大型汽轮机启动运行讲解

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1、汽轮机运行汽轮机运行教学目标:使学生了解汽轮机启动与停机过程中的热应力、热膨胀及热变形的基本特点；汽轮机启动与停机的基本方式；汽轮机冷态滑参数启动过程以及汽轮机停机过程。知识点：转子与汽缸热应力、热膨胀、热变形的产生原因及变化特点；汽轮机的启动与停机；汽轮机冷态滑参数启动。重点：汽轮机的启动与停机；冷态滑参数启动基本过程。难点：汽轮机的启动与停机中的参数控制。第一节第一节汽轮机主要零部件的汽轮机主要零部件的热应力、热膨胀和热变形热应力、热膨胀和热变形一、汽轮机部件内的热应力热变形汽轮机启停机或变负荷过程中，其零部件由于温度变化

2、而产生膨胀或收缩变形。热应力热变形受到外部约束或内部金属纤维间的约束时，在零件内部产生应力，这种由于温度或温差引起的应力称为温度应力或热应力。产生热应力的根本原因：零部件内温度分布不均匀或零部件变形受到约束。热压冷拉转子表面热压应力启动转子中心孔表面热拉应力转转子表面热拉应力子交变热应力停机转子中心孔表面热压应力低周疲劳汽缸内壁面热压应力启动转子易出现裂纹汽汽缸外壁面热拉应力缸汽缸内壁面热拉应力停机汽缸外壁面热压应力法兰内侧面热压应力启动法法兰外侧面热拉应力法兰螺栓加热装兰法兰内侧面热拉应力置停机法兰外侧面热压应力二、汽轮机部

3、件内的热膨胀蒸汽参数或负荷发生变化时，汽缸内蒸汽温度相应变化，汽缸和转子被加热或冷却，使其产生膨胀或收缩。汽缸和转子若热膨胀或收缩受阻，则产生热应力或热变形为减小部件的热应力，在结构上要保证机组和部件能自由膨胀，又不破坏相对位置。因此：相互组合的零件间留有膨胀间隙，用键定位；汽缸和轴承座放置在台板上，以纵销、横销和立销组成滑销系统定位；汽缸以滑销系统形成的绝对死点为基点，向四周膨胀，保持中心线不变；三、汽轮机部件内的热变形当转子或汽缸周向温度不均、膨胀量不同时，产生热变形。迫使汽缸拱曲和椭圆变形、转子弯曲，使汽封的径向间隙变化

4、。1上下汽缸温差引起的热变形启动、停机过程中上下汽缸的温差，造成上缸膨胀大于下缸，而使上缸向上拱起，下汽缸底部动静部分径向间隙减少汽轮机在启动、停机过程中，上下汽缸往往出现温差，即上缸温度高于下缸温度，其主要原因如下：（1）上下汽缸质量和散热面积不同。下缸比上缸质量大，且下缸布置有回热抽汽管道和疏水管道，散热面积大，因而，在同样保温、加热或冷却条件下，上缸温度比下缸温度高；（2）汽缸内部因温度较高的蒸汽上升，凝结放热大于凝结水下流的放热，而蒸汽凝结的疏水流至下缸经疏水管排出，疏水水膜降低了下缸受热条件；（3）停机后汽缸内形成空

5、气对流，温度较高的空气聚集在上缸，下缸内的空气温度较低，使上下汽缸的冷却条件产生差异，从而增大了上下汽缸的温差；（4）一般情况下，下汽缸的保温不如上缸，运行时，由于振动，下缸保温材料容易脱落；（5）上下汽缸冷却条件不同，下缸置于温度较低的运行平台以下并造成空气对流，增大了温差。严格控制温升速度启动过程高加滑启为控制上下保证汽缸疏水畅通汽缸温差采用较好的保温结构和选用优质保维修方面温材料，并可适当加厚保温层加装挡风板，以减少空气对流2法兰热翘曲当汽缸法兰内壁温度高于外壁温度时，内壁金属伸长较多，外壁金属伸长较少，这样就会使法兰在

6、水平面内产生热弯曲。温差过大，塑性变形。汽缸前后汽缸中间变形前两端变形段变形法兰内外壁温差的极限不大于100℃（没有法兰螺栓加热装置）或30℃(有法兰螺栓加热装置)3转子热弯曲如果上下缸温差作用在静止的转子上，引起转子的热弯曲，向上缸拱起，弹性弯曲，温差过大引起塑性弯曲第二节第二节汽轮机的启汽轮机的启动与停机动与停机第二节第二节汽轮机启停概述汽轮机启停概述机组状态变化最为剧烈的运行工况是启停工况。温度、应力的变化疲劳、蠕变损伤，机组的寿命损耗一、启动方式分类汽轮机启动方式大致可分为四类：整个启动过程中电动主闸门前的额定参数启动

7、蒸汽参数（压力、温度）始终保1.按新汽参数持额定分类真空法启动滑参数启动压力法启动额定参数启动的缺点：冲转参数高，机炉分开启动，启动时间长；冷态或温态启动时，进汽温度高，温差大，参数高进汽量小，汽缸和转子受热不均匀，调门节流大，调节级后温度变化剧烈，热应力大，为减少热应力，进一步延长启动时间；机炉分开启动，延长了启动时间，增大了燃料损耗。额定参数启动适用于母管制机组滑参数启动启动过程中，电动主闸门前的蒸汽参数随机组转速和负荷的变化而逐渐升高。不常用真空法启动锅炉点火前从锅炉汽包到汽轮机之间的蒸汽管道上的所有阀门均全部开启，机组

8、热力系统上的空气阀、疏水阀全部关闭，汽轮机盘车抽真空一直抽到锅炉汽包，然后锅炉点火后产生蒸汽后，送入汽轮机暖机，蒸汽参数达到一定值，汽轮机被冲动旋转，并随蒸汽参数的逐渐升高而升速、带负荷。全部启动过程由锅炉进行控制。压力法启动常用抽真空投盘车时，汽轮机主汽阀和调节阀门是关闭状