃?xì)廨啓C(jī)自身基本負(fù)載PGT的20%,其增負(fù)載速率為8%PGT/min。帶少量負(fù)載的目的是為了維持較低的透平排氣溫度T4*(390℃),以避免余熱鍋爐啟動(dòng)過程的熱沖擊。在20%PGT
負(fù)載工況下維持運(yùn)行40min,以便使余熱鍋爐緩慢地升壓。在升壓過程中,余熱鍋爐的高壓和中壓蒸汽的壓力和溫度都能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。高壓蒸汽的參數(shù)為5.5MPa/360℃,中壓蒸汽的參數(shù)為1.2MPa/330℃。2023/1/31861、利用變頻器啟動(dòng)的GT/ST同步啟動(dòng)方式升壓過程結(jié)束后,燃?xì)廨啓C(jī)的功率仍然維持為20%PGT不變。在機(jī)組啟動(dòng)后的第65min左右,可以把高壓蒸汽和中壓蒸汽供入汽輪機(jī),使其逐漸攜帶負(fù)載。在15min之內(nèi)汽輪機(jī)的功率增至自身額定功率PST的15%。在此負(fù)載工況下燃?xì)廨啓C(jī)和汽輪機(jī)均維持恒定負(fù)載運(yùn)行20min,使汽輪機(jī)進(jìn)行暖機(jī),以便下一步加負(fù)載。在這個(gè)階段內(nèi)燃?xì)廨啓C(jī)的排氣溫度恒定為390℃,蒸汽的參數(shù)則繼續(xù)恒定為5.5MPa/360℃和1.2MPa/330℃。2023/1/31871、利用變頻器啟動(dòng)的GT/ST同步啟動(dòng)方式從機(jī)組啟動(dòng)后的第100min開始,燃?xì)廨啓C(jī)可以逐漸增加負(fù)載,相應(yīng)地汽輪機(jī)的負(fù)載也隨之增升,大約要耗費(fèi)70min,才能使燃?xì)廨啓C(jī)的功率由20%PGT增至基本負(fù)載,汽輪機(jī)的功率則由15%PST增至滿負(fù)載。當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)的功率增加時(shí),燃?xì)廨啓C(jī)的排氣溫度首先增高,相應(yīng)地高壓蒸汽和中壓蒸汽的溫度也逐漸地按線性關(guān)系增高。但高壓蒸汽的壓力PHP和中壓蒸汽的壓力PIP卻仍然維持恒定不變,PHP一直要恒定到第125min時(shí)為止,而PIP則要恒定到第112min時(shí)為止。大約到燃?xì)廨啓C(jī)的負(fù)載達(dá)到50%PGT左右時(shí),高壓蒸汽和中壓蒸汽的壓力和溫度都將隨燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)載的增加而不斷地按線性關(guān)系增加。2023/1/3188大約當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)的負(fù)載達(dá)到75PGT時(shí),燃?xì)廨啓C(jī)的排氣溫度T4*達(dá)到最高值600℃。隨著燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)載的進(jìn)一步增高,壓氣機(jī)的進(jìn)口可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉將逐漸打開,T4*由600℃漸降至額定負(fù)載工況下的585℃。在這個(gè)負(fù)載范圍內(nèi),利用調(diào)整壓氣機(jī)進(jìn)口導(dǎo)葉角度的方法以控制壓氣機(jī)的進(jìn)氣流量,使透平前的燃?xì)獬鯗睾愣ú蛔儯@將有利于提高聯(lián)合循環(huán)的變工況效率。在這個(gè)階段內(nèi),蒸汽參數(shù)也相應(yīng)地在增高,最終會(huì)使高壓蒸汽參數(shù)達(dá)到11.0MPa/540℃,中壓蒸汽參數(shù)達(dá)到2.7MPa/540℃。2023/1/31892、利用輔助蒸汽啟動(dòng)的GT/ST同步啟動(dòng)方式利用輔助蒸汽啟動(dòng)的GT/ST同步啟動(dòng)方式在這種模式的單軸聯(lián)合循環(huán)裝置中,由其他設(shè)備或輔助鍋爐提供蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)來啟動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速低于燃?xì)廨啓C(jī)開始產(chǎn)生正的加速扭矩的轉(zhuǎn)速時(shí),單軸聯(lián)合循環(huán)裝置的轉(zhuǎn)速和加速兩者均受汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽閥的控制。隨著轉(zhuǎn)速增加,逐漸轉(zhuǎn)換到受燃?xì)廨啓C(jī)燃料閥控制。當(dāng)轉(zhuǎn)速超過80%n0時(shí),將完全受燃?xì)廨啓C(jī)的控制,并且汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽閥位置保持不變,以便提供冷卻流量防止汽輪機(jī)低壓段過熱。2023/1/3190三、熱態(tài)啟動(dòng)熱態(tài)啟動(dòng)熱態(tài)啟動(dòng)主要是余熱鍋爐一汽輪機(jī)停機(jī)不久或是夜間停機(jī)以后的啟動(dòng)。汽輪機(jī)在短時(shí)間停機(jī)期間未完全冷卻,加上各金屬部件的冷卻速度又不相同,所以存在著一定的溫差,并將造成動(dòng)靜間隙變化,給熱態(tài)啟動(dòng)帶來困難。因此在啟動(dòng)前應(yīng)測(cè)試各部分金屬的溫度,并采取一些相應(yīng)措施,以使汽輪機(jī)能順利啟動(dòng),盡快接帶負(fù)載。2023/1/3191三、熱態(tài)啟動(dòng)熱態(tài)啟動(dòng)參數(shù)的確定一般單元機(jī)組鍋爐熱態(tài)啟動(dòng)達(dá)到汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)的參數(shù)主要根據(jù)汽輪機(jī)高壓缸內(nèi)上壁金屬溫度而定,汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽溫度應(yīng)高于汽輪機(jī)高壓缸內(nèi)上壁金屬溫度50-100℃,一般70℃左右為最佳。由于啟動(dòng)初期主蒸汽管道溫度較低,暖管需一定時(shí)間,故余熱鍋爐過熱器出口蒸汽溫度應(yīng)較汽輪機(jī)要求的進(jìn)汽溫度高20-30℃。熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)的主蒸汽壓力一般應(yīng)與汽溫相適應(yīng),但不宜過高,因汽壓過高當(dāng)汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)時(shí)調(diào)速汽門節(jié)流損失大而且進(jìn)汽分配不均勻,故一般熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)汽壓為額定壓力的20%左右。2023/1/3192三、熱態(tài)啟動(dòng)熱態(tài)啟動(dòng)前應(yīng)具備的條件熱態(tài)啟動(dòng)前盤車裝置連續(xù)運(yùn)行不少于4h,以消除轉(zhuǎn)子臨時(shí)產(chǎn)生的熱彎曲。汽輪機(jī)上下缸溫差應(yīng)在允許范圍內(nèi)。汽輪機(jī)脹差應(yīng)在允許范圍內(nèi)。汽輪機(jī)大軸晃度不允許超過規(guī)定值。轉(zhuǎn)子在沒有殘余熱撓曲狀態(tài)是汽輪機(jī)熱態(tài)啟動(dòng)的關(guān)鍵條件。熱態(tài)啟動(dòng)時(shí),汽輪機(jī)會(huì)很快升到額定轉(zhuǎn)速,不能期待在升速過程中矯正轉(zhuǎn)子的殘余熱撓曲。因此,熱態(tài)啟動(dòng)前必須檢查確認(rèn)轉(zhuǎn)子沒有熱撓曲,即大軸晃動(dòng)度不超限。2023/1/3193(三)熱態(tài)啟動(dòng)的特點(diǎn)熱態(tài)啟動(dòng)注意事項(xiàng)|熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)要先送軸封蒸汽后抽真空,以防冷空氣進(jìn)人汽缸內(nèi)。汽輪機(jī)在熱態(tài)下,高壓轉(zhuǎn)子前后軸封與中壓轉(zhuǎn)子前軸封金屬溫度均較高,僅比汽缸后溫度低30-50℃。如果不先向軸封供汽就開始抽真空,則大量的冷空氣將從軸封段吸入汽缸內(nèi),使軸封段轉(zhuǎn)子收縮,脹差負(fù)值增大,甚至超過允許值。另外還會(huì)使軸封套內(nèi)壁冷卻產(chǎn)生松動(dòng)及變形,縮小了徑向間隙。軸封供汽溫度應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)子表面和汽缸溫度水平及脹差確定。汽缸金屬溫度在300℃以內(nèi)時(shí),軸封用低溫汽源;當(dāng)汽缸金屬溫度高于300℃時(shí),應(yīng)投高溫汽源,為此熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)要使用高溫軸封蒸汽。2023/1/3194(三)熱態(tài)啟動(dòng)的特點(diǎn)熱態(tài)啟動(dòng)因升溫、升壓變化幅度較小,故允許變化率較大,升溫升壓速度可較冷態(tài)啟動(dòng)快些。根據(jù)汽輪機(jī)熱態(tài)啟動(dòng)要求的參數(shù)與余熱鍋爐啟動(dòng)前尚有參數(shù)之差來確定升溫升壓幅度及升溫升壓速度。根據(jù)高壓缸第一級(jí)金屬溫度在熱態(tài)啟動(dòng)曲線上確定汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)參數(shù),如初負(fù)載(指高壓缸調(diào)節(jié)級(jí)汽溫與金屬溫度不匹配度低于精確匹配線以下所確定的最低負(fù)載)、5%額定負(fù)載保持時(shí)間、升速率。
2023/1/3195(三)熱態(tài)啟動(dòng)的特點(diǎn)熱態(tài)啟動(dòng)升速過程中或并網(wǎng)后可不必暖機(jī),只要檢查和操作能跟上,應(yīng)盡快地達(dá)到對(duì)應(yīng)于該溫度水平的冷態(tài)滑參數(shù)啟動(dòng)時(shí)汽輪機(jī)汽缸溫度對(duì)應(yīng)的工況。然后可按冷態(tài)滑參數(shù)啟動(dòng)曲線進(jìn)行直到帶至滿負(fù)載。沖轉(zhuǎn)過程中,密切注意機(jī)組振動(dòng)及上下缸溫差,檢查各管路疏水暢通,防止汽缸內(nèi)進(jìn)水或冷氣。2023/1/3196(三)熱態(tài)啟動(dòng)的特點(diǎn)2023/1/3197(三)熱態(tài)啟動(dòng)的特點(diǎn)2023/1/3198(三)熱態(tài)啟動(dòng)的特點(diǎn)在熱態(tài)啟動(dòng)過程中燃?xì)廨啓C(jī)和汽輪機(jī)在45min內(nèi)就能夠帶滿負(fù)載(燃?xì)廨啓C(jī)達(dá)到基本負(fù)載,汽輪機(jī)為95%PST
)。汽輪機(jī)的負(fù)載增速率為10%PST
,燃?xì)廨啓C(jī)只需在15%PGT條件下暖機(jī)15min。但在冷態(tài)啟動(dòng)過程中則需要耗費(fèi)180min左右的時(shí)間,才能使燃?xì)廨啓C(jī)和汽輪機(jī)達(dá)到上述負(fù)荷水平。當(dāng)余熱鍋爐中的高壓蒸汽起壓之后,就可以打開蒸汽的旁路閥,使蒸汽旁通進(jìn)入凝汽器。在汽輪機(jī)打開調(diào)節(jié)汽閥之前,旁通蒸汽量將隨余熱鍋爐中蒸汽壓力的增高而逐漸加大。當(dāng)汽輪機(jī)開始攜帶負(fù)載后,蒸汽旁路閥將逐漸關(guān)小。2023/1/3199§余熱鍋爐一汽輪機(jī)的停運(yùn)余熱鍋爐-汽輪機(jī)從帶負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)卸去全部負(fù)載,解列發(fā)電機(jī),余熱鍋爐停止受熱和供汽,到汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子靜止下來的過程,稱為停運(yùn)。停運(yùn)過程實(shí)質(zhì)上是各部件降溫冷卻的過程。因?yàn)楦鞑考睦鋮s條件不同,也將出現(xiàn)溫差,產(chǎn)生熱應(yīng)力和熱變形,其情況與啟動(dòng)過程正好相反。由于金屬部件的快速冷卻比快速加熱更危險(xiǎn),而且汽輪機(jī)通流部分的動(dòng)葉進(jìn)口邊與靜葉出口邊的軸向間隙小于動(dòng)葉出口邊與下級(jí)靜葉進(jìn)口邊的軸向間隙,當(dāng)停機(jī)出現(xiàn)負(fù)脹差時(shí),對(duì)汽輪機(jī)的安全威脅更大。因此,在停機(jī)減負(fù)載過程中,對(duì)金屬溫差、溫度變化率(溫降率)的控制數(shù)據(jù)應(yīng)比啟動(dòng)過程更為嚴(yán)格。停機(jī)過程中的減負(fù)載速度應(yīng)小于啟動(dòng)過程中的加負(fù)載速度。2023/1/31100§余熱鍋爐一汽輪機(jī)的停運(yùn)停運(yùn)方式分類當(dāng)余熱鍋爐一汽輪機(jī)根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度停機(jī)時(shí),稱為正常停機(jī);如果電網(wǎng)或運(yùn)行設(shè)備突然發(fā)生事故時(shí)強(qiáng)迫停機(jī),稱為事故停機(jī)。由于停機(jī)目的不同,還可以把正常停機(jī)分為額定參數(shù)停機(jī)和滑參數(shù)停機(jī)。2023/1/31101§余熱鍋爐一汽輪機(jī)的停運(yùn)如果停運(yùn)后要求余熱鍋爐蒸汽壓力、汽輪機(jī)金屬溫度保持在較高水平,以便隨時(shí)啟動(dòng),則采用額定參數(shù)停運(yùn)方式,此時(shí)在減負(fù)載過程中主蒸汽參數(shù)維持在額定值不變,只通過關(guān)小汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥減少進(jìn)汽的方法減負(fù)載。額定參數(shù)停機(jī)適用于晝開夜停的聯(lián)合循環(huán)機(jī)組。2023/1/31102§余熱鍋爐一汽輪機(jī)的停運(yùn)如果希望停運(yùn)后余熱鍋爐-汽輪機(jī)金屬溫度降到較低水平,以利于檢修,對(duì)單元制或切換母管制汽輪機(jī)可采用滑參數(shù)停機(jī)?;瑓?shù)停運(yùn)時(shí),汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥全開,依靠燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)載降低,煙氣溫度下降,主蒸汽壓力和溫度的逐漸降低將機(jī)組負(fù)載逐漸減到零直至停機(jī)。由于蒸汽參數(shù)降低,通流部分通過的是大流量、低參數(shù)的蒸汽,各金屬部件可以得到較均勻地冷卻,熱應(yīng)力和熱變形都較小。2023/1/31103一、額定參數(shù)下的正常停運(yùn)額定參數(shù)正常停運(yùn)余熱鍋爐-汽輪機(jī)額定參數(shù)下停運(yùn)過程主要可以分為減負(fù)載、解列發(fā)電機(jī)、轉(zhuǎn)子惰走、余熱鍋爐停止受熱等幾個(gè)階段。余熱鍋爐-汽輪機(jī)停運(yùn)前應(yīng)對(duì)余熱鍋爐各受熱面進(jìn)行一次全面吹灰,然后以3-5MW/min的速度降負(fù)載。減負(fù)載時(shí),逐漸關(guān)小調(diào)節(jié)汽閥減少進(jìn)汽量,使負(fù)載下降至零。2023/1/31104一、額定參數(shù)下的正常停運(yùn)在減負(fù)載過程中必須嚴(yán)格控制汽輪機(jī)金屬的溫降率和溫差變化,通常要求降壓速度應(yīng)為0.1—0.15MPa/min,溫降率在4-5℃/min之內(nèi)。因此每減一定負(fù)載后,應(yīng)停留一段時(shí)間,使汽缸和轉(zhuǎn)子溫度均勻下降。另外,還應(yīng)控制好脹差的變化,特別是大功率汽輪機(jī),由于轉(zhuǎn)子和汽缸的質(zhì)面比相差較大,在減負(fù)載過程中往往使脹差負(fù)值增大較多。2023/1/31105一、額定參數(shù)下的正常停運(yùn)在減負(fù)載過程中應(yīng)將必要的輔助系統(tǒng)切除,還應(yīng)隨時(shí)調(diào)整軸封供汽維持其正常工作。為防止高壓缸前軸封處轉(zhuǎn)子因漏汽量減少,溫度下降過快而使脹差負(fù)值過大,要適時(shí)投入高溫供汽汽源。在汽輪機(jī)減負(fù)載過程中,應(yīng)逐步減少余熱鍋爐熱負(fù)載(降低燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)載或關(guān)小煙氣擋板)。在減負(fù)載過程中,還須注意不使汽輪機(jī)在較低負(fù)載和空負(fù)載工況下停留時(shí)間過長,因?yàn)榇藭r(shí)蒸汽流量小,進(jìn)汽室溫度降低,使汽缸熱應(yīng)力增大,同時(shí)也使轉(zhuǎn)子與汽缸(特別是低壓部分)脹差負(fù)值增大。2023/1/31106一、額定參數(shù)下的正常停運(yùn)實(shí)際上,有些汽輪機(jī)在負(fù)載減至較低時(shí),采用迅速將負(fù)載減至零并立即打閘停機(jī)的方法來控制脹差負(fù)值的增長。采用這種方法時(shí),汽缸內(nèi)外壁不會(huì)出現(xiàn)較大溫差,因此熱應(yīng)力也不會(huì)太大。汽輪機(jī)打閘后,有一、二級(jí)旁路系統(tǒng)的機(jī)組應(yīng)投一、二級(jí)旁路。否則開啟過熱器出口疏水門,對(duì)過熱器進(jìn)行冷卻。然后根據(jù)系統(tǒng)情況,停燃?xì)廨啓C(jī)或關(guān)閉煙氣擋板。強(qiáng)制循環(huán)余熱鍋爐停止受熱后,爐水循環(huán)泵應(yīng)繼續(xù)運(yùn)行30min以上。2023/1/31107二、滑參數(shù)停運(yùn)滑參數(shù)停運(yùn)余熱鍋爐-汽輪機(jī)采用滑參數(shù)停運(yùn)方式既可以利用鍋爐的部分余熱多發(fā)電,又可以利用溫度逐漸降低的蒸汽使汽輪機(jī)部件得到比較均勻和較快的冷卻。對(duì)于停運(yùn)后要檢修的汽輪機(jī),采用滑參數(shù)法停止機(jī)組運(yùn)行可縮短從停機(jī)到開缸的時(shí)間,使檢修的工作時(shí)間增加。在滑參數(shù)停機(jī)過程中,汽輪機(jī)調(diào)速汽門至全開,首先以3-5MW/min的速度降低機(jī)組負(fù)載,然后逐漸地降低主汽溫度和壓力,繼續(xù)逐漸地降溫降壓,負(fù)載隨著汽溫、汽壓的下降而下降。按汽輪機(jī)的要求嚴(yán)格控制好汽溫、汽壓下降的速度。一般主汽壓力下降速度為0.1-0.15MPa/min,主、再熱蒸汽溫度下降速度不大于5℃/min,主、再熱汽溫度差不超過規(guī)定值。滑參數(shù)停運(yùn)的操作步驟與正常停運(yùn)相同。2023/1/311082023/1/31109(一)滑參數(shù)停運(yùn)的步驟在滑參數(shù)停運(yùn)過程中,要特別注意控制汽溫下降速度要均勻,同時(shí)汽溫不論任何情況下都要保持有50℃以上的過熱度,防止汽溫大幅度地變化。同時(shí)還應(yīng)恰當(dāng)?shù)厥褂门月废到y(tǒng),注意保持高中壓缸進(jìn)汽均勻,以免發(fā)生無蒸汽運(yùn)行。當(dāng)汽輪機(jī)負(fù)載減到零時(shí)解列發(fā)電機(jī),之后仍利用鍋爐余熱繼續(xù)空轉(zhuǎn),使汽輪機(jī)得到冷卻。當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸降低,當(dāng)接近臨界轉(zhuǎn)速時(shí),切斷余熱鍋爐供汽,采用降低真空的辦法使之迅速通過。這種停機(jī)方法能使汽缸金屬溫度降至200℃以下。2023/1/31110(二)停機(jī)中的注意事項(xiàng)滑參數(shù)停運(yùn)注意事項(xiàng)停機(jī)過程中,新汽溫度應(yīng)始終保持50℃的過熱度,以保證蒸汽不致帶水,防止發(fā)生水擊。當(dāng)出現(xiàn)過熱度低于50℃時(shí),應(yīng)適當(dāng)開啟凝疏門和導(dǎo)管疏水門??刂平禍?、降壓速度。溫降速度控制得如何,是滑參數(shù)停機(jī)成敗的關(guān)鍵.往往因?yàn)檎羝禍厮俣忍欤姑洸畛霈F(xiàn)不允許的負(fù)值或造成汽輪機(jī)進(jìn)冷蒸汽,以至滑到中途被迫停機(jī)。溫降過快,次數(shù)越多,越可能使汽缸和轉(zhuǎn)子產(chǎn)生裂紋。通常,當(dāng)蒸汽溫度低于高壓缸上缸內(nèi)壁溫度30-40℃時(shí),應(yīng)停止燃?xì)廨啓C(jī)減負(fù)載。2023/1/31111(二)停機(jī)中的注意事項(xiàng)在不同的負(fù)載階段,新汽參數(shù)的滑降速度應(yīng)不同。在較高的負(fù)載時(shí),汽溫、汽壓的下降速度可較快,而降至較低負(fù)載時(shí),汽溫、汽壓的下降速度應(yīng)減慢,這樣就能保證汽輪機(jī)金屬溫度的變化比較平穩(wěn)。但是主蒸汽壓力低于3.0MPa以后,過熱度不易保證,要特別注意防止發(fā)生水沖擊。2023/1/31112(二)停機(jī)中的注意事項(xiàng)滑參數(shù)停機(jī)過程中,不準(zhǔn)進(jìn)行汽輪機(jī)超速試驗(yàn),因?yàn)樾抡羝麉?shù)較低,要進(jìn)行超速試驗(yàn)就必須關(guān)小調(diào)節(jié)汽閥,提高壓力,當(dāng)壓力升高后,就有使新蒸汽溫度低于對(duì)應(yīng)壓力下的飽和溫度的可能,此時(shí)再開大汽閥作超速試驗(yàn),就可能有大量凝結(jié)水進(jìn)人汽輪機(jī)而造成嚴(yán)重事故。2023/1/31113(三)余熱鍋爐-汽輪機(jī)滑參數(shù)停運(yùn)的優(yōu)點(diǎn)滑參數(shù)停運(yùn)優(yōu)點(diǎn)在同樣負(fù)載下,蒸汽流量大,汽輪機(jī)金屬冷卻比較均勻,熱應(yīng)力和熱變形小。可以減少能量損失和汽水損失。在整個(gè)滑參數(shù)停機(jī)過程中,余熱鍋爐幾乎全部汽水和熱量都用于滑停時(shí)的發(fā)電。同時(shí)汽輪機(jī)、余熱鍋爐以及蒸汽管道所貯存的熱能,都逐漸被蒸汽吸收,也用于發(fā)電。汽輪機(jī)通流部分的鹽垢可隨滑參數(shù)停機(jī)得到清洗。滑參數(shù)停機(jī)能得到較低的汽缸溫度。在停運(yùn)過程中,負(fù)載隨著蒸汽參數(shù)下降而減小,加快了汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子、汽缸的冷卻速度,使汽輪機(jī)開缸檢修時(shí)間提前了。2023/1/31114三、轉(zhuǎn)子惰走及盤車轉(zhuǎn)子惰走及盤車汽輪機(jī)打閘停機(jī)前,可先將自動(dòng)主汽閥關(guān)小,以防對(duì)主汽閥造成沖擊和磨損。打閘后,檢查主汽閥、調(diào)節(jié)汽閥是否處于關(guān)閉位置,同時(shí)注意監(jiān)視脹差的變化。發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)解列,汽輪機(jī)停止進(jìn)汽后,轉(zhuǎn)子進(jìn)入惰走階段。轉(zhuǎn)子惰走時(shí),軸封供汽不可過早停止,以防止空氣從軸封處漏入汽缸內(nèi)發(fā)生局部冷卻。通常當(dāng)真空降到零時(shí),停止軸封供汽。軸封供汽也不能停止過晚,即不能在轉(zhuǎn)子已經(jīng)靜止、真空為零以后仍然供汽,否則將造成上下汽缸溫差增大,轉(zhuǎn)子受熱不均產(chǎn)生熱彎曲。2023/1/31115三、轉(zhuǎn)子惰走及盤車惰走時(shí),由于沒有蒸汽帶走摩擦鼓風(fēng)產(chǎn)生的熱量,排汽缸溫度將會(huì)升高,對(duì)設(shè)有排汽缸噴水減溫裝置的汽輪機(jī),此時(shí)可根據(jù)排汽缸溫度投入噴水減溫裝置。惰走時(shí),在保證有余汽和疏水進(jìn)入凝汽器時(shí)不會(huì)過熱的情況下,可以停止循環(huán)水泵,否則應(yīng)使循環(huán)水泵繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間。當(dāng)轉(zhuǎn)子完全靜止后,應(yīng)立即投入盤車裝置,以防止由于上下汽缸溫差引起轉(zhuǎn)子的熱彎曲,并保證機(jī)組隨時(shí)可以啟動(dòng)。2023/1/31116
四、停運(yùn)后的冷卻停運(yùn)后的冷卻汽輪機(jī)停運(yùn)后應(yīng)及時(shí)關(guān)閉各汽、氣、水閥門。定期監(jiān)視上下汽缸溫差的變化,嚴(yán)防汽輪機(jī)進(jìn)冷氣、進(jìn)水。余熱鍋爐停運(yùn)后應(yīng)將煙氣擋板和煙囪出口擋板全部關(guān)閉,盡量降低鍋爐的冷卻速度,防止冷卻不均,產(chǎn)生過大的熱應(yīng)力。但由于存在著不可避免的縫隙,冷空氣仍然可以借助溫差的自然通風(fēng)作用而漏入爐膛,受熱后通過煙囪排入大氣。鍋爐儲(chǔ)存熱量越多,通風(fēng)量越大,則冷卻、降溫的速度就越快。2023/1/31117四、停運(yùn)后的冷卻在停爐后的冷卻時(shí)要嚴(yán)格控制汽包的上下壁溫差在規(guī)定的數(shù)值之內(nèi)。在停爐冷卻的過程中,余熱鍋爐汽包壁溫度工況同運(yùn)行中參數(shù)相應(yīng)的飽和溫度一樣,因汽包的保溫比較嚴(yán)密,故向周圍介質(zhì)散熱很小。由于汽包壁對(duì)蒸汽的放熱系數(shù)小于汽包壁對(duì)水的放熱系數(shù),所以與蒸汽接觸的上壁保存的熱量較多,溫度下降較慢,因而造成了上下壁的溫度不均,與鍋爐啟動(dòng)時(shí)一樣,汽包上壁溫度將高于下壁溫度,這一溫差應(yīng)在40℃以下。冷卻過快,則溫差會(huì)達(dá)到很大的數(shù)值,從而產(chǎn)生過大的熱應(yīng)力。2023/1/31118四、停運(yùn)后的冷卻一般停運(yùn)6h后可以打開余熱鍋爐煙氣擋板或各人孔門進(jìn)行自然通風(fēng)冷卻,開啟向空排汽,向鍋內(nèi)上水、放水,冷卻爐管各個(gè)部分。每隔2h放水、上水一次,使鍋爐各部分冷卻均勻。當(dāng)壓力降至O.2MPa時(shí),打開空氣閥,進(jìn)行放水。2023/1/31119母管制和余熱鍋爐并汽定義母管制:若干臺(tái)余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽都匯入同一根主蒸汽母管,再進(jìn)入汽輪機(jī)。余熱鍋爐并汽:在母管制余熱鍋爐主蒸汽母管運(yùn)行條件下,當(dāng)后啟動(dòng)的余熱鍋爐蒸汽暖管完畢后,開啟通向主蒸汽聯(lián)箱的隔離閥,供汽并入主蒸汽母管的過程。母管制余熱鍋爐的并汽2023/1/31120母管制余熱鍋爐的并汽二聯(lián)合循環(huán)余熱鍋爐并汽的特點(diǎn):聯(lián)合循環(huán)機(jī)組并汽同時(shí)涉及余熱鍋爐、燃?xì)廨啓C(jī)和汽輪機(jī),要求三者密切配合協(xié)作,隨時(shí)相互聯(lián)系調(diào)整機(jī)組狀況。余熱鍋爐并汽應(yīng)保持燃機(jī)負(fù)載及旁通煙囪擋板開度穩(wěn)定,并汽前汽輪機(jī)應(yīng)投入“進(jìn)汽壓力定壓控制”模式。余熱鍋爐并汽時(shí)由于啟動(dòng)爐蒸發(fā)量大,進(jìn)入蒸汽母管會(huì)引起汽溫大幅度下降,影響其他運(yùn)行機(jī)組的正常工作。實(shí)際運(yùn)行中,并汽前的汽溫與母管汽溫差別不得大于5-10C。2023/1/31121母管制余熱鍋爐的并汽余熱鍋爐起壓后可采用開大蒸汽旁路閥,降低蒸汽壓力的措施來加速暖管,直至待并爐蒸汽溫度符合要求后,才逐步提升主蒸汽壓力滿足并爐要求。 采用這種操作,可避免因暖管不充分引起并汽時(shí)主汽溫度發(fā)生波動(dòng),使并汽過程更平穩(wěn)進(jìn)行。并汽前余熱鍋爐汽壓略低于主蒸汽母管汽壓。如待并余熱鍋爐汽壓高于母管汽壓較多,并汽時(shí)大量蒸汽流入母管,使鍋爐汽壓驟然降低,引起爐水劇烈蒸發(fā),易造成蒸汽帶水,汽溫急劇下降,嚴(yán)重威脅汽輪機(jī)和蒸汽母管的安全運(yùn)行。2023/1/31122母管制余熱鍋爐的并汽
余熱鍋爐如不設(shè)逆止閥或逆止閥關(guān)閉不嚴(yán)密,待并爐的蒸汽壓力較蒸汽母管壓力不能低太多。否則易造成母管汽壓降低,運(yùn)行爐蒸汽帶水,汽溫急劇下降,并使啟動(dòng)鍋爐瞬時(shí)無蒸汽送出。多壓聯(lián)合循環(huán)余熱鍋爐應(yīng)先并主蒸汽,再并二次蒸汽。待并汽的余熱鍋爐蒸汽品質(zhì)必須負(fù)荷質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),否則不得并汽。2023/1/31123母管制余熱鍋爐的并汽三余熱鍋爐的并汽操作具備上述條件后,開啟主汽混溫聯(lián)箱疏水閥和汽輪機(jī)主汽母管疏水閥。開啟待并爐主蒸汽隔離閥旁的旁路閥,待閥門前后汽壓平衡時(shí),再
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