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发布时间:2024-09-11 点此:392次
汽轮机在启动过程中,各部件间的温差、热应力和热变形较大,汽轮机事故大多发生在启动时,不正确的暖机条件、值班人员的误操作以及设备本身某些结构的缺陷都可能造成事故,即使当时没有发生直接事故,其后果也会对以后的生产造成不良影响,因此,汽轮机的启动是发电厂的主要作业之一。
禁止蒸汽轮机启动的条件
1. 任何安全保护装置或系统发生故障
由于汽轮发电机组处于高转速、高温高压的运行状态,必须防止机组受到危险的离心力、热应力和热变形等影响,并保证在紧急情况下能及时启动安全保护装置或系统,迅速停机,避免发生设备损坏等事故。
2、汽轮机调速系统在机组空载时不能维持运行或减载后不能控制转速。
水轮机调速系统作为安全稳定运行的保障机制之一,应能在外界负荷变化时,及时调节水轮机的功率,满足用户的用电需求,同时保证水轮发电机组的运行转速在正常允许范围内。
3、主汽阀、调节阀、抽汽止回阀卡死或不紧。
主汽阀、调节阀、抽汽止回阀卡死或松动,将严重影响汽轮机的安全运行,调节阀不能根据需要及时调节汽轮机功率,在机组故障或紧急情况下不能彻底切断进汽,不能保证汽轮发电机组的安全停机。
4.起动时有明显的金属摩擦声,起动电流明显增大且波动程度
起动过程中听到金属摩擦声时严禁启动涡轮,因为金属摩擦声很可能是涡轮内部动、静件相互摩擦产生的,若强行启动,会导致摩擦力增大,损坏涡轮内部元件。
5、油质不合格,轴承进油温度低于35℃或回油温度高于65℃,油箱内油位低于最低报警油位。
油质不合格会影响汽轮机的调节和安全系统,可能造成自动主汽阀、调节阀卡死。为保证润滑油在轴承内形成正常的油膜,油温必须保持在40-45℃,油温过低,油温过高,油的粘度就会下降,难以形成油膜,起不到润滑作用。
6、主要仪表(如转速表、振动、轴向位移传感器等、调整及润滑油压力、油冷却器出口油温、轴承回油温度、新汽压力温度、冷凝器真空度等显示仪表、测量汽缸金属温度的热电偶及显示仪表失灵
数据监控在汽轮机启动运行过程中至关重要,运行人员根据仪表数据判断汽轮机运行状况,并做出相应调整,任何一项数据的缺失都是汽轮机安全启动和稳定运行的重大隐患。
7.油路系统故障或回转装置故障
油系统向机组各轴承供油,对轴承起润滑和冷却作用,还向调节系统和保护装置提供稳定、充足的压力油。因此,严禁在油系统出现故障时启动汽轮机。连续或有规律地盘转,可消除转子的热弯曲,防止变形。同时,在汽轮机运转时,可减小转子的惯性,减少叶片的冲击力。在启动汽轮机前,也可盘转汽轮机,检查汽轮机内部的动静有无差别,各摩擦、润滑系统是否工作正常。
8. 涡轮进水口
汽轮机启动前加水,容易造成水击,损坏叶片、推力轴承。同时,高温蒸汽进入汽缸后,两部分金属的温升速度会不一样,产生较大的热应力,造成汽轮机内部膨胀不均匀。汽轮机启动前或运行过程中严禁带水。
9.涡轮机本体绝缘不完善
由于气缸保温不彻底,启动时可能出现气缸温度分布不均匀、偏低的情况,影响气缸的充分膨胀,增大涡轮膨胀差,引起动、静件摩擦,损坏内部零部件。
10.发电厂其他配套设备或系统故障
汽轮机是一个连续循环系统,需要相关配套设备和辅助系统的正常运转才能启动和正常工作。
汽轮机启动前保护试验
为了保证汽轮机正常运行,在事故发生时能紧急安全停机,防止设备损坏kai云体育app官方下载,在汽轮机启动前必须保证各联锁及保护动作正常,主要保护试验包括汽轮机主保护ETS试验、机电联锁试验、自恢复试验和辅机联锁试验。辅机联锁试验包括凝结水泵联锁、真空泵联锁和三台油泵的低油压联锁保护。
1. 汽轮机启动方法概述
汽轮机的启动过程是将转子从静止或盘车状态加速到额定转速,带负荷进行正常运行的过程。汽轮机的启动根据不同的机组、不同的情况有不同的方式,可分为滑参数启动和额定参数启动;根据启动前汽缸温度高低,可分为冷启动和热启动。
2. 滑动参数启动
锅炉与汽轮发电机组同时启动,在锅炉点火升压的同时,汽轮机利用锅炉出来的低参数过热蒸汽进行预热、提速、带负荷。滑参数启动要求锅炉运行人员严格控制、精细调节锅炉负荷,确保新蒸汽升温升压速度满足汽轮机启动要求。滑参数要求是为了防止新蒸汽参数突变造成汽轮机金属升温不均匀或过快,造成膨胀差过大。
滑动参数启动的优点是:
(1)滑参数启动可使汽轮机启动与锅炉启动同时进行,大大缩短了启动时间。锅炉启动初期利用低参数蒸汽进行暖机、提速和带部分负荷,减少热能损失和汽水损失。
(2)滑参数启动时云开·全站APPkaiyun官网,金属加热过程在低参数下进行,冲动启动和提速均为全方位供汽,因此加热更加均匀,金属温升速度更容易控制。
(3)采用滑参数启动时,锅炉的启动必须满足汽轮机暖机转速提高的要求,锅炉可以通过调节燃烧强度(即控制进入锅炉的燃料量)来控制启动条件,启动温度范围大,有利于改善水循环和汽包上下壁温差。
3.额定参数启动
当主蒸汽压力、温度达到额定参数时,汽轮机开始运行,这种启动方式主蒸汽参数比较稳定,调节方便,对一些主管道控制机组比较适用,但必须控制好管道、机器的预热等各项操作,防止高温高压蒸汽对汽轮机金属产生较大的热冲击。
4. 冷启动
不同厂家对汽轮机启动方式的划分方法不同。一般汽轮机启动前,上缸调节级内壁温度为150℃,低于150℃称为冷启动,大于150℃称为热启动。大修或停运72小时以上后冷启动的蒸汽温度为300℃。在30年的使用寿命内,允许冷启动次数为200次,冷启动时间原则上为120分钟,升速时间为60分钟。
5. 热启动
热启动时涡轮各部件已充分膨胀,大大缩短了暖机时间,涡轮在停机12小时内或前缸复速阶段上缸壁温在300℃以上、下缸壁温在250℃以上时重新启动,可采用热模式启动。
蒸汽轮机冷启动
汽轮机启动前必须确认检修工作已全部完成,所有检修工作票已封闭,相关安全措施已恢复。运行人员应完成启动前的各项准备工作,并按照机组启动办法的要求填写操作票。
汽轮机冷态启动时,应先抽真空,再供给轴封蒸汽,有利于快速建立真空,缩短启动时间。冷态启动时,应使机器充分均匀地暖机,以保证转子、汽缸等部件充分膨胀,并尽量减少振动和膨胀差。
1、循环水系统启动
将循环出口电动门切至微开位置(防止循环水泵启动时过流),启动循环水泵使循环管路及冷凝器充满水,待冷凝器水室排气阀连续均匀出水。当冷却塔有水回流时,缓慢打开循环水泵出口电动门并切换到远端,开始自动运行。检查循环水泵运转正常,出口压力正常,冷却塔水回流正常。操作冷却塔风机,保证循环水温正常。
2.油系统启动
汽轮机启动前两小时,对油质进行试验合格,油系统管路上各阀门按规程或操作票要求操作,启动交流辅助油泵进行油循环,检查交流辅助油泵运转正常,出口压力正常,主油泵进口压力正常。正常。根据油温变化及时使用油冷却器,保证油温在40~45℃之间。试验盘车电机绝缘合格,通电后,切换到遥控,用手逆时针旋转盘车电机顶端手轮至盘车齿轮啮合,遥控启动盘车齿轮,检查汽轮机主轴转动正常,无异常响声。
3.凝结水系统启动
检查确认凝汽器A、B两侧循环水正常,检查凝结水泵出口电动门自动开启,启动凝结水泵,检查凝结水泵运转正常,出口压力正常。调节凝结水再循环阀开度,凝结水进行再循环。根据凝汽器液位变化情况,及时调节补水阀或排水阀,保证凝汽器液位正常。
4.启动真空系统
确认真空泵出口电动门处于自动状态,启动真空泵,检查泵运转正常,泵出口压力正常,冷凝器真空缓慢上升。
5. 加温箱及加热管
暖机即对压力罐进行预热kaiyun免费下载,采用新鲜蒸汽或二次加热蒸汽对压力罐进行加热,暖机前应确保压力罐至前后轴封的供汽隔离门关闭,压力罐排水门打开,充分排空均压箱及进汽管,防止积水带入轴封或汽轮机。
暖管就是对主蒸汽管道到汽轮机电动主汽阀前进行预热,并排干沿途的水。检查确认汽轮机自动主汽阀、调节阀处于关闭状态,确认汽轮机本体疏水阀打开,缓慢打开电动主汽阀旁通阀。待主汽阀后蒸汽温度升高后,缓慢打开电动主汽阀,对管道到自动主汽阀前进行暖管,再通过热传导对蒸汽管道进行预热。
6. 建立轴封
当均压箱温度在暖机后达到150℃以上时,将均压箱压力调节到0.07MPa左右,打开均压箱至前后轴封供汽管的排水阀,慢慢打开前轴封供汽管的隔离门,一方面充分排水,另一方面预热汽封组件,继续打开前轴封供汽隔离门,直至前轴封有适量的蒸汽出来。用同样的方法向后轴封供汽,待充分排水后,关闭前后轴封供汽管的排水阀。根据均压箱压力变化情况,及时调整均压箱压力,保持均压箱压力在0.05MPa左右。
7. 汽轮机启动准备
检查汽轮机主蒸汽管道是否充分加热,全面检查汽轮机启动前各参数所要求的条件是否满足:
(1)主蒸汽质量合格;
(2)主蒸汽压力3.8MPa;
(3)主蒸汽温度高于300℃;
(4)油温高于35℃;
(5)调速油压力1.0MPa;
(6)润滑油压力0.08~0.12MPa;
(7)燃油箱内油位正常;
(8)真空——70kPa以上;
(9)除低真空保护外,其余热保护装置均投入正常运行;
(10)紧急安全装置关闭,安全油压已建立,自动主蒸汽阀门全开。
8. 蒸汽轮机启动
冷启动时间分布如下:
(1)确认已具备反转运行条件,拉出危急跳闸装置复位手柄使其复位,按一下DEH上的“锁”按钮,主汽阀自动打开。
(2)在DEH上设定目标转速为400 r/min,并以200 r/min的速度将涡轮转速提高到400 r/min。
min,以400r/min预热8min,现场检查有无异常,用听诊器倾听汽轮机内部有无异常声音。
监测并记录汽轮机本体各项参数:振动、热膨胀差、轴向位移、上下缸温度、各种轴承
晶圆温度及回油温度。
(3)检查有无异常。暖机时间到后,将目标转速设定为1200r/min,以80r/min的速度将汽轮机转速提高到1200r/min,停留15分钟进行暖机。现场检查、监测汽轮机内部声音,并持续监测、记录汽轮机本体各项参数。
(4)检查无异常。暖机时间到后,将目标汽轮机转速设定为2500r/min,以260r/min的速率将汽轮机转速提升至2500r/min,当临界转速(1690r/min)通过后,系统会自动将转速提升至400r/min,快速通过临界转速后自动恢复转速。监测汽轮机振动值不大于0.05mm。在2500r/min停留10分钟,使机器暖机。继续进行现场检查,并监测汽轮机内部声音。继续监测并记录汽轮机本体各项参数。
(5)检查无异常。暖机时间到后,将目标涡轮转速设定为3000/min,以50r/min的速率将涡轮转速提升到300r/min。在提速过程中,要注意主油泵和交流辅助油泵。涡轮转速升到2850r/min后,主油泵出口油压应超过1MPa。为防止交流辅助油泵带压运行,应在涡轮转速稳定在3000r/min后停止交流辅助油泵。单向阀的卡滞使油泵反转,导致整个油系统油压急剧下降。因此,在停机交流辅助油泵时,应先关闭泵出口门,待泵完全停机后,再缓慢打开出口门。
9.汽轮发电机组的并网及承载
(1)转速设定后,对机组进行全面检查,检查无异常后,按电气规程进行各项试验,试验合格后,及时接入电网,带载运行。除非特殊情况,机组不允许长时间空载运行。
(2)机组并网后,按冷启动曲线升负荷至1MW,在此负荷下停留10分钟,使机组在低负荷下暖机,对机组进行全面检查,检查无异常后,以0.5MW/min的速率升负荷至2MW暖机,直至下缸测点温度超过290-300℃,再以0.5MW/min的负荷升速升负荷至12MW,停留8分钟,仍以1MW//min的速率升负荷,直至30MW
(3)当电负载达到8MW时,准备连接热负载,如下:
a、有热负荷时,抽汽口压力上升速率控制在0.049MPa/min,当抽汽口压力达到要求时,方可逐步开启抽汽阀门,向外供汽。
b.汽轮机调整抽汽,与其他汽源并列运行时,应调整抽汽压力高于供汽管道压力0.029Mpa,方可开启抽汽阀门向外供汽。
c.当汽轮机还未供汽但已带较大电气负荷,造成抽汽口压力高于所需供汽压力时,应先降低电气负荷,使抽汽口压力低于所需供汽压力,此时汽轮机抽汽口压力为0.049MPa,再按上述步骤操作,接通热负荷。
10. 注意事项
(1)机组启动过程中,特别是新安装机组或大修后机组首次启动时,凝结水必须经检验合格后,方可循环至除氧器。
(2)整个启动过程中,应及时调节凝汽器、除氧器的水位
(3)当机组负荷大于额定负荷的25%时,可关闭气缸排污口。
(4)抽汽量增量不得超过5t/min
(5)电负荷与热负荷不允许同时增加。
(6)减轻载荷的速度与增加载荷的速度相同。
汽轮机热启动
1、汽轮机热态启动应遵循的要求:
(1)进入汽轮机的蒸汽温度应高于汽缸壁温(大于50℃)
(2)开机前应使转子连续运转2小时。
(3)当连续转动时,应先向轴封通入蒸汽,然后再抽真空。
(4)真空度需维持在-80kPa左右。
2.建立轴封
热启动最好采用温度适宜的备用汽源,尽量将轴封蒸汽温度调节得高于轴封本体温度,有利于控制膨胀差。因此,热启动时,要根据均压箱温度来调节均压箱进汽量。待均压箱温度、压力稳定后,缓慢打开前后轴封进汽隔离门,随时监测均压箱温度、压力。待供汽管路排空后,关闭前后轴封排汽阀。
3. 创造真空
热启动抽真空前确认轴封供汽正常,均压箱温度、压力正常。启动水喷射泵抽真空,检查水喷射泵运行正常,出口压力正常,凝汽器真空开始上升。
4.汽轮机热启动
热启动时间分布如下:
5. 热启动注意事项
(1)加强主蒸汽系统及汽缸的疏水。
(2)达到全速后,进行全面检查,如无异常,应尽快接通负载。
(3)启动过程中,严密监视金属温度、上下缸温差、振动变化,温差不应大于50℃。
(4)主蒸汽温度高于汽缸最热点温度50℃以上,过热度超过50℃。
(5)在提速、增加负荷过程中,不得使机筒温度下降,否则应提高转速或增加负荷。
(6)开车前应做好切换等准备工作,缩短开车时间。
(7)应尽量缩短从抽真空到汽轮机启动的时间,轴封应在抽真空前送检。由于汽轮机前缸在热态时平均温度约为280℃,轴封处转子和轴封板温度较高,汽轮机缸体靠自密封与大气隔绝,缸内部件自然冷却、均匀收缩,为防止大量冷空气沿轴封吸入缸内,使轴封端转子急剧收缩,产生较大的热应力和热冲击,还会使前几级叶片组动、静件轴向间隙减小,严重时将导致动、静件间产生摩擦。因此,汽轮机热态启动时,必须先送检轴封,后抽真空。
汽轮机启动及加速过程中应注意的事项
1、提速过程中,应尽量保持锅炉负荷稳定,密切监视汽轮机参数。
2、提速过程中要特别注意上下筒体的温度,严格控制温差在80℃以内,防止上下筒体温差过大,造成筒体拱起和横断面产生过大的剪应力。
3、现场严密监视汽轮机转速,如发现转速上升过快,应立即按紧急停机按钮,查明原因,彻底解决后,再重新启动机器。
4、在提速过程中,用听诊器监听涡轮内部声音,如有金属摩擦声、水击声应立即停机,进行全面检查。
5、提高转速时,应保持真空度在-80kPa以上,当转速升至300r/min时,真空度应达到正常值。
5、机组低速启动时,盘车装置应能自动脱离,否则应立即停机。
6、轴承进油温度不应低于30℃,当进油温度达到45℃时,投入油冷却器,即调节运行油冷却器循环回水阀开度,保持出油温度在35~45℃之间。
7、提速过程中,机组振动不得超过0.03mm,若超过此值,应降低转速直至振动消除,并保持30分钟后再提速,若振动仍未消除,应再次降低转速,保持120分钟后再提速,若振动仍未消除,必须停机检查(超过临界值时允许0.10mm)。
8、机组超过临界转速时,若振动值超过0.1mm,必须停止运行,将转速降至200r/min,重新以中速暖机,直至机组超过临界转速时的振动不超过限值为止。