項目7 任務7 (1).4汽輪機的冷態(tài)滑參數(shù)啟動（二）

授課教師：孫為民項目七電廠汽輪機的啟動任務7.4汽輪機的冷態(tài)滑參數(shù)啟動（二）第一部分PART

ONE啟動過程第二部分PART

TWO滑參數(shù)啟動的特點CONTENTS目錄第三部分PART

THREE冷態(tài)啟動的注意事項啟動過程第一部分啟動過程4達到額定轉速后，經檢查確認設備正常，完成規(guī)定試驗為止，即可進行發(fā)電機的并網操作。并網操作采用準同期法，要嚴格防止非同期并列。并網、帶負荷(1)啟動過程5發(fā)電機與系統(tǒng)并網時采用準同期并網。準同期并網時必須滿足三個條件，即發(fā)電機與系統(tǒng)的電壓相等、電壓相位一致、周波相等。準同期法并網的優(yōu)點是發(fā)電機沒有沖擊電流，對電力系統(tǒng)也沒有影響。如果電壓不等，其后果是并列后發(fā)電機與系統(tǒng)間有無性質的沖擊電流出現(xiàn)。如果電壓相位不一致，則可以產生很大的沖擊電流，使發(fā)電機燒毀或使發(fā)電機端部受到巨大電動力作用而損壞。如頻率不等，則會產生拍振電壓和拍振電流，將在發(fā)電機軸上產生力矩，從而發(fā)生機械振動甚至使發(fā)電機并入電網時不能同步。啟動過程6為了達到并網條件，在并網前要通過調整發(fā)電機轉子的勵磁電流，達到調整其輸出電壓的目的。通過調整汽輪機的轉速使發(fā)電機輸出電壓的頻率與電網頻率相等。而發(fā)電機輸出電壓的相位與電網三相電壓相位對應，則要通過兩者頻率的微小差值，逐漸縮小對應相的相位差值來實現(xiàn)。啟動過程7213現(xiàn)代汽輪發(fā)電機組均配有自同期裝置，它根據電網電壓自動調整勵磁電流，使發(fā)電機組與電網之間隔離開關的兩側電壓相等；同時向汽輪機發(fā)出轉速控制信號，使其轉速在（3000±10～30）r/min的范圍內周期性變化。當發(fā)電機輸出三相電壓的相位與電網電壓的相位相對應時，自動控制隔離開關閉合，實現(xiàn)機組自動同期并網。為了防止機組并網時出現(xiàn)逆功率工況（發(fā)電機從電網吸收功率，變?yōu)殡妱訖C運行），機組并網后立即帶初始負荷。冷態(tài)啟動時初始負荷通常為機組額定功率的5%左右。啟動過程8初負荷暖機(2)汽輪機在額定轉速時的蒸汽流量約為額定負荷下蒸汽流量的4%～5%左右同定速時相比，并網后由于蒸汽流量增大，調節(jié)級壓力亦上升；此時蒸汽對轉子、汽缸的放熱系數(shù)比定速暖機時大得多。同時蒸汽流量的增大，鍋爐汽溫上升傳給轉子、汽缸的熱量亦增多。熱量增多和放熱系數(shù)增大，這兩個因素使轉子、汽缸的溫差增加，此時最容易出現(xiàn)較大的金屬溫差及差脹。啟動過程9所以機組并列后，還需帶一段時間的初負荷，進一步進行暖機，稱為初負荷暖機。它的作用也是為了防止汽缸、轉子熱應力過大。初負荷暖機的負荷值是根據蒸汽和金屬溫度的匹配情況來決定的，失配越大，暖機負荷值越小，時間越長。啟動過程10隨著調速汽閥開大，部分進汽逐漸加大，調節(jié)級汽溫上升，高壓差脹正值增加很快，因此增加進汽量得操作要緩慢，調節(jié)級汽溫上升率控制在1～1.5℃/min為宜。12在初負荷暖機階段，除嚴格控制蒸汽溫度變化率和金屬溫差外，還要監(jiān)視差脹和振動的變化，如發(fā)現(xiàn)差脹、振動過大時，應延長暖機時間。從并列到初負荷暖機時間要適當控制。鍋爐燃燒率盡量保持不變,逐漸開大調速汽閥加負荷。啟動過程11對于冷態(tài)啟動，在低負荷區(qū)，升負荷率控制在每分負荷增加額定值的0.5～0.8%；在中等負荷區(qū),升負荷率控制在每分負荷增加額定值的0.6%～1.0%；在高負荷區(qū),升負荷率控制在每分負荷增加額定值的0.8%～1.2%。汽輪機冷態(tài)啟動的升負荷過程，是零件金屬被加熱的主要階段。升負荷(3)通過控制升負荷率不定期控制零件金屬的溫升速度和其內部的溫差，從而控制汽缸和轉子的熱應力和相對脹差。啟動過程12一般在半負荷以下，蒸汽的溫升速度約為1～2℃/min左右；半負荷以上為0.5～1℃/min左右，以保證汽缸內、外壁溫差不大于35～50℃；汽缸法蘭內、外不大于80～100℃；相對脹差不大于允許值。在滑參數(shù)升負荷階段,升負荷率主要取決于主蒸汽的升壓速度,通?？刂粕龎核俣葹槊糠稚哳~定壓力的1%左右。金屬的溫升速度和內部溫差,除了取決于升負荷速度之外,還與主蒸汽的溫升速度有關。升壓速度溫升速度啟動過程13在暖機過程中，若汽缸內、外壁溫差和相對脹差基本穩(wěn)定，可以結束暖機繼續(xù)升負荷。在保證各項指標都滿足要求的條件下，一直把負荷升至滿負荷。根據汽缸內、外壁溫差和相對脹差的情況，在低負荷和中負荷階段適當安排暖機，以使零件內部溫差相應減小。滑參數(shù)啟動的特點第二部分滑參數(shù)啟動的特點15滑參數(shù)啟動與額定參數(shù)啟動相比有以下的優(yōu)缺點(1.)額定參數(shù)啟動，鍋爐點火升壓至蒸汽參數(shù)到額定值，一般需要2～5h，達到額定參數(shù)后方可進汽暖管，而后汽輪機沖轉，并要分階段暖機，以減小熱沖擊。而采用滑參數(shù)啟動時，鍋爐點火后，就可以用低參數(shù)蒸汽預熱汽輪機和鍋爐間的管道。鍋爐升溫升壓至一定值后，汽輪機就可沖轉、升速和接帶負荷。隨著鍋爐參數(shù)的提高，機組負荷不斷增加，直至帶到額定負荷。這樣大大縮短了機組啟動時間，提高了機組的機動性?；瑓?shù)啟動的特點16滑參數(shù)啟動與額定參數(shù)啟動相比有以下的優(yōu)缺點(2).滑參數(shù)啟動用較低參數(shù)的蒸汽加熱管道和汽輪機金屬，加熱溫差小，金屬內溫度梯度也小，使得熱應力減?。涣硗庥捎诘蛥?shù)蒸汽在啟動時，蒸汽流量大、流速高，放熱系數(shù)也就大，即滑參數(shù)啟動可在較小的熱沖擊下得到較大的金屬加熱速度，從而改善了機組加熱的條件。(3).滑參數(shù)啟動時，蒸汽流量大，可較方便地控制和調節(jié)汽輪機的轉速與負荷，且不致造成金屬溫差超限?；瑓?shù)啟動的特點17有以下的優(yōu)缺點(5).滑參數(shù)啟動升速和接帶負荷時，可做到調節(jié)汽門全開進行全周進汽，使汽輪機加熱均勻，緩和了高溫區(qū)金屬部件的溫差和熱應力。滑參數(shù)啟動與額定參數(shù)啟動相比(4).對于超超臨界機組采用的是直流鍋爐，額定參數(shù)啟動，工質和熱量的損失相當可觀。而滑參數(shù)啟動時，鍋爐排汽排水少，大大減少了工質的損失，提高了經濟性?；瑓?shù)啟動的特點18(6).滑參數(shù)啟動時，通過汽輪機的蒸汽流量大，可有效地冷卻低壓段，使排汽溫度不致升高，有利于排汽缸的正常工作。（7）滑參數(shù)啟動可事先做好系統(tǒng)的準備工作，使啟動操作大為簡化，各項限額指標也容易控制，從而減小了啟動中發(fā)生事故的可能性，為大機組的自動化和程序啟動創(chuàng)造了條件?？傊瑓?shù)啟動時，蒸汽參數(shù)的變化與金屬溫升是相對應的，反應了機組啟動時金屬加熱的固有規(guī)律，能較好地滿足安全和經濟兩方面的要求。冷態(tài)啟動的注意事項第三部分冷態(tài)啟動的注意事項20為了控制熱應力，運行人員必須掌握好鍋爐出口參數(shù)與汽輪機金屬溫度達到最佳的匹配，嚴格按照規(guī)定的步驟和沖轉參數(shù)進行啟動?？刂茻釕?1)控制好鍋爐燃油的流量和時間、磨煤機的投運時間等。另外要按照規(guī)定，嚴格控制升速率和升負荷率。冷態(tài)啟動時，汽輪機的各部件都從常溫逐漸加熱到工作溫度，在這個加熱的過程中，溫度變化最大，既要控制好熱應力，又要盡可能地縮短啟動時間，最大限度地發(fā)揮其效益。冷態(tài)啟動的注意事項21而發(fā)電機并網以后，汽輪機所需的蒸汽量大大增加，中壓轉子的溫度上升很快，而往往在這個時候，中壓轉子的熱應力較大，限制了整個機組升負荷的速度，因此應控制好再熱汽溫與中壓轉子溫度的匹配并加強低負荷暖機。在高中壓缸聯(lián)合啟動時，中壓轉子的熱應力比高壓轉子的熱應力更加難控制。在升速過程中，所需的蒸汽流量很小，大部分的焓降都落在調節(jié)級上，中壓缸所需的蒸汽量很小，中壓調節(jié)汽門開度也很小，中壓轉子基本上不受到加熱或量很小。汽輪機沖轉以后，隨著轉速的升高，高壓轉子的溫度上升很快，但中壓轉子的溫度基本上不上升或上升很小，直到轉速升高到大約接近額定轉速時，中壓轉子的溫度才開始上升。冷態(tài)啟動的注意事項22控制高壓缸排汽溫度(2)在冷態(tài)啟動中，由于再熱器壓力高，高壓缸排氣止回閥經常打不開，高壓缸蒸汽流量很小，大量的鼓風熱使高壓缸排汽溫度非常容易升高。采用旁路系統(tǒng)的汽輪機在啟動中經常會出現(xiàn)高壓缸排汽溫度高，有的甚至出現(xiàn)高壓缸排汽溫度高達大于600℃的故障。調整高壓缸的進汽量，限制負荷變化速度等，都可以起到控制高壓缸排汽溫度的作用。自動控制的機組，當高壓缸排汽溫度升高到限度值時，將會自動限制負荷變化速度。冷態(tài)啟動的注意事項23啟動曲線(3)啟動曲線反映了在啟動過程中蒸汽初參數(shù)、真空度、