汽轮机启动

汽轮机启动汽轮机的启动是指汽轮机转子从静止状态升速至额定转速，并将负荷加到额定负荷的过程。在启动过程中，汽轮机各部件的金属温度将发生十分剧烈的变化，从冷态或温度较低的状态加热到对应负荷下运行的高温工作状态，故启动过程实质上是对汽轮机各金属部件的加热过程。1、汽轮机启动速度受以下因素制约：(1)汽轮机零部件的热应力和热疲劳；(2)转子和汽缸的胀差；(3)各主要部件的热变形；(4)机组振动。2、合理启动：合理启动方式即合理的加热方式，使启动过程中机组各部分的热应力、热变形、转子和汽缸的胀差以及机组振动值等维持在允许范围内，尽快把机组的金属温度均匀的提高到工作温度，进入正常运行状态。3、温升率的确定依据：以转子寿命分配方案所确定的寿命损耗率、寿命管理曲线作为依据，按分配给每次启动的寿命损耗，确定部件允许的最大热应力，然后确定部件允许的温升率。4、通过调整蒸汽参数或流量的方法来确保这一温升速度和变负荷率，就能保证汽轮机安全而又快速启动。5、启动停机过程中主要监视蒸汽的温升率、汽缸内外壁温差、法兰内外壁温差、上下缸温差、汽缸的绝对膨胀、转子与汽缸的相对膨胀、轴及轴承振动。一、汽轮机启动方式的分类（一）按新蒸汽参数分类1.额定参数启动在启动过程中，电动主汽门前的新汽参数始终保持额定值不变的启动方式称额定参数启动。这种启动方式启动时间长、节流损失大、热应力大。一般用于母管制机组2.滑参数启动在启动过程中，电动主汽门前的新汽参数随机组转速和负荷的变化而滑升的启动方式称滑参数启动。这种启动方式汽轮机可以充分利用锅炉启动过程中产生的蒸汽进行能量转换，热能和汽水损失较小，经济性好；此外启动时蒸汽流量大，又是全周进汽，使汽缸和转子受热均匀；可以在保证安全的前提下，加快启动速度，缩短启动时间，被大容量机组广泛采用。滑参数启动又可分为真空法和压力法两种：⑴真空法启动。启动时锅炉至汽轮机之间的蒸汽管道上的所有阀门全部打开。启动抽气器，使整台汽轮机和锅炉汽包都处于真空状态。锅炉点火后，产生的蒸汽冲动转子，转子的转速随蒸汽参数的逐渐升高而滑升，使汽轮机带负荷，全部的启动过程都由锅炉控制。此种方式操作简单，但锅炉控制不当时，可能使过热器内的积水和新蒸汽管道内的疏水进入汽轮机，造成水冲击事故。此外，真空法启动时，真空系统庞大，抽真空时间长，且汽轮机的转速不易控制，故目前很少采用。⑵压力法滑参数启动。汽轮机冲转时，主汽门前的蒸汽具有一定的压力（P01MPa)和一定的过热度(50℃以上)。在升速过程和低负荷时采用逐渐开大调节汽门的方法增加进汽量，直至调节汽门全开（或留一个未开）后，保持开度不变。此后增加锅炉负荷，使汽轮机负荷随蒸汽参数的增加而滑增，当主蒸汽参数升至额定值时汽轮机功率也达到额定值。（二）按冲转时进汽方式分类1.高中压缸启动高中压缸启动时，蒸汽同时进入高压缸和中压缸冲动转子。这种启动方式对于高中压合缸的机组，可以使分缸处受热均匀，减小热应力缩短启动时间。2.中压缸启动中压缸启动，冲动转子时高压缸不进汽而中压缸进汽，待转子转速升到2000～2500r/min后，才逐步向高压缸送汽。这种启动方式对控制胀差有利，可以不考虑高压缸的胀差问题以达到安全启动的目的。（三）按控制进汽量的阀门分类1.用调节汽门启动用调节汽门启动时，电动主汽门和自动主汽门全部开启，进入汽轮机的蒸汽流量由调节汽门来控制。这种启动方式可减少蒸汽的节流损失，但冲转时只有部分调节汽门开启，蒸汽只通过汽缸某一弧段，容易使汽缸受热不均匀，各部分温差较大。2.自动主汽门启动用自动主汽门启动时，调节汽门全开，全周进汽，受热均匀；但易造成自动主汽门冲刷，使自动主汽门关闭不严，降低了自动主汽门的保护作用。3.电动主汽门旁路门启动用电动主汽门旁路门启动时，自动主汽门和调节汽门全开，电动主汽门全关，缓缓开启旁路门冲转。这种方式既具有全周进汽，加热均匀的优点，又能避免自动主汽门的冲刷，缺点是操作不灵活。（四）按启动前汽轮机金属温度水平分类1.冷态启动：下汽缸调节级金属温度低于150～180℃以下者称冷态启动。(南汽冷态启动指上缸调节级金属温度低于或小于150度以下）2.温态启动：金属温度在180～300℃之间者称温态启动。3.热态启动：金属温度在300～450℃之间者称热态启动。4.极热态启动：金属温度在400℃以上者称极热态启动。二、压力法冷态滑参数启动基本过程：启动前的准备、锅炉点火与暖管、冲动转子及升速暖机、并列接带负荷。（一）、启动前的准备（1）机组启动前的一般检查。（2）汽水系统检查，检查各系统（主蒸汽及再热蒸汽系统、凝结水系统、给水系统、辅助蒸汽系统、轴封系统、加热器疏水及放空气系统等）的阀门状态，使各阀门处于运行规程要求的开或关的位置。（3）准备充足、合格的除盐水、除盐水箱水位正常，水质化验合格。启动前的准备（4）各油室或油箱油位正常，油质合格。（5）辅助设备及系统的启动1)启动循环水泵；2)启动工业水泵；投入连锁；3)启动润滑油系统、低油压保护投入，启动润滑油泵；4)启动顶轴油泵投入盘车；5)启动EH油泵；投入连锁开关；8）联系启动锅炉或临机送汽至辅助蒸汽母管暖管，暖管结束后投入辅汽系统运行；9）启动化学补充水泵向凝汽补部水至正常水位；10）启动凝结水泵，投连锁开关，凝结水再循环，水质合格后向除氧器上水；11）根据锅炉要求启动给水泵向锅炉上水；12）投入发电机空气冷却水系统；13）锅炉点火前作调节保安系统的静止试验。14）汽机抽真空，锅炉点火。（根据真空上升情况投轴封供汽）15）锅炉起压后，投入高低压旁路系统，配合锅炉升温升压；并进行电动主汽门前的暖管与疏水。（6）汽轮机启动前的试验：1）各泵联锁试验：a.检查泵进口门应在开启状态，出口门在关闭状态。（齿轮泵、螺杆泵、柱塞泵出口门应开启）b.b.将联锁开关放“解除”位置，按“启动”钮，红灯亮，检查空载电流、出口压力、转动方向各处振动、声音均正常。c.c.开启出口门，带负荷运行正常，查电流不应超过额定值。d.d.停泵，电流和出口压力应到零。e.e.两台或三台泵都试转正常后维持一台泵运行。f.f.联系热工解除低水压保护投入备用泵联锁。g.g.捅运行泵事故按钮，运行泵应掉闸，事故喇叭响，备用泵应自启。h.h.试验完毕后用同样方法试验另一台泵。2）.射水泵低水压试验：a.解除射水泵联锁，开启一台射水泵，检查出口门联开。b.投入备用泵联锁，投入低水压保护。c.接通低水压接点，水压低于（）MPa时，备用泵应自启，出口门联开。d.解除联锁，停止运行泵，出口门联关。e.用同样方法试另一台泵。3）凝结泵低水压试验4）冷水泵低水压试验5）冷水箱自动补水试验：当冷水箱水位低至750mm时，发信号自动补水。6）凝汽器水位信号试验：a.此试验可在凝汽器上水时进行，并将自动补水切为手动。b.当水位到750mm时，水位高高报警。c.当水位到700mm时，水位高报警。主机的静态保护试验：1.手打危急保安器或按“紧急停机”按钮试验：a.开启一台EH油泵,开启高压油泵正常后,检查隔膜阀上部油压为0.7MPa。b.联系热工解除低真空、MFT停机保护。c.按转速控制软操盘上的“挂闸”键。红灯亮，脱扣信号灭，中、低压调门开启。d.按“TV控制”键，高调门开启。e.手打危急保安器或按紧急停机按钮，使高、中、低压调门及抽汽逆止门关闭。主机静态保护试验2、低油压联动试验：a.启动交流润滑油泵，检查油压正常。b.启动直流润滑油泵，全面检查正常后，停直流油泵。c.机组挂闸。d.将交直流润滑油泵联锁投入，低油压保护投入。e.将润滑油压力开关表管充压后，关闭来油门，停交流润滑油泵。f.缓慢开低油压试验放油门：a)0.076MPa，低压交流润滑油泵自动投入，确认交流润滑油泵运转正常后，投盘车。b)0.069MPa，低压直流电动油泵自动投入。c)0.021MPa，回转设备的电动机电源切断，停盘车。试验完毕，关闭放油门，开启低油压试验来油门，断开油泵联锁，停交直流润滑油泵。3.EH油压低联泵试验：a.启动一台EH油泵,检查正常后投入备用EH油泵联锁，机组挂闸。b.按20/MPT电磁阀上的“S”按钮或就地打开电磁阀的旁路泄油门，当油压降至11.2MPa时，联启备用泵。c.用同样的方法试另一台EH油泵。d.停EH油泵，油压降至9.3MPa时，机组掉闸。e.试验完毕恢复系统。4.EH油压低9.3MPa试验：a.挂闸，点出AST试验画面，点击“EH油压低”试验键，红灯亮。点出20-1/LPT电磁阀的操作卡，点击“打开”键，当油压降至9.3MPa时，指示灯亮，表明63-1/LP、63-3/LP压力开关中至少有一个动作正常。关闭20-1/LPT电磁阀，压力开关复位，指示灯灭。b.用同样的方法打开20-2/LPT电磁阀，试63-2/LP、63-4/LP压力开关动作是否正常。c.也可就地分别缓慢打开手动泄油门，分别试两组压力开关动作是否正常。如做此试验时想要停机，须投入EH油压低保护后，在就地同时缓慢打开两个手动泄油门（注：两个电磁阀有逻辑关系，不能同时打开）。使两组压力开关同时动作，指示灯亮AST电磁阀动作停机。恢复时，应关闭两个手动泄油门，指示灯灭，按“停机复位”按钮后，才能挂闸。7.AST电磁阀试验：a.弹出AST试验画面，点按“AST试验”按钮，红灯亮。b.点按20-1/AST电磁阀的“S”按钮，弹出操作软操，点按“打开”按钮。若20-1/AST电磁阀动作正常，则63-1/ASP开关闭合，整定值是9.5MPa，指示灯亮。c.点按“关闭”按钮，20-1/AST电磁阀重新带电，20-1/AST电磁阀关闭，63-1/ASP开关打开，指示灯灭。d.试验20-3/AST电磁阀的方法与上述相同。e.试验20-2/AST、20-4/AST电磁阀的方法与试验20-1/AST的方法相同；不同的是20-2/AST、20-4/AST电磁阀若动作正常，则63-2/ASP开关闭合，整定值是4.2MPa，指示灯亮。5.低真空保护试验：试验方法与EH油压低9.3MPa试验相同。当真空降至81.2KPa时，AST电磁阀动作。6.润滑油压低停机保护试验：试验方法与EH油压低9.3MPa试验相同。当油压低于0.048MPa时，AST电磁阀动作。8.OPC电磁阀试验：a.在手动操盘上,将试验钥匙置“试验”位置，且发电机主开关断开。b.主机挂闸，开启高、中、低调门及抽汽逆止门。c.按OPC电磁阀键，灯亮，OPC电磁阀动作高、中、低调门及抽汽逆止门关闭。d.复位OPC电磁阀灯灭，高、中、低调门及抽汽逆止门开启。试验完毕，将钥匙置“投入”位置。将钥匙放“指定”地点。9.轴向位移保护试验：a.挂闸，投入轴向位移保护。b.联系电气合上发电机主开关，联系锅炉投MFT。c.采用热工人员短接信号的方法，试验到AST电磁阀动作，并确认保护定值在规定范围内。d.当轴向位移值达到±1.0mm报警。达到±1.2mm时AST电磁阀动作。e.机组掉闸，“脱扣”灯亮，高、中、低压调门及抽汽逆止门关闭。f.发电机解列主开关掉闸。g.锅炉MFT动作。10.相对膨胀保护试验：a.当相对膨胀为-1.5mm和+7.5mm时报警。b.当相对膨胀为-2.0mm和+8.0mm时停机。c.试验方法与轴向位移保护试验相同。11.转子振动保护试验：a.当转子振动值大于0.127mm时报警。b.当转子振动值大于0.254mm时停机。c.试验方法与轴向位移保护试验相同。12.发电机内部故障保护试验：a.机组挂闸。b.电气“发电机内部故障”接通后，AST电磁阀动作，汽机掉闸，“脱扣”灯亮。13.DEH硬操盘试验：a.试验前做好防止汽缸进水措施。b.机组挂闸，将DEH硬操盘上的钥匙至“手动”位置。c.按高、中、低调门“减”按钮，各门由全开缓慢降至“零”。然后按高、中、低调门“增”按钮，各门由“零”位升至全开。d.试验过程中阀门动作应平稳，不能有跳动爬行现象。e.手动/自动切换试验，应达到无扰动切换，扰动量应小于±1％阀门量程。f.在试验中发现问题，要及时联系热工，并做好记录，试验结束后应恢复原状