1000MW汽轮机启停机差胀控制-中国电机工程学会.DOC

1000MW汽轮机启停机差胀控制 杨志勇 邹县电厂，山东省邹城，273522 Huadian Power International Zouxian Power Plant,Zoucheng,Shandong,273522 摘要：汽轮机在启停过程中或工况发生大幅波动时，由于转子与汽缸的质量和换热面积、热交换条件不同，其加热和冷却速度不同，造成他们在轴向的膨胀也不一致,即出现相对膨胀，也称为差胀。习惯上，当转子膨胀大于汽缸膨胀时称为正差胀，相反称为负差胀。汽轮发电机组是一个高速旋转的精密系统，汽轮机的轴向间隙较小。在汽轮机的启停中操作不当，引起差胀超标，便会发生汽轮机动静摩擦的恶性事故。本文对邹县电厂N1000-25/600/600型汽轮机启停机过程中差胀产生的原因进行分析，通过运行调整和参数控制，防止差胀超限，保证启停机期间汽轮机的安全。 关键词：差胀；变化；控制  1 汽轮机结构特点 邹县电厂两台1000MW汽轮机为东方汽轮机有限公司生产的N1000-25/600/600型汽轮机，该汽轮机为单轴四缸四排汽型式，从机头到机尾依次串联，一个单流高压缸、一个双流中压缸及两个双流低压缸。高压缸呈反向布置（头对中压缸）。汽轮机组轴系由汽轮机高压转子、中压转子、低压转子（A）、低压转子（B）组成，各转子均为整体转子，无中心孔，各转子间用刚性联轴器连接。推力轴承位于高压缸和中压缸之间的#2轴承座内，作为汽缸与转子的膨胀死点，采用倾斜平面式双推力盘结构。 汽缸滑销系统共设有三个膨胀死点，分别位于中压缸和低压缸（A）之间的#3轴承箱下及低压缸（A）和低压缸（B）的中心线附近，死点处的横键限制汽缸的轴向位移，同时，在前轴承箱及两个低压缸的纵向中心线前后设有纵向键，它 引导汽缸沿轴向自由膨胀而限制横向跑偏。如下图： 汽轮机转子受热以推力轴承为死点，高压转子受热向机头方向膨胀，中低压转子受热向发电机侧膨胀。高中压缸受热后“死点”向机头方向膨胀差胀的信号发生器信号发生器信号发生器信号发生器 N1000-25/600/600型汽轮机状态规定，以高压缸调节级处内缸壁温T来确定： 冷态 T＜320℃； 温态 320℃≤T＜420℃； 热态 420℃≤T＜445℃； 极热态 T≥445℃。 3 冷态启动差胀的变化和控制 上图为机组冷态启动差胀变化曲线图，从曲线图中看出： 汽机抽真空送轴封阶段。从抽真空到转子冲转前对整个汽缸的膨胀影响不大汽封套受热后向两侧膨胀而与汽封相对应的转子主轴段受热后则使转子伸长胀差值一直向正方向变化。汽封供热对转子伸长值的影响是由供汽温度来决定的,热时间也有影响。当抽气系统投入并开始抽真空后,如果胀差向正值变化过快,可以采取降低或适当提升凝汽器真空的方法,因为通过提升真空可以减少蒸汽在汽封中的滞留时间。总体上来说,冷态开机,汽封来汽温度和压力应该低一些,真空应该提升的快一点,在确保安全的前提下尽早达到冲转的条件。升速暖机阶段。从冲转到定速,胀差基本上继续上升。在这一阶段,蒸汽流量小,蒸汽主要在调节级内做功。中速暖机时,值有减小的趋势。这主要是因为随着转速的升高,离心力增大,轴向的分力也增大了,而使转子变粗缩短。同时汽缸温度逐渐上升,缸的膨胀速度也在上升,相对迟滞了转子的膨胀值。＜20℃ 9.6 MPa 415℃ 温态 32h 320℃～ h 420℃～4＜1 h ＞445℃ 9.6 MPa 510℃ 推荐升速率和暖机时间：冷态启动升速率100 r/min/min,温态升速率150 r/min/min,热态和极热态升速率为300 r/min/min。转速升至200r/min后手动脱扣进行摩擦检查结束，汽轮机继续升速。汽轮机冷态启动转速在700r/min、1500r/min、3000r/min时分别暖机30、85、30min。汽轮机温态、热态、极热态启动时，不进行1500r/min的中速暖机，直接升速至3000r/min，发电机并列。 定速和并列带负荷阶段。由于从升速到定速的时间较短,蒸汽温度和流量变化,对差胀的影响在定速后才能反映出来。定速后,胀差增加的幅度较大,持续的时间较长,特别是在发电机并网以后。在低负荷暖机阶段,蒸汽对转子和汽缸的加热比较剧烈。随着调节汽阀的开大,调节级的温度上升比较快,调节汽门的开启速度对胀差的影响比较大,因此,在并网后只有差胀值出现下降趋势后才能开始逐步负荷,一旦差胀又出现上涨时就应当适当的减缓升负荷速度甚至停止升负荷继续暖机。在冲转过程当中要密切注意缸温的变化,此时如果差胀正值过高应稳定转速,或者降低真空,让蒸汽在汽缸中的滞留时间长一些,充分暖机。如果汽缸本体疏水调节不当也会影响到胀差,所以,开机时应当注意控制汽缸本体疏水为了防止胀差表数据失真,我们还应当密切观察机组热膨胀和