论300MW汽轮机组快冷装置的应用

学 术 论 坛
论 ３０ ０ＭＷ 汽轮机组 快冷装置 的应用
广东省湛 江电力有限公 司运行部 刘邦杰
随 着我 国 电力 工 业 的 发ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ展 ， 市 居 民的 用 电 量 也 日益 增 大 ， 城 这 就 使 得 电 厂对 大 容 量 汽 轮 机 组 的 需求 越来 越 高 ，对 汽 轮 机 组 运 行 中的 经 济性 和安 全 性 也 提 出了 更 高 的 要求 。笔 者从 自身 工 作 出发 对 ３０ ０ ＭＷ 汽 轮 机 组 快冷 装 置 的应 用 进 行 系 统 的 分 析 的论 述 。
所 区别 的 。 近 年来 汽轮 机 汽 缸 的 保 温 材 料 和保 温工 艺 制 作 水 平 不
较低 。 只适 合 停 机 后 的 机 组 冷 却 。最 后 是 采 用 的 方 法 是空 气 冷 却 ， 也 是 最 普遍 和最 常用 的一 种 方 法 。主 要 是 利用 空 气 在 汽 轮 机 内 部
三种 。首 先 是 采 用 本 机 自身 的蒸 汽 进 行 冷 却 ，其 冷 却 效 果 较 为 突
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确保 设 备 的安 全 性 ， 主要 是 空 气 与 流 过 金 属 表 面 的温 度 减 小 了 ， 当 两 者 温差 出现 瞬 间 过 大 时 ， 至 于 引 起 金 属 表 面产 生 急 剧 冷 却 ， 不 而
产 生过 大 的热 应 力 。
行 。 次 是 利 用 压缩 空气 并 进 行 电加 热 把 介 质送 入 汽 缸 进 行 冷 却 ， 其 其 优 点 主要 是 可 以控 制 冷 却 空气 的温 度 ．并 可 以 对 汽缸 内 的各 种
出， 主要 是 由 于蒸 汽 的 比热 容 大 ， 流 过 程 中 的放 热 过 程 较 大 ， 对 在
冷 却过 程 中 导人 大 量 的降 温 蒸 汽 进 行快 速 制 冷 。在 冷 却 时一 定 要 按 着技 术指 标 进 行 控 制 ：法 兰 沿 宽 度 的逆 温 差 ，冷 却 时 的 降温 速
因不 具 备 顺 流 冷 却 的 均 匀性 优 点及 进 气 区无 现 成 的 金 属 温度 监 视 测 点， 因此 不 便 于 及 时 监 视 及 调 节 。通 过 理 论 和 实 践 证 明 ， 为 顺 认 流 冷 却 比较 方便 ．而 汽 缸 的热 冲 击 风 险 因 空气 已在 阀 门及 导 汽 管 中吸 热 ， 度 已升 高 ， 只 要 控 制 得 当是 完 全 可 以 防止 的 。 温 故
断提高 ， 由于 大 型 的 汽 轮 机组 冷却 速 度 较 慢 ， 靠 自然 冷 却 来 进 行 依
降温 非 常 浪 费 时 间 ， 就 为快 冷装 置 的应 用 提 供 了条 件 ， 过 快 冷 这 通 装 置 的 运 行 可 以节 约很 多时 间 ，为 汽 轮 机 组 的 维护 与故 障检 修 提 供 了时 间 上 的保 障 ，快 冷 装 置 的 介 质 主要 是 以 空气 或 蒸 汽 为 主要 介质 ， 要是 以蒸 汽来 进 行 冷 却 ， 作 系 统 相 对 较 为 复 杂 ， 安 全 系 操 切 数 没 有 保 障 。 采用 空 气进 行 冷却 可 以降 低 缸 内 温 度 ， 且 还 可 以 若 并
机 的正 常 滑状 态 ． 轮 机组 金属 部 件 温 度 一 般 在 ４０度 左 右 ． 采 汽 ０ 而 用 快 冷 装 置进 行 停 机 冷 却 ， 温度 可达 到 ３ ０度 以下 。 ０ 在汽 轮机 组 负 荷 为 ８ ＭＷ 时 ， 低 主 蒸 汽 温 度 降 低 到 ３ ０度 ， 热 度 ７ ０ 最 ２ 过 ０度， 轮 汽 机 不 会 产 生进 水 的危 险 。 采 用 蒸 汽 制冷 时 ． 要 的关 键 因素 是 调 在 主 控 好 蒸 汽 的压 力 ， 温 度 下 降 的速 度 ， 控 制 不 当 ， 造 成 温 度 回 和 如 会 升 ， 下 缸 的 温度 比例 增 大 ， 得 强 制 冷 却 失 败 。压 缩 空 气 冷 却 进 上 使 入 汽 轮机 采 用 顺 流 方 式 。压 缩 空 气 在 汽 轮 机 内部 流 动 与 汽 轮 机 工
＇ 一 、 汽轮机快冷装置的原理
汽 轮 机 组 的 快 冷 装 置 的作 用 主要 是 降 低 汽 轮 部 件 的 温度 。 实 际 运行 过 程 中 由于 汽 轮 机组 频 繁 启 动 或 机 组 工 作 负 荷 较 大 时 蒸 汽
剧烈变化 ， 起汽轮机组部件 温度过高 ， 而产生较 大的热应力 ， 引 从
的 通 流 部 分 热交 换韵 过 程 进 行 冷 却 。利 用 空气 冷 却 时 其 空 气 量 及 放 热 系 数 都 远小 于蒸 汽 ， 此 热 冲击 对 汽 轮 机 本 身 是 没有 危 害 的 ， 因 利 用 空 气 冷 却停 机 后 的汽 轮 机 比较 安 全 。 气 冷 却 有 两 种方 式 ， 空 首 先 是 利 用 抽 汽 器 抽 出空 气 ， 立 一 个 真 空 ， 建 空气 自然 进 入 汽 轮 机 ， 排 向 低 压 缸 ，通 过 主 汽 门前 后 的 疏 水 管 道排 向凝 汽 器 。此 方 法 冷 却， 汽缸金属温度低 于 ３ 在 Ｏ ３０度 。 组 连 续 盘 车状 态 下 进 ５ 机
温 度 状 态 进 行 调 节 冷 却 ．但利 用 此 种 方 式 进 行 冷 却 需要 进 行 管 道 改 造 和 连 接 、 置专 用 装 置 、 加 费用 。该 方 式 也 可 以采 用 顺 流 和 购 增
－ 二 、 快冷装置的冷却分析
以某 电厂 ３ ０ Ｗ 汽 轮 机 组 为 例 ． 在采 用 蒸 汽 强 制 性 冷 却停 ０Ｍ 机 时 与一 般 的 停 机 数 据 进行 对 比 ，其 主要 的不 同点 是 蒸 汽 的 强制 冷却 时是 在 高 负 荷 下进 行 的 强制 冷 却 ，而 在 低 负 荷 下 汽 轮 机 组需
度 ， 温 过程 中 的负 荷 率 ， 恒 以及 缸 的负 胀 差 。 自身 蒸 汽 降温 的过 程 易受冷却汽量的限制 ． 降温后期 ． 在 由于 汽 量 的 原 因致 使 冷 却 的 效
果 达不 到要 求 ， 于 ３ ０ Ｗ 汽 轮 机 组 要 求 降 低 到 １０度 ， 压 力 对 ０Ｍ ５ 而 在 ５０ ａ ６０ ａ 温 度 超 过 ３ ０度 以 上 ． 温 效 果 不理 想 。其 ． ＭＰ 一 ． ＭＰ 时 ０ 降 次 是 采 用 相 邻 机 组 的 低 温蒸 汽来 进 行 冷 却 。冷 却 时机 组 的转 速 要 在 １０ ２０／ ｎ进 行 逐 步 的 降温 ， 用 相 邻 机 组 蒸 汽 降 温 时 要 注 ０—０ｒ ． ｍｉ 采 意检 查 大 轴 的晃 动 幅 度 ． 中压 缸 的 金 属 温 度 ， 类方 法 的利 用 率 高 此
这 时就 需 要 快 冷 装 置 为 汽 轮 机 降温 。快 冷 装 置 主 要 是 向 汽 轮 机 汽 缸 内导 入 适 宜 压 力 和 冷 却 介 质来 进 行 降 温 的 ，这 类 强 制 性 的 冷却 被称为快冷 ， 而通 过 自然 热 交换 的 降温 属 于 自然 冷 却 ， 快 冷 是 有 与
作 时蒸 汽 的流 动 方 向 相 同． 缸 冷 却 比较 均 匀 。 有 的金 属 温 度 测 汽 原
点可 以利 用 ， 于 监 视 和 控 制 冷却 速度 。 便
（ 责任 编 辑 ： 张雄 辉 ）
－ 三 、 快冷装置的冷却方法
以某 电厂 ３ ０ Ｗ 汽 轮 机 组 为 例 。快 冷 装 置 的 冷 却 方 法 分 为 ０Ｍ
研 究ｆ ． 国 电机 工 程 学 报，０ ３ ３６： ９ １ ９ Ｊ中 ］ ２ ０ ， （） ８ — ８ ２ ｌ
［】 伟 良， 其 励． 经 济 学 的结 构 理 论 及 其 应 用叨 ． 尔 滨 工 ３程 黄 热 哈
业 大 学 学报 ， ０ ．７１ ） ３ ８ １＿ ２ ５３ （０： ８ — ４ ５ ０ １ ４
要 更 长 的 停 留 时 间 ． ８ Ｍ 时 ． 器 由正 常 的停 机 参数 ６７ ＭＰ 在 ０ Ｗ 机 ．５ ａ 调节 至 ３ ５ ａ 以确 保 汽 轮 机 组 金 属 部 件 温 度 的 平 稳 散 热 。 停 ． ＭＰ ， ９ 在
逆 流两 种 进 气 途 径 。 顺 流 冷却 空气 自高 温 区引 人 。 热 温 差 大 。 传 比 逆 流冷 却 有 较 大 的 热 冲 击 危 险 。 流 冷 却 虽 然进 口传 热 温 差 小 ， 逆 但
参考文献 ：
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