18220MW汽輪機(jī)極熱態(tài)啟動過程分析及注意事項(xiàng)

1、全國火電100-200mw級機(jī)組技術(shù)協(xié)作會2008年年會論文集 汽輪機(jī)220mw汽輪機(jī)極熱態(tài)啟動過程分析及注意事項(xiàng)魏富云（興泰發(fā)電有限責(zé)任公司）摘要：極熱態(tài)啟動是對汽輪機(jī)威脅最大的一種啟動方式，啟動過程汽缸金屬將完成一次熱應(yīng)力的交變循環(huán)。如汽缸金屬壁溫差過大或操作不當(dāng)，往往會引發(fā)汽輪機(jī)一些大的事故。以機(jī)組極熱態(tài)啟動為例，進(jìn)行過程分析并闡述極熱態(tài)啟動注意事項(xiàng)。關(guān)鍵詞：220mw汽輪機(jī)；極熱態(tài)啟動；分析；注意事項(xiàng)；改進(jìn)措施汽輪機(jī)極熱態(tài)啟動是指汽輪機(jī)高壓內(nèi)缸上缸內(nèi)壁金屬溫度大于400的啟動，是對汽輪機(jī)威脅最大的一種啟動方式，若汽缸壁溫差大或操作不當(dāng)，會產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，引起汽輪機(jī)動靜摩擦，甚至?xí)a(chǎn)生

2、大軸彎曲。汽輪機(jī)啟動方式按照汽輪機(jī)高壓內(nèi)缸上缸內(nèi)壁金屬溫度劃分為冷態(tài)啟動(壁溫150)、溫態(tài)啟動(150300)、熱態(tài)啟動(300400)和極熱態(tài)啟動(壁溫大于400)，河北興泰發(fā)電有限責(zé)任公司集控運(yùn)行規(guī)程(以下簡稱規(guī)程)規(guī)定：高壓內(nèi)缸內(nèi)(外)壁上下缸溫差大于35，或高壓外缸或中壓前缸內(nèi)(外)壁上下缸溫差大于50時，禁止汽輪機(jī)啟動。該公司5號機(jī)為東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的220 mw汽輪發(fā)電機(jī)組，1986年10月投入運(yùn)行，1999年12月進(jìn)行了dcs熱控及deh系統(tǒng)改造，同時進(jìn)行了通流改造，現(xiàn)額定功率為220 mw。機(jī)組正常運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，1號噴油試驗(yàn)閥閥桿自動頂起，2005-04-22進(jìn)行低谷消缺，經(jīng)查

3、為1號噴油試驗(yàn)閥閥桿連接鎖母松動，消除異常情況后，機(jī)組準(zhǔn)備啟動。1啟動過程2005-04-23t03:10，5號爐點(diǎn)火，當(dāng)時高壓內(nèi)缸內(nèi)上壁溫度為420，為極熱態(tài)啟動。提升參數(shù)過程中，當(dāng)主蒸汽溫度高于高壓內(nèi)缸內(nèi)上壁溫時，開啟法蘭、夾層加熱聯(lián)箱及分聯(lián)箱疏水門，進(jìn)行法蘭、夾層聯(lián)箱暖管。汽封高溫備用汽管道疏水門開啟，分門前暖管。04:20，高壓外缸內(nèi)壁上下溫差突然由21增大至132，檢查發(fā)現(xiàn)高壓外缸內(nèi)下壁溫由390突然降至280，其它缸壁溫度正常。就地檢查夾層聯(lián)箱進(jìn)汽一、二道門均在關(guān)嚴(yán)位置，05:50,溫差恢復(fù)正常(小于50)。機(jī)組掛閘暖管時盤車被頂?shù)簦D(zhuǎn)速達(dá)到20 r/min，打閘，轉(zhuǎn)子靜止后，投入

4、連續(xù)盤車，重新掛閘。05：55，具備沖車條件后，沖車，06:10定速。做噴油試驗(yàn)正常，06:20，5號汽輪發(fā)電機(jī)組與系統(tǒng)并網(wǎng)。2過程分析 (1) 運(yùn)行規(guī)程規(guī)定：當(dāng)主蒸汽溫度高于高壓內(nèi)缸內(nèi)上壁溫時，檢查汽封高溫備用汽源進(jìn)汽門及3個供汽分門在關(guān)閉位置，法蘭、夾層加熱聯(lián)箱供汽門在關(guān)閉位置。開啟聯(lián)箱及分聯(lián)箱疏水門，法蘭、夾層聯(lián)箱暖管。汽封高溫備用汽管道疏水門開啟，分門前暖管。暖管時應(yīng)注意機(jī)組不應(yīng)被沖動，在暖汽封及疏水倒至擴(kuò)容器過程中，應(yīng)設(shè)專人監(jiān)視缸壁溫度變化，監(jiān)視各加熱器水位，發(fā)現(xiàn)異常時及時采取措施處理。由于5號機(jī)夾層加熱聯(lián)箱疏水管與汽封高溫備用汽源疏水管匯集到一根疏水總管后排至高壓疏水?dāng)U容器，汽封高

5、溫備用汽源疏水反竄至夾層聯(lián)箱，又因?yàn)樯下?lián)箱進(jìn)汽門漏流，導(dǎo)致疏水直接進(jìn)入夾層，故而高壓外缸內(nèi)壁上下溫差直線上升至132?，F(xiàn)機(jī)組正常運(yùn)行中夾層加熱聯(lián)箱溫度為290左右，運(yùn)行中適當(dāng)開關(guān)活動夾層上聯(lián)箱供汽門無效，仍然漏流。(2) 本次極熱態(tài)啟動過程中，疏水?dāng)U容器減溫水門開度太小，當(dāng)時疏水?dāng)U容器內(nèi)溫度為300左右，沒有形成高度真空，致使疏水不暢，反串至夾層加熱聯(lián)箱，引起下缸溫度降低，規(guī)程規(guī)定：機(jī)組溫?zé)釕B(tài)啟動時，凝汽器真空40 kpa以上才可將機(jī)組疏水倒至疏水?dāng)U容器。倒換疏水前，應(yīng)全開高壓疏水?dāng)U容器減溫水門，并根據(jù)汽輪機(jī)機(jī)前壓力、擴(kuò)容器壓力等掌握適當(dāng)?shù)氖杷T開度。運(yùn)行值班員沒有嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程規(guī)定。(3) 機(jī)

6、組掛閘暖管時，經(jīng)短時間滯延，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子被沖動，盤車自動掉閘。分析其原因主要是級旁路蒸汽調(diào)節(jié)閥開度小，再熱汽壓力較高(當(dāng)時為2.0 mpa)，高排逆止門不嚴(yán)，級旁路后蒸汽從高壓缸排汽反向進(jìn)入高壓缸內(nèi)，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子被沖動。規(guī)程規(guī)定：旁路系統(tǒng)投運(yùn)時，應(yīng)先投入級旁路，再投入級旁路，防止再熱器超壓。溫?zé)釕B(tài)啟動過程中，注意調(diào)整，級旁路蒸汽調(diào)節(jié)閥的開度(級旁路蒸汽調(diào)節(jié)閥的開度要大于級旁路蒸汽調(diào)節(jié)閥的開度)，保持再熱汽壓力不大于0.4 mpa。旁路系統(tǒng)投運(yùn)后，級旁路(蒸汽調(diào)節(jié)閥的開度應(yīng)大于10%)后汽溫達(dá)360時，稍開級旁路減溫水門，維持該汽溫在300360。級旁路后汽溫達(dá)160時，開級旁路減溫水門，防止，級旁

7、路后超溫。停運(yùn)旁路系統(tǒng)前，應(yīng)先關(guān)閉減溫水門，按照先停級旁路再停級旁路的原則停運(yùn)旁路系統(tǒng)。運(yùn)行值班員沒有嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程，級旁路蒸汽調(diào)節(jié)閥的開度不匹配，致使再熱汽壓力升高。3極熱態(tài)啟動注意事項(xiàng)(1) 極熱態(tài)啟動凝汽器要保持較高真空，以便于各疏水順利排放，按規(guī)程規(guī)定：疏水倒至擴(kuò)容器前，全開疏水?dāng)U容器噴水減溫水門。(2) 溫?zé)釕B(tài)啟動提升參數(shù)過程中，旁路系統(tǒng)投運(yùn)，應(yīng)保持再熱汽壓力不大于0.4 mpa。沖車前用啟動閥開啟自動主汽門40 mm(全行程為80 mm)，暖管1015 min，期間再熱汽壓力不應(yīng)超過0.2 mpa，防止高排逆止門不嚴(yán)，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子被沖動。(3) 極熱態(tài)啟動，法蘭、夾層聯(lián)箱開啟疏水預(yù)暖，

8、并及時檢查轉(zhuǎn)子是否被沖動。此時汽缸溫度很高，視具體情況可不投入法蘭、夾層加熱裝置。規(guī)程規(guī)定投入加熱裝置的使用條件為：機(jī)組啟動時，根據(jù)缸溫、法蘭溫度及脹差等情況投入汽缸夾層及法蘭加熱裝置，即高壓外缸內(nèi)外壁上、下溫差或高壓外缸內(nèi)壁與高壓內(nèi)缸外壁溫差在2040時，投入汽缸夾層加熱裝置；高壓外缸內(nèi)壁與法蘭內(nèi)壁溫差達(dá)25，投入法蘭加熱。 根據(jù)汽缸溫度，機(jī)組并網(wǎng)后迅速升至起始負(fù)荷點(diǎn)。高壓內(nèi)缸內(nèi)上壁溫420時，對應(yīng)起始負(fù)荷點(diǎn)為150 mw左右。規(guī)程規(guī)定：負(fù)荷升至180 mw時，停用法蘭、夾層加熱裝置。(4) 在dcs畫面中做出汽缸溫度和溫差的變化趨勢圖并嚴(yán)密監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)異常情況立即進(jìn)行原因分析，杜絕事態(tài)進(jìn)一步擴(kuò)大。4改進(jìn)措施(1) 建議將夾層加熱聯(lián)箱疏水管與汽封高溫備用汽源疏水管分離，并分別接至高壓疏水?dāng)U容器內(nèi)。(2) 本著應(yīng)修必修、修必修好的原則，提高檢修工藝，保證閥門的檢修質(zhì)量，為機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行創(chuàng)造良好的條件。(3) 加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)，提高運(yùn)行值班員的業(yè)