汽轮机冷态启动胀差控制策略
汽轮机组启动过程中胀差的控制

汽轮机组启动过程中胀差的控制作者:王雷来源:《科技风》2018年第01期摘要:本文从胀差产生的原理,差胀的重要性,影响差胀的因素及如何控制等方面进行了详细的分析,对汽轮机在启动、停运及正常运行时如何控制胀差有一定的指导作用。
关键词:胀差;膨胀死点;泊桑效应一、胀差的认识大功率汽轮机组由于长度增加,机组膨胀死点多,汽缸多采用双层缸、分流缸等结构。
在启停过程中,转子与汽缸因材质、形状、结构以及与蒸汽的接触面积等不同,使得金属与蒸汽进行的热交换条件不同,从而造造成汽缸与转子在轴向的膨胀程度不一致,即出现相对膨胀,相对膨胀通常也俗称为胀差。
胀差是机组启停与甩负荷等过程中需要重点关注的一项重要指标,胀差的大小反应了汽轮机轴向动静间隙的变化情况。
胀差过大或过小,均有造成汽缸与转子的动静部分发生碰磨的可能性,会给机组安全运行造成很大的影响,严重时可能会造成设备毁坏。
因此胀差值做了热工保护,若胀差超限,则热工保护动作使机组紧急停机,可避免发生事故,损坏设备。
二、胀差的分类胀差分为正胀差与负胀差。
一般规定转子膨胀大于汽缸膨胀时为正胀差,表明动叶与静叶入口的间隙减小,通常这一间隙设计得较大。
当进入汽轮机的蒸汽温度明显升高或汽轮机暖机时,转子和汽缸同时受热膨胀,转子由于质量相对汽缸要小,受热后膨胀要快,在轴向上膨胀量要大于汽缸的膨胀量,表现为正胀差。
汽缸膨胀大于转子膨胀时为负胀差,说明静叶与动叶入口间隙减小。
当进入汽轮机的蒸汽温度明显降低或汽轮机滑参数停机时,转子和汽缸同时受冷收缩,转子由于质量相对汽缸要小,受冷后收缩要快,在轴向上收缩量要大于汽缸的收缩量,表现为负胀差。
三、胀差产生的原因胀差产生的原因大致可分为以下几点:(1)转子和汽缸的制造材料不同,金属热膨胀系数不同。
(2)转子与汽缸质量不同,转子与蒸汽接触面积大,汽缸大与蒸汽接触面积小;转子质量轻、表面积大,质面比较小,汽缸质量大、表面积小,则质面比较大。
(3)转子转动时蒸汽对转子表面的放热系数高于对汽缸表面的放热系数,因此温升速率不一致。
汽轮机运行中胀差的分析和控制

汽轮机运行中胀差的分析和控制作者:马明郭恺来源:《科技资讯》2014年第22期摘要:汽轮机为发电厂当中的常用机械之一,其运转情况的好坏直接影响到了电量制造的效率。
本次研究当中将针对某发电厂的汽轮机在运转过程当中产生的胀差现象进行研究,对其产生的原因进行分析,对有可能由此引发的危害提出解决措施与建议。
关键词:发电厂汽轮机胀差控制中图分类号:TK264 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)08(a)-0089-01汽轮机在启动与停机的转换过程当中,或是在平常的运行当中产生节奏改变时,气缸以及转子会相应产生热涨冷缩的现象。
在这种现象当中,转子的受热面积明显大于气缸,同时由于转子的质量与气缸相比较小,以及转子表面受到的蒸汽放热系数与气缸相比较大,因此转子在温度变化方面与气缸相比尤为明显,这就有可能导致转子与气缸之间产生胀差现象[1]。
这种差值的产生指的是转子与气缸之间的差异而言,因此两者之间由热作用而产生的膨胀差即为胀差,又称相对膨胀差。
两者在轴向膨胀的条件下进行对照比较时,若转子大于气缸,则称为正膨胀;若转子小于气缸,则称为负膨胀。
1 胀差的形成原因转子与气缸之间产生胀差的主要原因是由于两者的组织结构以及工作条件存在明显的差异[2]。
在单缸汽轮机当中,排气口中心附近存在着明显的气缸死点,而转子与气缸之间也存在着一个明显的死点,位置在推力轴的承推面。
在汽轮机正常的运转当中,转子与气缸之间必然存在着明显的温度差异,受热程度差较为显著,转子质量虽然与气缸相比较小,但是受到蒸汽热作用的面积较大,因此将在短时间内提升至很高的温度,气缸与转子相比质量较大,因此其受热与膨胀的速度较慢。
两者同样在受热后发生了膨胀的现象,但是在膨胀稳定之前,两者之间必然存在着明显的胀差。
在冷却当中同样如此,转子质量较小,因此冷却收缩的时间与气缸相比较短,胀差情况也会更加明显。
汽轮机在正常的运行当中,逐渐从冷形态向热形态进行转变,气缸受热后逐渐产生热膨胀的现象,但是其膨胀方向却受到了滑销系统死点位置的限制,只能向高压或低压侧膨胀。
机组启停时胀差变化的分析与控制

机组启停时胀差变化的分析与控制[摘要] 以华电湖北襄樊电厂5、6号600 MW机组为例,对该型汽轮机在实际生产中存在低压缸胀差超限的问题进行分析,提出了对机组冷态启动时,冲转时低差容易达到负值超限跳机、机组冬季低负荷运行下时低差容易达到正值超限跳机等问题的解决措施。
这些方法可为同类机组运行调整提供参考。
[关键词] 上海汽轮机;低压缸胀差;600 MW 机组华电襄樊电厂2×600MW 5#6#机组,为超临界机组,由上海汽轮机有限公司(STC)与西门子西屋(SWPC)联合设计制造。
机组型号N600-24.2/566/566,机组为超临界、一次中间再热、单轴、三缸、四排汽凝汽式汽轮机。
机组曾经在冷态启动冲转时低差超限涨差跳闸、滑参数停机、特别是跳机时低差超限不得不采取破坏真空方式停机。
这些情况严重影响机组设备安全,也对安全生产造成了非常不力的影响。
为此,针对机组启停时胀差变化的分析与控制做一总结,以便今后机组启停通过运行调节涨差变化得到预控、控制,保证机组的安全运行。
汽轮机在启停过程中,转子与汽缸的热交换条件不同。
因此,造成他们在轴向的膨胀也不一致,即出现相对膨胀。
相对膨胀通常也称为胀差。
胀差的大小表明了汽轮机轴向动静间隙的变化情况。
监视胀差是机组启停过程中的一项重要任务。
为避免轴向间隙变化而使动静部分发生摩擦,不仅应对胀差进行严格的监视,而且胀差对汽轮机运行的影响应该有足够的认识。
受热后汽缸是从“死点”向机头方向膨胀的,所以,低压胀差的信号发生器一般安装在汽缸相对基础的“死点”位置。
相对于5#6#机来说,低压胀差发信器安装在盘车电机下侧轴瓦附近的轴承箱座上。
机组的启动按启动前汽轮机金属温度水平分为:冷态启动(金属温度小于204度)温态启动(204度—350度)热态启动(350度—450度)极热态启动(450度以上)。
现仅就常见的冷态启动和热态启动时机组胀差的变化与控制进行简单分析:在机组冷态启动过程中,胀差的变化和对胀差的控制大致分为以下几个阶段:1、汽封供汽抽真空阶段。
汽轮机轴向位移与胀差增大原因及处理

汽轮机轴向位移与胀差汽轮机轴向位移与胀差 (1)一、汽轮机轴向位移增大的原因 (1)二、汽轮机轴向位移增大的处理 (1)三、汽机轴向位移测量失灵的运行对策 (1)汽轮机的热膨胀和胀差 (2)相關提問: (2)1、轴向位移和胀差的概念 (3)2、轴向位移和胀差产生的原因(影响机组胀差的因素) (3)使胀差向正值增大的主要因素简述如下: (3)使胀差向负值增大的主要原因: (4)正胀差 - 影响因素主要有: (4)3、轴向位移和胀差的危害 (6)4、机组启动时胀差变化的分析与控制 (6)1、汽封供汽抽真空阶段。
(7)2、暖机升速阶段。
(7)3、定速和并列带负荷阶段。
(7)5、汽轮机推力瓦温度的防控热转贴 (9)1 润滑油系统异常 (9)2 轴向位移增大 (9)3 汽轮机单缸进汽 (10)4 推力轴承损坏 (10)5 任意调速汽门门头脱落 (10)6 旁路系统误动作 (10)7 结束语 (10)汽轮机轴向位移与胀差轴向位移增大原因及处理一、汽轮机轴向位移增大的原因1)负荷或蒸汽流量突变;2)叶片严重结垢;3)叶片断裂;4)主、再热蒸汽温度和压力急剧下降;5)轴封磨损严重,漏汽量增加;6)发电机转子串动;7)系统周波变化幅度大;8)凝汽器真空下降;9)汽轮机发生水冲击;10)推力轴承磨损或断油。
二、汽轮机轴向位移增大的处理1)当轴向位移增大时,应严密监视推力轴承的进、出口油温、推力瓦金属温度、胀差及机组振动情况;2)当轴向位移增大至报警值时,应报告值长、运行经理,要求降低机组负荷;3)若主、再热蒸汽参数异常,应恢复正常;4)若系统周波变化大、发电机转子串动,应与PLN调度联系,以便尽快恢复正常;5)当轴向位移达-1.0mm或+1.2mm时保护动作机组自动停机。
否则手动打闸紧急停机;6)轴向位移增大虽未达跳机值,但机组有明显的摩擦声及振动增加或轴承回油温度明显升高应紧急停机;7)若轴向位移增大而停机后,必须立即检查推力轴承金属温度及轴承进、回油温度,并手动盘车检查无卡涩,方可投入连续盘车,否则进行定期盘车。
【干货】汽轮机胀差讲解

【干货】汽轮机胀差讲解一、汽轮机胀差的定义当汽轮机启动加热或停止运行冷却时以及负荷发生变化时,汽缸和转子都会产生热膨胀或冷却收缩。
由于转子受热表面积比汽缸大,且转子的质量比相对应的汽缸小,蒸汽对转子表面的放热系数较大。
因此,在相同条件下,转子的温度变化比汽缸快,转子与汽缸之间存在膨胀差,而这差值是指转子相对于汽缸而言,故称为相对膨胀差(即胀差)。
习惯上规定转子膨胀大于汽缸膨胀时的胀差值为正胀差。
例如当进入汽轮机的蒸汽温度明显升高或汽轮机暖机时,转子和汽缸同时受热膨胀,转子由于质量相对汽缸要小,受热后膨胀要快,在轴向上膨胀量要大于汽缸的膨胀量,表现为正胀差。
汽缸膨胀大于转子膨胀时的胀差值为负胀差。
当进入汽轮机的蒸汽温度明显降低或汽轮机滑参数停机时,转子和汽缸同时受冷收缩,转子由于质量相对汽缸要小,受冷后收缩要快,在轴向上收缩量要大于汽缸的收缩量,表现为负胀差。
我公司高压缸胀差测点位置在汽轮机有头部前箱内我公司高压缸胀差测点位置在汽轮机#2轴承箱内我公司低压缸胀差测点位置在汽轮机#5轴承箱内二、差胀保护的意义:汽轮机启动、停机和异常工况下,常因转子加热(或冷却)比汽缸快,产生膨胀差值(简称差胀)。
无论是正差胀还是负差胀,达到某一数值,汽轮机轴向动静部分就要相碰发生摩擦。
为了避免因差胀过大引起动静摩擦,大机组一般都设有差胀保护,当正差胀或负差胀达到某一数值时,立即停机,防止汽轮机损坏。
三、胀差大的危害:当胀差超过规定值时,就会使汽轮机动静间的轴向间隙消失,发生动静摩擦,引起汽轮机组振动增大,甚至掉叶片、大轴弯曲等严重事故。
四、汽轮机在启动、停机及运行过程中,胀差的大小与下列因素有关:1.启动机组时,汽缸与法兰加热装置投用不当,加热汽量过大或过小。
(注意:我公司法兰加热联箱左、右法兰供汽管道与法兰供汽管道距离不一样,这就造成在投入法兰加热初期时容易造成因左、右法兰进汽不均匀而引起左、右法兰温差变大的情况,所以在投入初期一定要根据左、右法兰温度上升情况来调整左、右分门的开度。
汽轮机差胀过大的原因分析及改进措施

汽轮机差胀过大的原因分析及改进措施摘要: 从相对膨胀产生的理论出发, 针对焦作韩电发电有限公司1 号机的实际情况, 分启动和运行 2 个过程, 对汽轮机相对膨胀值大的原因进行了分析, 并介绍了所采取的相应控制措施或注意事项, 以及在实际生产中起到的作用作出了举例证明。
关键词: 相对膨胀; 滑销; 温升率1前言我公司1 号汽轮机型号是C C50-8.83/4。
22/1。
57, 系哈尔宾汽轮机厂生产的双缸、单轴、双抽汽凝汽式汽轮机, 进汽温度535℃, 额定进汽量为224t, 中压额定抽汽量为30吨, 最大抽汽量为60吨。
低压抽汽量为50吨,最大抽汽量为50吨。
该机组投运后, 相对膨胀值及机组转动产生的噪声明显偏大, 特别是在启动过程中, 相对膨胀值超过规定值, 影响开机升速和升负荷时间, 是制约顺利开机的主要因素。
投运初期, 开机时间在10h以上, 开机时间明显偏长。
2控制相对膨胀的重要性金属物件在受热后, 向各个方向膨胀, 高温高压汽轮机从冷态启动到带额定负荷运行, 金属温度的变化很大400~500℃。
因此, 汽缸及汽轮机各部件的轴向、垂直、水平各个方向的尺寸都会因受热明显增大。
汽轮机各部件膨胀量不同, 使得各部件的相对位置发生变化, 其变化量超过汽轮机动静部分的允许间隙后, 动静部件将会发生磨擦, 导致汽轮机损坏, 甚至报废等严重后果。
为了控制汽轮机的动静部分不摩擦, 汽缸的轴向膨胀和汽缸与转子的相对膨胀就成为开机过程中重要的控制指标。
汽轮机在启动暖机过程, 转子以推力轴承机头,1号瓦处为死点向后膨胀, 汽缸以后轴承座中点2 号瓦处为死点向前膨胀, 二者的膨胀差值即为相对膨胀习惯称为胀差。
当转子膨胀值大于汽缸膨胀值时, 相对膨胀为正值, 该值过大时可造成动叶片出口处与下级喷嘴摩擦。
当转子膨胀值小于汽缸膨胀值时, 相对膨胀为负值, 该值过大时可造成动叶片进口处与喷嘴摩擦。
因此, 汽轮机的相对膨胀值的控制相当重要。
低压缸胀差的控制措施

关于汽机胀差的控制措施
机组在冷态启动时,多次由于低压缸胀差大严重影响了机组的正常启动,为保证机组正常启动,制定以下措施,望各值执行:
1)锅炉点火前,汽机启动一台真空泵抽真空,当主汽压力达0.5Mpa时,
送轴封,轴封温度维持在120℃,压力维持在25Kpa ,必要时启动另一
台真空泵。
2)主汽压力达1.0MPa,高低旁路系统投入,汽机挂闸,高缸投倒暖,为
了加强暖机,再热汽压维持在 1.5MPa.。
3)汽机冲转前,再热汽温维持在330-360℃之间。
4)机组在1000rpm 暖机1小时后方可升速。
5)低负荷暖机时总缸胀大于8 mm 方可加负荷。
6)汽机中缸控制阶段,可采取降低再热汽压,开大中调门的措施增加进汽
量,加强中、低压缸的暖机。
7)在机组升速及暖机带负荷过程中,根据差胀情况,严格控制主、再热器
温升率。
8)机组启动过程中可适当降低凝汽器真空,但最低不低于75KPa , 防止低
真空保护动作停机。
9)当低压缸差胀上升较快时可采取加强暖机,停止加负荷稳定运行等手
段,必要时可适当降低压轴封压力及温度。
10)机组启动过程中注意检查汽机膨胀情况,左、右缸胀是否均匀,就地听
音。
11)在机组启动过程中当汽机胀差达停机值时,应手动停机。
发电部
2005年3月31日。
汽轮机胀差原理及控制

汽轮机胀差原理及控制摘要:汽轮机胀差是指由于燃烧迅速地产生温度和压力的变化而引起的机舱内缸壳和缸套之间的瞬时位移。
本文介绍的目的是讨论汽轮机胀差的原因和方法,探讨常见的汽轮机胀差控制技术,以更好地发挥其性能,并提出一些重要的改进建议。
关键词:汽轮机胀差,机舱,缸壳,缸套,控制正文:1 汽轮机胀差的原因及结果汽轮机胀差是由于有效燃烧的温度和压力的急剧改变,从而导致机舱内缸壳和缸套之间的瞬时位移,使缸套产生相对缸壳不同的扩张速率,引起有关部件之间的不匹配和接触损失。
由于汽轮机胀差引起的位移,使机舱内部有效动作难以完成,影响燃烧室的工艺流程,有助于减少汽轮机运行效率。
2 汽轮机胀差控制要有效地控制汽轮机胀差,必须结合机舱结构和材料特性进行科学设计。
通常采取的控制措施包括采用导热材料和能量传输管理技术,减少机缸热量分布不均匀;采用变厚缸套等技术来改善汽轮机结构;采用较大的机舱内缸体空气空隙来抑制胀差等技术。
在设计过程中,要根据具体情况分析结合各种物理因素,在满足结构强度要求的前提下,尽可能采用灵活有效的结构形式。
3 改进建议针对汽轮机胀差的控制,还可以在材料上进行改进,如改变材料抗拉强度、热膨胀系数等,以达到汽轮机胀差控制的要求。
此外,可以利用机械装置将胀差减至可接受的范围,或者使用热屏蔽物质降低温度,以降低机舱内的温度梯度,从而提高汽轮机的效率。
4 结论综上所述,汽轮机胀差的产生是由于温度和压力的变化而引起的。
要有效地抑制汽轮机胀差,需要结合机舱的结构和材料特性进行合理的设计,并采用尽可能多的有效控制方法。
另外,还可以通过修改材料、提高机舱内的温度梯度和采用热屏蔽物质等方法来减少胀差的产生。
目前,汽轮机胀差的控制技术尚未得到广泛应用,仍然需要依靠开发技术来改善汽轮机性能。
5 未来研究未来,可以在多个方面进行深入研究,以减少汽轮机胀差的发生。
例如,针对缸套抗拉强度和热膨胀系数等性能,可以采取新的材料和技术,并改进汽轮机的结构,使缸壳和缸套之间的位移得到更好的控制。
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汽轮机冷态启动胀差控制策略
汽轮机处于冷、温、热态启动过程中,冷态启机时间最长,启动时间的制约主要是汽轮机胀差,胀差控制的好坏直接决定启动时间。
冷态启动过程中,燃机点火后每小时约消耗天然气两万方,且低负荷下燃机和汽机效率极其低下,启动时间越长发电成本越大,所以汽轮机胀差的控制策略尤为重要,能有效指导我们的操作,从而缩短冷态启动时间,提高机组的经济性与安全性。
本文主要通过温度云的理论分析和五点五线法结合,阐述在汽轮机启动过程中何时投入低压补汽,何时提高燃机温匹,如何提高温匹等,明确冷态启动的操作注意事项和相关操作。
根据汽轮机冷态启动曲线,能够有效处理启动过程中存在的应力问题,避免汽轮机转子和缸体热冲击。
一、冷态启动过程汽轮机转子理论温度云分布
从汽轮机低速暖机初始温度云图看出,冷态启动时冲转蒸汽参数较高,低速暖机过程转子表面温度最高达到360℃左右,表面与内部存在过大的温差,热冲击现象较为严重。
低速暖机结束,转子内外温差开始下降,经过中速暖机过程,转子最高温度在369℃左右,温差开始明显变小,由此得出汽轮机冷态启动初期是转子热应力最高阶段。
在汽机高速暖机及低负荷暖机阶段,主蒸汽温度维持在369℃左右,转子表面温度保持不变,轴心处温度开始上升,内外温差开始逐渐变小。
同理知道此时汽轮机冷态启动初期缸体温度在汽轮机低负荷暖机阶段缸体与蒸汽温度仍存在较大温差,启动过程也存在较严重的热冲击现象。
所以在汽轮发电机并网后,汽轮机转子径向温度逐渐减少,等待缸温与蒸汽温差在110℃是提高温匹的重要依据。
为减少汽轮机启动时的热冲击和应力,汽机并网后应尽量减少汽轮机高中压调门开度。
二、五点五线法
图1:五点五线法
通过五个节点和五个线性过程解释冷态启机汽机并网后胀差控制的重要过程,为快速暖机指明方向,及冷态启动中的重要节点控制。
五个节点:汽机并网;汽
机低压补汽投入;蒸汽与壁温差110℃;高调18.3%;调门全开。
五个线性过程:低负荷暖机;降胀差;提温匹;控风险;升负荷。
三、机组冷态启动曲线图:
图2:冷
态启动
曲线图
曲线图分析
燃机“START”到燃机并网,需要30min左右;燃机并网到满足汽机冲转参数,需要15min左右;汽机冲转至低速暖机5min冲转至1800rpm,需要20min左右;汽
机中速暖机,60min;汽机并网,10min;汽机暖机完成后汽机负荷大约在40MW,燃
机负荷在30MW,升负荷至270MW大约需要15min;综合上述时间,启机时间在
150min。
四、五点五线法理论说明
1.第一个节点和线性1段是汽轮机并网开始,汽轮机有低功率跳闸,故汽轮机功率不能
低于15MW进行低负荷暖机。
汽机高调门与中调门开度比例为1:3,高调门大概维持
在10%左右,汽机胀差此时会迅速上涨。
及时投入高压缸夹层加热,加速高压缸缸体
膨胀,同时在条件允许的情况下,及时切除低压旁路手动,手动开启低压旁路,加速
低压补汽暖管速率。
若该步骤汽机胀差上涨过大,超过 4.3mm将影响后续第二个节
点操作。
2.第二个节点和线性2段是投入低压补汽开始,根据图2曲线可知,汽轮机并网后,没
有马上提高温匹,而是15min后线性提高燃机排气温度,即蒸汽温度与汽轮机壁温
降至110℃后再提高温匹。
即壁温上涨至261℃后才能允许提高温匹,不然蒸汽与壁
温差长时间过大,将导致汽轮机金属应力过大。
投入低压补汽后,关小高压调阀至7%左右后,缸体与转子膨胀基本一致,汽轮机胀差开始下降,尽量等汽轮机胀差下降至
3.7mm左右,后续提高温匹胀差是持续上涨的。
3.第三个节点和线性3段是提高温匹开始,根据图2曲线可知,汽轮机将通过线性曲线
来提高温匹,通过控制高调门来控制胀差。
壁温在400℃以上即为热态,那么温匹在
480℃即是比较快的暖机速率,即480-371=109℃,减去前面两个节点时间20min,即
1℃/min较为合理,但现实中由于蒸汽与烟气热传导的延迟性,我们一般5℃/5min
提这样较为合理。
提高温匹的同时,汽轮机和缸都在膨胀,这时候胀差的速率较缓,
此时关小调门是小幅度的关小,,对蒸汽流量影响变化不算特别大,主要为了把控蒸
汽温度与流量的微量关系,从而控制汽轮机胀差上涨速度。
4.第四个节点和线性4段是高调18.3%开始,绝对膨胀上涨至经验值,壁温上涨至
400℃,通过关小调阀观察胀差下降较快来判断可以关小调阀来控制胀差风险,防止
调门全开后,胀差无法控制。
绝胀测点安装位置是不能完全反映汽轮机缸体的全部膨
胀的,若没有大蒸汽流量进行暖机,是无法反应汽轮机是完全膨胀的状态。
壁温上涨
至400℃可以判断机组处于热态,相当于应力得到充分释放。
5.节点5和线性5段是调门全开投入压控退出温匹,五点五线法结束。
综上所述,五点五线冷态启机的要点在于启机并网后及时投入夹层加热和低
压补汽,及时关小高中压调门,用较低的胀差来提高温匹和高调门门进行暖机。
暖机的最终目标为汽轮机高调18.3%开度,绝对膨胀上涨至经验值,壁温上涨至400℃。
五、五点五线法实际应用分析
1.汽机冷态启动曲线
机组冷态启动过程
由上图分析知道,汽机发电机并网到低压补汽投入用时接近50min,
低压补汽投入至燃机温匹提升用时接近20min,温匹提升至高调18.3%(壁温400℃)用时90min,风险控制用时5min。
整个五点五线法分析用时接近165min。
1.五点五线法分析曲线
1)节点1:汽轮机并网,汽机功率17MW,防止逆功率,手动开启高中压调阀
2)线性1:低压补汽投入过慢,高中压胀差上涨差上涨过快且过高。
低压补
汽未进行手动开启低压旁路加速暖管,且高中压胀差最高上涨至4.8mm,导致线
性2过程用时较长。
所以线性1的操作要点在于及时全开夹层加热,开启低旁加
速低压蒸汽暖管,尽早投入低压补汽。
3)节点2:低压补汽投入。
4)线性2:汽轮机胀差下降至3.7mm。
5)节点3:高压缸壁温上涨至320℃。
温匹提升节点过迟,蒸汽和缸体换热
时间加长。
根据前面温度云分析,我们知道在壁温与蒸汽温度差在110℃内,热
冲击已在金属承受范围内,可以提高温匹。
此次壁温已经320℃才开始提高温匹,将导致后面温匹提升过快,对汽轮机热冲击过大,同时不利于胀差控制。
根据启
动曲线和启动时间要求,温匹提升在高压缸壁温270℃即可,以5℃/min来提高
温匹对汽轮机热冲击较小。
6)线性3:暖机完成条件判断不清晰,导致线性3用时过长。
#1机暖机完成
主要通过汽机绝对膨胀、高调门开度和壁温三个条件来综合判断,而其中的核心
在于胀差风险控制操作,即手动关小高压调门,汽轮机胀差下降。
本次在汽轮机
绝胀12mm,高调门18.3%和壁温400℃未进行风险控制操作来判断是否暖机完成(即胀差只与蒸汽流量有关),导致调门全开时间延后,从而影响整个冷态启动
时间。
7)节点4:高调18.3%大开度,壁温435℃,绝胀13.1mm。
与经验值比较有更
大的安全裕度,但加大了冷态启动时间。
8)线性4:高压调阀关小,汽轮机胀差下降。
风险控制判断结果通过,说明
此时汽轮机缸体暖机完成,汽轮机胀差只与蒸汽流量有关(即若胀差上涨过快,
可通过关小高调控制胀差,能有效控制风险)。
但从曲线可以看出,高压缸绝胀
在12.5mm胀差斜率已很平稳,此时应该尝试风险判断。
9)节点5:调门全开,投入压控。
10)线性5:高中缸胀差略微上涨后,开始下降。
通过本次案例分析,在机组冷态启动过程中,要尽早开启低旁进行
低压蒸汽暖管,尽早投入低压补汽控制高中压胀差。
在高压缸缸温上涨270℃的
情况下,及时按5℃/5min提高温匹,减少温差对汽轮机的热冲击。
在汽轮机暖
机完成条件判断上,三个条件缺一不可,只需要进行风险控制操作二次判定即可。
六、总结
本文通过汽轮机温度云分布与汽轮机冷态启动曲线来分析,并根据
本厂机组胀差的变化特点,归纳出汽机冷态启动五点五线法。
五点五线法主要用
来帮助汽轮机冷态启动过程中重要节点的把控,以及相关节点的重要操作,避免
冷态启动过程中操作方向不明确。
同时提供了一种判断汽轮机冷态暖机完成的方法,有效控制启动过程中汽轮机高中压胀差过大带来的风险。
参考文献
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