第三章單元機組調(diào)峰運行及壽命管理

1、第三章 單元機組調(diào)峰運行及壽命管理§3.1 單元機組調(diào)峰運行一、電網(wǎng)負(fù)荷分析 電網(wǎng)負(fù)荷曲線機組按年負(fù)荷率和年運行小時數(shù)可分為兩類：承擔(dān)基本負(fù)荷機組；調(diào)峰負(fù)荷機組。1.基本負(fù)荷機組 承擔(dān)最低負(fù)荷線以下的部分，機組年運行小時數(shù)超過7000h，年負(fù)荷率90以上。 要求滿負(fù)荷長期高效率滿負(fù)荷穩(wěn)定運行。如大型核電、火電、水電機組。 2.調(diào)峰負(fù)荷機組 承擔(dān)最低至最高負(fù)荷線之間（即峰谷差）部分，分兩類： 1) 尖峰負(fù)荷機組：承擔(dān)平均負(fù)荷線至最高負(fù)荷線的部分。年運行小時數(shù)不超過2000h，年負(fù)荷率低。機組應(yīng)能隨時迅速啟停。通常為中小型火電、水電、燃?xì)廨啓C、柴油機機組。2) 中間負(fù)荷機組：承擔(dān)最低負(fù)荷

2、線至平均負(fù)荷線的部分。機組年負(fù)荷率4050%，年運行小時數(shù)約為20004000h。應(yīng)能在夜間長時間穩(wěn)定運行而效率下降不多，或按兩班制運行。通常為大容量火電、水電機組。二、火電機組調(diào)峰性能要求 良好的啟停靈活性。夜間低谷負(fù)荷時，機組能及時停機或帶低負(fù)荷穩(wěn)定運行，次日早晨迅速再啟動并按電網(wǎng)要求變負(fù)荷運行。因此，機組應(yīng)有良好的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，熱態(tài)啟動時間短，啟停熱損失和壽命損耗小。良好的低負(fù)荷運行性能。最低連續(xù)穩(wěn)定運行負(fù)荷：燃煤機組40%MCR；燃油機組25%MCR?？焖俚呢?fù)荷變化能力。機組負(fù)荷變化率應(yīng)大于5%MCR。較高的熱經(jīng)濟性。 三、調(diào)峰機組的運行方式 l 兩班制啟停方式 l 兩班制低速熱備用方

3、式 l 兩班制調(diào)相運行方式 l 變壓運行方式 1.兩班制啟停方式 白天運行，夜間停機8h以內(nèi)，清晨高峰負(fù)荷時再重新啟動并網(wǎng)。 優(yōu)點：調(diào)峰幅度大，低谷負(fù)荷時間長時經(jīng)濟性好。缺點：交變熱應(yīng)力大，故障可能性大。2.兩班制低速熱備用方式 電網(wǎng)低谷負(fù)荷時解列后，用蒸汽驅(qū)動汽輪發(fā)電機組低速旋轉(zhuǎn)，處于熱備用狀態(tài)。優(yōu)點：啟動時金屬溫度高（相當(dāng)于極熱態(tài)），負(fù)荷適應(yīng)性好，操作簡單。缺點：消耗低壓蒸汽，需維持低速運轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。 3.兩班制調(diào)相運行方式 又稱為電動機方式。指調(diào)峰時停爐、停機，但發(fā)電機不解列，以電動機方式帶動汽輪機以額定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。此時，發(fā)電機從電網(wǎng)中吸收電能，用以克服汽輪機的機械摩擦損失，同時向電網(wǎng)

4、補償無功功率。優(yōu)點：在向正常帶負(fù)荷運行方式過渡時，機組無需并網(wǎng)；金屬溫度變化小，啟動時金屬溫度高（相當(dāng)于極熱態(tài)），負(fù)荷適應(yīng)性好，操作簡單。缺點：高速旋轉(zhuǎn)下產(chǎn)生的鼓風(fēng)摩擦損失產(chǎn)生的熱量可能導(dǎo)致汽輪機過熱，需對汽輪機通流部分進(jìn)行冷卻。4.變壓運行方式 變壓運行：在不同工況下，汽輪機維持主汽門全開，調(diào)速汽門全開或固定在某一適當(dāng)開度，蒸汽壓力隨負(fù)荷變化而變化，主蒸汽和再熱蒸汽溫度保持不變。定壓運行：汽輪機自動主汽門前的蒸汽壓力保持不變，在不同工況時，依靠改變調(diào)門開啟個數(shù)及調(diào)門開度來調(diào)整機組輸出功率，以適應(yīng)負(fù)荷變化的需要。優(yōu)點：變壓運行時只有很小的節(jié)流，汽輪機的進(jìn)汽壓力是調(diào)整機組出力的一個組成部分。是近

5、年來大容量承擔(dān)基本負(fù)荷機組參與調(diào)峰的主要運行方式。缺點：鍋爐最低負(fù)荷和負(fù)荷變化率限制調(diào)峰能力。 四、單元機組變壓運行方式 1.變壓運行的分類與選擇 變壓運行也稱為滑壓運行。 有純變壓、節(jié)流變壓和復(fù)合變壓運行三種方式。純變壓運行 在整個負(fù)荷變化范圍內(nèi)，汽輪機所有調(diào)門均全開，完全利用鍋爐調(diào)壓力來改變機組輸出功率。負(fù)荷的增減完全依靠鍋爐增減燃燒來適應(yīng)。 該方式從加熱均勻和熱應(yīng)力角度來看是有利的，但由于鍋爐存在較大的時滯，無法滿足電網(wǎng)負(fù)荷變化的要求，故調(diào)節(jié)時滯大。從提高機組的負(fù)荷適應(yīng)性以維持對電網(wǎng)頻率控制的角度出發(fā)，汽輪機應(yīng)在額定負(fù)荷附近做必要的定壓運行，即有一定的調(diào)節(jié)閥的節(jié)流。 節(jié)流變壓運行 正常情

6、況下，調(diào)門不全開，對主蒸汽保持515節(jié)流。 負(fù)荷降低時變壓運行，負(fù)荷突升時可立即全開調(diào)門，利用鍋爐蓄熱快速適應(yīng)負(fù)荷要求。 負(fù)荷適應(yīng)性優(yōu)于純變壓方式，但節(jié)流造成損失大。 復(fù)合變壓運行 復(fù)合變壓運行常用于有若干個調(diào)節(jié)汽閥，能部分進(jìn)汽的汽輪機上?？煞譃槿N： 1) 低負(fù)荷變壓運行（滑-定）； 2) 高負(fù)荷變壓運行（定-滑）； 3) 高負(fù)荷和極低負(fù)荷定壓運行，中間負(fù)荷滑壓運行（定-滑-定）。定-滑-定復(fù)合變壓運行是指：汽輪機滿負(fù)荷時保持定壓運行，初始的減負(fù)荷是在定壓下通過依次關(guān)閉一兩個調(diào)節(jié)汽閥來實現(xiàn)； 再繼續(xù)降負(fù)荷時，在第一個或兩個汽閥關(guān)閉的情況下，保持其余調(diào)節(jié)汽閥全開，同時降低汽輪機的進(jìn)汽壓力； 極

7、低負(fù)荷下繼續(xù)關(guān)小剩下的調(diào)門，在較低壓力下作定壓運行。 在該方式既有定壓運行的快速負(fù)荷響應(yīng)能力，又具有變壓運行在較低負(fù)荷下的優(yōu)點。 變壓運行方式舉例（永昌）： 機組允許“定壓”和“定滑定”兩種方式調(diào)峰運行，但優(yōu)先采用“定滑定”方式。 定滑定方式 ：1) 90以上額定負(fù)荷，定壓（17.5Mpa）運行，即保持主汽參數(shù)為額定參數(shù)，通過改變高調(diào)門開度來調(diào)節(jié)負(fù)荷； 2) 9035額定負(fù)荷之間，保持高調(diào)門開度不變，鍋爐滑壓運行，汽壓隨負(fù)荷降低而下降（16.75.9MPa）； 3) 35以下額定負(fù)荷，定壓（5.9MPa）運行，用高調(diào)門改變負(fù)荷。機組調(diào)峰運行最低負(fù)荷為35額定負(fù)荷。 2.變壓運行的優(yōu)點 減小高溫

8、部件熱應(yīng)力，提高機組負(fù)荷適應(yīng)性 1) 機組負(fù)荷下降時，若采用定壓運行 噴嘴調(diào)節(jié)方式：調(diào)節(jié)級后溫度變化最高可達(dá)100左右。 節(jié)流調(diào)節(jié)方式：第一級后的汽溫也會隨工況變動，但變化幅度比噴嘴調(diào)節(jié)小。 2) 若采用變壓運行 由于工況變動時新蒸汽溫度不變，所以即使負(fù)荷從額定值發(fā)生了較大的變動，汽輪機各級溫度幾乎保持不變。 定壓運行與變壓運行汽輪機調(diào)節(jié)級后溫度比較變壓運行在部分負(fù)荷下新蒸汽壓力降低，改善了鍋爐的高溫管道、汽輪機的進(jìn)汽部分等的應(yīng)力狀態(tài)和抗蠕變性能，明顯地提高了機組的可靠性和機組壽命。再熱汽溫易于維持1) 定壓運行時 負(fù)荷下降，進(jìn)汽量減小，高壓缸排汽溫度降低，再熱器進(jìn)口汽溫降低。 再熱汽溫呈對流

9、特性，即使進(jìn)口汽溫不變，低負(fù)荷下出口汽溫也會下降，再加上進(jìn)口汽溫降低，使得再熱器出口汽溫難以維持。 再熱汽溫降低，導(dǎo)致汽輪機中、低壓缸汽溫都降低。不僅影響機組效率，還將產(chǎn)生熱應(yīng)力和熱變形。2) 變壓運行時 負(fù)荷下降，蒸汽壓力降低，蒸汽比熱容減小，每千克蒸汽在再熱器中所需吸熱量減少，使過熱汽溫和再熱汽溫在較大負(fù)荷變化范圍內(nèi)基本維持不變。 中、低壓缸的溫度變化很小，對防止產(chǎn)生過大的熱應(yīng)力和熱變形都十分有利。 給水泵功耗減小 定壓運行時，鍋爐出口壓力不變，所以在部分負(fù)荷下，給水泵功率僅因給水流量減少而降低。 變壓運行時，部分負(fù)荷時不僅給水流量減少，而且鍋爐出口壓力也降低，所以給水泵的功率降低幅度比較

10、大。 大容量、高參數(shù)機組可明顯降低熱耗，提高熱效率。提高部分負(fù)荷的熱效率 1)高壓缸效率高 a) 定壓運行 噴嘴調(diào)節(jié)時：負(fù)荷減小，調(diào)節(jié)級通流面積減少，工作動葉數(shù)目減少，使調(diào)節(jié)級的效率降低，而且負(fù)荷越低，調(diào)節(jié)級焓降越大，使更多的焓降發(fā)生在效率降低了的調(diào)節(jié)級中；而高壓缸其它各級級效率基本不變。因此高壓缸總的效率會大幅度降低。 節(jié)流調(diào)節(jié)時：負(fù)荷減小，汽輪機保持全周進(jìn)汽，因此級效率保持不變，但隨著負(fù)荷的下降，調(diào)節(jié)閥的節(jié)流損失變大，使蒸汽做功的熱力過程線在焓熵圖上右移，蒸汽的理想焓降越來越小，高壓缸的效率會因調(diào)節(jié)閥的節(jié)流損失不斷增大而明顯下降。 b) 變壓運行 新汽壓力隨負(fù)荷而降低，機組內(nèi)蒸汽的容積流量

11、近乎不變，同時汽輪機調(diào)節(jié)閥開度和第一級通流面積都保持不變，因而蒸汽的節(jié)流損失很小，調(diào)節(jié)級的效率也幾乎不變。 因此，變壓運行機組其高壓缸總的效率在實用變工況范圍內(nèi)幾乎不隨負(fù)荷而變化，可始終保持最高值不變。 2)主再汽溫高，熱耗率低a) 定壓運行負(fù)荷降到5060，主汽溫就開始下降，負(fù)荷每降10，新汽溫度約降10，汽輪機的理想焓降就會比變壓運行時要小，因此熱耗增高。 b) 變壓運行負(fù)荷下降，主汽溫幾乎不變，再熱蒸汽溫度又得到提高（因為蒸汽參數(shù)在亞臨界范圍內(nèi)，隨著壓力下降，蒸汽升高到同一溫度所需過熱熱減少），中、低壓缸效率也基本不變使汽輪機效率基本上無變化。 因此，在低負(fù)荷下，變壓運行與定壓運行相比，

12、由于獲得了較高的主蒸汽和再熱蒸汽溫度，其熱耗率約下降0.51。3.變壓運行對鍋爐的影響 負(fù)荷適應(yīng)性和熱應(yīng)力 有兩個顯著的不利因素 1) 鍋爐負(fù)荷適應(yīng)性較差 定壓運行時：鍋爐利用蓄熱可對小的負(fù)荷變化作出快速響應(yīng)。 變壓運行時：通過加強燃燒來實現(xiàn)增負(fù)荷，負(fù)荷響應(yīng)能力變差。 2) 鍋爐熱應(yīng)力增大 通過改變?nèi)紵蔬m應(yīng)外界負(fù)荷的變化，鍋爐熱應(yīng)力增大。 對各受熱面吸熱量分配的影響 變壓運行時：負(fù)荷降低，主蒸汽壓力也降低，鍋爐各受熱面內(nèi)工質(zhì)的壓力降低。對汽包鍋爐會造成省煤器、過熱器工質(zhì)所需熱量減少，水冷壁工質(zhì)所需熱量增加。因此，低壓力下運行或機組負(fù)荷迅速上升時，變壓運行有可能發(fā)生省煤器汽化。而定壓運行時：加

13、熱、蒸發(fā)和過熱所需熱量在不同負(fù)荷下變化很小。 對工質(zhì)流動的影響 變壓運行時：負(fù)荷降低，工質(zhì)壓力降低、比體積增大。 比體積增大，將使自然循環(huán)鍋爐的流動壓頭增加，水循環(huán)可靠性提高。 §3.2單元機組的壽命管理一、影響機組壽命的因素 高溫蠕變和低周疲勞。1.高溫蠕變 高溫蠕變的概念：金屬在高溫和未超過其屈服極限的工作應(yīng)力（蒸汽壓力）下長期工作，發(fā)生的緩慢的塑性變形的現(xiàn)象。 設(shè)備材質(zhì)一定，在某一工作溫度和應(yīng)力下，對應(yīng)一定蠕變斷裂時間。在該工作溫度和應(yīng)力下運行，消耗其蠕變壽命，最終產(chǎn)生裂紋直至斷裂。工作溫度和應(yīng)力值越高，蠕變斷裂時間越短。 高溫蠕變發(fā)生在機組帶負(fù)荷連續(xù)運行狀態(tài)下。 其對機組的壽

14、命損耗用百分比的形式表示，稱為高溫蠕變壽命損耗率。 2.低周疲勞 低周疲勞的概念：金屬在啟停和負(fù)荷變化過程中，在交變應(yīng)力的作用下，經(jīng)過一定周次的循環(huán)，最終在金屬表面產(chǎn)生裂紋的現(xiàn)象。 交變應(yīng)力的特點是：交變周期長、頻率低，疲勞萌生的循環(huán)周次少。 低周疲勞消耗金屬材料的疲勞壽命，最終產(chǎn)生裂紋直至斷裂。 低周疲勞發(fā)生在啟停和機組負(fù)荷變化過程中。 其對機組的壽命損耗用百分比的形式表示，稱為低周疲勞壽命損耗率。 二、鍋爐壽命管理 任務(wù) ：預(yù)先估計主要承壓部件在規(guī)定參數(shù)下的安全運行期限，在運行中對壽命損耗值及剩余壽命進(jìn)行監(jiān)督、測算和統(tǒng)計，對存在缺陷部件及時維修、更換，必要時對鍋爐參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。 鍋爐壽命管

15、理方案舉例（甘肅永昌武鍋1025t/h）： 鍋爐各主要承壓部件的使用壽命大于30年。 鍋爐從點火到帶滿負(fù)荷的時間，在正常啟動情況下達(dá)到以下要求：Ø 冷態(tài)啟動 68小時Ø 溫態(tài)啟動 34小時Ø 熱態(tài)啟動 1.52小時 鍋爐允許啟停次數(shù)及壽命損耗率如下： 項 目 次 數(shù) 總壽命損耗率 冷態(tài)啟動 200次 4% 溫態(tài)啟動 1200次 22.4% 熱態(tài)啟動 5000次 16% 極熱態(tài)啟動 500次 1.8% 正常停爐 4000次 14.1% 負(fù)荷階躍變化（10%BMCR） 12000次 6% 合 計 64.3% 三、汽輪機壽命管理1. 任務(wù)：正確評價汽輪機零部件的壽命(包

16、括無裂紋壽命和剩余壽命)，合理分配機組服役年限內(nèi)各種工況下的壽命損耗率，延長汽輪機的使用壽命，避免災(zāi)難性事故的發(fā)生。 通常，單元機組的壽命指的是汽輪機的壽命。 汽輪機的全壽命：從汽輪機初次投運到轉(zhuǎn)子出現(xiàn)臨界致斷裂紋期間的時間。 汽輪機的無裂紋壽命（有效壽命）：從汽輪機初次投運到轉(zhuǎn)子出現(xiàn)第一道宏觀裂紋期間的總工作時間。 汽輪機的剩余壽命（殘余壽命）：從汽輪機轉(zhuǎn)子出現(xiàn)第一道宏觀裂紋到轉(zhuǎn)子出現(xiàn)臨界致斷裂紋期間的時間。 2. 汽輪機壽命管理包含兩層內(nèi)容： 第一是在服役年限內(nèi)，合理分配、使用汽輪機壽命，制定汽輪機壽命分配方案（包括啟停類型、次數(shù)，負(fù)荷變化種類，甩負(fù)荷次數(shù)等）以指導(dǎo)運行，取得最大的經(jīng)濟效益

17、。承擔(dān)基本負(fù)荷機組和調(diào)峰負(fù)荷機組應(yīng)有不同的分配方案。調(diào)峰負(fù)荷機組啟停次數(shù)多，每次啟停應(yīng)分配給較小的壽命損耗率；基本負(fù)荷機組反之。第二是進(jìn)行汽輪機壽命的離線或在線監(jiān)測，在汽輪機啟停和變負(fù)荷運行時，控制蒸汽溫度和負(fù)荷的變化率，控制汽輪機零部件的熱應(yīng)力，使機組的壽命損耗不超過其預(yù)分配值，在機組規(guī)定的使用年限內(nèi)，實現(xiàn)最佳的安全經(jīng)濟運行。 汽輪機壽命管理方案舉例（甘肅永昌上汽300MW）： 汽輪機的零部件(不包括易損件)的設(shè)計使用壽命不少于30年，在其壽命期內(nèi)能承受下列工況: 冷態(tài)啟動（停機72h以上，且汽缸金屬壁溫已低于該測量點滿負(fù)荷時金屬壁溫值的40%以下）300次；溫態(tài)啟動（停機1072h，且壁溫

18、為原值的40%80%） 1000次；熱態(tài)啟動（ 停機10h以下，且壁溫為原值的80%以上） 3000次；極熱態(tài)啟動（停機小于1h，且壁溫為接近原值） 150次；負(fù)荷階躍（負(fù)荷變化大于10%）12000次。 上汽300MW汽輪機壽命分配：啟動方式 次數(shù) 壽命損耗/次 總壽命損耗率冷態(tài) 300 0.01% 3% 溫態(tài) 1000 0.008% 8% 熱態(tài) 3000 0.005% 15% 極熱態(tài) 150 0.0025% 0.375% 負(fù)荷階躍 12000 0.0025% 30% 合計 56.375% 其余43.625%作為高溫蠕變壽命損耗率和富裕量。ABB 600MW汽輪機壽命分配：運行方式每次壽命損

19、耗率(%)30年內(nèi)使用次數(shù)每年壽命損耗（）30年內(nèi)壽命損耗（）冷態(tài)啟動0.00501000.01670.50溫態(tài)啟動0.003012000.123.6熱態(tài)啟動0.001345000.1955.85極熱態(tài)啟動0.00105000.01670.50負(fù)荷突變0.0002545000.03751.125合計0.385911.575其余88.425%作為高溫蠕變壽命損耗率和富裕量，該機組設(shè)計壽命富裕是非常大的。§3.3單元機組啟停過程的主要熱力特點一、 鍋爐的熱力特點1.汽包溫差與熱應(yīng)力 （1）鍋爐上水時，內(nèi)、外壁溫差引起的熱應(yīng)力 鍋爐上水汽包壁溫度變化（內(nèi)高外低），金屬有厚度（約100mm）

20、沿壁厚方向有溫差溫差熱應(yīng)力。熱應(yīng)力的變化規(guī)律是“熱壓冷拉”，故內(nèi)壁產(chǎn)生壓縮熱應(yīng)力，外壁產(chǎn)生拉伸熱應(yīng)力。 內(nèi)壁熱應(yīng)力： 外壁熱應(yīng)力： 內(nèi)、外壁最大溫差： 結(jié)論：1) 啟動時，汽包被單向加熱，內(nèi)壁產(chǎn)生壓縮熱應(yīng)力、外壁產(chǎn)生拉伸熱應(yīng)力；2) 最大熱應(yīng)力與壁內(nèi)外最大溫差成正比；3) 壁內(nèi)外最大溫差又與壁厚的平方及溫升率成正比。 4) 為減小熱應(yīng)力，運行中應(yīng)控制金屬溫升率，即控制進(jìn)水溫度與速度。啟動上水時，汽包處的給水溫度與汽包壁溫差50；上水時間：冬季4小時、夏季2小時 。（2）鍋爐升壓時，上、下壁溫差引起的熱應(yīng)力升壓初期，汽包上部接觸飽和蒸汽，隨著汽壓的升高，tb，蒸汽凝結(jié)放熱，放出q汽化，放熱量大；

21、下部與水接觸，水流動緩慢，放熱量少。汽包上壁溫下壁溫，上壁產(chǎn)生壓縮熱應(yīng)力、下壁產(chǎn)生拉伸熱應(yīng)力。上下壁溫差產(chǎn)生拱背變形，與汽包相連的管子產(chǎn)生牽拉、變形。規(guī)定：1) 啟停期間，汽包上、下壁溫差50；2) 控制汽包內(nèi)工質(zhì)溫升速度1.52.0/min，應(yīng)嚴(yán)格按升壓曲線進(jìn)行；3) 保持汽壓穩(wěn)定，防止波動。2.水冷壁溫差與熱應(yīng)力 自然循環(huán)鍋爐，啟動初期水循環(huán)基本停滯，爐膛熱負(fù)荷不均勻，同一聯(lián)箱上的水冷壁管間存在較大溫差，產(chǎn)生溫差熱應(yīng)力，甚至下聯(lián)箱變形、管子拉壞。措施：1) 不允許水冷壁管間溫差過大，應(yīng)控制相鄰管子出口工質(zhì)溫差50；2) 對稱投用燃燒器，燃料適中，多油槍、少油量；3) 水冷壁下聯(lián)箱定期放水、

22、爐底加熱；4) 采用強制循環(huán)。3. 過熱器和再熱器 鍋爐點火后，屏式過熱器內(nèi)的存水（點火前屏內(nèi)的凝結(jié)水、水壓試驗的積水）會逐漸蒸發(fā)或排走。但在存水未排凈或完全蒸發(fā)之前，有些管子內(nèi)無蒸汽流過（即“水塞”現(xiàn)象），導(dǎo)致金屬管壁溫度接近煙氣溫度，可能超溫?fù)p壞。措施： 1) 鍋爐蒸發(fā)量10時，必須限制過、再熱器入口煙溫（538）： 限制燃燒率（控制燃料量）； 調(diào)整火焰中心位置（如擺動噴燃器傾角、調(diào)整燃燒器運行方式或配風(fēng)方式），控制爐膛出口煙溫。 2) 鍋爐蒸發(fā)量10時 噴水減溫（注意控制噴水量，防止發(fā)生水沖擊）； 采用旁路系統(tǒng)保護(hù)再熱器（兩級串聯(lián)）。4. 省煤器 點火后的一段時間，鍋爐不需進(jìn)水或只需間斷

23、進(jìn)水。停止進(jìn)水時，省煤器內(nèi)的水可能汽化，若蒸汽停滯不動，該處管壁可能超溫；間斷進(jìn)水使省煤器內(nèi)水溫間斷變化，導(dǎo)致管壁金屬產(chǎn)生交變熱應(yīng)力，引起金屬、焊縫疲勞。措施：1) 在汽包與省煤器下聯(lián)箱間（自然循環(huán)汽包爐）或水冷壁下水包與與省煤器下聯(lián)箱間（強制循環(huán)汽包爐）建立省煤器再循環(huán)。2) 鍋爐進(jìn)水時關(guān)閉再循環(huán)門（防止給水直接進(jìn)入汽包）；停止給水時打開再循環(huán)門。二、汽輪機熱應(yīng)力、熱膨脹、熱變形 1.汽輪機的熱應(yīng)力 （1）加熱時（啟動、加負(fù)荷工況） 汽缸：因汽缸被單向加熱，內(nèi)壁產(chǎn)生壓縮熱應(yīng)力、外壁產(chǎn)生拉伸熱應(yīng)力；最大熱應(yīng)力與壁內(nèi)外最大溫差成正比；壁內(nèi)外最大溫差與壁厚的平方及溫升率成正比。轉(zhuǎn)子：外壁產(chǎn)生壓縮熱

24、應(yīng)力，中心（孔）產(chǎn)生拉伸熱應(yīng)力；轉(zhuǎn)子中心（孔）應(yīng)力大（拉伸熱應(yīng)力再疊加離心拉應(yīng)力）。 減小汽缸與轉(zhuǎn)子熱應(yīng)力的措施：1) 采用雙層缸;2) 運行中控制金屬溫升率，即控制升速率與升荷率。（2）冷卻時（停機、減負(fù)荷工況） 汽缸：外壓內(nèi)拉。轉(zhuǎn)子：中心（孔）壓外拉。轉(zhuǎn)子外表面應(yīng)力大（拉伸熱應(yīng)力與離心應(yīng)力疊加） 從冷態(tài)啟動到停機全過程，產(chǎn)生低周交變熱應(yīng)力。 啟、停及負(fù)荷變化時，應(yīng)限制進(jìn)汽量和進(jìn)汽溫度的變化速度：溫升速度2.5/min；溫降速度1.5/min。 2. 汽輪機熱膨脹絕對膨脹：規(guī)律“熱脹冷縮” 相對膨脹 ：由于轉(zhuǎn)子、汽缸的結(jié)構(gòu)不同，受熱條件不同，膨脹受限的條件不同等，使轉(zhuǎn)子和汽缸的膨脹值不同，形

25、成汽輪機的相對膨脹現(xiàn)象。轉(zhuǎn)子和汽缸的軸向膨脹值之差，稱為轉(zhuǎn)子與汽缸的相對膨脹差，簡稱脹差。轉(zhuǎn)子軸向膨脹值大于汽缸軸向膨脹值，產(chǎn)生正脹差；反之產(chǎn)生負(fù)脹差。 正脹差使本級靜葉和動葉之間軸向間隙增大，本級動葉與下級靜葉之間軸向間隙減??；負(fù)脹差使本級靜葉和動葉之間軸向間隙減小，使本級動葉與下級靜葉之間軸向間隙增大。 啟動過程中脹差的影響因素 ：1) 汽輪機滑銷系統(tǒng)的工作狀態(tài)；2) 蒸汽溫升速度和蒸汽流量變化速度；3) 軸封供汽溫度的影響；4) 排汽溫度與凝汽器真空的影響； 5) 汽缸保溫和疏水的影響；6) 暖機不當(dāng)；7) 空負(fù)荷或低負(fù)荷運行時間過長（會產(chǎn)生鼓風(fēng)損失）； 8) 泊桑效應(yīng)。 減小脹差應(yīng)從上

26、述因素進(jìn)行考慮。3. 汽輪機熱變形 （1）汽缸上、下缸溫差引起的熱變形拱背變形。 上下缸溫差產(chǎn)生原因： 1) 下缸的散熱面積大； 2) 上缸的保溫效果比下缸的好； 3) 汽缸外部冷空氣由下向上流動； 4) 啟動中汽缸疏水不暢，停機后有冷蒸汽從抽汽管道返回汽缸； 5) 上缸的蒸汽凝結(jié)放熱大于下缸的凝結(jié)水放熱。 減小上下缸溫差引起的熱變形的措施： 1) 加強下汽缸保溫，必要時加裝下缸擋風(fēng)板； 2) 保證啟、停機時汽缸疏水暢通； 3) 高中壓缸回?zé)岢槠艿郎媳仨毎惭b電動截止閥和逆止閥； 4) 嚴(yán)格控制蒸汽溫度變化速率； 5) 啟動時，盡可能使高加隨機啟動； 6) 停機后，必須立即投盤車裝置。 （2）

27、法蘭內(nèi)外溫差引起的熱變形 汽缸橢圓變形，法蘭結(jié)合面漏汽。 加熱工況下，汽缸中部截面產(chǎn)生立橢圓變形，法蘭內(nèi)張口；加熱工況下，汽缸兩部截面產(chǎn)生橫橢圓變形，法蘭外張口。減小法蘭內(nèi)外溫差引起的熱變形的措施： 1) 嚴(yán)格控制蒸汽溫度變化速率； 2) 盡可能采用窄法蘭。 法蘭內(nèi)外溫差產(chǎn)生原因：法蘭被單向加熱或冷卻，壁厚較厚。 （3）轉(zhuǎn)子熱翹曲 上、下缸溫差作用在靜止的轉(zhuǎn)子上轉(zhuǎn)子熱彎曲動靜碰磨彎曲加劇摩擦加劇高溫造成塑性變形。 規(guī)定：沖轉(zhuǎn)前，轉(zhuǎn)子偏心度小于0.076mm（哈汽洛熱）（東汽張掖0.02mm）； 防止轉(zhuǎn)子熱翹曲的措施： 1) 啟動時采用全周進(jìn)汽沖轉(zhuǎn)汽輪機； 2) 啟動前盤車不少于4h； 3) 停機后，及時投盤車。 §3.4單元機組經(jīng)濟運行一、單元機組主要經(jīng)濟指標(biāo)