機(jī)組啟動(dòng)時(shí)脹差的分析與控制

1、機(jī)組啟動(dòng)時(shí)脹差的分析與控制汽輪機(jī)脹差就是指汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與汽缸膨脹的差值。它是反映汽輪機(jī)動(dòng)靜部分之間的間隙，是汽輪機(jī)啟動(dòng)、運(yùn)行及變工況運(yùn)行時(shí)的最重要監(jiān)視和控制的參數(shù)之一。如果脹差控制的 好 ， 機(jī) 組 就 能 按 規(guī) 定 啟 動(dòng) 時(shí) 間 順 利 啟 動(dòng) ， 我 廠 兩 臺N-100-535/8.81 汽輪機(jī)的脹差控制經(jīng)歷了一個(gè)摸索、探討階段，目前已基本上得到解決。汽輪機(jī)脹差的出現(xiàn)，發(fā)生在以下幾個(gè)階段。一、 冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)的成因和控制機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)，汽缸、轉(zhuǎn)子及其附件溫度與環(huán)境溫度相同，沖轉(zhuǎn)時(shí)，高溫蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)沖動(dòng)轉(zhuǎn)子做功，大量的熱能大部分消耗在汽輪機(jī)的高壓轉(zhuǎn)子上，使汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子溫升較快，在沖轉(zhuǎn)過程中，

2、 為了控制其升速， 汽輪機(jī)進(jìn)汽量較少，汽缸基本得不到加熱，導(dǎo)致汽輪機(jī)高壓正脹差出現(xiàn)。在定速成后，為了維持汽輪機(jī)空轉(zhuǎn)，低壓轉(zhuǎn)子也有部分蒸汽進(jìn)入做功， 3000rpm 轉(zhuǎn)速下，低壓轉(zhuǎn)子鼓風(fēng)摩擦發(fā)熱，而排汽溫度較低，低壓正脹差也同時(shí)出現(xiàn)，控制不好往往會造成啟動(dòng)失敗。2000 年 5 月 9 日，在 #1 機(jī)冷態(tài)啟動(dòng)過程中，由于啟動(dòng)控制參數(shù)控制不當(dāng)和啟動(dòng)方式存在問題，在并網(wǎng)后導(dǎo)致低壓脹差 +3.02mm ，后經(jīng)采取措施得以順利啟動(dòng)。具體地說，在冷態(tài)啟動(dòng)過程中，應(yīng)采取以下措施。1嚴(yán)格控制啟動(dòng)初參數(shù)，汽溫控制在230左右，汽壓控制在1.01.2Mpa ，初參數(shù)控制低，有利于增加進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽流量， 便于

3、汽輪機(jī)暖缸，同時(shí)，主蒸汽溫度控制低，也會限制汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的溫升速度，減小正脹差的出現(xiàn)。2沖轉(zhuǎn)至低負(fù)荷（10MW以下）時(shí)，凝汽器真空控制在 70Kpa 左右，低真空下，在相同轉(zhuǎn)速和負(fù)荷情況時(shí)，蒸汽流量增加，有利于暖缸，使高壓缸絕對熱膨脹加快，高脹得以控制。同時(shí)低真空時(shí)，低壓缸排汽溫度上升，有利于減小低脹的發(fā)生。大量蒸汽帶走低壓轉(zhuǎn)子因鼓風(fēng)摩擦而產(chǎn)生的熱量，使低壓轉(zhuǎn)子溫升減小，更進(jìn)一步減小了低壓脹差。3低加隨機(jī)啟動(dòng)。脹差產(chǎn)生的主要原因就是因?yàn)檗D(zhuǎn)子溫升快，而汽缸溫升慢，采用低加隨機(jī)啟動(dòng)時(shí)，使下汽缸分汽流動(dòng)充分，疏水徹底，加快了下缸均勻受熱，提高了汽缸絕對膨脹上升速度，從而減小了正脹差。4在沖轉(zhuǎn)過程中提前

4、在1200rpm 時(shí)暖法加，根據(jù)上、下法蘭、螺栓溫差情況，分步投入法加裝置，使法蘭、螺栓溫度均勻上升。5嚴(yán)格控制鍋爐升溫速度，在沖轉(zhuǎn)初期，控制主汽溫度在 230 -280之間緩慢上升，當(dāng)汽缸溫度上升到100時(shí)，嚴(yán)格控制主汽溫度上升速度與汽缸溫度上升速度之差在80-100 范圍內(nèi)。6并列后，全開調(diào)速汽門，采用全圓周進(jìn)汽，充分暖缸，隨著鍋爐汽溫、 汽壓的上升帶負(fù)荷。同時(shí)低負(fù)荷 （ 5MW ）時(shí)間不宜過長，這樣有利于低壓缸的膨脹，從而減小低壓脹差的發(fā)生。二、熱態(tài)開機(jī)時(shí)的脹差控制熱態(tài)開機(jī)時(shí)，機(jī)組脹差表現(xiàn)為負(fù)脹差，主要是停機(jī)時(shí)轉(zhuǎn)子冷卻快而汽缸冷卻慢，其高壓負(fù)脹差在-1.5mm 左右，低壓負(fù)脹差在 -1.

5、8mm 左右，基本處于極限值。 在此狀態(tài)下開機(jī)必須采取相應(yīng)的措施。1主汽參數(shù)的控制，熱態(tài)開機(jī)關(guān)鍵在于主汽初參數(shù)的控制，應(yīng)根據(jù)熱態(tài)機(jī)組汽缸溫度來決定啟動(dòng)初參數(shù)，初參數(shù)應(yīng)比汽缸溫度高80-100 ，并有 50的過熱度。2提前送軸封，后抽真空，軸封供汽溫度保持在200左右，利用軸封供汽溫度加熱汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子，降低負(fù)脹差。前軸封送高溫備用汽源，由于高壓前軸封較長，采用高溫備用汽源后，對高壓轉(zhuǎn)子前軸封軸頸加熱效果明顯，可降低高壓負(fù)脹差。3保持較高的凝汽器真空，一般保持在-80Kpa 左右，沖轉(zhuǎn)后蒸汽流速增加，有利于對高、低壓轉(zhuǎn)子的整體加熱。4采用前軸封高溫汽源降高壓脹差時(shí)，應(yīng)保持較高的軸封供汽壓力， 只有當(dāng)

6、高壓負(fù)脹差降低-0.8mm 時(shí)，開機(jī)才能成功。如果投入高壓前軸封供汽后，當(dāng)高壓脹差不能降低到-0.8mm 時(shí)，可采用高壓前軸封供汽沖動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的辦法，保持轉(zhuǎn)速 60-80rpm ，一旦高壓脹差回到 -0.8mm 時(shí)，立即沖轉(zhuǎn)汽輪機(jī)， 以較快的速度使之達(dá)到 3000rpm。并列時(shí)間要快，應(yīng)在 2800rpm 時(shí)，開始并列操作，定速 3000rpm 后， 1 2 分鐘將機(jī)組并列，熱態(tài)開機(jī)能夠成功。三、機(jī)組甩負(fù)荷后的脹差控制甩負(fù)荷后，特別是線路甩負(fù)荷后，我廠機(jī)組只帶廠用運(yùn)行，此時(shí)主汽流量大幅度下降，鍋爐安全門動(dòng)作，主汽溫度迅速下降，這種情況下，蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)后對轉(zhuǎn)子冷卻快對缸冷卻慢，這就引起機(jī)組負(fù)

7、脹差出現(xiàn)。如果處理不及時(shí)，會使之超過規(guī)定值，被迫打閘停機(jī)，針對這一情況必須采如下措施：1甩負(fù)荷的后果是蒸汽參數(shù)的變化，此時(shí)，鍋爐應(yīng)立即投油助燃，減少給粉量，使安全門回座，同時(shí)打開向空排汽門，關(guān)小減溫水流量，保證汽溫、 汽壓在額定參數(shù)下運(yùn)行，調(diào) 整 穩(wěn) 定 后 ， 開 始 滑 參 數(shù) ， 保 持 汽 壓 下 降 每 分 鐘 在0.02 0.05Mpa ，汽溫下降在0.5。2甩負(fù)荷后汽機(jī)帶負(fù)荷不高，加熱器全部停運(yùn)，低加疏水泵停運(yùn)、低加疏水倒為逐級自流，(或者是低加停運(yùn)) 汽機(jī)運(yùn)行值班員應(yīng)迅速解列四段抽汽母管，關(guān)閉低加空氣門，防止掉真空和冷氣進(jìn)入。3甩負(fù)荷后鍋爐補(bǔ)水量大，除氧器溫度下降，以及三段抽汽

8、停運(yùn)，除氧器壓力低，三段抽汽母管壓力下降，軸封供汽壓力降低，運(yùn)行人員應(yīng)調(diào)整軸封供汽壓力，防止低壓缸漏入冷空氣，冷卻轉(zhuǎn)子軸頸，空氣進(jìn)入鼓風(fēng)摩擦引起排氣缸溫度升高，低壓缸負(fù)脹差增大。4甩負(fù)荷后鍋爐超壓，安全門動(dòng)作，向空排氣門打開，鍋爐在減給粉調(diào)壓過程中汽溫下降，甩負(fù)荷后各段抽汽停運(yùn)。加熱器、除氧器溫度下降，給水溫度降低，爐側(cè)汽溫下降，更進(jìn)一步促使高壓缸負(fù)脹差迅速增大，應(yīng)立即切換高壓軸封供高溫汽源，保證轉(zhuǎn)子冷卻不致于過快，利用軸封高溫汽源調(diào)整高壓缸負(fù)脹差增大。5甩負(fù)荷后主蒸汽流量小，主汽溫度提溫速度慢，汽機(jī)聯(lián)系鍋爐排汽降壓提溫度，汽機(jī)開疏水降壓，開凝疏門增加主蒸汽流量，提主蒸汽溫度至510 度以上。6在鍋爐提汽溫的同時(shí)，汽機(jī)主蒸汽溫度達(dá)510 度以上時(shí)，高壓缸負(fù)脹差穩(wěn)中回頭，