汽輪機運行.課件

汽輪機運行目錄1總述

12汽輪機啟動3汽輪機停機4汽輪機正常運行及維護5汽輪機運行的異常工況11總述1.1汽輪機運行涉及內(nèi)容汽輪機運行涉及四方面的內(nèi)容:汽輪機啟動、停機、正常運行及維護、異常工況分析與處理。汽輪機的啟動和停機是汽輪機運行中的一個重要階段，它的執(zhí)行與機組的結(jié)構(gòu)、啟停方式和熱力系統(tǒng)有著密切關(guān)系。它影響著汽輪機的可靠性、經(jīng)濟性和使用壽命。正常運行及維護的重點在維護。異常工況分析與處理的關(guān)鍵在分析和及時。

21總述1.2汽輪機運行的基本要求汽輪機運行的任何工況下，基本有以下兩方面的要求：1）安全性——將危及汽輪機安全性的因素指標(biāo)（脹差、振動、軸承瓦溫及各部件的熱應(yīng)力、熱變形等）控制在允許范圍之內(nèi)，保證汽輪機運行的安全性及合理壽命消耗。2）經(jīng)濟性——將各接口參數(shù)控制在合理范圍之內(nèi)，在保證汽輪機運行安全性的前提下盡可能縮短機組啟停階段時間，保證汽輪機運行的經(jīng)濟性。2汽輪機啟動2.1汽輪機啟動概述將汽輪機從停止?fàn)顟B(tài)（含盤車狀態(tài)）升速、并網(wǎng)、升負(fù)荷至正常運行狀態(tài)稱為汽輪機啟動。最佳啟動方式是安全性（含合理壽命消耗）、經(jīng)濟性的最佳協(xié)調(diào)。啟動質(zhì)量不但取決于啟動技術(shù)本身，也與設(shè)備的設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試的質(zhì)量及電廠系統(tǒng)的匹配質(zhì)量密切相關(guān)。32汽輪機啟動2.1.1汽輪機的啟動方式分類按新蒸汽參數(shù)分類：額定參數(shù)啟動、滑參數(shù)啟動按沖轉(zhuǎn)時的進汽方式分類：高中壓缸聯(lián)合啟動、中壓缸啟動按啟動前汽輪機高溫段金屬溫度分類：冷態(tài)啟動、溫態(tài)啟動、熱態(tài)啟動、極熱態(tài)啟動42汽輪機啟動2.1.2汽輪機啟動參數(shù)的確定汽輪機啟動的安全性和經(jīng)濟性需要確定合理的參數(shù)：蒸汽參數(shù)、升速率、曖機轉(zhuǎn)速、曖機負(fù)荷等。其目的在于：蒸汽溫度與金屬溫度的匹配、防止低溫脆性損壞、避開臨界轉(zhuǎn)速、合理的機組壽命管理52汽輪機啟動2.1.3汽輪機啟動條件發(fā)電廠各系統(tǒng)設(shè)備齊全；所有設(shè)備按相關(guān)要求安裝、沖洗、調(diào)試完畢；汽、水、油品質(zhì)符合要求；……機組運行人員和維護人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn)，熟悉各分管設(shè)備的位置、結(jié)構(gòu)、原理、性能、操作方法及緊急狀態(tài)下的應(yīng)急處理方法?！锇l(fā)現(xiàn)有威脅機組安全啟動或安全運行的問題時機組禁止啟動。62汽輪機啟動2.1.4汽輪機啟動前的準(zhǔn)備工作啟動前檢查的準(zhǔn)備工作：●所有電氣附件的電源供給是正確無誤的?！駜x表壓縮空氣系統(tǒng)已投運，接至儀表和控制系統(tǒng)的供氣壓力是正常的?！袼斜O(jiān)控儀表運行情況良好?！窭鋮s水系統(tǒng)已投運?！褫o助設(shè)備的潤滑油供給正常。●所有通道口和檢查孔口均密閉?！褫o助設(shè)備的液壓介質(zhì)供給正常。72汽輪機啟動啟動前檢查的試驗：●系統(tǒng)內(nèi)各疏水閥的開關(guān)試驗；●所有抽汽逆止閥的聯(lián)動試驗；●通風(fēng)閥、事故排放閥、預(yù)暖閥的開關(guān)試驗；●噴水系統(tǒng)的開關(guān)試驗；●高壓主汽閥、調(diào)節(jié)閥、中壓主汽閥、調(diào)節(jié)閥靜態(tài)整定試驗；●軸向位移保護試驗；●汽機就地、主控打閘試驗；●汽機保護跳閘試驗●潤滑油系統(tǒng)聯(lián)動試驗；●密封油系統(tǒng)聯(lián)動試驗；●抗燃油系統(tǒng)聯(lián)動試驗。82汽輪機啟動2.1.5汽輪機啟動時控制操作方式汽輪機啟動的操作方式有三種：自啟動方式（HITASSAUTO）——DEH控制系統(tǒng)的ATS處于“控制狀態(tài)”。ATS根據(jù)汽輪機組的狀況，控制汽輪機，自動完成沖轉(zhuǎn)、升速、帶負(fù)荷等啟動過程。操作員自動方式（HITASSMONITOR）——DEH控制系統(tǒng)的ATS參與控制并處于“監(jiān)視狀態(tài)”。運行人員手動給出轉(zhuǎn)速和負(fù)荷目標(biāo)值以及變化率，由DEH的基本控制系統(tǒng)按照設(shè)定值自動完成沖轉(zhuǎn)、升速、并網(wǎng)和帶負(fù)荷操作。DEH系統(tǒng)自動監(jiān)視啟動參數(shù)，超過限制值時發(fā)出報警或遮斷訊號，指導(dǎo)運行人員操作。手動方式（HITASSOFF）——所有的操作均由運行人員完成，機組由運行人員通過操作盤上的控制按鈕控制機組。92汽輪機啟動2.1.6汽輪機升速和加載說明正確的升速、加載和停機方法，可以保證汽輪發(fā)電機組的順利運行、維護和長期壽命。汽輪機升速和加載過程中，正確監(jiān)視下列參數(shù)可以避免設(shè)備不必要的損壞：(1)熱應(yīng)力及低周疲勞(2)振動(3)汽缸和轉(zhuǎn)子間脹差(4)高壓排汽溫度102汽輪機啟動2.2汽輪機的啟動方式及過程汽輪機的啟動方式有兩種：高中壓缸聯(lián)合啟動、中壓缸啟動兩種啟動方式有如下主要的不同點：(1)具有中壓缸啟動功能的機組必須配置通風(fēng)閥；(2)中壓缸啟動時，高壓調(diào)節(jié)閥處于恒定微開狀態(tài)，高壓缸進汽量很??；(3)在啟動過程中，具有中壓缸啟動功能的機組有一個由中壓缸進汽向高中壓缸同時進汽的切換過程；112汽輪機啟動2.2.1中壓缸啟動過程中壓缸啟動過程如下:⑴升轉(zhuǎn)速過程。中壓調(diào)閥開啟維持轉(zhuǎn)速，而高壓調(diào)閥保持全關(guān)。⑵升負(fù)荷過程。中壓調(diào)閥繼續(xù)開大，負(fù)荷上升，低壓旁路逐漸關(guān)閉到全關(guān)位。當(dāng)負(fù)荷指令到達特定數(shù)值時，汽輪機進汽開始由中壓缸進汽切換成高中壓缸同時進汽，高壓調(diào)閥自然開啟，VV閥關(guān)閉，高排逆止閥被釋放處于自由狀態(tài)，由高壓排汽與低旁之間的蒸汽差壓開啟，高壓旁路逐漸關(guān)閉到全關(guān)位。隨后汽輪機負(fù)荷根據(jù)條件升至額定負(fù)荷。122汽輪機啟動132汽輪機啟動14中壓缸啟動各閥門開啟狀態(tài)時段ICVCVVVCRCVHPBVLPBV沖轉(zhuǎn)前全關(guān)全關(guān)全關(guān)全關(guān)部分開部分開升速部分開冷態(tài)微開，其它態(tài)全關(guān)全開全關(guān)部分開部分開暖機（冷態(tài)）部分開冷態(tài)微開，其它態(tài)全關(guān)全開全關(guān)部分開部分開并網(wǎng)部分開全關(guān)全開全關(guān)部分開部分開帶初負(fù)荷部分開全關(guān)全開全關(guān)部分開部分開切換負(fù)荷（倒缸）部分開全關(guān)部分開全開全關(guān)全關(guān)全開部分開全關(guān)升負(fù)荷部分開全開部分開全關(guān)全開部分開全關(guān)全關(guān)降負(fù)荷部分開部分開全關(guān)全開全關(guān)全關(guān)跳閘全關(guān)全關(guān)全關(guān)全關(guān)部分開部分開2汽輪機啟動15汽輪機冷態(tài)啟動-中壓缸啟動2汽輪機啟動2.2.2高中壓缸聯(lián)合啟動過程高中壓缸聯(lián)合啟動過程如下:⑴升轉(zhuǎn)速過程。機組沖轉(zhuǎn)前，高排逆止閥被釋放處于自由態(tài)，由高壓排汽與低旁之間的蒸汽差壓開啟。機組沖轉(zhuǎn)時，VV閥隨高壓調(diào)閥開啟而關(guān)閉，高、中壓調(diào)閥同時開啟維持轉(zhuǎn)速，高/低壓旁路維持主/再熱蒸汽壓力。⑵升負(fù)荷過程。高、中壓調(diào)閥繼續(xù)開大，負(fù)荷上升，高、低壓旁路逐漸關(guān)閉到全關(guān)位。隨后汽輪機負(fù)荷根據(jù)條件升至額定負(fù)荷。162汽輪機啟動17汽輪機冷態(tài)啟動-高中壓缸聯(lián)合啟動3汽輪機停機183.1汽輪機停機概述汽輪機通常有三種停機方式：正常參數(shù)停機、強迫冷卻停機、事故緊急停機。正常參數(shù)停機：利用鍋爐合理的停爐過程產(chǎn)生的蒸汽，將汽輪機的汽缸及轉(zhuǎn)子金屬溫度降到適宜的水平。強迫冷卻停機：利用鍋爐，將主/再熱蒸汽參數(shù)降至更低（相對于正常參數(shù)停機），使汽缸及轉(zhuǎn)子金屬溫度較快地降到較低的水平。事故緊急停機：機組在發(fā)生事故，危急人身及設(shè)備安全狀態(tài)下的快速停機，避免事故進一步擴大。3汽輪機停機19通常情況下考慮到機組的應(yīng)力（壽命）損耗，汽輪機制造廠提供的強迫冷卻停機曲線冷卻程度較淺，電廠也可以根據(jù)需要進行深度強迫冷卻停機試驗。根據(jù)電廠實際情況，汽輪機可以采用合適的停機方式停機。在強迫冷卻停機時，運行人員應(yīng)該精心組織、操作，機/爐應(yīng)協(xié)調(diào)配合好，嚴(yán)格控制各參數(shù)的變化率。3汽輪機停機203.2正常停機及強迫冷卻停機前的準(zhǔn)備工作(1)汽機降負(fù)荷停機過程中，應(yīng)與鍋爐、發(fā)電機的停止密切配合；(2)進行交直流潤滑油泵、交直流密封油泵、頂軸油泵、盤車馬達空轉(zhuǎn)的啟動試驗，確認(rèn)可靠，可隨時投入運行。在正常情況下，上述設(shè)備要求投入聯(lián)鎖自動；(3)作好汽封、除氧器加熱等備用汽源的暖管工作；(4)活動高中壓主汽閥、調(diào)節(jié)閥，確認(rèn)無卡澀現(xiàn)象；(5)各輔機系統(tǒng)停止按各輔機調(diào)試措施或電廠運行規(guī)程進行；(6)停機后若需排氫應(yīng)備足二氧化碳?xì)怏w；(7)作好啟動電動給水泵的準(zhǔn)備工作；3汽輪機停機213.3汽輪機正常停機正常停機過程分如下四步：第一步。采用滑壓方式，主/再熱蒸汽溫度維持穩(wěn)定，降低主/再熱蒸汽壓力，機組負(fù)荷從額定負(fù)荷降至50％額定負(fù)荷，穩(wěn)定運行約5分鐘；第二步。采用滑壓方式，將主/再熱蒸汽壓力降至合適的狀態(tài)時定壓，同時按適當(dāng)?shù)臏亟德蕦⒅?再熱蒸汽溫度降低，機組負(fù)荷降至34％額定負(fù)荷時維持段時間，此時維持主/再熱蒸汽壓力、主/再熱蒸汽溫度繼續(xù)保持上述溫降率；3汽輪機停機22第三步。進一步降低主/再熱蒸汽壓力至停機目標(biāo)壓力，主/再熱蒸汽溫度保持第二步的溫降率，將機組負(fù)荷降至15％額定負(fù)荷；第四步。機組負(fù)荷降至15％額定負(fù)荷后，發(fā)電機解列，機組打閘停機。

3汽輪機停機233汽輪機停機243.3汽輪機強迫冷卻停機強迫冷卻停機過程分如下四步：第一步。采用滑壓方式，降低主/再熱蒸汽溫度、壓力，機組負(fù)荷從額定負(fù)荷降至50％額定負(fù)荷，穩(wěn)定運行約5分鐘；第二步。采用滑壓方式，繼續(xù)降低主/再熱蒸汽溫度、壓力，機組負(fù)荷降至34％額定負(fù)荷時維持一段時間，此時維持主/再熱蒸汽壓力、主/再熱汽溫度繼續(xù)保持上述溫降率；3汽輪機停機25第三步。進一步降低主/再熱蒸汽壓力至停機目標(biāo)壓力，主/再熱蒸汽溫度保持第二步的溫降率，將機組負(fù)荷降至25％額定負(fù)荷；此時維持主/再熱蒸汽參數(shù)，待機組的金屬溫度及更項指標(biāo)穩(wěn)定后，進一步降低主/再熱蒸汽溫度，將機組負(fù)荷降至10％額定負(fù)荷；第四步。機組負(fù)荷降至10％額定負(fù)荷后，發(fā)電機解列，機組打閘停機。3汽輪機停機263汽輪機停機273.4正常停機及強迫冷卻停機過程中注意事項停機過程中應(yīng)按相關(guān)文件規(guī)定控制如下參數(shù)：足夠的蒸汽過熱度、合理的蒸汽溫降率、合理的金屬溫差及溫降率、熱膨脹/軸位移/脹差/變化正常，汽缸上下半溫差；同時還應(yīng)適時地投入各輔助系統(tǒng)，如：疏水系統(tǒng)、盤車裝置、輔助油系統(tǒng)、低壓噴水系統(tǒng)等。具體數(shù)據(jù)及要求見設(shè)備制造廠家的相關(guān)文件。3汽輪機停機283.5緊急事故停機此種停機不屬于正常停機方式，按事故處理方式停機。4汽輪機正常運行及維護正常運行及維護的重點在維護。汽輪機正常運行時，系統(tǒng)各設(shè)備應(yīng)在”汽輪機運行限制”規(guī)定的允許范圍之內(nèi)運行。294汽輪機正常運行及維護4.1汽輪機正常運行中的維護●對運行中的各系統(tǒng)、各設(shè)備應(yīng)按時進行巡查，監(jiān)聽內(nèi)部聲音?！駥\行中的各儀器、表計應(yīng)經(jīng)常檢查、定期復(fù)驗、標(biāo)定和維護保養(yǎng)，以保證完好、準(zhǔn)確。機組不允許在表計不全，指示不準(zhǔn)，儀表失靈或無監(jiān)視下長期運行。運行中應(yīng)按時記錄各運行數(shù)據(jù)?！癜雌谶M行油質(zhì)檢查，確保油質(zhì)和油清潔度合格，并應(yīng)保證油溫、油壓正常、穩(wěn)定?！癜雌跈z查蒸汽品質(zhì)和水質(zhì)。●按期檢查調(diào)節(jié)、保安系統(tǒng)的工作是否正常，油路是否暢通，發(fā)現(xiàn)卡澀應(yīng)及時處理。304汽輪機正常運行及維護●定期檢查主汽閥、調(diào)節(jié)閥、抽汽止回閥及其操縱裝置的動作是否靈活可靠，并定期檢查主汽閥、調(diào)節(jié)閥冷、熱態(tài)下的嚴(yán)密性?！穸ㄆ跈z查各軸瓦振動，必要時應(yīng)進行頻譜分析。經(jīng)常檢查各軸承固定螺栓的松緊度，發(fā)現(xiàn)松動應(yīng)立即把緊?！裾羝麉?shù)應(yīng)穩(wěn)定且符合要求，如發(fā)現(xiàn)汽溫或負(fù)荷大幅度下降或擺動時應(yīng)嚴(yán)防水沖擊、汽缸變形或動靜部分碰磨引起的異常振動，必要時應(yīng)破壞真空緊急停機?！癖P車裝置投入前，不得將汽封系統(tǒng)投入使用。314汽輪機正常運行及維護●在排汽溫度高時，對脹差、振動、軸承溫度變化等要嚴(yán)加注意，并及時投入低壓缸噴水冷卻裝置，或提高真空度，或增加負(fù)荷等方法來降低排汽溫度?！癖仨毐ＷC汽輪機本體疏水門及主蒸汽管和抽汽管的疏水門在啟動、停機時暢通?！癯嗽诰o急狀態(tài)下自動跳閘或手打停機,需在主汽閥關(guān)閉后立即破壞真空外,一般的跳閘或手打停機后仍應(yīng)維持真空,直到機組惰走至額定轉(zhuǎn)速的10%左右為止。●噴油試驗后應(yīng)間隔二小時以上再作超速試驗，以便準(zhǔn)確反映危急遮斷器動作轉(zhuǎn)速的真實值?！裨诟鬟\行工況均應(yīng)保證油箱及軸承箱內(nèi)為微負(fù)壓，以免軸承箱往外冒油煙。324汽輪機正常運行及維護4.2低負(fù)荷運行在低負(fù)荷運行時，汽輪機一般有一個最低負(fù)荷值，在該值以下，汽輪機如果連續(xù)運行，高壓透平排汽口或低壓透平排汽缸處會出現(xiàn)過熱，這些熱量是汽機末級鼓風(fēng)的結(jié)果，同時也造成能量的損失。在低負(fù)荷運行時，蒸汽流量越低這種損失就越大。發(fā)熱的多少由一系列參數(shù)變量決定：進汽壓力和溫度，高壓缸絕對壓力，凝汽器壓力，汽輪機所需負(fù)荷及低壓透平排汽缸和凝汽器的結(jié)構(gòu)。334汽輪機正常運行及維護在汽輪機低負(fù)荷運行時，低壓透平排汽溫度高時，低壓排汽部分會設(shè)置噴水減溫裝置。噴水的濕汽及排汽部分蒸汽的濕汽，容易加重汽輪機最后幾級葉片的水蝕。344汽輪機正常運行及維護4.3汽輪機運行中定期試驗項目當(dāng)機組連續(xù)運行時，每隔一定時間后應(yīng)作如下的定期試驗：A每天試驗內(nèi)容：

1)主汽閥試驗

2)抽汽止回閥試驗354汽輪機正常運行及維護B每周試驗內(nèi)容：

3)主汽閥試驗

4)主油箱油位儀試驗

5)自動泵啟動試驗

6)轉(zhuǎn)子電壓計試驗

7)危急遮斷器油試驗

8)主遮斷電磁閥試驗

9)備用超速遮斷試驗

10)超速保護繼電器試驗

11)自動液壓泵啟動試驗364汽輪機正常運行及維護C每月試驗內(nèi)容：

12)透平調(diào)節(jié)閥靈敏度測試D6到12個月試驗內(nèi)容

13)危急遮斷器超速試驗

14)低真空電磁遮斷試驗

15)閥門汽密性試驗E12到24個月測試內(nèi)容

16)備用超速保護裝置超速試驗375汽輪機運行的異常工況汽輪機運行的異常工況：●異常振動正常運行時，汽輪發(fā)電機組處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，總是存在著不同程度和方向的振動，凡是在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的振