启动和变负荷推荐值.doc

启动和变负荷推荐值（73.000.6.10SM） 1、目的 防止汽轮机的零件在其内部温度变化时产生热疲劳裂纹。从热应力的观点来看，由于转子的直径比较大，因此，热应力也比较大被认为是汽轮机最危险的零件。而静子部分由于径向厚度较小，而且其结构允许自动热膨胀，因此，静子部分中的热应力比转子中的小。由此可见，运行规程如果防止了转子产生热疲劳裂纹，也就防止了静止造成这一类的损坏。具体地说，这些运行推荐值的目的，是给出转子在出现疲劳裂纹之前所要求的汽轮机运行的循环次数。汽轮机在小于所要求的疲劳循环次数的情况下运行，将会促使热疲劳的累积，从而加速裂纹的产生。转子裂纹通常发生在其表面上的圆角，半径突变和叶根槽的部位。一般地说，裂纹出现以后，其扩展是缓慢的。因此，在裂纹扩大的初期，可以用加工方法将它去除从而恢复转子承受疲劳循环的能力。 按照推荐值进行机组的启动和变负荷，是为了避免或尽量减小故障检修，从而提高汽轮机的可用率。300MW机可以采用汽轮机自动控制（ATC），司机自动或手动三种控制方式运行。采用ATC控制方式时，机组从盘车转速到并网再到满负荷均由DEH自动控制，要尽量采用这种方式来启动（机组初始启动除外），因为这种方式根据汽轮机的最大可用率，连续检测机组的各种参数，并对汽轮机进行控制。汽轮机“手动和司机自动”方式是完全由运行人员来控制的。 2、汽轮机转子热应力： 通流部分蒸汽温度的变化将会在转子内产生热应力，只要转子的表面和内部有温差存在，这种热应力就一直存在。因为热量从转子的表面传递到内部需要一定的时间，所以正当或者紧接着转子表面一个温度的变化，就存在着一个温差热应力与此温差成正比，并在转子表面为最大。这种热应力叫做瞬时热应力。 当转子表面和内部的温度均匀一致时，此应力也即消失，转子表面一次加热，接着又一次等量的冷却，便形成一个热循环，同时作用于转子上一个变应力的循环。转子材料承受应力循环的能力是有限的。经过许多次循环以后，裂纹就会产生，这决定于应力的大小。交变应力与循环能力之间的关系乃是材料的一个性能。转子开始产生裂纹所需要的应力循环次数是可以计算的。 对于一定的温度变化，当这个变化是突变时热应力最大，如果将这个温度变化分配在某一时间间隔内，热应力便可减小，因而增加了裂纹产生前的应力循环次数。对于较大的温度变化，选择合适的时间间隔便可使应力限制在任何期望的水平。 3、汽轮机启动规程： 确定启动规程的准则，是汽轮机进汽前高压或中压汽轮机转子的金属温度。 冷态启动规程是高压或中压转子金属的初始温度低于121℃是遵守的启动规则。 热态启动规程是高压或中压转子金属的初始温度等于或高于121℃时遵守的启动规则。 高压转子的金属温度用第一级金属热电偶测量。 中压转子的金属温度用中压隔板套热电偶测量。 3.1、冷态启动规程： 主汽阀入口处的蒸汽温度至少具有56℃的过热度，但总温度不得超过427℃。这些蒸汽参数为均匀加热和最佳的差胀提供了条件，同时当转速控制从主汽门切换到调节门时，避免了对蒸汽室的热冲击现象。 按照图表“汽轮机转速保持推荐值”的规定，将机组加速到转子加热转速范围内的一个转速。然后汽轮机在这个转速下停留足够长的时间，以加热高—中压转子的中心孔，使其温度在机组到达同步转速之前，至少等于材料的脆性转变温度（121℃）。 对转子在这一段时间加热定速的目的，是为了当转子温度低于121℃时限制其内孔应力，从而避免脆性断裂的危险。定速的时间可由图表“冷态启动转子加热规程”来确定。当再热主汽阀的进汽温度达到或超过260℃时，才能开始这个加热阶段。 必须指出，尽管在某些紧急情况下，运行人员急于在短时间内将机组并网，但是转子的加热时间是不允许缩短的。 3.2、热态启动： 蒸汽进入汽轮机时至少有56℃的过热度。“启动时的主蒸汽参数”曲线表示了转速控制从主汽阀切换到调节阀之前主汽阀进口的蒸汽温度和压力。 汽轮机从盘车到并网转速所需要的时间，决定于第一级蒸汽温度和金属温度间的差值。根据图表“热态启动推荐”值可以确定合适的机组升速时间。 为了尽量缩短冲转时间，主蒸汽参数应调整到在5%负荷下的主蒸汽温度，使第一级蒸汽温度与冲转的转子金属温度的温差不超过56℃。在这种情况下，所推荐的加速时间仅10分钟。从热应力的角度看当温差很小时，完全可以不花时间把转子的转速升到同步转速，但是实际上还是选取10分钟作为最短时间。 当旁路系统投入时，再热后蒸汽温度与原中压转子温度的匹配应不超过锅炉的极限能力。为了减小热应力，旁路系统投入情况下的启动采用单阀运行方式。 当机组达到并网转速时，可根据“热态启动推荐值”图表进行并网和带负荷。 4、变负荷推荐值 4.1、负荷变化概述： 在负荷变化的同时，通流部分的蒸汽温度也发生变化。这是，转子中的热应力决定于负荷变化的