温态_热态启动中的最佳温度匹配方式探讨_江宁
锅炉热态 温态 冷态 启动界限
锅炉热态温态冷态启动界限一、概述锅炉是工业生产中常见的设备之一，其主要功能是将水加热成为蒸汽，从而驱动各种设备进行工作。
在使用锅炉时，需要根据不同的工况对锅炉进行启动和停止，这就需要了解锅炉的热态、温态和冷态的概念以及它们的启动界限。
本文将对锅炉的热态、温态、冷态和启动界限进行介绍和分析。
二、锅炉热态、温态和冷态的概念1. 热态锅炉热态是指在正常工作状态下的锅炉操作状态。
在热态下，锅炉内部水温高，蒸汽压力正常，可以正常供应工艺需要的热量和蒸汽。
此时锅炉处于最佳运行状态，能够保证生产的正常进行。
2. 温态锅炉温态是指在长期停机后，但还未完全冷却的状态。
在温态下，锅炉内部的水温降低，但还未降至室温，蒸汽压力也在降低，但还未完全消失。
此时锅炉已经停止运行，但内部仍有余热，需要进行重新启动前的准备工作。
3. 冷态锅炉冷态是指在较长时间停机后，锅炉内部完全冷却、蒸汽压力消失的状态。
在冷态下，锅炉需要进行彻底的检修和保养工作，以确保下次再次启动时能够正常运行。
三、锅炉启动界限1. 热态启动界限在锅炉处于热态时，需要进行启动时，需要注意以下几个界限：（1）水位界限：热态启动时，锅炉内水位必须在正常范围内，过高或过低都会影响锅炉的正常运行。
（2）压力界限：热态启动时，锅炉内蒸汽压力必须在设定范围内，过高或过低都会使锅炉无法正常工作。
（3）燃料界限：热态启动时，燃料供给必须稳定，燃烧过程中产生的各种参数必须在正常范围内，否则会影响锅炉的热态运行。
2. 温态启动界限在锅炉处于温态时，需要进行启动时，需要注意以下几个界限：（1）预热时间界限：在温态启动时，需要对锅炉进行预热，预热时间必须在设计参数范围内，否则会影响后续的运行。
（2）燃料供给界限：温态启动时，需要保证燃料供给跟随预热过程逐步增加，否则会影响后续的运行。
（3）启动后稳定时间界限：温态启动后，需要保持一定时间的稳定运行，以确保锅炉各项参数恢复到热态前的正常范围内。
锅炉热态启动
锅炉热态启动
对于锅炉而言，启动的程序和各阶段的启动要求不受停炉时间的限制，即不论是热炉和冷炉，启动的步骤和要求是一样的。
因此锅炉本身不划分冷态启动和热态启动。
对于汽轮机来说，热状态的汽缸如果按冷态启动时的蒸汽参数进行冲转。
则汽缸不是被加热而是被冷却了。
因此对于不同状态下汽轮机，冲转的参数大不相同。
这就要求锅炉根据汽机的情况提供合格的蒸汽。
热态启动时汽机保持着较高的金属温度，因为汽机的冲转参数是根据汽机调节级金属温度确定的，故锅炉热态启动的主要问题是尽量提高过热蒸汽温度，使蒸汽温度与汽轮机调节级金属温度相匹配。
锅炉热态启动点火前与冷态启动相同，也要进行5分钟吹扫，吹扫的条件与冷态时相同。
当吹扫完成后锅炉点火。
锅炉点火后，为提高过热蒸汽温度，需要增加燃烧率、提高炉膛出由烟气温度，但当再热器内无蒸汽流过时，炉膛出口烟温以要限制在538~C 以下。
一般热态启动时必须投用汽机高、低压旁路，使再热器内有蒸汽流动。
高、低压旁路投入运行后，通过调节高压旁路阀的开度，既能限制过热汽压的升高，又能提高过热汽温。
为减少锅炉启动时的燃油消耗量，锅炉热态启动时可启动一次风机，投入一台制粉系统运行，维持25％MCR的燃烧率，以提高过热汽温。
当_过热汽温满足汽机冲转要求时即可进行汽轮机的冲转操作，在发电机并网后再启动其他制粉系统升负荷。
热态启动时的升压与升负荷操作与冷态启动相同。
温度参数匹配法的方法及原理
温度参数匹配法的方法及原理1.引言概述部分的内容可以如下编写：1.1 概述随着科技的不断发展，温度参数匹配法作为一种应用广泛的方法，在工程领域中得到了广泛的应用和研究。
在许多行业中，准确地控制和调节温度是非常重要的，因为温度是许多物理和化学过程的关键参数之一。
温度参数匹配法提供了一种有效的手段，能够准确地确定温度参数并进行匹配，以实现更加精确和可靠的温度控制。
温度参数匹配法的基本原理是通过测量和分析物体或系统在不同温度下的特性和行为，来确定其温度响应曲线和参数。
这些参数可以包括热传导系数、热容量、传热系数等，通过匹配实际测量数据和理论模型，以最小化其差异，并得到准确的温度参数。
与其他方法相比，温度参数匹配法具有较高的精度和灵活性，能够适应不同物体和系统的温度测量和控制需求。
本文将从温度参数匹配法的基本概念和步骤入手，介绍其原理和方法。
首先，我们将对温度参数匹配法的基本概念进行阐述，包括其定义、作用和应用领域。
然后，我们将详细介绍温度参数匹配法的步骤和原理，包括数据采集、模型建立、参数匹配等过程。
通过实例分析和理论推导，我们将展示温度参数匹配法在实际应用中的优势和效果。
最后，在结论部分，我们将总结温度参数匹配法的优势和应用领域，并展望其未来的发展前景和面临的挑战。
温度参数匹配法在许多工程领域中都有广泛的应用，如能源系统、材料科学、环境监测等，但同时也面临着一些问题，如实验数据的获取和处理、参数模型的建立和验证等。
因此，进一步的研究和改进仍然是必要的，以提高温度参数匹配法的准确性和稳定性。
通过本文的阐述，读者将能够全面了解温度参数匹配法的方法和原理，对其在实际应用中的价值和意义有更清晰的认识。
同时，本文也将为温度参数匹配法的研究和应用提供一定的参考和指导。
1.2 文章结构本文将按照以下结构来论述温度参数匹配法的方法和原理：1) 引言：首先对温度参数匹配法进行概述，介绍其基本概念以及本文的目的。
2) 正文：2.1 温度参数匹配法的基本概念：详细阐述温度参数匹配法的基本概念，包括其定义、作用、相关术语解释等。
M701F4型燃气-蒸汽联合循环机组温态启动过程优化
M701F4型燃气-蒸汽联合循环机组温态启动过程优化以三菱M701F4型燃气-蒸汽联合循环机组为研究对象，通过对机组温态启动部分参数进行优化，实现缩短温态启动时间、提高温态启动经济性的目的，对同类型联合循环发电机组有一定借鉴意义。
标签：M701F4，温态启动，暖机负荷，优化Optimizationof Warm Mode Start-Up Process of M701F4Gas-Steam Combined Cycle UnitLIU Zhongjie（Zhejiang Datang International Shaoxing Jiangbin thermal power generation co.，ltd，Zhejiang Shaoxing，312366）Abstract：MITSUBISHI M701F4 gas-steam combined cycle unit is taken as the research object. By optimizing somefactorsofthewarm mode start-up，the purpose of shortening the start-up time and improving the economy of the start-upprocesscan be achieved，which has certain reference significance for the same typegas-steam combined cycle units.Key words：M701F4，warm mode start-up，warm up load，optimization0 引言燃氣-蒸汽联合循环机组具有启动快速、热效率高、环境污染小等突出优点，近几年在我国得到了快速发展。
同时由于燃气发电价格成本高、电网峰谷差值大等因素，在国内大部分地区尤其是南方地区如广东、浙江的燃气机组多采取两班制运行的方式，启停频繁。
汽机运行问答题及答案
汽机运行问答题及答案1、自动主汽门的作用是什么？答：自动主汽门的作用是在汽轮机保护装置动作后，迅速切断汽源并使汽轮机停止运行。
因此，它是保护装置的执行元件。
2、凝器设备的任务是什么？答：凝器设备的任务是：(1) 在汽轮机的排汽口建立并保持高度真空。
(2) 把汽轮机的排汽凝结成水，再由凝结水泵送至除氧器，成为供给锅炉的给水。
此外，凝汽设备还有一定的真空除氧作用。
3、凝汽器为什么要有热井？答：热井的作用是集聚凝结水，有利于凝结水泵的正常运行。
热井贮存一定数量的水，保证甩负荷时不使凝结水泵马上断水。
热井的容积一般要求相当于满负荷时约0.5～1min内所聚集的凝结水流量。
4、除氧器的作用是什么？答：除氧器的主要作用就是用它来除去锅炉给水中的氧气及其它气体，保证给水的品质。
同时，除氧器本身又是给水回热加热系统中的一个混合式加热器，起了加热给水，提高给水温度的作用。
5、什么是离心泵的并联？答：两台或两台以上离心泵同时向同一条管道输送液体的运行方式称为并联运行。
6、给水泵的作用是什么？答：供给锅炉用水的泵叫给水泵。
其作用是连续不断地可靠地向锅炉供水。
7、给水泵为什么要装再循环管？答：给水泵在起动后、出水阀还未开启时或外界负荷大幅度减少时(机组低负荷运行)，给水流量很小或为零，这时泵内只有少量或根本无水通过，叶轮产生的摩擦热不能被给水带走，使泵内温度升高。
当泵内温度超过泵所处压力下的饱和温度时，给水就会发生汽化，形成汽蚀。
为了防止这种现象发生，就必须使给水泵在给水流量减小到一定程度时，打开再循环管，使一部分给水流量返回到除氧器，这样泵内就有足够的水通过，把泵内摩擦产生的热量带走，使温度不致升高而使给水产生汽化。
总的一句话，装再循环管可以在锅炉低负荷或事故状态下，防止给水在泵内产生汽化，甚至造成水泵振动和断水事故。
8、汽轮机启动操作可分为哪三个阶段？答：汽轮机启动过程可分为下列三个阶段：(1) 起动准备阶段。
(2) 冲转、升速至额定转速阶段。
汽轮机温态启动的要求
汽轮机温态启动的要求
汽轮机温态启动，这可不是一件简单的事儿啊！就好像一场精心准备的演出，每一个环节都得恰到好处。
温态启动前，得像给运动员热身一样，对汽轮机进行全面细致的检查。
各个部件都得处于最佳状态，这可不是开玩笑的！油系统得顺畅，不能有丝毫堵塞，不然就像人的血管出问题一样麻烦。
调节系统也得灵敏可靠，可不能关键时刻掉链子啊。
当一切准备就绪，就像火箭发射倒计时一样激动人心。
蒸汽慢慢进入汽轮机，这时候就得小心谨慎了，不能太急也不能太慢。
太快了，就像猛地给人灌一大口水，容易呛着；太慢了，又达不到效果。
这蒸汽的参数可得把握得死死的，压力、温度都得刚刚好，这可需要真功夫啊！
启动过程中，要时刻关注汽轮机的动静，稍有异常就得赶紧采取措施。
这就好比开车的时候，要时刻留意路况一样。
听一听声音，看一看仪表，任何细微的变化都不能放过。
要是有个小毛病没发现，那后面可就麻烦大了。
而且啊，温态启动还得考虑到机组的热应力。
这就像人不能一下子从极冷的地方到极热的地方，得有个适应过程。
不然机组也会“生病”的呀！得让它慢慢地升温、升压，给它足够的时间来适应。
再想想，这汽轮机就像一位忠实的伙伴，你对它好，它就会好好为你工作。
你要是对它马虎，它说不定啥时候就给你撂挑子。
所以说，温态启动的要求可不能马虎啊！这关系到整个机组的安全运行，关系到生产的顺利进行。
总之，汽轮机温态启动绝对是一项需要高度重视和精心操作的工作。
每一个细节都关乎成败，每一个步骤都不容有失。
只有这样，才能让汽轮机欢快地运转起来，为我们创造价值啊！。
燃机电厂启动过程分析及优化措施
燃机电厂启动过程分析及优化措施摘要：通常情况下，我国都是以煤电为主的火电，但是这种方式对环境的污染比较严重，并且与现代社会的可持续发展理念不符合。
燃机电厂采用更加环保的方式来开展工作，对燃机电厂工作过程等相关问题进行分析。
鉴于此，本文就燃机电厂启动过程分析及优化措施展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。
关键词：燃机电厂；启动过程；优化措施1.燃机电厂启动的过程机组的常规启动一般分为冷态启动、温态启动和热态启动三种状态。
以汽轮机高压内缸内壁金属温度为划分主要依据：金属温度低于200℃为冷态启动、高于380℃为热态启动、介于之间为温态启动。
1.1启动设备图1为机组冷热态启动过程中汽轮机部分主要管路与设备。
给水自余热锅炉中吸收燃气轮机烟气中余热形成主蒸汽，主蒸汽在汽轮机系统中主要存在3条运行路径：1）机组正常运行时，主蒸汽经高压主汽门与高压调门进入汽轮机做功，将热能转换成电能，部分蒸汽于汽轮机九级抽出进入抽气供热管道提供所需品质热源供给热网用户；2）机组正常启动或紧急工况时，高压主蒸汽经高压旁路减温减压站后直接排入凝汽器；3）机组正常运行中，当抽气供热能力难以满足热网调控要求，主蒸汽经减温减压装置后直接进入供热母管，提高供热能力，满足热网需求。
机组运行过程中，三条主蒸汽运行路径视情况互相配合切换，保证机组正常与安全运行，满足电网热网需求。
为协调汽轮机温度匹配，改善联合循环机组启动条件，加快机组启动时间，每台机组配备一套100%容量的汽轮机高压旁路系统。
高压旁路可使蒸汽不进入汽轮机高压缸而直接排入凝汽器，实现锅炉汽温、汽压与汽轮机的相对独立，保证二者良好的协调与综合，有利于单元机组的启动，也使机组运行具有很好的适应性，保证启、停工况时的正常工作，并能在负荷急剧变动时起重要的保护作用。
减温减压器装置，顾名思义，就是将进入的蒸汽压力和温度，通过减压和减温机构，降低到使用所需之蒸汽参数。
本燃气蒸汽联合循环机组中汽轮机旁路管路与高压直供汽管路均采用德国宝马阀公司的BMF-1型减温减压阀。
汽轮机冷热态启动
汽轮机冷热态启动相关知识
1、汽轮机热态启动的金属温度水平是如何划分的?
金属温度低于150℃～180℃者称为冷态启动;金属温度在180℃～350℃之间者称为温态启动;金属温度在350℃以上者称为热态启动。
有时热态又分为热态(350～450℃)和极热态(450℃以上)。
2、热态启动应具备的条件是什么?
上、下缸温差在允许范围内;大轴晃度不允许超过规定值;启动参数的匹配要符合规程要求;润滑油温不低于35～40℃;胀差应在允许范围内。
3、汽轮机热态启动应注意那些问题?
汽轮机的热态启动是在盘车连续运行前提下先送轴封汽，后抽真空，且轴封供汽温度应根据转子表面和汽缸温度水平及胀差确定;热态启动时应加强疏水，防止冷水冷汽进入汽缸，真空应适当保持高一些;热态启动时，法兰螺栓加热装置的投入，要根据汽缸的温度水平而定;根据高压缸调节级金属温度在热态启动曲线上确定汽轮机冲转参数、初负荷(系指高压缸调节级汽温与金属温度不匹配度低于精确匹配线以下所确定的最低负荷)、5%额定负荷保持时间及其升速率，注意汽轮机高压缸调节级蒸汽温度与其金属不匹配度须在-56～111℃之间;主蒸汽温度要在最低过热度为50℃的情况下向汽轮机送汽，主汽阀前蒸汽参数应处于主汽阀启动蒸汽参数曲线所示的标有在切换转速下、主汽阀进口的最低汽温的曲线上;热态启动的冲转及带负荷方式与冷态启动相同，但要求顺利迅速地进行;机组升负荷过程中，要密切注意主蒸汽温度、胀差、缸胀和机组的振动情况，主蒸汽温度的剧烈变化对汽轮机的一切运行状态都可能造成严重后果。
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在汽温上升速度较慢的情况下, 为了满足正温 差启动的要求, 汽轮机在进行温、热态启动时, 不得 不在锅炉点火后等待很长时间, 降低了机组的可用 率。另外这段时间锅炉负荷低, 需要烧油或烧油助 燃, 也降低了机组的经济性。 3. 2 新汽温度升高得过多
在锅炉点火后等待再热汽温上升到满足中压缸 正温度匹配要求的时段内, 因锅炉压 力低, 蒸 发量 小, 不少电厂不敢使用新汽减温器, 怕新汽带水; 又 怕降低了新汽温度, 亦将降低经旁路进入再热器前 的汽温, 不利于提升再热汽温, 所以新汽温度上升很 快。新汽温度上升过多, 会使新汽进入汽缸后的正 温度匹配过大, 一来对转子造成热冲击; 二来迅速加 热了转子, 而汽缸的加 热滞后, 引起高压缸差 胀增 大, 给升速升负荷造成困难。 3. 3 新汽与再热汽温差加大, 高中压合缸机组分隔 板变形过大
由于再热汽温上升较慢, 在等待其上升期间新 汽温度仍在快速上升, 使新汽及再热蒸汽的温差增 大。对高中压合缸汽轮机, 当新汽与再热汽温度相 差过大时, 会使外缸及转子在轴间有一较大的温差, 尤其在高中压缸之间的分隔板两侧的温差较大时,
可能造成分隔板挠曲变形, 引起中间汽封的碰磨, 影 响安全。 3. 4 中压缸进汽后缸内汽温上升幅度较大
本文通过理论分析、仿真计算及试验研究, 认为 在温、热态启动时, 小幅度负温度匹配启动是一种切 实可行、安全可靠、经济性较好的启动方式。
2 温差匹配的定义
国内机组在汽轮机启动时 一般要求 50 e 正温 度匹配, 目的是使启动过程中转子表面保持压应力。 一般认为启动时转子表面保持压应力, 有利于转子 的安全。
所谓正温差, 就是蒸汽在经过主汽阀, 调节阀节 流, 经过高压缸的调节级或中压缸第一级温降后的 汽温仍稍高于当时的转子表面温度。在高出一定数 值情况下的启动方可称为正温度匹配启动。文中所 说的温度匹配均指蒸汽接触到缸内金属时汽温与缸 壁或转子表面的温差。
3 正温差匹配启动的困难
汽轮机在温、热态启动时, 要求 50 e 正温度匹 配虽有一定的优点, 但在实际应用中常会遇到的一 些困难。
进汽前暖管时, 热再热管上位于低压旁路入口 后的管段仅凭中联门前疏水管放汽暖管, 往往加热 不足, 中联门前汽温上升比再热器出口慢得多。故 等待时间较长时, 中联门前的汽温比再热器出口低 很多, 有些厂高达 130 e 。
如果在 中联门及 导汽管的冷却, 温度较低; 随即流量增大, 管道造成 的温降变小( 每 1 kg 蒸汽分到的散热量变小) , 同时 管道被迅速加热, 吸热减少, 中压缸进口汽温又会很 快升高。有些机组在这 一阶段汽温上 升率会高达 4. 5 e / m in, 幅度达 180 e , 引起中压转子的较大热 应力及寿命损耗。
第 19 卷 第 9 期 1999 年 9 月
中国电机工程学报 Pro ceedings of the CSEE
Vol. 19 No. 9 Sep. 1999
温态、热态启动中的最佳温度匹配方式探讨
江 宁 曹祖庆
东南大学动力系, 210096 南京
DISCUSSION OF THE OPTIMUM TEMPERATURE MISMATCH FOR HOT TURBINE START UP
KEY WORDS temperature mismatch; start- up; thermal s t res s
摘要 分析了汽轮机启动过程中不同汽温匹配的优缺点, 以 求找出一种 汽轮 机启 动时 较为 安全 经 济的 温度 匹配 方 式。 通过理论分析、一维差分仿真计算及对现场试验数据 的二维 有限元计算, 证明了在温态及热态启动中的最佳温度 匹配是 小幅度的负温度匹配。这种 方式有 助于减 小启动 过程 中转 子的热应力 及寿命损耗、缩短 启动时 间、克 服正温 度匹 配造 成的诸多问题, 且不会影响机组的安全性。其存在的 缺点可 以克服。小 幅度负温度匹 配是一种 切实 可行、安全 可靠、优 点突出的启动方式。
in the normal star-t up and shu-t down process
b b
a e ec
c cc
ac a ac c a ec e
d
d
图 2 对 应于负温差启停过程的转子表面应力变化过程
Fig. 2 The varying process of rotor. s surface
stress of in the steam temperature mismatch
根据 Manson 公式[ 1] , 可以估计这个应 力循环 的幅度。由于在冲转初期参数低, 转速低, Bi 数低, 故产生的应力也较低。以国产 125 MW 机组中压缸 为例, 当温度负匹配每增加 1 e 时, 则冷冲击应力增 加 1. 49 M Pa; 当负温度匹配达到 30 e 时, 则启动初 期的拉应力幅值可达到 45 M Pa。也就是说, 小循环
图 1 表示了对应于温态启动、带稳定负荷运行、 降负荷停机过程的转子表面应力变化过程。图 2 表 示的是对应于小幅度负温度匹配启动过程的转子表 面应力变化过程。由图可见, 当采用负温度匹配启 动时, 转子表面在启动时先会出现较小的拉应力, 然 后再转为压应力。
b b
c
ac a ac c
a
d
d
图 1 对应于普通启停过程的转子表面应力变化过程 Fig. 1 The varying process of rotor. s surface stress of
上述困难都是由于要求汽轮机在热态下采用正 温度匹配启动造成的, 如果允许汽轮机在热态启动 中采用小幅度负温度匹配启动, 这些问题都将得到 缓解或解决。
小幅度负温度匹配有以下优点: 1) 等待汽温上升时间较短, 锅炉耗油量减少。 2) 由于等待时间短, 新汽温度升高较少, 与再热 汽温温差减小, 减小了高压缸的热冲击和高中压合 缸机组的中间分隔板变形。 3) 减小了进汽时再热器出口与中联门前汽温之 差, 降低了进汽后中联门前再热汽温快速上升的幅 度和速度。
Jiang Ning Cao ZuQing Southeast University , Nanjing, 210096 China
ABSTRACT T his paper analyzes the mer its and defects of different mismatch mode of steam temperature in the processes of hot tur bine start up in order to find out a safe and economic steam temperature mismatch mode in steam turbine. s start- up. T he small latitude neg ative steam temperature mismatch is proved to be the best one in ther mal state star tup , by theor etic analyze method 、one dimensio nal differ ence method 、finite element analy ze method and practical exper iment. While starting up in this mode, the thermal stress 、cy clic life expend and the star-t up time can be reduced, the problem caused by passive steam temperature mismatch mode can be solved or deadened , and the safety of the tur bine can also be ensured. T he defect of t his mode can be o ver come. At last, we get the conclusion that t his start- up method is safe 、reliable and effective.
star-t up and shu-t down process
疲劳寿命算法要将应力波动根据应力应变循环
历程分割成不同大小的应力循环, 然后分别计算其
寿命损耗。图 1 及图 3 给出了对启停过程的应力变
化用流雨法划分的应力循环结果。对于典型启动停
机过程的分割结果是启动时的最大压应力到停机时
的最大拉应力为一个循环 a- b- c-d, 而负温度匹配启 动过程还要再叠加一个小的应力循环 a- e- ec, 对应于 启动初期转子表面从拉到压的过程。
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中国电机工程 学报
第 19 卷
3. 1 等待汽温上升时间过长 新汽或再热汽进入汽缸内部与转子接触前, 由
于各种原因, 将产生一定程度的温降。在蒸汽接触 到汽缸内壁或转子表面时, 温度已经低于汽缸入口 汽温。这是由于:
¹ 主汽阀、调节汽阀、中联门、导汽管等质量小, 表面积大, 在停机后冷却较汽缸快, 温度低于缸温; 在启动前暖管时又不能得到很好的预热。蒸汽流过 这些低温部件时将被冷却。 º 蒸汽在进入汽缸前, 经过半开的阀门有节流, 使汽温下降。 » 新汽或再 热汽在接触到缸壁或转子表面之前, 需要经过调节 级或中压第一级喷嘴, 总有一定的焓降, 使汽温进一 步降低。