汽轮机运行课件

机组的优化启停和强制冷却
汽轮机停机后的强制冷却
汽轮机停机后可通过蒸汽或空 气作为冷却介质进入汽轮机，进行 强制冷却汽轮机汽缸和转子。
汽轮机的快速冷却
停机后汽轮机快速冷却的方法： 一、蒸汽顺流冷却
锅炉滑参数停炉后，利用锅炉余热， 同时向锅炉底部联箱供加热蒸汽以维持 锅炉汽压，保持汽轮机以500r/min左右 的转速继续空转，以便冷却汽轮机金属， 到蒸汽不能加速金属冷却时打闸停机。
2.定时巡回检查各设备、系统的严密 性；各转动设备的电流，出口压力， 轴承油温，润滑油量、油温及汽轮机 振动状况；各种信号显示、自动调节 装置的工作是否平稳灵活；保持设备 系统清洁完整。
3.按运行规程的规定或临时措施，做 好保护装置和辅助设备的定期试验和 切换工作，保证它们安全、可靠地处 于备用状态。 4.除了每小时运行记录外，还必须填 好运行交接班日志，全面详细地记录8 小时值班中出现的问题。
汽轮机的启动
冷态启动
当汽轮机启动前，高压汽 缸调节级汽室处的金属温度低 于它维持空转的金属温度时， 称为冷态启动。
热态启动
当汽轮机启动前，高压汽 缸调节级汽室处的金属温度高 于它维持空转的金属温度时， 称为热态启动。
汽轮机的启动
热态启动又分为
150～350℃为温态 350～450℃为热态
450℃以上为极热态
汽轮机运行讲义
主讲 赵德友
汽轮机的启动与停机
知识面
汽轮机的启动
汽轮机的停机 机组的优化启停和强制冷却 国产大型机组的运行特点
知识点 汽轮机的启动
汽轮机启动方式的划分
汽轮机启动的主要程序
汽轮机的启动
将汽轮机从静止状态加速到额定转 速，并将负荷逐渐增加到额定负荷的过 程，称为汽轮机的启动过程。
汽轮机的启动过程实质上是对汽轮机各 金属部件的加热过程。
运行中的参数监视
汽轮机运行中的主要监视 项目，除汽温、汽压及真空外， 还有监视段压力、轴向位移、 热膨胀、转子和轴承振动以及 油系统等。
负荷与主汽流量的监视
机组负荷变化的原因有两种：一 种是根据负荷曲线或调度要求由值班 员或调度员主动操作；另一种是由于 电网频率变化或调速系统故障等原因 引起。
负荷与主汽流量的监视
六、压缩空气导入汽缸快冷
这是AA（阿尔斯通公司）公司提供 的系统。高中压上、下汽缸上各有一只空 气喷嘴导入洁净并预热过的空气，由高中 压缸排汽管及轴封排出。对双层汽缸而夹 层冷却难以保证的机组，这种冷却方式十 分有效。
总结
汽轮机快速冷却，不但能明显缩短 检修期，还可在强迫停机时汽机快冷后 配合停机进行设备缺陷排除工作，使设 备可靠运行，其收益难以用数字计算。 我国300MW机组，尤其是国产300MW 机组，通流部分腐蚀十分严重，一种好 的快速冷却方法还具有很好的防腐作用， 能减缓汽轮机的腐蚀。
汽轮机的停机
汽轮机停机的主要程序 停机前的准备工作
减负荷
解列发电机及转子惰走
机组的优化启停和强制冷却
机组的优化启停 在保证机组零部件应力、胀差等 指标不超限的条件下，使机组启动时 间最短，启动损耗最小。 机组启动过程，实质上是个升温 过程，它由升温速度和升温幅度决定。
机组的优化启停和强制冷却
汽轮机停机后的强制冷却
汽轮机的启动
按启动过程中新汽参数是否变化分 额定参数启动 滑参数启动 按汽轮机启动前的汽缸金属温度高低分
冷态启动
热态启动
额定参数启动
若启动时，电动主汽阀前的新汽 参数在整个启动过程中始终保持额定 值不变，这种启动方式称为额定参数 启动。
它适用于母管制供汽的汽轮机。
滑参数启动
若启动时，电动主汽阀前的新汽 参数随转速、负荷的增加而升高， 这种启动方式称为滑参数启动方式。 它适用于单元制供汽的汽轮机。
汽轮金属温度在较高的水平，在停机过 程中主蒸汽温度只有少许变化，主 要通过降低主汽压力的办法来减负 荷，负荷减到一定数值后，打闸停 机。
汽轮机的停机
正常停机 汽轮发电机组根据电网调度的停机。 事故停机 如因电网或设备事故，机组不能正常 运行的被迫停机称为事故停机。
四、压缩空气快冷
冷却方式也有顺流和逆流两种方式。 顺流时，压缩空气由高中压缸进汽管导 入，经高中压缸排汽管或排汽管排出， 另有一路经法兰螺栓调温联箱、法兰后 排出。冷却时，压缩空气自高温区引入， 引起热冲击的可能比逆流冷却大，尤其 是主蒸汽管正对疏水管口处及疏水管根 部更加敏感。
逆流冷却时从高压缸排汽逆止 门前导入压缩空气（另有一路压缩 空气供法兰螺栓冷却），由高压缸 外缸疏水、防腐门、第一轴封腔室 排出；中压缸则仍用顺流冷却，空 气经再热器进入中压缸，然后经凝 汽器或抽汽管疏水排出。
汽轮机的正常运行 与维护
前
言
汽轮机正常运行中的维护，是 保证安全经济发供电的重要环节之 一。汽轮机运行值班员应高度负责， 认真、仔细、正确地执行规程，随 时监视，定时巡回检查，认真操作， 合理调整，对运行与备用中的设备 要进行定期试验和切换。
汽轮机正常运行中的维护
运行人员的基本工作
1.通过监盘，定时抄表，对各种表计 的指示进行观察、对比、分析，并做 必要的调整，保持各项数值在允许变 化范围内。
因为机组的启动过程是一个加热过 程，不允许汽缸金属温度下降。如 在热态启动中新蒸汽温度太低，会 使汽缸、法兰金属产生过大的应力， 并使转子由于突然受冷却而产生急 剧收缩，高压胀差出现负值，使通 流部分轴向动静间隙消失而产生摩 擦，造成设备损坏。
汽轮机启动的主要程序
启动前的准备 暖管 冲动转子及升速暖机 并列带负荷
知识点
汽轮机的停机
汽轮机停机方式的划分 汽轮机停机的主要程序
汽轮机的停机
汽轮机从带负荷的正常运行 状态转到静止状态的过程称为汽 轮机的停机。
正常停机：汽轮发电机组根据电 网调度的停机。 事故停机：如因电网或设备事故， 机组不能正常运行的被迫停机称 为事故停机。 停机过程实质上是汽轮机各金属 部件降温的冷却过程。
二、蒸汽逆流冷却
利用外来汽源（如邻机抽汽或启停辅 助用汽等）对汽轮机进行冷却。经过调温 后的外来蒸汽分三路：一路由高压缸排汽 逆止门前进入高压缸，经高压调速汽门和 主汽门后由防腐门、经夹层到高压缸外缸 疏水门、经汽封由第一室排出；第二路经 汽缸、法兰螺栓调温联箱冷却法兰；第三 路由高压缸排汽逆止门进入中压缸，排向 凝汽器。
汽轮机的热态启动条件
（3）新蒸汽温度和再热蒸汽 温度，应分别高于对应的汽 缸金属温度50~80℃。
汽轮机的启动
热态启动时，为什么要求新蒸汽温度高 于汽缸温度50～80℃？
机组进行热态启动时，要求新 蒸汽温度高于汽缸温度 50 ～ 80℃。 可以保证新蒸汽经调节汽门节流， 导汽管散热后进入相应汽缸后的蒸 汽温度仍高于汽缸、转子的金属温 度。
汽轮机的启动
启动前的准备 作好启动前的准备工作是是 实现安全启动和缩短启动时间的 重要条件。启动前的准备项目有 很多，运行规程中有详细规定。
汽轮机的启动
暖管 就是新蒸汽逐渐加热电动主汽阀前 的蒸汽管道。 暖管时要控制蒸汽温升速度，温升速度 过慢将拖长启动时间，温升速度过快会 使热应力增大，造成强烈的水击，使管 道振动以至损坏管道和设备。所以一定 要根据制造厂规定，控制温升率。
三、抽真空冷却
抽真空冷却汽轮机的方法有顺流和逆 流两种。顺流时，空气借助凝汽器真空经 汽轮机进汽管进入汽缸后，由高压缸排汽 逆止门前疏水管进入凝汽器，另一路进入 法兰调温联箱后经法兰排到凝汽器，这种 方法在空气吸入口要防止产生过大热冲击， 冷却速度也较慢，但方法简单，不需改变 系统就能实现。
逆流冷却时，空气由凝汽器汽 侧人孔门进入后，由高中压缸夹层联 箱及法兰调温联箱进汽管抽出。用空 气冷却汽轮机时，冷却速度可由真空 调节。因凝汽器有真空，故需送温度 与汽缸温度温度匹配的轴封汽，这种 方法冷却速度较慢。
汽轮机的停机
按停机过程新汽参数是否变化分
额定参数停机
滑参数停机 按停机原因分 正常停机 事故停机
汽轮机的停机
额定参数停机 采用关小调节汽门的办法，逐渐 减小机组负荷而停机，主汽门前的蒸 汽参数保持不变。这种方法的停机， 汽缸内蒸汽温度的降低靠调节汽门节 流来实现，因此不能使汽轮机零部件 的温度降低到较低的水平，而且这种 停机方式也是不经济的，大型汽轮机 一般不采用这种停机方式。
汽轮机的启动
升压暖管
是逐渐提高蒸汽的压力和温度，直 至蒸汽参数达到额定值止，一般要求高参 数汽轮机不超过3~5℃/min，升压暖管时 随汽压升高，应将管道疏水门逐渐关小， 当蒸汽管道末端的蒸汽温度升至比额定压 力下的饱和温度高70~100℃时，即可只保 持管道末端的一个疏水门稍开，其它疏水 门均关闭。定压后全开总汽阀并关闭其旁 路门。
汽轮机的停机
滑参数停机 在停机过程中，保持调节汽阀全 开，采用逐渐降低新汽参数的方法进 行减负荷，最后断汽停机。
滑参数停机 有时是为了保证汽轮机金属 部件达到希望的温度水平，如： 为了两班制调峰。机组可按滑参 数停机的方法将金属部件温度降 至350~450℃，这样机组再次启 动时可缩短启动时间，减少启动 损失。
汽轮机的启动
暖管分
低压暖管 升压暖管
汽轮机的启动
低压暖管 是采用低压力、大流量的蒸汽来加热 管道。汽压由主汽阀的旁路阀控制，一般 维持在5~6绝对大气压。管道内壁的温升 速度一般控制在5℃/min,这样可使管道在 开始暖管阶段只承受温度变化，不承受压 力变化，从而管道能被均匀加热而不致产 生过大的温差，保证管道及附件的安全、 可靠。当管壁温度升至低压暖管的蒸汽压 力下所对应的饱和温度时，低压暖管即可 结束。
五、鼓风逆流冷却
这是ABB公司配套提供的系统。采用压头为 10~20kPa的鼓风机，在停机约4h后向高中压缸排 汽管道送风（不预热），经高中压缸进汽端汽缸上 加平衡块用的手孔及高中压调速汽门导汽管上的疏 水管排气，冷却速度可达12℃/h。这种系统风量大 （一台350MW机组的冷却风量90m³ /min），有法 兰加热装置的机组，冷却速度会受法兰牵制，没有 法兰加热装置的机组冷却效果较好。据ABB公司资 料，24h可将500 ℃ 的汽缸冷却到200 ℃ ，冷却到 150 ℃ 只需30h。