第五章 汽轮机启动.ppt

汽轮机的启动和停运 汽轮机组的启动过程是将汽轮机从转子静止或盘车状态升速至额定转速，与电网并列后，将负荷逐步地加到额定负荷的过程。而停运是它的逆过程。 汽轮机的启动和停运 汽轮机组启动的基本技术要求是在机组的启动运行过程中，不得有摩擦现象，甚至引起机组过大的振动和弯轴故障的发生，同时也要考虑研究机组启动方式的机动性和经济性。 汽轮机启动的分类 按设备金属温度分类 (1)冷态启动。金属温度为满负荷时温度的40％左右或金属温度低于150－180℃以下者，或停机72小时（一周时间）为冷态启动。 (2)温态启动。金属温度在满负荷时温度的40％－80％或金属温度处于180－350℃之间者或停机10－72h为温态启动。 (3)热态启动。金属温度为满负荷时温度的80％左右或金属温度高于350－450℃或停机10h为热态启动。 (4)极热态启动。金属温度高于450℃以上时，或停机1h为极热态启动。 汽轮机启动的分类 按蒸汽参数分类 额定参数启动。这种启动方式蒸汽与汽轮机金属部件间的初始温差大，调节级后温度变化剧烈，零部件受到较大的热冲击，冲转流量小，调节阀节流损失大。单元制汽轮机不宜采用这种启动方式。 滑参数启动 滑参数真空法启动：真空一直可以抽到锅炉汽包。锅炉点火后产生的蒸汽随即通往汽轮机冲动转子，升速并网。此后，按照汽轮机的要求，锅炉继续升温、升压直至正常运行。 滑参数压力法启动 ：待自动主汽阀前蒸汽参数达到一定值时冲动转子，冲转、升速直至定速一般均由调节汽阀控制，锅炉保持蒸汽参数不变。并网后，全开调节汽阀，转入滑压运行，由锅炉控制升压、升温过程，汽轮机随主蒸汽参数提高自动增加负荷。冲转参数有低压和中压之分。 汽轮机启动的分类 按冲转时进汽方式分类 (1)高中压缸启动。蒸汽同时进入高压缸和中压缸冲动转子，可使高中压合缸汽轮机的分缸处均匀加热，减少热应力。 (2)中压缸启动。汽轮机冲转时高压缸不进汽，而是中压缸进汽冲动转子，待转子转速升至1500—2800r／min后或并网后，才逐渐向高压缸进汽。 中压缸启动优点：中压缸和中压转子加热均匀，随同再热器的压力升高对高压缸进行暖缸，高压缸和高压转子的受热也比较均匀，在中速暖机结束后，高、中压转子的温度一般都升至150℃以上，这样就使高、中压转子提前渡过脆性转变温度，提高了机组在高速下的安全性，缩短了机组的启动时间，提高了经济性。 汽轮机启动的分类 按控制进汽流量的阀门分类 汽轮机冲转时，可以使用调速汽阀、自动主汽阀或电动主汽阀，也可以使用它们的旁路阀来控制进入汽轮机的蒸汽量 。 (1)调速汽阀启动； (2)自动主汽阀或电动主闸阀启动； (3)自动主汽阀或电动主闸阀的旁路阀启动。 汽轮机启停的热力过程 一、汽轮机的热应力 蒸汽的加热或冷却，在金属部件内或不同金属部件之间会产生温差，使汽轮机的零部件产生热应力。例如启动时： 启动加热时转子端面内热应力和合成应力分布 启停时转子温度变化与热应力的关系 汽轮机的热膨胀 胀差:转子与汽缸间发生的热膨胀差值称为汽轮机相对膨胀，简称胀差。若转子轴向膨胀大于汽缸值，则称为正胀差；反之，称为负胀差。 由于汽缸与转子传热速度不同，正常汽缸的重量较转子重，而且在运行中汽缸的受热面积又较转子受热面积小，因此转子随蒸汽温度的变化膨胀或收缩都更为迅速，使它们的热膨胀也出现差别。 汽轮机的热变形 在启停和带负荷运行工况变动时，由于各零部件受热不均产生温差，引起热变形，使通流部分等地方的间隙产生变形，可能发生动静部分摩擦、漏汽等现象。 汽缸热翘曲和转子的热弯曲 转子的热弯曲 汽轮机的启动 汽轮机的启动过程通常分为几个阶段，即启动前的准备工作、热力系统管道的预热、冲动转子、暖机和升速、并列、带负荷暖机及提升负荷等阶段。 热力系统管道的预热 暖管初始，高温蒸汽与温度较低的金属管壁接触，蒸汽凝结放热，将热量传给金属管壁，蒸汽凝结成水，这些水应及时疏排掉。 在暖管之前应依次投运下列设备，即先投运循环水泵，随后投运凝结水泵、抽气系统等，相应地依序投运盘车装置，向轴封送密封汽，加快建立凝汽器内较高的真空。 冲动转子和低速检查 冲转有调节阀冲转和主汽门冲转两种方法。不管哪种方式，转子一旦冲转，都应立即关闭冲转阀门。在低速下对机组进行听音并进行全面检查，确保无异常后，在开启冲转阀门，重新启动汽轮机。 升速和暖机 一般以启动过程中温度变化剧烈的调节器室下汽缸内壁温度作为监视指标，严格控制温升速度。 一般分别在1000－1400r/min，进行中速暖机。中速暖机在离临界转速150－200r/min范围进行。 在中速暖机时注意投入法兰加热装置。 高速暖机 在2000－2300r/min的时候停留，进行高速