11汽轮机热态启动及注意事项

汽轮机热态启动及注意事项

一、机组启动概述

机组在启动或是停止过程中，锅炉和汽轮机设备的温度都要经历大幅度变化，因此，机组的启动过程实质上一个对设备部件的加热升温过程。由于传热条件不同，汽轮机的各部件本身沿金属壁厚方向会产生明显的温差，温差导致膨胀不均，从而产生热应力，当热应力超过允许的极限时，还会使部件产生裂纹乃至损坏。

汽轮机的启动速度就是金属部件加热膨胀的速度，合理的启动过程应该是要使汽轮机各部分金属温差，转子和汽缸的相对膨胀差都在允许范围内。减少金属的热应力和热变形，以保证机组安全可靠运行，而且还要求启动时间最短，以提高经济性。

通常限制汽轮机启动速度的主要因素有：

1、汽轮机零部件的热应力和热疲劳。

2、转子及汽缸的膨胀及胀差。

3、汽轮机主要部件的热变形，机组的振动值。

机组启动过程是一个加热过程，不允许汽缸在启动时受到冷却，避免转子产生相对收缩。热态启动的特点：

1、启动前机组金属温度较高。

2、进汽冲转参数要求高。

3、启动时间短。

二、机组启动状态分类

汽轮机启动以高压缸调节级（第一级金属热电偶温度）和中压叶

片持环（中压隔板套金属热电偶温度）金属温度来划分机组的冷热态。

1、冷态启动：高压调节级或中压叶片持环金属温度的初始温度低于150℃时的启动。

2、热态启动：高压调节级或中压叶片持环金属温度的初始温度高于150℃时的启动。

其中按照高压缸调节级和中压叶片持环金属温度的不同，热态启动又可分为温态、热态、极热态三种启动方式。

(1) 温态：高压调节级或中压叶片持环金属温度的初始温度150—300℃时的启动。

(2) 热态：高压调节级或中压叶片持环金属温度的初始温度300—400℃时的启动。

(3) 极热态：高压调节级或中压叶片持环金属温度的初始温度高于400℃时的启动。

正常情况下，热态启动从冲转到带满负荷的时间如下（注：此启动时间为厂家给出的理想启动时间。因本机组为两炉一机的配置，机组带至满负荷的实际时间应参照锅炉的启动曲线）

(1) 温态：120分钟；(2) 热态：70分钟；(3) 极热态：40分钟。

三、机组禁止启动的条件

1、机组跳闸保护试验有任一项不正常。

2、机组任一主要监控参数失去监视，如机组负荷、转速、轴向位移、差胀、转子偏心度、振动、膨胀、主再热蒸汽压力及温度、真

空、各轴承金属温度、氢气纯度、油/氢差压、汽缸的主要金属温度、除氧器、凝汽器、主油箱、EH油箱液位、润滑油压、EH油压、油温等。

3、各种超速保护均应正常投入，超速保护不能可靠动作或是超速实验不合格时，禁止机组启动和运行。

4、透平油和抗燃油的油质不合格或油温低于规定值的情况下，严禁机组启动。

5、汽轮机交、直流润滑油泵、发电机密封油泵、EH油泵、顶轴油泵、盘车装置之一工作失常或自启动装置失灵。

6、调节部套存在有卡涩、调节系统工作不正常，不能维持空负荷运行或甩负荷后不能控制转速的情况下，严禁启动。

7、高中压主汽门、调速汽门、高排逆止门、抽汽逆止门之一卡涩不能关严或动作失灵。

8、控制气源、仪表、调节保护电源失去

9、汽轮机防进水保护系统不正常或汽轮机调节级金属温度大于35℃，中压缸上、下缸温差大于42℃。

10、盘车状态下机组动静部分有明显的金属摩擦声或盘车装置工作不正常时。

11、机组热态启动，转子从禁止状态连续盘车不少于4小时。转子偏心指示数值超过76um或大于原始值的20um（本机组转子偏心原始值为42 um）机组禁止启动。

12、汽、水品质不合格及发电机密封油系统、氢气系统不正常。

13、DEH和DCS及主要控制系统工作不正常，影响机组运行监视时

14、主要自动调节控制系统（如高、低压旁路控制系统、轴封压力调节系统等）失灵。

15、汽轮机低压缸差胀或轴向位移超限

16、机组发生跳闸原因未查明。

17、有威胁设备安全启动或安全运行的严重缺陷时。

四、热态启动参数选择

机组在汽缸温度较高情况下启动，对启动条件要求较高，对启动操作要求比较苛刻。因此对此类操作是有严格规定的，如不遵守规定进行盲目启动，很容易引起轴瓦振动增加或损坏，严重时可造成机组动静摩擦，使大轴弯曲。

1、热态启动参数选择按冲转参数由附图“热态启动曲线”确定，注意主汽温度应高于高压第一级叶片温度56℃～111℃，再热汽温高于中压持环金属温度50℃以上，并有56℃以上的过热度。

2、热态冲转真空应在-85kpa以上。

3、热态启动时，升速率为：

1)温态：150~300r/min

2)热态：300r/min

3) 极热态：300r/min

五、热态启动操作步骤

1、得到值长启动命令，通知各值班员，做好启动准备工作。启动前的检查及辅机操作同冷态启动相同。

2、确认汽轮机第一级金属或中压缸第一级持环温度≥150℃。

3、确认直流系统、UPS系统、保安电源系统、厂用电系统投入，所有具备送电条件的设备均已送电。

4、投入循环水系统。

5、投入凝补水、闭式冷却水系统。

6、确认仪用空压系统投运正常。

7、确认润滑油系统、顶轴油系统运行、盘车装置投入连续运行，润滑油压0.12—0.17Mpa，油温40—45℃。

8、检查密封油系统运行正常，发电机氢压在０.２５MPa以上。

9、确认定子冷却水箱水质合格，离子交换器正常投运，水温40℃±2℃，定子水管路排空气已结束，投入发电机定子冷却水系统，机内氢压必须大于水压0.04MPa以上。

10、凝汽器补水正常后，启动凝结水泵运行，凝结水系统冲洗合格向除氧器上水至2100mm左右。

11、投入辅助蒸汽系统。

12、投入除氧器加热系统，启动给水泵，通知化学启动给水加氨泵和加联氨泵，锅炉具备上水条件，向锅炉上水。

13、轴封系统暖管、正常后投入轴封系统运行。

14、关闭真空破坏门，启动真空泵，凝汽器真空抽至－85kPa以上。