干貨 | 優(yōu)化汽輪機啟動的秘籍
汽機的啟動:通常啟動是指從靜止?fàn)顟B(tài)加速到額定轉(zhuǎn)速,開始帶負(fù)荷并逐漸增加到額定負(fù)荷或一定負(fù)荷的過程。
汽輪機的啟動過程實際上是一個暖機的過程。使汽輪機各部位金屬得到充分的預(yù)熱,減小汽缸法蘭內(nèi)外壁、法蘭與螺栓之聞的溫度差,減小轉(zhuǎn)子表面與中心的溫度差,從而減小金屬內(nèi)部應(yīng)力,使汽缸、法蘭和轉(zhuǎn)子均勻膨脹,且脹差值在安全范圍內(nèi)變化,保證汽輪機內(nèi)、部存在動靜間隙,避免摩擦,同時使帶負(fù)荷的速度相應(yīng)提高,縮短升至額定負(fù)荷時所需要的時間,達(dá)到節(jié)約能源的目的。
啟動的基本原則:
各金屬部件溫升、溫差、脹差等都應(yīng)控制在允許范圍內(nèi),以減小熱變形和熱應(yīng)力,并在保證安全的條件下盡可能縮短啟動時間。
汽輪機啟動時,經(jīng)常會遇到暖管速度控制不佳而導(dǎo)致金屬溫度上升過快或過慢的問題,并且間或出現(xiàn)溫度突變、真空抽吸不及時、沖轉(zhuǎn)后振動大和上下缸溫度差過大等現(xiàn)象,這些在一定程度上影響發(fā)電機組安全運行,嚴(yán)重時會導(dǎo)致機組不能順利并網(wǎng)。
為了合理縮短啟動時間,減少機組啟動時的安全隱患,同時兼顧運行經(jīng)濟(jì)性,總結(jié)以下幾種優(yōu)化汽機啟動的方法供參考。
暖管階段
1.暖管是為了對金屬管壁進(jìn)行均勻加熱,防止金屬溫度上升過快而造成管道內(nèi)外壁,特別是閥門三通等部件,產(chǎn)生相當(dāng)大的熱應(yīng)力,使管道及其附件產(chǎn)生裂紋或出現(xiàn)變形。所以,低壓暖管時,必須根據(jù)金屬管壁溫度上升的速度逐漸提高蒸汽壓力。
2.管壁溫度上升的速度還與通入管道的蒸汽流量有關(guān),蒸汽流量過大,會使管道部件的加熱過于劇烈,故低壓曖管時還應(yīng)注意調(diào)節(jié)總汽水門或疏水門的開度,以控制蒸汽流量,使之不致過大。
3.在整個暖管過程中,應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)程規(guī)定控制升溫、升壓速度。
沖轉(zhuǎn)階段的真空度
機組沖轉(zhuǎn)時要求:主蒸汽溫度在450℃左右,真空度在6kPa以上。
1.冷態(tài)額定參數(shù)啟動時,在主蒸汽溫度達(dá)到100℃時應(yīng)開始抽真空,此時軸封來汽管道可進(jìn)行同步暖管,這樣可在主蒸汽參數(shù)達(dá)到?jīng)_轉(zhuǎn)條件時真空度也達(dá)到要求值。必須洼意的是:軸封送汽過早,軸封段的轉(zhuǎn)子因受熱時間過長而膨脹,使脹差增加或使上下缸溫度差增大;軸封送汽過遲,將使凝汽囂的真空度達(dá)不到?jīng)_轉(zhuǎn)條件,延長了啟動時間。所以冷態(tài)額定參數(shù)啟動時,應(yīng)選擇合適的時間向軸封供汽,通常在真空度為10~20kPa時向軸封供汽,必要時啟動2臺射水泵以提高真空的抽吸速度。
2.沖轉(zhuǎn)過程中。汽輪機的真空度應(yīng)由脹差值和機組溫度上升速度來決定,一般來說,以6~80 kPa為宜.并網(wǎng)后低負(fù)荷暖機時可適當(dāng)提高真空度。沖轉(zhuǎn)過程中真空度不能過低也不能過高,真空度過低,則需較多的新蒸汽才能沖動轉(zhuǎn)子,而過多的乏氣突然排至凝汽器,凝汽器汽側(cè)壓力瞬間升高較多,可能使凝汽器汽側(cè)形成正壓。造成后汽缸上膜式安全門損壞,同時也會給汽缸和轉(zhuǎn)子造成較大的熱沖擊;真空度過高,不僅要延長建立真空的時問.也因為通過汽輪機的蒸汽量過少,放熱系數(shù)小。使得汽輪機加熱緩慢,轉(zhuǎn)速也不易穩(wěn)定,從而延長啟動時間。
泵的啟動
1.凝結(jié)水泵作為重要的輔助設(shè)備。其耗電量是極大的。在軸封沒有送汽前,啟動凝結(jié)水泵可以說是浪費電,但向軸封送汽抽真空時。為了保護(hù)軸封加熱器,此時應(yīng)及時起泵運行。
2.對于發(fā)電機冷卻水泵,只要在沖轉(zhuǎn)前啟動。讓發(fā)電機定子、轉(zhuǎn)子均勻進(jìn)水即可,過早啟動也是沒有意義的,因為并網(wǎng)前發(fā)電機線圈是沒有熱量產(chǎn)生的,不需要對其冷卻降溫。
加熱器的啟動
高、低壓加熱器隨機啟動能使加熱器受熱均勻,有利于防止銅管脹口漏水,防止加熱器因熱應(yīng)力過大而變形。對于汽輪機來講,連接加熱器的抽氣管道是從下汽缸接出的,加熱器隨機啟動,也就等于增加了汽缸疏水點,使上下缸的溫度差減小(具體原因已在往期有過說明)。但是在汽輪機啟動過程中有時會遇到下缸溫度高于上缸溫度的情況。這種情況經(jīng)常出現(xiàn)在過臨界之后到低負(fù)荷暖機的階段,極大地延長了暖機的時間,甚至有可能出現(xiàn)溫度差超出允許值(50℃)的情況。若溫度差超出允許值,則通常是停機,等溫度降下來后再重新沖轉(zhuǎn),并延長暖機時間。顯然在這種情況下高、低壓加熱器是不能夠隨機啟動的。所以,高、低壓加熱器的啟動應(yīng)視具體情況而定,而不能一律采用隨機啟動的方式。
法蘭加熱裝置的投用
正確使用法蘭螺栓加熱裝置有利于控制汽缸膨脹,達(dá)到降低脹差、提高升速加負(fù)荷的速度的目的。
機組沖轉(zhuǎn)后,最先接觸到蒸汽的金屬溫度上升得較快,而整個金屬溫度的升高則主要靠傳熱,因此汽缸法蘭內(nèi)外受熱不均勻,容易在上下汽缸問、汽缸法蘭內(nèi)外壁、法蘭與螺栓問產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力。同時汽缸、法蘭的變形易導(dǎo)致動靜摩擦和機組振動,嚴(yán)重時造成設(shè)備損壞。故汽輪機沖轉(zhuǎn)后應(yīng)根據(jù)汽缸、法蘭溫度的具體情況投用法蘭螺栓加熱裝置。
脹差的控制
脹差允許變化范圍較小,為-1.5~4mm,在汽輪機啟動過程中容易出現(xiàn)脹差增大到接近規(guī)定值的情況,這時經(jīng)常采取延長暖機時間或降低蒸汽參數(shù)的方法來控制脹差。顯然延長暖機時間不利于機組的經(jīng)濟(jì)啟動。
具體方法有開啟真空破壞門和調(diào)整循環(huán)水量兩種方法。開啟真空破壞門能有效地降低真空度。真空度的降低將直接影響汽輪機進(jìn)汽量和排氣溫度的變化,而排汽溫度的升高使得后汽缸的膨脹加大。這種變化將有效地控制機組脹差的正向增長。也就是說在允許的范圍內(nèi),盡量以較低真空度來沖轉(zhuǎn),這樣有利于控制脹差,也有利于暖機。
責(zé)任編輯:售電小陳
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