上汽600mw空冷汽轮机机组冷态启动暖机优化探讨

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1、上汽600MW空冷汽轮机机组冷态启动暖机优化探讨1.概述1.1.汽轮机由上海汽轮机有限公司设计生产，该机组额定功率为600MW，最大连续功率为634MW,阀门全幵工况功率为655M1V。1.2.汽机旁路系统由高压旁路和低压旁路组成两级旁路系统，以满足机组冷态、温态、热态、极热态快速启动的要求。给水系统配置三台双电源电动给水泵。1.3.汽轮机技术规范名称参数汽轮机型式亚临界、单轴、三缸四排汽、中间再热、反动式、直接空冷凝汽式汽轮机主蒸汽压力MPa16.67主蒸汽温度°C538再热蒸汽温度°C538回热级数7级调节控制系统型式DEII通流级数高压：1+9中压：6低压：2x2x7末级动

2、叶片长度mm665盘车转速r/min2.381.4.汽轮机启动方式:本机组为空冷机组，出于空冷防冻需求与空冷散热管束冲洗需求（以尽快获得合格的凝结水质），采用高中压缸联合（带旁路启动）启动。汽轮机挂闸、冲转，由中压调门控制转速升至600rpm；之由高压主汽门与中压调门共同控制转速升速至2100rpni;在2100rpm的转速下进行屮速暖机，再热蒸汽温度＞26（TC开始屮速暖机，暖机时间由“汽轮机暖机时间”曲线（见下阁）决定，原则上，无屮心孔转子无须暖机。屮速暖机结束后巾商压主汽门控制转速升至2900rpm进行阀切换，阀切换完成后升至3000rpm定速并网。2.汽轮机启动过程中暖机

3、的重要意义汽轮机的启动过程实际上是一个暖机的过程。暖机的目的足使汽轮机各部位金属得到充分的预热，减小汽缸法兰内外壁、法兰与螺栓之间的温度差，减小转子表面与中心的温度差，从而减小金属内部应力，使汽缸、法兰和转子均匀膨胀，且胀差值在安全范围内变化，保证汽轮机内部存在动静间隙，避免摩擦，同时使带负荷的速度相应提高，缩短升至额定负荷时所需要的时间，达到节约能源的目的。汽轮机启动过程中，各部件问的温差、热应力、热变形大。汽轮机多数事故是发生在启动时刻。由于不正确的暖机工况，值班人兄的误操作以及设备本身某些结构存在缺陷都可能造成事故，即使在当时没有形成直接事故，但由此产生的后果还将在以后的生

4、产中造成不良影响。现代汽轮机的运行实践表明，汽缸、阀门外壳和管道出现裂纹、汽轮机转子和汽缸的弯曲、汽缸法兰结合而的翘曲、紧力装配元件的松弛、金属结构状态的变化、轴承磨损的增大以及在投入运行初始阶段所暴露出來的其它异常情况，都是启动质量不高的直接后果。汽轮机启动时，经常会遇到暖管速度控制不佳而导致金届温度上升过快或过慢的问题，同时出现温度突变、真空抽吸不及吋、冲转后振动大和上下缸温度差过大等现象，这些都在一定程度上影响着汽轮机机组的安全运行，严重时会导致机纟11不能顺利并M。本汽轮机组转子为实心转子（无屮心孔），上汽厂家给出“原则上无屮心孔转子无须暖机”的建议，此建议的提出是基于近

5、年我国汽轮机转子随铸造技术的完善与选用材料的提高，转子残余应力、热应力以及转子高速旋转所产生的离心力相叠加的应力己不足使转子在低于脆性裂变温度（121°C）时发生脆性裂变，导致转子损坏，但由上述分析分析可知，汽轮机启动过程暖机的意义远不止于防止转子产生脆性裂变，所以我公司在汽轮机屮速时进行暖机操作。1.汽轮机启动暖机操作以及对启动时暖机和冲转阶段的参数控制3.1.送轴封，抽真空：轴封送汽过苹.轴封段的转子因受热吋间过长而膨胀，使胀差增加，甚至使转子纵向膨胀不均从而产生较大热应力，或使上下缸温度差增大；轴封送汽过迟，将延迟抽真空的时间，在炉侧起压后，若排汽装置的真空度达不到要求将导

6、致机前管道疏水不畅，从而引发机前管道振动。所以应选择合适的时间向轴封供汽，通常在锅炉点火前即向轴封供汽暖管，送好轴封开始抽真空。这样在炉侧起压后，既保证Y机前疏水通畅及机前管道充分暖管，又可适当对汽轮机进行暖机。3.2.冲转参数的选择:为防止对阀壳及蒸汽室造成大的热冲击在冷态启动时严格控制主汽温度不大于427r,为获得较好的暖机效果，可适当维持稍低的主汽压力以增加进入汽轮机的蒸汽流量。厂家推荐冲转主汽参数为6.01^3,340〜380°(：，我公司经验数值为:4.5〜5.0MPa,380〜40(TCo确保机前疏水及机本体疏水的畅通，严防有积水现象发生。确保机前主汽过热度的前提T可

7、提前关闭机前疏水，以防止高压力的主汽管路疏水排挤机本体的疏水，导致机本体疏水不畅；同时也起到了节能减排的作川。3.4.汽轮机背压控制：在锅炉起压时汽轮机背压要维持至少小于35KPa,以确保机前疏水畅通，防止主汽管路振动。冲转过程中，汽轮机的背压应由胀差值和机组温度上升速度來决定，一般來说，以151^^〜201<1^为宜，并网后低负荷暖机时可适当降低汽轮机背压。冲转过程巾背压控制值不能过低也不能过高，背压控制值过高，则需较多的新蒸汽j能冲动转子，而且过多的乏气突然排至排汽装罝，排汽