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汽机培训教材-汽轮机启动运行汽机培训教材-汽轮机启动运行 目 录 第一篇 汽轮机的启停 ..................................................................................................................... 1 第1章 启动前的准备 ....................................................................................................

汽机培训教材-汽轮机启动运行
汽机培训教材-汽轮机启动运行 目 录 第一篇 汽轮机的启停 ..................................................................................................................... 1 第1章 启动前的准备 ................................................................................................................. 1 1.1 启动条件 ....................................................................................................................... 1 1.2 启动前检查的准备工作 ............................................................................................... 3 1.3 启动前检查的试验 ....................................................................................................... 3 第2章 机组启动 ......................................................................................................................... 3 2.1 启动方式及启动参数选择 ........................................................................................... 3 2.2 启动前检查 ................................................................................................................... 4 2.3 汽轮机冷态启动 ........................................................................................................... 6 2.4 中压缸启动的“切缸”过程 ......................................................................................... 12 2.5 温态、热态、极热态启动 ......................................................................................... 14 第3章 启动和加载说明 ........................................................................................................... 14 3.1 正确方法的重要性 ..................................................................................................... 14 3.2 启动和加载过程所牵涉到的主要因素 ..................................................................... 14 3.3 TSI检测监视仪表 ........................................................................................................ 16 3.4 一般预防措施 ............................................................................................................. 17 3.5 没有计算机的一步步启动程序 ................................................................................. 18 3.6 稳态载荷改变 ............................................................................................................. 19 3.7 注意 ............................................................................................................................. 19 第4章 启动和加载时汽轮机旁路系统的使用 ....................................................................... 19 4.1 概述 ............................................................................................................................. 19 4.2 调节阀开启时再热器压力设定: ............................................................................. 19 4.3 低负荷运行 ................................................................................................................. 20 4.4 用汽轮机旁路运行遮断后的重新启动 ..................................................................... 20 第5章 启动与升负荷图 ........................................................................................................... 22 第6章 升速和升负荷说明 ....................................................................................................... 22 第7章 汽轮机正常运行 ........................................................................................................... 25 7.1 汽轮机正常运行期间,下列项目应在规定的允许范围之内。 ............................. 25 7.2 机组运行时的限制值 ................................................................................................. 26 第8章 周期性试验 ................................................................................................................... 52 8.1 汽轮机运行中定期试验项目 ..................................................................................... 52 8.2 主汽阀试验(日检) ................................................................................................. 53 8.3 抽汽止回阀试验(日检) ......................................................................................... 54 8.4 主汽阀试验(周检) ................................................................................................. 54 8.5 主油箱油位仪试验(每周) ..................................................................................... 55 8.6 自动泵开启试验(每周) ......................................................................................... 56 8.7 转子电压测量(每周) ............................................................................................. 57 8.8 危急遮断器试验(每周) ......................................................................................... 57 8.9 主遮断电磁阀试验(每周) ..................................................................................... 58 8.10 备用超速遮断试验(每周) ................................................................................... 59 8.11 抗燃油系统联动、联锁(周检) ........................................................................... 59 8.12 高压调节阀活动试验(月检) ............................................................................... 59 8.13 危急遮断器试验(6,12个月) ............................................................................. 59 8.14 真空电磁阀遮断试验(6,12个月) ..................................................................... 62 8.15 阀门汽密性试验(6,12个月) ............................................................................. 62 8.16 备用超速遮断试验(12,24个月) ....................................................................... 63 第9章 机组停机 ....................................................................................................................... 64 9.1 三种停机方式 ............................................................................................................. 64 9.2 正常停机及强制冷却停机前的准备工作 ................................................................. 64 9.3 汽轮机正常停机 ......................................................................................................... 65 9.4 强迫冷却停机 ............................................................................................................. 65 9.5 正常停机及强迫冷却停机过程中注意事项 ............................................................. 66 9.6 紧急事故停机 ............................................................................................................. 67 第10章 汽轮机异常运行 ......................................................................................................... 67 第11章 附录 ............................................................................................................................. 72 11.1 汽轮机启动曲线(冷态启动:长期停机) ........................................................... 72 11.2 汽轮机启动曲线(冷态启动:停机1周) ............................................................. 73 11.3 汽轮机启动曲线(温态启动:停机48小时) ....................................................... 74 11.4 汽轮机启动曲线(热态启动:停机8小时) ......................................................... 75 11.5 汽轮机启动曲线(极热态启动:停机1小时) ..................................................... 76 11.6 汽轮机正常停机曲线 ............................................................................................... 77 11.7 汽轮机维护停机曲线 ............................................................................................... 78 11.8 汽轮机定-滑-定压运行模式 ................................................................................... 79 11.9 高压内缸金属温度近似值与遮断后时间的关系 ................................................... 79 11.10 调节级后缸体温度与负荷的关系(定压方式) ................................................. 80 11.11 调节级后缸体温度与负荷的关系(滑压方式) ................................................. 81 第1篇 汽轮机的启停 第1章 启动前的准备第2章 汽轮机启动时,转子将由静止状态或盘车状态加速至额定转速并将负荷逐步加至额定负荷,转子和汽缸等部件将由温度较低的状态加热到带负荷下稳定运行时的温度状态。在这一过程中,必须把转子和汽缸等部件内外表面的温度差控制在一个允许的范围内才能保证机组安全可靠的运行。 对于各台机组,理想的启动速度是根据在保证机组的使用寿命消耗的前提下,机组的热应力、热膨胀和热变形等方面的要求计算出来的。 首先应找出启动过程中允许的最大金属温升速度。按这个温升速度启动机组就能保证转子和汽缸等部件内外表面的温度差不超过允许值。在启动过程中,如果能通过调整新蒸汽参数或流量的方法来准确保持这一温升速度,那么机组的启动时间将为最短。但是实际在启操作中,金属温升速度很难保持不变。为了不使最大的金属温升速度超过允许数值,实际的启动时间总比理论的启动时间要长一些。 汽轮机的启动分类方法大致如下: 按启动过程中主蒸汽参数分,有额定参数启动和滑参数启动两种。额定参数启动时,在整个启动过程中,高压主汽阀前的主蒸汽参数始终为额定值,不随启动过程变化。滑参数启动则在启动过程中高压主汽阀前的主蒸汽参数随机组的转速、负荷的变化而滑升。 按汽轮机启动前高压调节级处高压内缸内壁金属温度分,可分为冷态启动、温态启动、热态启动和极热态启动。 a. 极热态: 490??缸温; b. 热 态: 420??缸温<490?; c. 温 态: 305??缸温<420?; d. 冷 态: 缸温在305? 以下; 按冲转时汽缸进汽情况分,又可分高压缸启动和中压缸启动。高压缸启动即冲转转子时从高压缸进汽,中压缸启动则是转子冲转是从中压缸进汽而高压缸不进汽。 汽轮机启动方式的安全性的重要 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 之一是实现金属的均匀加热。只有实现均匀加热才能避免设备各部分金属内发生危险的热应力;避免汽轮机静止部分和转动部分之间的间隙减小而出现摩擦;避免汽缸与转子之间产生中心偏离和转子本身出现弯曲。 在汽轮机的事故统计中,由于启动不善造成的事故占很大的比重。因此,汽轮机的启动是一项十分重要的操作,它关系到电厂设备的安全可靠运行。 2.1 启动条件 2.1.1 机组禁止启动条件 2.1.1.1 机组主要联锁保护功能试验不2.1.1.2 合格。 2.1.1.3 机组保护动作值不2.1.1.4 符合规定。 2.1.1.5 机组任一安全保护装置失灵。 2.1.1.6 机组主要调节装置失灵。 2.1.1.7 基地式调节装置失灵,2.1.1.8 影响机组启动或正常运行。 2.1.1.9 机组主要检测仪表监视功能失去,2.1.1.10 影响机组启动;或机组主要监测参数超 过极限值。 2.1.1.11 机组仪表及保护电源失去。 2.1.1.12 汽水品质不2.1.1.13 符合要求。 2.1.1.14 保温不2.1.1.15 完整。 2.1.1.16 DEH/HITASS、FSSS 、CCS控制装置工作不2.1.1.17 正常,2.1.1.18 影响机 组启动或正常运行。 2.1.1.19 汽轮机高中压主汽门及调门、抽汽逆止门、高排逆止门之一卡涩不2.1.1.20 能关闭 严密,2.1.1.21 VV阀或BDV阀动作不2.1.1.22 正常。 2.1.1.23 交流润滑油泵(TOP)、电动吸入油泵(MSP)、直流润滑油泵(EOP)、EHG油泵 任一故障。 2.1.1.24 主机转子偏心度大于原始值的110,。 2.1.1.25 盘车时汽轮发电机组转动部分有明显摩擦声。 2.1.1.26 汽轮机润滑油油箱油位低于极限值或油质不2.1.1.27 合格。 2.1.1.28 EHG油箱油位低或油质不2.1.1.29 合格。 2.1.1.30 汽轮机高、中压缸上下缸温差超过35?。 2.1.1.31 主机危急保安器动作不2.1.1.32 正常。 2.1.1.33 发现有其它威胁机组安全启动或安全运行的严重缺陷时。 2.1.2 机组启动方式选择 2.1.2.1 锅炉、汽轮机均处于冷态时,2.1.2.2 机组按照冷态启动方式启动。 2.1.2.3 锅炉、汽轮机均处于热态时,2.1.2.4 机组按照热态启动方式启动。 2.1.2.5 锅炉处于冷态而2.1.2.6 汽轮机处于热态时,2.1.2.7 机组用冷态启动方式选择 升压率、升温率,2.1.2.8 机组的冲转时间、初负荷暖机时间按照热态启动方式选择。 2.1.3 机组启动必须具备2.1.4 的条件 2.1.4.1 机组各部套齐全,2.1.4.2 各部套、各系统均按制造厂提供的图纸、技术文件和安装 要求进行安装、冲洗、调试完毕,2.1.4.3 各部套、各系统联接牢固、无松动和泄 漏、各运动件动作灵活、无卡涩。各部套、各系统清洁度必须达到JB/T4058-1999 《汽轮机清洁度标2.1.4.4 准》有关规定要求。 2.1.4.5 新机组安装完毕或运行机组检修结束,2.1.4.6 在投运前油系统必须进行油冲洗, 2.1.4.7 冲洗验收须符合《油系统冲洗说明书》有关规定。抗燃油系统验收须符合《调 节、保安系统说明书》有关规定。 2.1.4.8 需作单独试验的部套、系统必须试验合格,2.1.4.9 满足制造厂的安装试验要求。 2.1.4.10 机组配备2.1.4.11 的所有仪器、仪表、测点必须齐全,2.1.4.12 安装、接线正确、 牢固。所有仪器、仪表和电缆检验合格。 2.1.4.13 机组必须保温良好,2.1.4.14 本体部分应按制造厂提供的《汽轮机保温设计说明书》 进行保温,2.1.4.15 管道及辅助设备2.1.4.16 等应按电力行业有关规定进行保 温,2.1.4.17 保温层不2.1.4.18 得有开裂、脱落、水浸、油浸等现象存在,2.1.4.19 保温层与基础等固定件间应留有足够的膨胀间隙。 2.1.4.20 现场不2.1.4.21 得有任何妨碍操作运行的临时设施(按电业安全法规执行)。 2.1.4.22 机组运行人员和维护人员必须经过专门培训,2.1.4.23 熟悉各分管设备2.1.4.24 的位置、结构、原理、性能、操作方法及紧急状态下的应急处理方法。 2.2 启动前检查的准备2.3 工作 在汽轮发电机组作预启动的检查工作之前,应作如下几项预备性检查,并确认: 2.3.1 所有电气附件的电源供给是正确无误的。 2.3.2 仪表压缩空气系统已投运,2.3.3 接至仪表和控制系统的供气压力是正常的。 2.3.4 所有监控仪表运行情况良好。 2.3.5 冷却水系统已投运。 2.3.6 辅助设备2.3.7 的润滑油供给正常。 2.3.8 所有通道口和检查孔口均密闭。 2.3.9 辅助设备2.3.10 的液压介质供给正常。 2.4 启动前检查的试验 2.4.1 系统内各疏水阀的开关试验; 2.4.2 所有抽汽逆止阀的联动试验; 2.4.3 通风阀、事故排放阀、预暖阀的开关试验; 2.4.4 喷水系统的开关试验; 2.4.5 高压主汽阀、调节阀、中压主汽阀、调节阀静态整定试验; 2.4.6 轴向位移保护试验; 2.4.7 汽机就地、主控打闸试验; 2.4.8 汽机保护跳闸试验 2.4.9 润滑油系统联动试验; 2.4.10 密封油系统联动试验; 2.4.11 抗燃油系统联动试验; 第3章 机组启动 3.1 启动方式及启动参数选择 根据机组启动曲线,机组有中压缸启动和高中压缸联合启动两种启动方式。高压缸启动方式根据停机时间的不同又分为,环境冷态启动(长期停机后)、冷态启动(停机72小时后或高压第一级金属内壁温度320?以下)、温态启动(停机48小时后或高压第一级金属内壁温度420?以下)、热态启动(停机8小时后或高压第一级金属内壁温度445?以下)、极热态启动(停机1小时后或高压第一级金属内壁温度445?以上)5种状态的启动;中压缸启动方式根据停机时间的不同又分为,环境冷态启动(长期停机后)、冷态启动(停机72小时后或中压缸内壁金属温度305?以下)、温态启动(停机48小时后或中压缸内壁金属温度420?以下)、热态启动(停机8 小时后或中压缸内壁金属温度490?以下)、极热态启动(停机1小时后或中压缸内壁金属温度490?以上)5种状态的启动。 中压缸启动参数选择,压力单位:MPa(a)、温度单位:?,升速率:r/min 冲转参数(?冲转至并网并网至带额定每次循环的启动状态 冲转方式 /MPa) 时间 负荷时间 寿命损耗 冷态启动 中压缸启动 75 188 0.03 温态启动 中压缸启动 25 70 0.0095 热态启动 中压缸启动 15 45 0.0027 极热态启动 中压缸启动 15 30 0.02 10%额定负荷变化 / / / / 0.0008 东方汽轮机厂制造的600MW机组,推荐采用中压缸启动方式。只有在旁路出现故障的情况下,才采用高压缸启动。 汽轮机启动的操作方式有三种:自启动方式(HITASS AUTO)、操作员自动方式(HITASS MONITOR)和手动方式(HITASS OFF)。选择何种操作方式应由操作员根据现场的具体情况作出选择。 在自启动下,DEH控制系统的ATS处于“控制状态”。ATS根据汽轮机组的状况,控制汽轮机,自动完成冲转、升速、带负荷等启动过程。 在“操作员自动方式”下,DEH控制系统的ATS 参与控制而处于“监视状态”,由运行人员根据汽轮机本体状态和制造厂提供的启动操作程序,手动给出转速和负荷目标值以及变化率,由DEH的基本控制系统按照运行人员给定的目标值和变化率自动完成冲转、升速、并网和带负荷操作。DEH系统自动监视启动参数,超过限制值时发出报警或遮断讯号,指导运行人员操作。 在“手动方式”下,所有的操作均由运行人员完成,机组由运行人员通过操作盘上的控制按钮控制机组。这种状态为紧急备用状态,运行人员必须时刻监视各种参数的变化,保证机组安全运行。该种方式必须由有经验的运行人员,参照有关限制和操作程序来完成。 3.2 启动前检查 3.2.1 盘车马达启动 在达到下列参数或条件后,盘车马达才能允许启动。 3.2.1.1 轴承供油压力大于0.107MPa,3.2.1.2 顶轴油泵油压不3.2.1.3 小于3.43MPa。 如果上述参数未能满足,则盘车马达不能启动。这是通过压力开关进行电气联 锁来实现的,以保护汽轮发电机组轴承巴氏合金避免由于润滑油供给不充分而引起 磨损。 3.2.1.4 在机组操作系统(OIS)上检查汽轮机润滑油箱中的油位。偏离正常油位?100mm 时,3.2.1.5 应发出油位报警信号。 3.2.1.6 按下OIS上的启动按钮,3.2.1.7 启动汽轮机的辅助油泵(TOP)。检查并确认: 1) 汽轮机润滑油箱的油位是正常的,2) 油位显示于OIS上。 3) 系统中已充满了循环泵供来的油。 4) 在OIS上的指5) 示仪表ANN“TURB BRG OIL PRESS”显示正常。 6) 从每一轴承的回油观察窗口观察回油正常。 7) 在TOP(辅助油泵)运行时,8) 轴承供油温度既不9) 低于27?,10) 也不 11) 高于40?。 3.2.1.8 按下OIS上的启动按钮,3.2.1.9 启动盘车装置马达 1) 检查并确认马达的启动电流和啮合后电流正常。 2) 盘车装置马达启动后,3) 通过电气联锁使盘车装置啮合的电磁阀通电,4) 此 时OIS上红灯亮,5) 表示啮合电磁阀已通电。 3.2.2 疏水阀开启状态检查 3.2.2.1 检查并确认真空破坏阀处于开启状态。 3.2.2.2 检查并确认启动疏水阀是开启的。并保证: 1) 抽汽管道疏水截止阀是开启的,2) 并接通凝汽器,3) 疏水阀状态已显示在 OIS上。 两个主汽阀下阀座的疏水阀是开启的,5) 此两阀可通过按下OIS上的按钮来打4) 开。 6) 锅炉和主汽阀间的所有主汽管应彻底吹干净并预热。这是通过主汽管和再热蒸汽管 的疏水系统来初步实现的。此步骤是必要的,7) 以避免和保护阀杆阀座和喷咀 遭受可能出现的水冲击。蒸汽温度(过热度)应足够高以免节流后进入湿蒸汽区。 8) 除主汽阀外的其余位于汽缸和蒸汽管道上的疏水阀均应开启并接通凝汽器。 9) 中联阀(CRV)下阀座的疏水阀是开启的并接通凝汽器。 10) 按下OIS上的按钮可控制这些阀门。 11) 汽轮机疏水系统包括主汽管和再热蒸汽管热段疏水、主汽阀疏水、中联门疏水、抽 汽管道疏水以及汽封加热器上开设的永久性节流孔疏水。 3.2.2.3 读出汽轮机调节阀壳内表面的温度。 根据汽轮机阀壳内表面温度,应使锅炉供汽温度在机组启动时高出汽轮机金属 内表面温度约42?。虽然要时刻满足此温度要求比较困难,但应尽一切努力来尽可 能满足此要求。 3.2.3 启动和暖机的准备3.2.4 3.2.4.1 检查并确认危急遮断阀是处于跳闸状态。 检查并确认汽轮机主汽阀是关闭状态。这样就确保了当控制油压建立起来后调 节门由于误操作被打开后没有蒸汽进入汽轮机,并可验证它们的关闭位置。 3.2.4.2 按下OIS上的停止按钮,3.2.4.3 关闭辅助油泵(TOP) 1) 检查并确认事故油泵(EOP)能自动启动而2) 且运转正常。 3) 当EOP泵启动时,4) 在OIS上的作为运行指5) 示的红灯会亮,6) 当从 TOP油泵切7) 换到EOP油泵时,8) 出现的短时油压突降会被盘车的联锁装置检 测到,9) 因此,10) 此时盘车装置可能会停止运转。 11) 检查并确认汽轮机轴是否仍然在转动。如果它已停转重新启动盘车装置并使其啮合, 12) 然后进行下一步操作。 3.2.4.4 按下OIS上的启动按钮,3.2.4.5 启动TOP泵。在汽轮机通汽冲转前,3.2.4.6 轴 承润滑油温必须在27,40?范围之内。 3.2.4.7 按 “高压缸预暖程序”进行高压缸预暖。 3.2.4.8 在高压缸预暖完成后,3.2.4.9 检查并确认通风阀(VV)是打开的,3.2.4.10 当VV 阀打开时,3.2.4.11 OIS上的红灯亮。 3.2.4.12 关闭主汽阀下阀座上的疏水阀。 3.2.4.13 按下OIS上的主脱扣复3.2.4.14 位按钮使危急遮断阀复3.2.4.15 位,3.2.4.16 按 下运行按钮,3.2.4.17 主汽阀和中压主汽阀全开。 3.2.4.18 在蒸汽进入汽轮机轴封系统前,3.2.4.19 应先启动凝汽器循环水泵。 3.2.4.20 让水进入汽封蒸汽加热器,3.2.4.21 并启动汽封蒸汽抽汽器(风机)。按下OIS上 的启动按钮,3.2.4.22 可以启动汽封系统。 在开始调节汽封蒸汽加热器系统时,抽汽器管道上的阀门应关闭。然后逐渐开 启此阀直至没有蒸汽从汽轮机轴封处泄漏出去为止,通常在汽封蒸汽抽汽器进口处 建立约250mm水柱的真空度。 注意事项:如果转子不转时,决不允许向汽封送汽。如不遵守此准则将引起转 子弯曲。 3.2.4.23 关闭真空破坏阀。 3.2.4.24 启动真空泵。 3.2.4.25 检查并确认喷水切3.2.4.26 断处于通电状态。当接通电源时,3.2.4.27 OIS上 的红灯亮。 一旦开始建立真空,本条款应立即执行,使低压缸喷水一直进行到机组带上负 荷并且排汽缸的温度冷却到低压排汽压力对应的饱和温度时为止。 3.2.4.28 重新检查并确认汽轮机的高压调节阀和中压调节阀处于全关位置,3.2.4.29 这可以 在OIS上指3.2.4.30 示出来。 3.2.4.31 检查汽轮机监控仪表,3.2.4.32 确认汽轮机转子未弯曲。 偏心:所有操作人员都应了解汽轮机的偏心特性,如果偏离了此特性就说明主 轴呈弓状弯曲。 如果出现主轴弓状弯曲,开启真空破坏阀并立即停机。用盘车装置维持转子转 动直到偏心指示主轴已平直为止。 3.3 汽轮机冷态启动 3.3.1 高压缸预暖 实现预暖的最有效措施是高压缸中通入蒸汽使汽缸内蒸汽压力升高,从而使汽缸金属温度升高至蒸汽对应的饱和温度或更高。通常规定此压力为0.4,0.5MPa,当第一级后汽缸金属内表面温度低于150?时应进行高压缸预暖,当高压内缸第一级处内层金属温度比这一值高时,预暖就不需要了。高压缸预暖系统见下图。 3.3.1.1 高压缸预暖操作的条件 当下列条件达到后预暖操作就可开始。 1) 检查盘车运转情况正常。 2) 检查冷段再热管道内蒸汽压力应不3) 低于700KPa。 4) 检查凝汽器中压力应不5) 高于13.3KPa(a)。 6) 确认汽轮机处于跳闸状态。 7) 检查并确认高压缸第一级后汽缸内壁金属温度低于150?。 3.3.1.2 高压缸预暖的操作程序 本操作程序由三部分组成。即:操作准备,预暖操作和预暖完成后的操作。 1) 操作准备2) ? 如果高压缸预暖管系上设有疏水阀时,首先将其完全开启,并保持5分钟,然后将其关 严。 ? 将汽轮机调节阀与汽缸间导汽管上的疏水阀由100%开度关闭到20%开度。 3) 预暖操作 ? 将高压缸预暖阀开启到10%的开度,同时应检查通风阀处于全关位置。完成该操作后, 预暖蒸汽通过再热冷段流入高压缸。 ? 高压缸预暖阀10%开度保持30分钟后,再开启到30%开度。 ? 高压缸预暖阀30%开度保持20分种后,再由30%开度开启到55%开度,保持此开度直至高 压缸第一级后汽缸缸内壁金属温度升至150?。 ? 一旦金属温度达到150?,应立即进行高压缸闷缸。闷缸时间从上图的曲线上查出。 ? 预热蒸汽进入高压缸的控制。预热蒸汽进入高压缸是通过电动预暖阀来实现的,该阀设 在冷段再热蒸汽管止回阀前的旁路管上。高压缸内蒸汽压力应当增压至390,490Kpa(g), 通过调整预暖阀和各疏水阀来实现。 ? 在预暖期间,金属表面的温度升高率不应大于金属表面允许的温度差。 4) 预暖完成后的操作 ? 完全开启汽轮机调节阀(CV)与汽缸间高压导汽管上的疏水阀。 ? 在强迫开启高排止回阀前完全开启冷段再热管(C/R)上的疏水阀。 ? 将预暖阀开度关闭至10%的开度位置并保持5分钟,然后在5分钟内逐步关闭预暖阀直至 全部关严。当高压缸预暖阀全部关严时,检查通风阀应全开。 ? 在将C/R管止回阀的控制模式由强迫模式切换至自动模式前将冷段再热管上的疏水阀全 关。 3.3.2 汽轮机调节阀蒸汽室的预热 当调节阀(CV)蒸汽室内壁或外壁温度低于150?时,在汽轮机启动前必须预热调节阀蒸汽室,以免汽轮机一旦启动时调节阀蒸汽室遭受过大的热冲击。从调节阀蒸汽室预热开始,直至完成预热前1号高压主汽阀(MSV1)是不开启的。预热用的主蒸汽通过2号主汽阀的预启阀进入调节阀蒸汽室。 预热程序: 3.3.2.1 检查并确认危急遮断阀处于跳闸位置,而3.3.2.2 负荷限制设定是关闭位置。 3.3.2.3 检查并确认控制系统油压已由液压泵建立起来。 3.3.2.4 将MSV上的疏水阀和CV与汽缸间导汽管上的疏水阀打开。 3.3.2.5 建议:主蒸汽温度应高于271?。 3.3.2.6 汽轮机重新复3.3.2.7 位。高压遮断电磁阀通电,而3.3.2.8 机械遮断电磁阀是失 电。 3.3.2.9 按下“阀壳预暖”下的“开”按钮,3.3.2.10 此时MSV2阀开启至预热位置21%。 3.3.2.11 注意观察CV阀蒸汽室内外壁金属的温度差。 3.3.2.12 当温差超过80?时,3.3.2.13 按下“阀壳预暖”下的“关”按钮,3.3.2.14 此时MSV2 阀关闭。 3.3.2.15 注意CV阀蒸汽室内外壁金属间的温度差。当温差小于70?时,3.3.2.16 按下“开”按 钮,3.3.2.17 此时MSV -2阀开启至预热位置。 3.3.2.18 重复3.3.2.19 实施上述项目7和8的操作直至CV阀蒸汽室内外壁金属的温度都升 至180?以上,3.3.2.20 并且内外壁金属温差低于50?。 3.3.2.21 当上述项目9的要求被满足或者CV阀蒸汽室预热已进行了至少1小时后,3.3.2.22 则 认为已完成蒸汽室预热操作。 3.3.3 摩擦检查 3.3.3.1 摩擦检查的目标3.3.3.2 转速选定为200转/分。加速率选定为100转/分/分,3.3.3.3 高压主汽阀开启。当转速达到约200转/分时,3.3.3.4 按下“关全阀”按钮, 3.3.3.5 关闭除中压主汽阀以外的所有阀门,3.3.3.6 可避免升速太快并且蒸汽流动 噪声已消失便于汽轮机运转声音的传出。 3.3.3.7 仔细倾听有无摩擦声。在此期间,3.3.3.8 机组不3.3.3.9 允许停转。 3.3.3.10 检查并确认摩擦检查已完成并且高压调节阀(CV)和中压调节阀(ICV)应关死。 3.3.4 暖机 3.3.4.1 检查并确认通风阀(VV)和事故排放阀(BDV)已全部关闭。 3.3.4.2 目标3.3.4.3 转速选定为1500转/分,3.3.4.4 选择器装于OIS上。 3.3.4.5 根据启动和加负荷图(见第9章9-10节)选定升速率为100转/分/分,3.3.4.6 选择器 装于OIS上。检查并确认OIS板上的“关全阀”指3.3.4.7 示灯灭。 3.3.4.8 汽轮机升速,3.3.4.9 CV阀微微开启直到转速升至400转/分。检查并确认高压缸VV 阀是全开的。 3.3.4.10 当转速升至400转/分时,3.3.4.11 CV阀的开度被电液调节器锁定。而3.3.4.12 中 压调节预启阀仍将开启,3.3.4.13 使汽轮机升速至1500转/分。在暖机运行时, 3.3.4.14 汽轮机转速由中压调节阀控制。 3.3.4.15 当暖机运行完成后按“暖机”下的“切3.3.4.16 除”按钮复3.3.4.17 位,3.3.4.18 检查并 确认。 1) CV阀关死 2) VV阀全开 3.3.4.19 在OIS板上选定目标3.3.4.20 转速和升速率。至此汽轮机组已做好升速准备3.3.4.21 。在凝汽器压力降至尽可能低的极限范围内之前汽轮机转速不3.3.4.22 能超过 半速。如果所有设备3.3.4.23 运行正常的话,3.3.4.24 就不3.3.4.25 应有理 由不3.3.4.26 能满足此要求。 3.3.5 设备3.3.6 状况检查 3.3.6.1 检查并确认盘车装置马达已自动停止转动。当盘车装置马达停转后,3.3.6.2 绿灯 亮。 3.3.6.3 在升速时注意观察下列情况: 1) 操作人员必须熟悉任一临界转速。不2) 允许在临界转速区延长运行时间。汽轮 机转速在过临界转速区时应快速而3) 稳定地升速,4) 因此汽轮机在临界转速区 不5) 能受EHG程序约束。 6) 测金属温度的热电偶: ---CV阀蒸汽室内壁金属温度 ---CV阀蒸汽室外壁金属温度 ---高压第一级汽缸内壁金属温度 ---高压第一级汽缸外壁金属温度 ---再热蒸汽入口处汽缸内壁金属温度 ---再热蒸汽入口处汽缸外壁金属温度 内外壁金属间的温度差应尽可能小,并应低于规定的允许极限值。 7) 汽缸膨胀和胀差: 用下述指示值来检查汽缸膨胀和胀差 ---高中压缸膨胀指示 ---高中压缸与转子胀差指示 ---低压缸与转子胀差指示 当转速变化时,应预料到胀差会发生变化。如果转子正在冷却,转子会缩短。 当升速或机组加负荷时,胀差会接近红带区。 注:在汽轮机启动时,转子通常不会缩短,如果转子比汽缸升温快,则转子将相对 伸长,如果胀差指示接近红带区,应降低蒸汽温度、转速或减负荷使胀差减小。 如果高中压缸胀差进入红带区,应立即停机并启动盘车装置,带动大轴旋转, 致使汽缸和转子温度相匹配。 如果低压汽轮机胀差进入橙带区,不用停机而是采取其它措施直到胀差指示低 于橙带区。因为机组在橙带区跳闸可能引起转子伸长从而使胀差指示进入红带区。 8) 振动检测: 检查并确认汽轮机监控仪表(TSI)中测振探头在工作正常,这可由记录仪指示 出来。 如存在振动超标应立即停机。 9) 监听摩擦声 如发生严重的摩擦,应立即停机并调查原因。 10) 真空度 在正常运行和具有正常真空度时,低压缸排汽温度在并网前不应超过80?。凝 汽器真空度显示于OIS上。 11) 轴承油温 允许进入轴承的油温随转速升高而升高。 在达到并网转速时,轴承的进油温度不低于38?。 确认在OIS上汽轮机设定检查点的润滑油温度是38?。 正常运行时的进油温度规定在第9章9-20节汽轮机运行的限制项目中。 12) 当汽轮机转速升高至超过2000转/分时,13) 关掉顶轴油泵并选择”自动启动”模 式。 3.3.6.4 在并网试验前,3.3.6.5 只有在下述情况时才通过油脱扣(喷油试验)进行危急遮 断器试验。 1) 在最近一次停机时,2) 用超速法做过危急遮断器试验。 3) 定期操作试验一览表中没有规定做危急遮断器超速试验。 4) 危急遮断器没有被调整过或未工作过。 下述情况时通过超速进行危急遮断器试验: 1) 在最近一次停机时,2) 没有用超速法做过危急遮断器试验。 3) 定期操作试验一览表中要求进行危急遮断器检查。 如果是下述情况先做油脱扣试验再做超速试验: 1) 危急遮断器已工作过或已被调整过。 3.3.6.6 在汽轮机达到额定转速后,3.3.6.7 关掉电动启动油泵(MSP)和辅助油泵(TOP) 并选择”自动启动”模式。 关掉上述油泵后,检查并确认轴承供油压力正常而且绿灯亮。 3.3.7 并网运行 汽轮机准备并网和带负荷。 3.3.7.1 按励磁控制启动按钮。 3.3.7.2 按并网选择器的自动按钮。 3.3.7.3 按转速匹配按钮,3.3.7.4 汽轮机转速自动与并网转速相匹配。 3.3.7.5 在发电机并网运行后,3.3.7.6 检查并确认: 1) 并网指2) 示器停止在中心。 3) 发电机汇流排电压指4) 示为零。 5) 发电机汇流排频率指6) 示为零。 7) 发电机断路的红灯亮。 3.3.8 运行工况检查 仔细监视蒸汽温度和金属温度,因为此时温度变化很快。汽轮机金属温度可从机 组记录盘予以监控。 3.3.9 加负荷 3.3.9.1 在并网条件下,3.3.9.2 因为蒸汽流量和锅炉燃烧率在增加,3.3.9.3 所以蒸汽温 度呈急速上升的趋势,3.3.9.4 此时应避免或尽可能减小汽轮机金属温度的快速上 升。 3.3.9.5 调节蒸汽温度和负荷以减小热电偶指3.3.9.6 示出的金属表面温度差别(与蒸汽温度 差)。如金属温度高(比蒸汽温度高),3.3.9.7 此时加负荷和/或提升蒸汽温度可 快些。如金属温度低(比蒸汽温度低),3.3.9.8 此时可维持现有蒸汽温度,3.3.9.9 并且慢慢加负荷。 3.3.9.10 维持初始负荷直至低压缸排汽口冷却到低于52?时止。低压缸排汽口温度显示于指 3.3.9.11 示器上。当低压缸排汽口喷水控制的选择按钮是在”自动”位置时, 3.3.9.12 喷水按下述工况自动开启。低压缸排汽口温度超过预先设定值。 3.3.9.13 按下OIS板上的按钮,3.3.9.14 关闭MSV阀上阀座和下阀座的疏水阀,3.3.9.15 检查并确认绿灯亮。 3.3.9.16 蒸汽压力和温度以及负荷可按如下规定尽快增加。 1) 避免汽轮机金属表面温度差过大。 2) 不3) 发生过大的胀差。 3.3.9.17 设定升负荷速度和目标3.3.9.18 负荷值。检查并确认CV阀开始打开时,3.3.9.19 VV阀应关死。 3.3.9.20 当负荷增加到超过20%时,3.3.9.21 按下列按钮: 1) CRV阀(中压联合阀)阀座疏水钮。 2) MSV阀上阀座疏水钮。 3) MSV阀下阀座疏水钮。 4) CV阀(调节阀)与汽缸间导汽管上的疏水钮。 在关闭启动疏水口后,检查并确认绿灯亮。 按下按钮,关闭止回阀前冷段再热蒸汽管的疏水阀,检查并确认绿灯亮。 3.4 中压缸启动的“切3.5 缸”过程 机组并网后,由控制系统加2%最小负荷,然后进入升负荷控制。在整个升速和并网带负荷过程中低压旁路应逐步关小,以维持中压主汽阀前压力不变。 继续提升负荷,直到低压旁路阀逐渐完全关闭。同时,在低压旁路阀完全关闭前,完全关闭BDV阀。当低压旁路阀全关时,高压旁路阀开始逐渐关闭,同时进行中压缸单独进汽至高中压缸共同进汽的切换,切换前,应注意主蒸汽在经过高压调节级做功后的蒸汽温度与金属温度相匹配。在高压旁路阀开始关闭的同时,完全关闭VV阀。切换过程中应维持主蒸汽、再热蒸汽参数及流量基本稳定。按“VALVE CHANGE”按钮,开始阀门切换,高压调节阀以单阀方式逐渐开启,当负荷升至额定负荷的9%(54MW)时,高压旁路阀完全关闭,高压旁路阀解除压力反馈自动控制,切换结束。 切换结束后迅速提升负荷升至额定负荷的30%(180MW),并暖机。以使蒸汽温度与高压缸金属温度较好地匹配。 暖机结束后开始升负荷,当负荷升至额定负荷的50%(300MW),再次暖机。暖机结束后开始升负荷至目标负荷。 中压缸启动各阶段各阀门的开启状态和阀门开启功能见表以及图“切换区说明”。 表 中压缸启动各阀门开启状态 ICV CV VV CRCV HPBV LPBV 时 段 冲转前 全关 全关 全关 全关 部分开 部分开 冷态微开,其升 速 部分开 全开 全关 部分开 部分开 它态全关 冷态微开,其暖机(冷态) 部分开 全开 全关 部分开 部分开 它态全关 并 网 部分开 全关 全开 全关 部分开 部分开 带初负荷 部分开 全关 全开 全关 部分开 部分开 全关 全开 全关 切换负荷(倒缸) 部分开 部分开 全关 部分开 全关 全开 部分开 部分开 升负荷 部分开 全关 全开 全关 全开 全关 降负荷 部分开 部分开 全关 全开 全关 全关 跳 闸 全关 全关 全关 全关 部分开 部分开 表 阀门开启功能 阀 门 布 置 位 置 阀门开启功能 开/关 功 能 高压缸进口 负荷切换时开启 带负荷时控制蒸汽量 CV 高压缸出口 CV阀开时关闭 防止高压缸排汽超温 VV 中压缸进口 启动时开启 控制中压缸进汽量 ICV 高压缸出口 CV阀开时开启 防止蒸汽倒流进入高压缸 CRCV 主蒸汽管道 维持主汽压力时关 控制主蒸汽压力 HPBV 再热蒸汽管道 维持再热压力时关 控制再热蒸汽压力 LPBV 注1(CV阀仅仅在长期停机后冷态中压缸启动,机组从冲转到1500转/分及在1500转/分中速暖机时微微开启。其余各态启动时CV阀全关,在负荷切换时开启。 注2(中压缸启动过程均在DEH中实现。 图 切换区说明 3.6 温态、热态、极热态启动 温态、热态、极热态中压缸启动与冷态中压缸启动过程基本一致,仅有如下区别: 3.6.1 热态中压缸启动无预暖高压缸等操作。 3.6.2 启动的参数、升速率以及启动的时间不同,3.6.3 详见第一章表一。 3.6.4 热态中压缸启动无CV阀微微开启冲至400转/分等操作。 应注意以下几点: 1) 阀门、管道如温度低于缸温仍需考虑预暖,2) 以防冷汽冷水进入汽缸。 3) 当主、再热蒸汽参数达到冲转参数要求后,4) 投高、低压旁路压力反馈,5) 使 热态中压缸启动从冲转、升速、带负荷直到切6) 换结束,7) 主、再热蒸汽压 力维持基本稳定。 第4章 启动和加载说明 汽轮发电机的顺利运行、维护和长期寿命,在很大程度下取决于使用正确的启动、加载和停机方法在机组经历频繁启动和加载循环时非常重要。 4.1 正确方法的重要性 在很多情形下,尽管方法不当,汽轮机也表现出可毫无困难地启动。在投入运行的初始阶段,不会有明显的故障,但更进一步检查就可发现一些不必要的损坏。包括装配不当造成的擦伤,壳体变形或者汽轮机零件严重裂纹。这些情况可通过对机组的正确机械监视来予以避免,包括蒸汽和金属温度的控制。 4.2 启动和加载过程所牵涉到的主要因素 4.2.1 应考虑的主要因素为以下之一种或几种: 1) 热应力及低周疲劳 2) 振动 3) 汽缸和转子间胀差 4) 高压排汽温度 如果汽轮机金属温度严重不匹配及/或温度变化率不符合要求,以上任一种结果都可能产生。其中一种比其它几种更容易达到其极限值,这取决于汽轮机的设计和构造。几种都达到极限值的情况可能存在。 4.2.2 热应力: 在稳态运行过程中,在阀体和汽缸内所受的压力和热应力的合力以及转子上的离心力和热应力的合力维护在一个相对较低的水平,因而这些零件的疲劳损耗可忽略。但是,应该认识到,在汽轮机运行的转变过程中比如启动、改变负荷以及停机时可在汽轮机转子和壳体内产生较高的热应力。 4.2.3 低周疲劳 由于频繁启动和加载,因热应力可产生循环损伤,为了评估循环损伤,使用低周疲劳指数(LCFI)。 为了计算转子寿命消耗,需要知道每次启动的热应力峰值,为此目的,机组所配计算机具有连续计算热应力的功能,其计算结果记录在记录仪上。 当经过多年运行损耗指数总和达到100,,就有可能在转子表面出现裂纹。对于中心寿命消耗,循环损伤和蠕变损伤小于转子表面,但当转子表面寿命消耗达80,100,时应进行中心检查。中心应力,离心应力和热应力不应超过屈服强度的90,以防止产生裂纹或者较小的不能查到的裂纹扩展到临界尺寸。这可通过控制温升过程使其不进入循环损坏曲线的阴影区(见本章9-13和9-14)来保证。 这条曲线是用来将中心的合成应力限制在转子材料屈服强度以下。实验室试验数据,断裂力学计算以及运行经验都显示如果不超过这个极限值,那么(,)在典型的可能存在未发现偏析的转子中,中心不可能产生裂纹;(,)在一个适当的检查周期内,较小的未监视到的裂纹就不会扩展到不可接受的尺寸。 在任何升温转变过程中,中心应力都不应超过其限制值。即使是转子处于热态,材料韧性尚好,不易产生缺陷,也应如此。其原因在于如果在温态和热态启动过程中以及/或者在主要的升负荷过程中,中心应力一次又一次地超过其极限,中心裂纹将会产生扩展。虽然在这些情况下材料位于其脆性,韧性转变温度以上,转子不太可能破裂,但是如果转子上的裂纹扩展到超过在低温时可承受的极限尺寸,在随后的冷态启动时转子就有可能断裂。因此,在冷态环境启动时预热尤其重要。 4.2.4 振动 在暖机阶段,特别是对汽封间隙较小的新汽轮机,即使方法正确,热力条件理想,轻微的汽封摩擦仍可能进一步发展。这种情况在临界转速附近极可能发生,因为此时转子中间跨度最大。当我们从振动变大或噪音升高(此时在低于或接近临界转速运行)判断出存在摩擦时,汽轮机应立即停机并投入盘车装置维持一到两小时。这样可校直主轴并在随后的再启动时不再摩擦。否则,在这种条件下若继续运行一般会引起弯曲程度增加,大大损坏汽封和机组效率。在极端情况下,将出现转子永久弯曲。 4.2.5 胀差 所有高温转子对蒸汽温度和金属温度不匹配有反应,其温度变化比汽缸快。这是由于转子质量较小并在一般情况下处于较高的汽温及具有高的热传导系数。蒸汽与金属温度极度不匹配和/或者金属温度变化率过大可导致热胀差大至足以引起内部摩擦。然而,一般情况下,如果采取了适当的热应力控制措施,胀差不会引起麻烦。应当指出在运行工况转变过程中适当调节汽缸和转子金属温度,主轴的振动也可降至最小。 4.2.6 高压排气温度 在从初始负荷到预设负荷的升负荷过程中,蒸汽流量调节从”ICV调节”变为”CV调节”,需要观察”高排温度”。在升负荷过程中,由于流过高压缸的蒸汽流量和相当于再热蒸汽压力的高压 排汽压力之间的不匹配,高压排气温度可能增加。如高压排气温度过高,转动零件将受损并由于高压缸变形发生大的振动。 4.2.7 温度调节 在启动和加载过程中主要应注意汽轮机金属关键部位应渐渐地均匀的加热,这些零件主要位于汽轮机的高压再热区的最热部份。包括调节阀室,第一级喷嘴室,第一级汽缸区,多数机组中的高压和中压转子。汽轮机温度有必要加以控制以保证汽轮机金属的任意部位不会产生过大的热应力。 4.2.8 温度限制 温度限制有两种形式,含: ? 内外壁温差不能超过本章中“允许温差”图表中各条曲线给出的最大值。这条曲线设计来把静子部件的每一循环的寿命消耗限制在满意的水平上。它适用于机组的调节阀壳的内外壁温差,所有机组的第一级缸体,各种再热机组再热喷嘴室的内外壁温差。 ? 金属温度变化率不应超过本章9-13、9-14节的“允许金属温度变化率”各条曲线规定的最大值,变化率基于把高压和中压转子的寿命消耗限制在满意的水平上。由于不能在转子上进行准确可靠的测温,有必要用最接近的静子零件的温度作为替代。同时对最接近的零件用热电偶进行测温。离高压转子最近的热电偶安装在第一级缸体内表面。离中压转子最近的热电偶安装在中压进汽室内表面。 因此,第一级缸体和中压进汽室的温度变化率即为启动,加载以及减负荷时的基本考虑因素。一般而言,转子总比静子具有更高的合成应力,因而更应受到限制。由于这个原因,遵守变化率的限制值趋向简化启动,使内外壁的温差多少自已维持在限制值以内,这样就并不要求操作人员太加注意。 限制阀门和缸体温差,变化率和热应力的最合适的办法是使蒸汽温度和金属温度匹配。在冷态启动时这不可能,在低流量时需要较多时间将金属温度升至蒸汽温度。本章9-10节的启动和升负荷图就是用来帮助操作人员选择合适的升速率及暖机时间从而通过维持初始负荷暖机来将变化率和温差限制在要求以内。 使用时,操作人员应努力降低温度的不匹配,使低周疲劳指数尽量小。在多次启动时,应尽可能将不匹配率维持在,167?,,110?之间,这将是最有效的。理想的不匹配数值为,28?,,55?。正的不匹配可在机组暖机时产生迅速加热,而又没有大到需要低速暖机。 4.3 TSI检测监视仪表 汽轮机设有监视仪表以记录以下数据: 1) 转速,2) 阀位及偏心度 3) 轴承振动 4) 缸体膨胀 5) 缸体/转子胀差 6) 金属温度 7) 盘车投入状态 8) 转子热应力 9) 高压排汽温度 4.4 一般预防措施 启动时,必须采取一般的预防措施。比方说低速时听到摩擦声音,检查振动,油压和温度,汽封压力,胀差,观察主蒸汽和再热蒸汽压力和温度,排汽压力,发电机氢系统和冷却器等。 在暖机前,转子必须为直的。这可以通过机组盘车运行一段规定时间(本说明书后面将描述)并检查主轴偏心来完成。必须通过监视仪表进行连续观察以发现任何异常情况。 当汽轮机为新机安装或大修时,汽封间隙有意设置得让其比在运行中维持的经验数据略小,机组可能在各种条件下运行时在运行初期可能会有摩擦。在这段时间,负荷变化应比手册其它部分描述的更缓慢一些。当然,由于锅炉和辅机的不同特性或其它电站条件要求可对这些说明书加以修改。 4.4.1 建议办法 我们希望以下给出的方法需要加进电站要求之中。应考虑在要求中为此目的留下足够的空间。锅炉和其它电站设备可能有目前无法预见的特殊性能,这就要求程序可作更改。同时,未来的技术发展和将来的经验可能要求更新版本,这就是可以理解的。可能还会要求一些不同于推荐的专门试验。另外,紧急情况也需要采取不同寻常的措施。因为这些原因,本篇所列启动程序只是一个指南而非不可更改的规定。 改进的蒸汽温度对金属温度的匹配方法,使汽轮机,发电机能在最短时间内启动。它们包括: ? 节流调节的使用:由于所有调节阀都打开,调节阀后面的零件接触到的蒸汽温度都是相同的。 ? 汽轮机旁路系统的使用(在暖机、并网以及升负荷初期投入)。这样即使汽轮机流量在宽范围内波动,仍可控制蒸汽温度。 在没有计算机而采用手动操作时,我们推荐以下方法: ? 在暖机初期及其前后,根据汽轮机的情况调节蒸汽温度、压力和流量以取得要求的蒸汽参数。这应该在机组暖机前提前计划好。本章的“启动,升负荷图”可用于此目的。选择蒸汽压力和温度使低周疲劳指数越小越好。 ? 机组盘车运行使转子达到平直。如果第一级缸体内表面金属温度小于150?,要求在盘车状态使缸体预热。预热方法见第1章1-2节。 ? 避免排汽缸过热。一般情况下,对缸内喷水的手动选择阀应在机组盘车装置启动后当脱啮时置于”auto(自动)”位置并一直维持此位直到机组停机时盘车再次投入。正常运行的排 汽缸最大温度不应超过80?。 如果在启动时未能将手动选择阀置”auto”位使排汽缸温度增高,喷水就要一直使用或以渐渐改变流量的方式进行调节从而避免剧烈热变化。 ? 根据启动,升负荷图以均匀的速率加速从而最大限度减少轴振动,并且维持在1500r/min进行暖机(若表中如此规定)。根据启动,升负荷图的升速率通过临界转速,处于及靠近临界转速的运行应尽可能避免。 ? 机组在初始暖机后的所有时候,都应调节主蒸汽和再热蒸汽流量使所有温度变化都是缓慢的。内表面金属温度变化率应限制在本章中”允许金属变化率”曲线给出的数值以内。并且,汽轮机内的温度变化应控制使内外壁温差最小。内外壁最大温差在任何时候都不能超过推荐极限。关于这些极限值,见”允许温差”曲线。 4.5 没有计算机的一步步启动程序 4.5.1 盘车运行参见”启动,4.5.2 升负荷图”注1。 4.5.3 在暖机前记录以下汽轮机部位金属温度和蒸汽参数。 ? 第一级缸体内表面。 ? 第一级缸体外表面。 ? 中压进汽室内表面。 ? 中压进汽室外表面。 ? 再热蒸汽温度。 ? 再热蒸汽压力。 4.5.4 根据本章中的允许变化率曲线确定第一级缸体和中压喷嘴室内表面温度的允许变化 率。为使用这些曲线,4.5.5 也应知道在启动结束时第一级缸体和中压进汽室蒸汽 温度。为此,4.5.6 本章给出了第一级缸体汽温对载荷的曲线。这些曲线可用来确 定启动结束时第一级温度(假定启动结束时蒸汽参数达到额定值)。中压进汽室内部 温度在稳态时应等于热段再热蒸汽温度。 4.5.7 用第3条记录的再热蒸汽温度,4.5.8 压力和中压进汽室内表面金属温度在启动升 负荷图中查出中压进汽室缸体温度不4.5.9 匹配点。 4.5.10 从这个不4.5.11 匹配点直接向右画一条直线到A点。 4.5.12 由这条直线,4.5.13 可以得到升速率在1500r/min维持的时间长度,4.5.14 在 3000r/min维持的时间长度。 4.5.15 在初始加载前,4.5.16 记录以下汽轮机部位金属温度和蒸汽参数: ? 第一级缸体内表面(再次) ? 第一级缸本外表面(再次) ? 主蒸汽温度 ? 主蒸汽压力 4.5.17 用记录在上述第7条中的主蒸汽压力,4.5.18 温度和第一级缸体内表面金属温度 查出第一级缸体的温度不4.5.19 匹配。 4.5.20 按图中要求的带初负荷并维持规定时间,4.5.21 如有必要,4.5.22 该负荷 维持时间可延长直到第一级缸体和中压进汽室缸体内表面温度的变化率在允许温度 变化率表中给出的极限值内。 4.5.23 打开中压调节阀,4.5.24 然后根据上面第4条推荐的最大金属温度变化率极限 来提高主蒸汽压力及/或打开调节阀,4.5.25 从而4.5.26 继续升负荷。 4.5.27 在整个启动和升负荷过程中,4.5.28 应监视内外壁温差和胀差并将其保持在推荐 的极限值内。 4.6 稳态载荷改变 稳态载荷改变是指从一种稳态负荷到另一种稳态负荷的改变。在作出这种改变时,应遵循本章列出的最大温度变化率和内外壁温差。本章的恒定初始条件下的第一级缸体汽温对负荷百分比曲线可对预测第一级缸体区域内的温度变化提供帮助。 4.7 注意 在冷态启动过程中,汽轮机只有在带有大于25,的负荷至少3个小时后才能超速,因为第一次加速时汽轮机转子中心孔金属温度低于转变温度。当升速时危急遮断器需油遮断以保证其位于满意的工作状态。 第5章 启动和加载时汽轮机旁路系统的使用 5.1 概述 基本说来,在具有汽轮机旁路系统(由高压旁路调节阀,低压旁路调节阀,汽轮机高压缸VV阀及其喷水和减温器设备组成)的火电机组的启动和升负荷过程中涉及到的因素和没有旁路系统的相同,除了对高压排汽温度和金属温度要特别注意,因为在升负荷初期,再热器压力从1100kPa(g)改变为700kPa(g),在高压缸的热降比没有旁路的高压缸要小。在初始升负荷前再热压力维持在1100kPa(g)。 在高压缸排汽口,正常工作温度,报警温度和遮断温度分别为420?和432?。报警温度根据再热管冷段设计温度决定,遮断温度基于高压末级叶片的强度来决定。 根据我们的经验,日常循环的大多数现代机组在停机6,10小时后的热启动次数要求3000次以上,虽然为了有计划地设备维护,一年之内多少有一次环境冷态启动。带旁路系统的汽轮机特别用于快速热启动,此时为减轻热应力,高压主蒸汽和再热蒸汽温度需要做到蒸汽温度和金属温度匹配。对环境冷态启动,预热也是必要的。 5.2 调节阀开启时再热器压力设定: 在旁路情形下再热器压力对汽轮机启动是很重要的一点,因为在汽轮机调节阀初开时,主蒸汽压力和再热管热段之间压力的较小热降将使高压缸排汽温度高于额定蒸汽参数时的排汽温 度。这样对高压排汽口在调节阀开启时的加热以及在增加负荷后的持续冷却都不需要。因此,当调节阀打开时,再热器压力在初升负荷后维持最小设定压力。 5.3 低负荷运行 应该加以注意的因素是高压缸排汽口和低压缸排汽口过热。热量的大小取决于一系列变量如再热热段蒸汽温度和压力,凝汽器内绝对压力,汽轮机所带负荷以及排汽缸和凝汽器的结构。 对高压缸,在带厂用电负荷期间由VV阀保持真空。从VV阀中排出的漏气包括:汽封母管经过1号轴封的漏汽,从汽封联箱线排出,再热器以及中压联合阀经过2号轴封的泄漏和再热冷段止回阀阀座的漏汽。由于缸体和转子的热容量大大高于排入高压缸的漏汽,所以高压缸排气口金属温度上升缓慢。 关于低压排汽,设有低压排汽缸喷水以冷却末级叶片。 因而在带厂用电运行10分钟内,无需特别注意。但时间较长时,我们的作法是降低热段再热管温度。该温度和再热管热段温度降低率应考虑以下三点决定。 a) 高压排汽口金属温度考虑高压末级叶片强度。 b) 低压次末级(L-1)温度考虑L-1级锁口叶片的相邻叶片的强度。 c) 中压进汽管热应力随温度变化下降很快。这就是说,热段再热管温度变化应控制在中压进汽管低周疲劳指数(LCFI)计算的变化率之内。在这种情形下,再热管热段温度设计为在20分钟之内由额定温度566?降低为510?。此值各台机组不尽相同,最终数值最好通过实际经验来确定以保持高压排气和低压排气温度低于报警值,这是因为此值随锅炉和凝汽器特性以及辅机设备的运行条件不同而有所不同。 注:需要使用低压排气口喷水的低负荷运行时间不宜太长否则后面各级叶片的水蚀率将增加。 5.4 用汽轮机旁路运行遮断后的重新启动 汽轮机遮断后锅炉仍以旁路流量运行时,用旁路站重新启动是汽轮机旁路装置启动的一种方式。在这种情况下,我们建议在将蒸汽排向汽轮机时,控制主蒸汽温度和再热管热段汽温以便与金属温度匹配。 图9-9-1可用于计算需要的蒸汽温度。现举例说明如下: 第一步:用本章的LCFI曲线确定温度不匹配公差。通常选择该值使在金属温度突变时LCFI小于0.001,。比方,从本章的这些曲线,可查出高压缸和中压缸的公差为?56? 第二步:分别查出第一级内缸金属温度和中压缸喷嘴室内部金属温度以确定高压不匹配量和中压不匹配量。例如,第一级内缸金属温度是400?,那么最高和最低蒸汽温度就分别为456?和344?。 第三步:由图9-9-1确定主蒸汽和再热蒸汽温度作为主蒸汽和再热管热段蒸汽压力的函数。在本例中,主蒸汽压力为16650KPa(a),从而相应的主蒸汽温度可为470?,545?。 关于再热器压力,前面已讲,在汽轮机调节阀开启时,此压力应保持在700kPa(g)。 第6章 启动与升负荷图 1 暖机前盘车可保证不因热变形发生转子临时弯曲,还要求从停机前到停机TG应维持连续运行。 注意:在长期未使用TG的情况下,非常重要的是进行最少4小时TG运行以使启动平稳。应努力避免转子停止长于10分钟的时间,特别是热态转子。因为临时弯曲太大可能使盘车齿轮不能转动。 2 如果第一级缸体内表金属温度小于150?,则需要在盘车时通过加压使其预热。蒸汽供应要限制使焓范围为2772,2994kJ/kg以便在加压到390,490kPa(g)时把高压缸体(和转子)表面温度提高到150?。 3 升速维持在1500r/min和3000r/min是基于中压进汽室蒸汽和金属温度的不匹配量。初始负荷和维持时间长度是基于第一级缸体蒸汽和金属温度的不匹配量而确定的(见下页)。 4 在1500r/min和3000r/min的暖机以及5,额定初始负荷(用于所有正的不匹配启动)应延长或缩短,直到第一级缸体和中压喷嘴室内壁金属温度平均变化率等于推荐值。 5 继续给机组升负荷(通过提高主蒸汽压力及/或打开调节阀)但要遵循由”循环消耗曲线”确定的温度变化率。 6 低周疲劳指数应保持最低以避免维修增加。这可以通过以下方法做到:选择合适的主蒸汽压力和温度,预定的停机方法,提供汽轮机旁路系统,锅炉具有足够的热适应性,提供锅炉分配阀,盘车时预热等等。 第7章 升速和升负荷说明 在汽轮机升速和升负荷过程中最重要的一点就是缓慢加热汽轮机的热敏感性零件使热应力尽量低。 由于不可能直接测量转动中转子的温度,实际采用间接测量作为合适的模拟技术。用靠近转子的中压进汽室内壁温度或高压调节级后缸体内表面温度来模拟转子温度。因此,在启动、升负荷、降负荷的过程中,中压进汽室或高压调节级后缸体的温度变化率是一个基本的考虑因素。 如图9-11-1所示,中压进汽或高压调节级后缸体温度的总变化量(?T)是从初始暖机到预定负荷的温差。 1 初始暖机时转子第一级温度(Ti)认为与第一级内壁温度相同。如果第一级蒸汽温度低于第一级内壁金属温度,例如,在热态启动和极热态启动时,应将蒸汽温度而非金属温度作为第一级温度。 2 预定负荷下的第一级温度(Td)可从第一级缸体蒸汽温度对百分比载荷曲线查得。 3 第一级总的温度变化量(?T)为:?T,Td,Ti。 4 第一级金属温度变化率(Tt)可由”温度变化率对各种循环寿命消耗预期改变量”曲线查得。 5 从初始暖机到预定负荷的启动时间(Tm)计算:Tm,?T/Tt。 6 从初始暖机到带初始负荷的时间长度可由本章“启动-升负荷图”查得,以下举例说明。 第一步:查看显示有再热热段蒸汽温度与中压进汽室蒸汽温度在1200Kpa(a)再热蒸汽压力下的关系的图并查出中压进汽室蒸汽温度。例如,如果再热热段蒸汽温度是325?,中压进汽室蒸汽温度可查出为300?。 第二步:然后看第一步用的图下面的图,查出蒸汽与金属温度不匹配值。图中对角线上数据为启动时中压进汽室内壁金属温度。如果中压进汽室蒸汽温度为300?(和第一步的相同)而其内壁金属温度为100?,蒸汽和金属温度不匹配值为200?。 第三步:看不匹配曲线的右侧的图。该图给出了1500r/min及3000r/min时的升速率及维持时间。如果蒸汽和金属温度不匹配是200?,升速率就是120r/min/ min,汽轮机将分别维持达240min(在1500r/min时)和40min(在3000r/min时)。 第四步:为了确定初始负荷的数值和维持时间,需要查看表示主蒸汽温度和第一级温度关系的图并查出第一级蒸汽温度。图中曲线上的数值为主蒸汽压力(单位KPa(a))。举例:如果主蒸汽温度是425?,主蒸汽压力为12000KPa(a),查出的第一级蒸汽温度即为300?。 第五步:然后查看位于第四步用到的那个图下方的图,查出蒸汽和金属的温度不匹配值,图中对角线数值为启动时第一级缸体内表面金属温度。如果第一级蒸汽温度为300?(与第4步同)其内表面金属温度为200?则蒸汽和金属不匹配温值为100?。 第六步:查看不匹配曲线右侧的那个图。该图给出了启动时初始负荷的数据和维持时间。如果蒸汽和金属温度不匹配值是100?,那么初始负荷值就应为额定负荷的5,而该初始负荷维持时间为60分。 7 当高压调节级和中压进汽室温度的平均变化率不同于推荐值(Tt),维持1500r/min,3000r/min和初始负荷的时间应适当延长或缩短,使第一级缸体内壁温度和中压进汽室内壁温度的平均变化率等于建议值。 如图9-11-2所示,如果维持1500r/min暖机时第一级内壁金属温度平均变化率高于推荐值,维持于1500r/min的时间应延长T1(分钟)。 8 汽轮机遮断后,锅炉在旁路流量运行时,使用旁路站重新启动是汽轮机旁路设备启动的一种可能情况。在这种情况下,我们建议在将蒸汽通向汽轮机时,应控制主蒸汽温度和再热蒸汽温度以便金属匹配。”启动和升负荷图”中的温度压力曲线和不匹配曲线可用来计算所需的蒸汽温度。现举例如下: 第一步:“循环寿命消耗曲线”来确定不匹配温度范围。通常选择为金属温度突变时寿命值小于0.001,。从曲线中可查出高压缸中压缸不匹配温度范围为?56?。 第二步:分别查出第一级内壁金属温度和中压进汽室内壁金属温度以确定高压和中压的不匹配范围。例如第一级内壁金属温度为400?,最高和最低蒸汽温度则分别为456?和344?。 第三步:通过图9-11-1确定主蒸汽和再热热段蒸汽温度(作为主蒸汽和再热管热段蒸汽压力的函数)。在本例中主蒸汽压力为16650kPa(a)而相应的主蒸汽温度可为470,545?。 关于再热器压力,正如前面已述,当汽轮机调节阀开启时此压力应维持在700kPa(g)。 第8章 汽轮机正常运行 8.1 汽轮机正常运行期间,8.2 下列项目应在规定的允许范围之内。 1) 控制液压油压力和轴承润滑油压力。 2) 汽封系统的压力和温度。 3) 空气抽出系统。 4) 冷却水系统。 5) 振动。 6) 汽缸膨胀和胀差。 7) 内外壁金属的温度差。 8) 没有发生严重摩擦。 9) 凝汽器真空度。 10) 低压缸排汽口的蒸汽温度。 11) 支持轴承和推力轴承的排油温度。 12) 蒸汽和金属壁间的温度差。 13) 在每一轴承回油观察窗口处的回油流动状况。 14) MSV阀疏水或阀杆处的泄漏量。 15) 支持轴承和推力轴承的巴氏合金温度。 16) 所有疏水阀均处于正确位置。 17) 高压调节级和热段再热蒸汽管道处蒸汽的压力。 除观察和检查上述各项外,应按试验程序定期进行运行试验。 8.3 机组运行时的限制值 8.3.1 汽轮----发电机组在负荷超出合同8.3.2 规定范围情况下的运行 本台汽轮机—发电机组设计制造有足够的裕量来满足合同要求的进行连续运行或变负荷运行的能力。 因为设计有防止突发事故的裕量,就可能经常让机组在大于合同规定的负荷下运行。例如,为保证汽轮机通过合同规定的最大负荷要求的汽流流量,考虑到流量系数与预期值之间的偏差,图纸通流区的加工公差以及可能影响蒸汽流量的变量,汽轮机就设计为通过更大的汽流流量以应付这些问题。同时,汽轮机设计在VWO及合同所规定的蒸汽及循环条件下能安全运行。然而,必须认识到负荷超过合同规定范围的工况下长时间运行时可能产生故障,这些故障可能使得汽轮发电机组的设计裕量将不复存在。 在额定流量下运行,但排汽压力低于额定值,没有对抽气作调整可能使得负荷超过合同规定值。只要不超过发电机的出力,这种负荷的增加是允许的。 发电机运行必须满足温度限制和根据ANSI和IEEE标准制定的其他规范,超过发电机组出力曲线(合同的一部分,同时也是本说明书的 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 )时运行将造成缸温、热膨胀、热应力的增加和使其它条件超过设计值。发电机组不允许在各种超过汽轮发电机组出力曲线所规定的负荷限制值下运行。 超过合同规定的负荷的多次运行将最终导致维修费用上升或汽轮—发电机寿命相应降低。东方汽轮机厂不对由于超负荷运行造成的任何问题负责。如果购方进行此种运行,应自己承担风险。 8.3.3 温度和压力的允许偏差 8.3.3.1 概述 以下压力和温度的允许偏差适用于运行过程中发生意外的情况,并给出了最大限度地减小这种情况发生的步骤,特别是几种情况同时发生的步骤。汽轮机应能承受符合IEC出版物45-1991所规定的偏差。 8.3.3.2 允许初始压力偏差 任何12个月运行期间内在汽轮机进汽口的平均压力不应超过额定压力。但在12个月期间在额定压力105,120%上的总的运行时间69不超过12小时。 再热安全阀门的设置是为了使再热器前的汽轮机高排压力不超过机组在额定功率下运行时的压力的12%。 8.3.3.3 允许初蒸汽温度偏差 任何12个月运行期间内在高压缸的任何一进汽口处的平均主蒸汽温度不得超过额定温度。在保持此平均值的条件下,正常情况下温度不应超过额定温度8?以上,温度瞬时偏差值可在大于8?到小于超过14?之间变化,条件是在任何12个月位于这两个值之间的总运行时间不超过400小时。在任何12个月内在超过额定温度14?到28?之间运行的总时间不超过80小时,每次不得超过15分钟,这种运行也是允许的。在任何情况下温度均不准超过额定温度28?。 8.3.3.4 允许再热温度偏差 在任何12个月运行期间内在中压缸进汽口处的平均再热温度不超过额定温度。在一般情况下,温度不能超过额定温度达8?。如果在特殊情况下,温度偏差超过过此值,温度瞬时偏差值可在超过额定温度8到14?之间变化,条件是在任何12个月运行期间内在这两个值之间总的时间不超过400小时。如果在任何12个月运行期间内,温度偏差在超过14?到28?之间总的运行时间不超过80小时,这种运行也是允许的。在任何情况下温度均不准超过额定温度28?。 蒸汽初始温度和(或)再热蒸汽温度周期波动超过14?将对汽轮机零部件如动叶、喷嘴叶片、汽缸、阀壳等的寿命产生不利于影响。 汽温偏差应维持在允许范围内,并将汽温的周期波动减小到最小。 8.3.4 新蒸汽温度与再热蒸汽温度之间的允许偏差 在主蒸汽和再热蒸汽进汽位于同一汽缸的汽轮机中,外缸的轴向温度梯度可因蒸汽温度和再热蒸汽的温度差而增大。此两进汽温度差受以下条件限制: 1 在正常条件下可保持额定温度的汽流,大于额定参数的温度值受制于合同中相应标准的制 约。低于额定条件的温度应控制,使得主蒸汽温度相对再热温度不得低于28?以上。再热温度相对于主蒸汽温度不得低于42?以上。 2 在不能正常保持额定温度的低流量流区,空负荷时的再热蒸汽温度可比主蒸汽温度低165?。 8.3.5 运行规程----运行程序引言 本书这部分的操作说明书由汽轮机常规启动和停机的一步步程序构成。 按数字列下的各条目给出了建议投入或停用有关设备的顺序。这个顺序代表了一种可提供汽轮,发电机安全满意运行的实用步骤。它的目的是操作人员可利用这种程序作为一检查清单以避免漏掉其某项必要操作,他可以了解这些步骤并确认其最合适的操作时间或者考虑进行列出的任意步骤。 很多操作步骤至关重要的是要求这些步骤以合适的顺序进行,并按推荐的方法严格执行。但在程序中有些步骤不需顺序执行,并且有些步骤永远不需要完成。我们知道各个不同的发电厂有自己制定的运行规程,这些规程在选择步骤的执行这程中可能与我们推荐的顺序不同。在一定条件下可以允许有这些差异,但是我们的立场是与我们推荐操作程序不同的任何作法均由发电厂自负责任。因此,经验丰富的人员可自行负责必要步骤和选择步骤,并根据他们自己的判断和经验对步骤修改。 这种选择行为的一个例子就是汽轮机的汽封系统。破坏真空度的操作步骤紧紧跟在遮断汽轮机停机之后,这是一个建议的步骤,这个步骤是以机组需要完全停下来的假设为基础的。通过破坏真空度,因鼓风使汽机减速加快,从而停机所需时间就减少了。只要汽封系统保持发挥作用,就没必要非要安全破坏真空度不可。因此当汽封系统维持作用时汽轮机可以不破坏真空来停机。这种短时停机好处极大,因为空气没有进入凝汽器,从而不需要为重新启动机组再建立真空并便于除氧。 当热态转子冷却时,汽轮机需要盘车,只要汽封系统起作用就必须维持盘车。不先获零真空绝对不得停汽封系统,这样可避免冷空气引向热的转子主轴。 本“运行说明书”也引用几种补充说明(本书别处),其中的说明和建议要求遵循。这些补充说明是我们最新的建议规程,其资料简明详细。当“运行说明书”一般引用或列出涉及补充材料的步骤时,这些资料必须使用。这类补充材料包括转子预热规程,操作试验规程,启动加载说明及发电机组操作说明。 必须指出操作人员要熟悉这些补充材料以便在操作时正确使用补充资料。在多数情形下一步一步的步骤是不用多加注释的,这些补充材料要用来决定要完成什么样的具体动作。 8.3.6 超速运行----冷态启动的准备8.3.7 工序(注意事项) 本书要求“在冷态启动后,直到汽机已带大于25,负荷至少三小时后才允许超速运行”,因为第一次升速时汽轮机转子中心金属温度将低于转变温度(FATT)。 我们建议在使一台新的汽轮发电机组或大修后的旧机组并网前应进行多种大于额定速度的控制系统检查。这包括超速至危急遮断器动作转速时的运行,在这种情况下汽轮机转子上的应力大致比100,额定转速下的应力大25,。随着对转子材料性能知识理解的加深,我们认为在冷态汽轮机上不能这样做。 适于高温运行的汽轮机转子的合金材料在高于转变温度(大约121?)时具有较大的裕量承受超速运行下的应力。冷态汽轮机转子中心温度在汽机达到额定转速时未到达121?。在升速和额定转速运行过程中,没有负荷,汽轮机内蒸汽压力低,传递到转子的热量不足以把转子中心孔加热至转变温度。因而直到转子的所有金属加热到高于121?之前,不能将因超速造成的附加应力施加在冷态转子上。为使中心温度上升到可使材质转变得更富韧性,机组将需要加载一定时间。在25,负荷下运行3小时可完成所需的加热过程。 根据目前的作法,在经一个半小时的额定转速运行及在超速前必须使相对冷态机组并网。然后,经过至少25,负荷三小时运行,需从机组卸载并完成高于额定转速运行所必须的控制系统检查,包括危急遮断器和调速器。由于在使机组并网之前未检查危急遮断器的实际遮断速度,作为补救必须分程测量最小油遮断速度,以保证危急遮断器可动作并置于合理的范围内。在最小油遮断转速和实际超速遮断点间存在对应关系。因此,如果最小油遮断转速为3000r/min,汽轮机应停机并在并网前调整使油遮断转速降低到96,额定转速以下。对最小油遮断转速的调速器的百分比调整可以认为与用于超速遮断点的调整相同。 在检查停机前,危急保安器和最小油遮断速度应测试并作记录。如果危急遮断器遮断点合适,在机组重新投运的检查中最小油遮断在与停机时记录的速度相同的速度值发生动作。 8.3.8 低负荷运行 1 概述 一般情况下有一个最低负荷值,在该值以下,汽轮机如果连续运行,势必在高压透平排气口或低压透平排气缸处出现过热,这些热量是汽机末级产生鼓风损失的结果。在低负荷运行时,蒸汽流量越低这种损失就越大。 发热的多少取决于一系列参数变量比如进汽压力和温度,高压缸绝对压力,凝汽器压力,汽轮机所需负荷及低压透平排气缸和凝汽器的结构。 2 高压缸排气温度高 在汽轮机中压缸启动过程中,汽轮机转速和初始负荷由中压调节阀控制,不允许蒸汽进入汽机高压缸。因此,必须用与主凝汽器相连的VV阀将高压缸通风。随着负荷的增加,各调节阀被打开,高压缸的汽压增加。到这一步,关闭VV阀。要求高压缸排汽压力比冷段再热蒸汽压力高以便使蒸汽通过高压缸返回锅炉再热器。这个转换过程将使得高压缸排汽温度升高。为避免这种现象,汽轮机调节阀需迅速打开以提供充足的高压缸蒸汽流量。 3 低压透平排汽温度高 汽轮机的低压级在低负荷时将在较高的温度下运行,因为再热循环在较低压力水平将通过蒸汽流道将高温蒸汽引入汽轮机。为了减少或控制汽轮机排气缸温度,在汽轮机末级叶片的出口处设置喷水装置。 低负荷运行将导致最后几级叶片的水蚀增加。这是由于喷水湿气在末级叶片根部和叶顶形成进出循环及由锅炉中流量温度特性决定的蒸汽的固有湿气所造成的。 低压次末级叶片(L-1)应避免过热。这是由于再热蒸汽的高温度及/或凝汽器高压力引起的。这应保持在图9-6-1给出的限制范围以内。 4 低负荷运行限制 在低负荷运行时应设以下限制: a) 低于180MW的负荷时间不能长久。如果维持这样的负荷,会造成高压缸排汽过热(由于从中压缸到高压缸的进汽转换操作)。 b) 除以上限制外,当汽轮机排汽缸温度不高于80?时,机组可在低负荷下持续运行,但此时汽轮机不能快速升负荷。因为涉及到多种因素,出现这种温度的负荷值不准确,但一般为零负荷。 当排汽缸温度不超过52?时机组可快速升负荷。由于使用喷水,此温度在大约10,额定负荷或小得多时出现。 当排汽缸温度高于52?,载荷应缓慢上升直到温度降至低于52?,然后可按常规作法进行升负荷。 应避免机组的倒拖或只允许短时危急运行,以使排汽缸过热的可能性和叶片水蚀减小到最低限度。 8.3.9 甩负荷运行 当机组带着最大负荷,所有进汽阀全开,EHG中速度/载荷控制设定为100,,发电机断路器打开,将发生下列事情: 1 在大约1秒钟内汽轮机速度将升高到大约105%额定转速。随转速增加所有蒸汽调节阀,汽轮机高压调节阀以及中压调节阀和中压主汽阀迅速关闭,在转速升至105%之前,这些阀门应已全关闭。然后汽轮机慢下来。为保持再热锅炉运行,打开低压旁路阀。 2 在大约100%转速时,中压调节阀将开启到能通过汽轮机零负荷流量。此时,低压旁路调节阀全开。 3 低压排汽缸喷水调节阀受低压温度控制。当温度达47?,低压排汽缸喷水控制阀开始打开。当低压排汽缸温度达80?时,该阀全开。 8.3.10 转子中心部位应力限制 在启动和负荷改变的过程中,是热应力和离心应力的合力发挥作用,而不是如稳定态运行时仅有离心应力,这是我们考虑低疲劳损坏和蠕变断裂损害来预测中心孔裂纹的产生的原因,线性损坏规律适用于这两种损坏,即: tn0,,1,,,,(1) NtR 式中n:循环次数 N:到产生裂纹的循环次数 t0:运行寿命 tR:疲劳断裂寿命 东汽汽轮机转子设计成因蠕变寿命消耗百分比少于20%,30%,因此,线性损坏规律使循环寿命消耗为70%,80%,为了满足该限制,热应力和离心应力合力应限制在转子材料屈服强度的0.9倍以下。 图9-12-1给出了中心部位极限比率(见注)和到产生裂纹的循环次数的关系,从此图可知对中心孔极限比率0.9,10000次循环可以接受,考虑到运行寿命,它具有足够的循环次数。 注:中心部位应力极限=(热应力+离心应力)/屈服强度 8.3.11 高压转子寿命曲线 1 阴影区给出转子中心的应力极限,此区内严禁运行 2 各条曲线上数值为每次循环的寿命消耗(百分比表示) 8.3.12 中压转子寿命曲线 1 阴影区给出转子中心的应力极限,此区内严禁运行 2 各条曲线上数值为每次循环的寿命消耗(百分比表示) 8.3.13 主汽阀阀壳内外壁允许温差 8.3.14 汽轮机调节阀阀壳内外壁允许温差 8.3.15 中压进汽室及高压调节级缸体内外壁允许温差 8.3.16 中压第一级蒸汽温度允许值 8.3.17 主蒸汽温度允许值 主蒸汽温度不准低于限制值。 8.3.18 9-20 汽轮机运行限制项目 注:?:小于等于 ?:大于等于 汽轮机运行限制项目 - : 无关 限 制 项 目 运行极限值 报 警 遮 断 备 注 蒸汽纯度 12个月平均值 ?100% — — 负荷为零时 ?105% — — 主蒸汽(进口前) 十二个月内不超过 瞬时波动值 ?120% — — 12小时,每次不超过 15分钟 蒸汽 — — 高压排汽 瞬时波动值 ?125% 压力 再热蒸汽(CRV进— — 瞬时波动值 ?110% 最大 口前) 允许 — — 当每个截止阀做全在MSV进口 ?6% 为最大设计流量 关闭试验时蒸汽管 (左、右)平均的在CRV进口 ?4% — 为最大设计流量 — 压力差 MSV:主汽阀 CRV:联合再热阀 除去非正常工况?额定值在十二个月内平均— — 时 +8? 保持额定值 ,额定值 十二个月内不超过在非正常工况时 — — 400小时 +8~+14? 十二个月内不超过?额定值 主蒸汽 瞬时波动值 — — 80小时(每次波动不+14~+28? (进口前) 超过15分钟) 蒸汽 ,额定值瞬时波动值 — — 不允许 温度 +28? 最大 在正常运行时主 允许 蒸汽温度突然下 降 除去非正常工况?额定值在十二个月内平均— — 时 +8? 保持额定值 再热蒸汽 ,额定值 十二个月内不超过在非正常工况时 — — (进口前) 400小时 +8~+14? 瞬时波动值 ?额定值 — — 十二个月内不超过 +14~+28? 80小时(每次波动不 超过15分钟) ,额定值瞬时波动值 — — 不允许 +28? 主蒸汽/再热蒸汽的温度差 * 在十二个月内平均平行蒸汽管道上的除开非正常运行 ?41? — — 保持低于11?的温温度差 差 高于高压缸出口饱 ** 和蒸汽温度28? *应选择使主蒸汽温 度比饱和高压排汽蒸汽温度 主蒸汽 * — — 蒸汽温度高28?。见 本章9-3节 最小允许 ?主蒸汽温 度 再热蒸汽 — — -41? 升速率 * — — 升速率 维持在一个速度* — — 的时间长度 升速 施加初始负荷 * — — 加载率 * — — 加载率 高压主汽阀壳 *1 — — 高压调节阀壳 *2 — — 内外壁温度差 高压调节级和中*3 — — 金属 压进汽室 温度 上升 *4 — — 金属温度变化率 下降 *4 — — 高压排汽内壁温度(?) ,440 ?440 ?460 — — 汽轮机启动 ?25 排汽装置压力() 低压 >65 正常运行 ,60 ,60 排汽 排汽温度 ,80 =93 =121 轴上 ,125 ?125 ?250 振动 全幅值(峰峰值,μ) GENE盖 ,50 ?50 ?80 ?实际值 ?实际值 偏心 汽轮机主轴偏心(mm) 最终由试运行确定 — ×1.1 ×1.1 ,+10.3和 ?+10.3和 ?11.6胀差 转子汽缸胀差 高中压 和 ,-5.3 ?-5.3 ?-6.6 ?+30,+19.8和 ?+19.8和 和 低压 ,-4.6 ?-4.6 ?-8.0 金属磨耗(mm) ,+0.6 ?+0.6 ?+0.8 推力轴承 金属温度(?) ,85 ?85 ?110 排油温度(?) ,75 ?75 — 1#、2#金属温度轴承 ?115 ?115 ?121 (?) 3#,6#金属温度支持轴承 ,107~110 ?110 ?121 (?) 排油温度(?) ,75 ?75 — ?+1.2,+0.6和 ?+0.6和 和 位移 轴向位移(mm) “+”,“-”表示方向 ,-1.05 ?-1.05 ?-1.65 小于103KPa.g时盘盘车运行时 ?103 — — 车马达停止 轴承供油压力() 正常运行时 ?176 ?103 ?69 27~40 — — 盘车运行时 ?30和?加速运行时 30~50 — 轴承供油温度(?) 50 油 ?40和?正常运行时 40~50 — 50 ,?— 高 N.O.L:正常油位 N.O.L+100 N.O.L+100 主油箱油位 ?— 低 ,N.O.L-100 N.O.L-100 超速 汽轮机超速(额定转速的%) ,110 110~111 111 危急遮断器工作 汽封母管21~27 ?10 — (KPa.g) 轴封 压力 汽封加热器管路 蒸汽 72~125 — — (mmH O) 液压流体母管 ,89 ?8.9 ?7.6 (MPa.g) 压力 液压流体管路压 液压 差 ,0.69 ?0.69 — 流体 (MPa.g) 液压装置箱内液??位 液压 — N.O.L+100 N.O.L+100 高(mm) 液压装置箱内液?位 ?N.O.L-100 — N.O.L-100 低(mm) 液压流体温度高 ,65? ?65? (?) 温度 液压流体温度低 ,20? ?20? (?) 8.3.19 偏周波运行 8.3.20 加热器运行 给水加热停作的运行限制 假设节流蒸汽流量不变,给水加热器停用后将发生以下情况: 1 如果最高压加热器停用,功率输出将增加。这是因为原先应抽走的蒸汽现在通过汽轮机流到 凝汽器(在一个或多个最高加热器停用后为保持恒定的功率输出,调节阀开度应减少)。 2 当非最高加热器停用时,到次高压加热器的抽汽将上升,因为给水温度在那一加热的上升比 以前大。功率输出应有轻微减少。 3 当任一给水加热器停用时,汽机和给水效率将降低。 条件1和条件2改变级压力、级压降和通过汽机的流量,因而动叶、隔板和推力轴承等将受影响。这些高负荷条件可以确定,并在汽轮机初步 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 设计时考虑。汽轮机设计制造成即便加热器停用时也不会造成任何零件的不正常载荷上升及应力加大。 a)非相邻加热器 一个或多个非相邻的给水加热器可停用,条件是蒸汽流量调整到使汽轮机负荷不致超过额定负荷。 b)包括1号高压加热器的相邻给水加热器 当相邻给水加热器需停用而要求在额定负荷下运行时,所有高压加热器都需停用。这就是说,给水加热器必须从最高加热器开始顺序停用。 c)不包括1号高压加热器的相邻加热器 在1号高压加热器不停用而任意几个相邻低压给水热器停用时,汽轮机可运行。条件是蒸汽流量必须调整到对每增停用一个加热器载荷至少减少额定值的10%。也就是说,两个相邻加热器停用负荷降低10%,三个相邻加热器停用降低20%,依次类推。 8.3.21 蒸汽中的杂质及其对汽轮机的影响 循环于汽轮机设备系统的水—蒸汽,若含杂质将降低设备的长期可靠性。为防止污染,应控制给水和锅炉水质。但是在长期运行的许多汽轮机设备中,杂质逐渐沉积,这些沉积可损坏汽轮机。并且我们也经历过由腐蚀作用引起的腐蚀和叶片损坏等其它问题。 为防止汽轮机因这些原因而受损,在日常运行(操作)和维护时必须注意杂质对汽轮机的影响。 本手册编写来帮助汽轮轮机设备的预防维护,遵守本手册给出的建议将延长汽轮机的寿命。 蒸汽中的杂质及它们对汽轮机的影响。 1 前言汽轮机设备水—蒸汽循环系统中的杂质可降低设备的长期可靠性。为防止杂质,控制给水和锅炉水的质量,但许多经过长期运行的汽轮机设备将有杂质逐渐沉积。这些沉积可能对汽轮机造成损坏。在欧洲和美国,由杂质造成的汽轮机损坏主要由EPRI来研究,但因为有太多问题没有解决,还没有找到完全的解决方法。例如,含有很少量杂质的蒸汽溶解度数据(对蒸汽处理必须的数据)还未完全弄清楚。IAPS—专门委员会现正在就一个国际标准公式开展工作。目前杂质沉积仍不能定量预测。为防止汽轮机因杂质而损坏,水质管理人员,操作人员以及维修 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 师必须了解杂质对汽轮机的影响。 2 杂质 2.1 杂质沉积机理 蒸汽中杂质以下述机理沉积在汽轮机中 a)高温蒸汽杂质的沉积和沉积物在汽轮机零件表面的吸附。蒸汽中杂质的可溶性取决于蒸汽压力。 以下两种过程之一反复循环可在高温蒸汽中沉积杂质。 ---蒸汽从高压区流到低压区的蒸汽膨胀过程。 ---由汽轮机快速降负荷引起汽轮机内压力下降。 b)汽轮机零件表面的水蒸发和干燥。 杂质也有可能由于因负荷变化造成的交替干燥和湿润而在低压透平末级附近沉积。并且,在通常运行的干燥阶段,启动或停机时疏水干燥时汽轮机上也可能沉积杂质。 c)氧化物表面的吸附,毛细作用和化学反应 窄缝或小孔,诸如起吊孔,蒸尾槽接头和铆钉头铆接区里的积水因其表面张力不易蒸发,这种水容易凝结。如果汽轮机表面发生腐蚀,蒸汽中的杂质、水和氧气将进入腐蚀层,然后它们将离子化并与铁结合。 d)杂质与悬浮固体物碰撞而产生杂质粘附 固体杂质可能与通流部分相碰撞而粘附在其上面。 以上一些机理可同时出现,因而在实际沉积情形中一般很难找到单个原因。 2.2 杂质举例 下面列出了在汽轮机中检则出的杂质物的各种例形,可以看出,检查出了范围很广的杂质物质,图9-23-1给出了美国的EPRI测到的汽轮机零件表面发现到的主要杂质的分布情况,该表给出了重量百分比对每级比容的关系。 图9-23-1反映汽轮机零件表面发现的沉积中所含主要化学物质的分布情况。沉积厚度从几 个 μm到几个mm不等且与级次无关。 氧化物类 Fe3O4 FeCuO2 CuAlO2 MgFe2O4 αFe2O3 FeCr2O4 αAl2O3 PbO γFe2O3 (Cr,Fe)2O3 Cr2O3 PbFe4O7 εFe2O3 CuO CoFe2O4 TiO2 FeO Cu2O NaFeO2 CaTiO3 FeO(OH) Cu6Fe3O7 Ca(AlO2)2 Na2O 硫酸盐类 Na2SO4 Cu4SO4(OH)6 Al4SO4(OH)10.5H2O Na8Al6(SiO4)6SO4 FeSO4 Na2Cu(SO4)2 CaSO4.2H2O NaFe(SO4)2.12H2O CuFe(OH)2SO4 CaSO4 CaNa2(SO4)2 Al2SO4 Na6CO3(SO4)2 磷酸盐类 Na3PO4 Na2HPO4 (NaPO3)3.6H2O Fe(PO3)3 Na3PO.12H2O NaPO3 FePO4 NaFe3(PO4)2(OH)4.2H2O 碳酸盐类 Na2CO3 NaHCO3 5Na2O.8CO3.3H2O CaNa2(CO3)2.2H2O Na2CO3.H2O Na3H(CO3)2.H2O 3NaAlSiO4.Na2CO3 CuCO3Cu(OH)2 Na2CO3.10H2O Na3H(CO3)2.2H2O CaCO3 氯化物类 NaCl KCl FeCl 酸类 硫酸 盐酸 醋酸 丙酸 丁酸 未化合元素 Si Fe αFe C Cu Cr 其它 NaOH NaF 3 杂质的影响 3.1 对汽轮机的影响 蒸汽中杂质影响汽轮机,导致: a)性能降低 表9-23-1 腐蚀举例 Y.S.KSI 部位 材料 环境 35 管接 因康镍合金600 腐蚀性 304ss 30 大功率汽轮机螺611~710? 栓 - 铼26 沉淀中钠含量高 pyromet 860 - - - 钢 incoloy - 沉淀含NaCl、NaOH welded 304 - 低压静叶 裂纹中有Na、K、Cl 304 30 低压静叶 腐蚀性、Cl - 低压动叶 铼26 腐蚀性蒸汽和沉淀 1Cr1Mo 1/4V 87 低压转子 腐蚀性残留物,140%%DF,3psi, 饱和 NiCrMoV 97 叶轮燕尾槽 沉淀有腐蚀性 给水泵小机 1Cr1/2Mo 123 套装叶轮 腐蚀性冲刷 3Cr1/2Mo 117 套装轮盘 锅炉中NaOH超过215ppm CrMoV 小机叶轮 126、133 沉淀中有腐蚀性和Cl - - - 高压内缸horis 接合面 CrMoV - 高压转子来自Na S处理产生的H S(冷凝dovetails 229ppb) NiMoV - 低压转子 NiCrMo 117 高压叶轮 来自沉淀的腐蚀 - 高压叶根 铼26 高腐蚀性的给水,蒸汽,沉淀 - 高压密封弹簧 因康镍合金718 AISI 4130 - 高压螺栓 NiCrMoV - 低压叶轮 CrMoV - 高压内缸 沉淀中的NaOH,NaCl 水平中分面 2% NiCrMoV 114 双低压叶轮 2% NiCrMoV 114 四低压叶轮 NiCrMoV 130 双低压叶轮 可疑的腐蚀 - 次末级动叶 12Cr、17-4PH 沉淀中的Cl,S (老机组) - 单缸小机 铸铁 12Cr - 低压叶片 12Cr - 低压第一级 有机酸和醋酸的混合物 - 低压叶轮和叶片 低合金钢 来自冷却水表面的有机酸(醋酸、 酪酸) 连接物 - 低压叶片和围带 不锈钢 (镁诺克斯合金 反应堆装置) - 低压末级动叶 12Cr 淬硬 蒸汽中的无机酸,沉淀中的FeCl 和FeS - - 静叶 蒸汽中的盐酸 在蒸汽中的杂质(如SiO2)可能粘附于高压缸通流。这样将不利于蒸汽顺畅流动并减少喷 嘴面积。有报道说80μm沉积可使高压缸通流区的蒸汽流速降低1,,另一个例子是,在中压到高 压汽缸中发现一处4mm的铜沉积。这是一些极端的例子。这样的沉积一般不能在运行过程中由汽流冲走,受其影响汽轮机需要修理,珩磨或者更换通流。 如果固体杂质颗粒进入汽轮机,喷嘴、叶片、铆钉头或围带要受侵蚀,从而降低流动性能。 b)腐蚀 腐蚀是由化学反应造成的一种金属损坏,它易在某环境中发生。腐蚀分为湿腐蚀和干腐蚀。湿腐蚀发生于潮湿的环境,干腐蚀发生于干燥的环境,例如,高温气体环境。汽轮机一般情况下受到湿腐蚀。在以下的讨论中,术语”腐蚀”即指湿腐蚀。 由杂质引起的腐蚀分为以下类型: ? 点蚀 ? 应力腐蚀裂纹 ? 腐蚀疲劳 ? 缝隙腐蚀 ? 一般腐蚀 在以上类型中,应力腐蚀裂纹和腐蚀疲劳最为普通。表9-23-,给出了各国发生的腐蚀的事例,该表说明在相对较低的蒸汽温度下运行的低压缸中有许多损坏的事例。而且EPRI还报道了低压缸和锅炉给水泵汽轮机的许多问题。在给水泵小机中,停机时易发生凝结,因为这时汽轮机中快速冷却。因此杂质容易沉积,腐蚀环境容易生成。 c)其他 如果杂质进入滑动零件的间隙比如阀杆和阀套之间,可能会发生卡涩。如果发生固体颗粒侵蚀,出现在喷嘴的压差可能出现在动叶上,那么就可能损坏动叶,这种情况容易发生在大压差运行(比如说四进汽运行)中的高压第一级动叶。 3.2 对材料强度的影响举例 我们知道在一个含有杂质的环境里,铁合金强度,特别是疲劳强度会下降得很厉害。典型杂质有氯离子,钠离子和硫酸根离子。图9-23-2所示的是氯化钠杂质与腐蚀疲劳强度的关系。氯化钠杂质增加使疲劳强度降低。图9-23-3所示的是在氯化钠环境里,温度对疲劳强度的影响。对疲劳强度影响最大的温度在80,180?之间。(使疲劳强度最低的温度约为150?) 因此,在检查低压透平和BFP透平时,整个末级和中间级必须检查杂质引起的损害。氧浓度的PH值也是一个重要的因素。对于一台终端电站汽轮机,给水的PH值一般在8.5,9.5之间。但是, 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 表明低压透平杂质的PH值降到了5,6之间。图9-23-5用PH值和一个参数说明了在纯水和氯 化钠环境里,材料强度的变化。PH值减小,疲劳强度迅速降低。 氧聚集问题与一般杂质问题不同,氧气浓度一般不会超过7ppb。只有超过了这一指标,材料强度才会降低。图9-23-6所示为氧聚集与疲劳强度的关系。氧浓度的增加引起疲劳强度的降低。 3.3 运行、检查和维护 经常检查系统中的杂质。检查期间。特别注意干湿蒸汽的过渡区域。这些区域很可能有应力腐蚀裂纹。只允许处理过的冷凝水进入蒸汽管道。应注意未经过处理的凝结水通过冷凝管渗漏到凝结水系统的热井里。如果未处理冷凝水用于下列方面,杂质就会进入汽轮机内: 采用温控喷雾器控制锅炉过热和再热温度。 采用喷水器控制汽轮机排汽缸温度。 在维护期间机组运行中,不要使用高浓度的氯、硫化物切削液。使用不含氯的PT试剂。 图9-23-6 含氧量与应力关系曲线 在锅炉运行超过7.5MPa时不要使用硫酸钠作为氧化剂。硫化钠会导致引起低合金钢迅速产生应力腐蚀裂化的硫化氢的形成。 4 水质量 4.1 蒸汽质量 表9-23-2经验性地列出了蒸汽纯度(水质量)的限制和指标。为防止汽轮机水垢集结腐蚀,蒸汽纯度必须超过这些值。 4.2 运行的一般条件 a)监控蒸汽和给水质量 蒸汽中的钠浓度必须小于等于3ppb,并且阳离子传导率必须是0.15μs/cm。记住当前的理解对汽轮机的长寿命设计部分是不够的。保持给水电导计处于理想的工作状态。如果它有缺陷,就不能保证给水质量。钠、铜离子、碳有机物总数的含量标准也是要测量的。 b)除盐 仔细监测冷凝水和除盐再生的质量。未能按时且适当地让树脂再生,会导致钠、氯、硫失控。它还会导致锅炉给水的钠、硫离子指标高得让人无法接受。如果采用了混合树脂床,就要充分考虑完全确保再生中的阴离子树脂与阳离子树脂的分离。如果分离不充分,在再生过程中使用腐蚀性的苏打和硫酸的情况下,混合床将释放出自由的钠离子和硫离子。对系统瞬间的化学反应保持严密控制,例如,在冷凝管泄漏引起水质量迅速变化的时候。在这样的例子中,氨型除盐必须转化为氢型除盐。遵守关于氢型除盐再生操作数据的除盐说明手册。根据除盐说明手册来操作和安排除盐。在转化过程中,确定需要的操作方法尤为重要。 表9-23-2蒸汽纯度的目标和限制值 注:1 目标值依据EPR1 RP-2712 (88) 2 这些值适用于蒸汽轮机 3 未处理氧 目标值 序号 项目 限制 备注 锅炉 流经锅炉 *目标值小于或等于0.15,但由于锅0.30*) 阳离子导电性(μ炉出力小于或等于350MW时这些值1 0.30 0.15 s/cm25?) 得到满意的结果,所以可小于或等最大0.15 于0.30 2 溶解氧(ppb) (7ppb) (7ppb) 3 钠离子(ppb) 3ppb* 3ppb 4 3ppb* 3ppb 氯离子(ppb) *)若无二氧化硅此值可增加至5 二氧化硅(ppb) 20ppb 10ppb*) 10ppb 20ppb因为减少了汽包喷水的流动 速率。但应该尽可能的降至10ppb 硫酸根离子 6 3ppb* 3ppb (ppb) (?150kg/cm g) 5ppb 早期美国超临界机组发现有较大的7 2ppb 2ppb 铜(ppb) 铜沉积 (,150kg/cm g) 2ppb 有机碳总数 8 100%ppb* 100%ppb (TOC)(ppb) * 采用的目标值是可变的 由于锅炉磷化,上面表中限制是控制值。 c)在净化操作时防止汽轮机污染 采用酸性或碱性化学药品对水和蒸汽除垢会污染汽轮机部分。在净化锅炉的时候,水和蒸汽管道,给水加热器,和别的相关部分,与汽轮机隔离,防止蒸汽路径的污染。对汽轮机不要使用碱性清洁剂。如果采用了碱性清洁剂,它会在汽轮机运行启动时浓缩并腐蚀汽轮机,还会使冷凝水蒸发。为进一步避免汽轮机零部件的污染,应完全排除在锅炉酸洗之后的中性、钝化保护膜处理方法。 5 主机的定期检查 定期检查中,检查汽轮机由于杂质沉积引起的损害,按要求进行维护和检修。 a)汽缸 按惯例检查汽缸内表面。如果发现了沉淀,就要用纯水彻底清洗。并且也要清洗汽缸法兰螺栓和螺栓自留加热孔。腐蚀加速杂质沉积;如果发现腐蚀,用打磨或者别的清除方法来排除。 b)螺母和螺栓 彻底清洗每个螺母和螺栓的螺纹。 c)连通管 检查连通管底部的沉淀。若有沉淀,用纯水清洗。如果清洗时用了工业用水,就要彻底去除水中存在的杂质。 d)转子 检查转子没有附着杂质。若发现有附着,立刻进行干磨。不要用水清洗,因为水会溶解表面杂质从而进入啮合部分。若发现腐蚀,用沙纸去除。若有重度腐蚀和一些凹陷,吻合部位的叶片和内表面也会被腐蚀。如果是这样,挪开一些叶片并且检查吻合部位和围带的内表面。特别仔细检查前几级和末级叶片。用超声波定期检查拉筋孔上的杂质沉积和腐蚀、叉型叶根的裂纹。根部和拉筋上的腐蚀和杂质沉积会引起额外应力。如果出现这些问题,拆开并检查受影响部位。 e)喷嘴和隔板 检查喷嘴根部间隔的杂质沉积、隔板焊接坡口和弹簧片。 6 结论 本章讨论蒸汽中的杂质及其对汽轮机的影响。注意水质量、定期检查和按要求进行检修从而阻止腐蚀和确保长时间SCC可靠性。延长低负荷运行,推迟未来预计的检修时间。这些改变将使更为严格的水质量处理、在定检时更加小心地维护和检修、较早地更换受损部件成为必要。实际的检查、维护、修理和更换条件取决于汽轮机型式。计划定期检查的时候,请尽早和我们协商。 第9章 周期性试验 9.1 汽轮机运行中定期试验项目 当机组连续运行时,每隔一定时间后应作如下的定期试验 1 每天试验内容: a) 主汽阀试验 b) 抽汽止回阀试验 2 每周试验内容: a) 主汽阀试验 b) 主油箱油位仪试验 c) 自动泵启动试验 d) 转子电压计试验 e) 危急遮断器喷油试验 f) 主遮断电磁阀试验 g) 备用超速遮断试验 h) 超速保护继电器试验 i) 自动液压泵启动试验 3 每月试验内容: 透平调节阀灵敏度测试 4 6到12个月试验内容 a) 危急遮断器超速试验 b) 低真空电磁遮断试验 c) 阀门汽密性试验 5 12到24个月测试内容 备用超速保护装置超速试验 9.2 主汽阀试验(日检) 通过操作汽轮机的局部控制装置对主汽阀、再热联合阀进行遥控活动试验,目的是为了证实这些阀门能完全关闭。同时,还带动了操纵机构运动,这有利于防止阀门被卡死在某一固定位置。 在按照一定顺序进行试验时允许任一主汽阀或再热联合阀完全关闭后再打开,并且在这一过程中会出现降部份负荷现象。在主汽阀试验时可能会降10%至15%的负荷,再热联合阀试验也大约会降9%的负荷。 通过指示灯的变化来验证上述阀门行程的改变(包括从阀开启位置到行程中间位置和直到关闭位置)。虽然为显示阀所处的位置而设置了几种不同的显示形式,但一般开启位置都是由红灯(亮)来显示,而关闭位置则由绿灯(亮)来显示。 显示阀门行程处于全开到全关过程中的任意中间位置的最常用的一种方法是:用红灯和绿灯都不亮来显示。 由于信号灯顺序交替显示(亮与不亮)的方式很容易被觉擦到,因此这种典型的信号灯显示顺序安排被用于上述的试验过程中。具体操作步骤见DEH说明书。 1 主汽阀的遥控试验 主汽阀的试验装置是电气联锁的,因此,不可能同时试验关闭两个主汽阀。 a) 在OIS面板上按下左高压主汽阀试验按钮。 b) 注意观察主汽阀从开启位置开始关闭时,红灯和绿灯都不亮的现象。 c) 按下试验按钮直到全开灯(红灯)熄灭,全关灯(绿灯)单独亮时为止。 d) 松开试验开关。 e) 当全开灯(红灯)单独亮时,表明左高压主汽阀又处于完全打开的位置;此时右高压主汽阀可通过同样的顺次操作来试验。 2 中压调节阀及中压主汽阀的遥控试验 再热联合阀的试验装置是电气联锁的,因此不可能同时关闭两个再热联阀(关闭再热联合阀包括关闭其中的主汽阀和调节阀)。 a) 按下左中压再热联合阀的试验按钮,并使其保持在这一位置。 b) 注意观察再热调节阀由开到全关的过程。 c) 当再热调节阀完全关闭时,左中压再热主汽阀的空气试验阀自动启动使B再热主汽阀自动关闭,同时超速保护继电器通电。此时注意观察再热主汽阀从开启位置关闭时全关灯亮,随后全开灯灭的现象。 d) 松开试验开关,并且观察阀门的行程如下: 再热主汽阀先开启,然后调节阀的超速保护继电器断电,再随后是调节阀开启。 e) 当所有指示灯显示左中压再热联合阀已处于全开状态时,右中压再热联合阀就可以通过操作A再热联合阀的试验按钮来重复以上过程的试验。 9.3 抽汽止回阀试验(日检) 相当部份抽汽止回阀都配有具有危急遮断功能的气动操作机构,这是危急遮断系统超速保护功能中的一个重要部份。通常这些止回阀都配有用来活动操作机构的就地空气试验阀。这些止回阀只能部分关闭,这是由于关闭弹簧的力不够大到能完全克服正常抽汽时抽汽流的反作用力。它的作用只能降低止回阀后压力的10%左右。 这种试验以保证每一个具有动力机构的止回阀都可以被它的动力机构活动,并使运动机构活动以保证阀门能自由活动。空气试验阀通常就地装在抽汽系统中的抽汽止回阀上。 1 人工操作空气试验阀。 2 检查并确认抽汽止回阀被部分关闭。 3 使空气试验阀复位。 4 检查并确认抽汽止回阀已返回完全打开的位置。 5 对每一个由动力操作的抽汽系统中的止回阀重复以上过程,直到全部试验完为止。 9.4 主汽阀试验(周检) 通过阀杆的实际活动来每周一次确认主汽阀、再热主汽阀、调节阀的关闭情况,这样以绝对保证阀门能被完全关闭。此外,阀杆的任何不规则或粘滞性动作能够通过阀门活动试验诊出并及时地采取措施。具体操作步骤见DEH说明书。 1) 主汽阀活动试验 主汽阀的试验装置是电气联锁的,因此,同时关闭两个主汽阀进行试验是不可能的。 a) 按住OIS面板上左高压主汽阀试验按钮; b) 观察阀门的实际移动直到绿灯亮。确认左高压主汽阀匀速平稳地移动到10%开度的位置; c) 当阀门到达10%开启位置时,左高压主汽阀电磁阀通电,左高压主汽阀被迅速关闭。 d) 按住试验按钮直到红灯亮; e) 切除左高压主汽阀试验按钮; f) 观察左高压主汽阀阀能平稳匀速地上升到原来位置; 左高压主汽阀已达到完全开启的位置,依次重复步骤1-7,用右高压主汽阀试验按钮及绿灯/红灯显示,对右高压主汽阀阀进行试验。 2) 再热调节阀和再热主汽阀的活动试验。 再热联合阀试验装置是电气连锁的,不能同时关闭两个阀门进行试验。如:不能同时关闭两个调节阀也不能同时关闭两个再热主汽阀进行试验。 a) 按住OIS控制面板上的左中压联合汽阀试验按钮; b) 确认阀行程匀速平稳地关闭到10%的开启位置; c) 当阀门关闭到10%的开启位置时,左中压联合汽阀的电磁阀快速关闭阀通电,左中压联合汽阀阀被快速关闭; d) 调节阀被完全关闭时,左中压主汽阀的试验电磁阀通电,自动关闭左中压主汽阀; e) 观察左中压主汽阀的实际移动直到只有左中压主汽阀的绿灯亮,确认左中压主汽阀的行程,平稳匀速地关闭到10%的开启位置; f) 当阀移到10%开启位置时,左中压主汽阀的电磁快速关闭阀通电,并快速地关闭左中压主汽阀; g) 确认左中压主汽阀到达0%开启位置,放开试验按钮。确认左中压主汽阀平稳匀速地打开到100%开启位置。 h) 当左中压主汽阀位置达到100%开启位置时,自动开启左中压联合汽阀阀确认左中压联合汽阀匀速平稳地打开。 i) 当左中压主汽阀和左中压联合汽阀的指示灯显示阀100%的开启时操纵右中压联合汽阀的试验按钮,依次重复步骤1到9试验右中压联合汽阀。 9.5 主油箱油位仪试验(每周) 每周一次的试验核实了主油箱油位仪能够实现油位的低和高报警功能,同时检查并确认了油箱的油位。 油位仪限位开关的动作在控制室里显示出来并且听到报警声。当由另一人将主油箱内油位杆提起(高位报警线)或压下(低位报警线)时,控制室的操作者应注意观察和监听油位仪限位开关的动作和报警。 为了活动油位仪,有必要移开油箱油位仪的上盖和用一个钩子来机械带动浮动杆。 1 手动提升浮动杆到达上止点 2 注意高位报警动作 3 手动压下浮动杆直到下止点 4 注意低位报警动作 9.6 自动泵开启试验(每周) 汽轮发电机组正常运行时,有三种油泵(辅助油泵,事故油泵和启动油泵)处于自启动备用状态,自启动受汽轮机供油减少控制程度(比如当供油压力降低到压力开关预先设定的压力值时压力开关闭合,把信号送到自动泵启动控制回路),每个压力开关处装一个试验阀以切断并排放压力开关的油压,使汽轮机组在正常运行时能对这些泵进行试验。 这种试验的目的是为了证实所有辅助和事故油泵通过压力开关的动作都能实现自动开启,并且每个备用油泵通过试验,以保证其运转良好。 推荐的试验方法包括单独开启及停止透平的每个辅助及事故油泵以确定每个油泵工作良好。试验通常是通过试验阀就地实现的,并且压力开关的面板定位在主油箱的顶部,以便一个人能实现开启和检查泵的运转这一双重目的。为确定每个泵是否开启及运转良好,操作者在泵启动前及启动时放一只手在电机壳体上以便检查确认电机的振动情况,另外把另一只手横放在电机壳体喷气口处。电泵的联轴器是可见的,并且可以观察到其型号。 因为所有的油泵都需要摇控停止所有试验,在试验过程中,让操作者在机组控制室内来停每一个油泵。当一个泵接通时,显示指示灯就亮,经过一段时间后,就可以在主油箱上检测泵是否达到全速,当一个泵开启前应关闭先启动的泵。 1 确认润滑油系统工作处于常规模式,顺时针开启油泵试验阀; 2 检查并确认辅助油泵已启动并运转良好; 3 再次开启试验阀,使之处于逆时针到头位置,此时辅助油泵不会自动停止; 4 通过按”STOP”按钮,停止辅助油泵,确认AUTO/MANUAL模式置于”AUTO”; 5 顺时针开启事故油泵试验阀; 6 按下透平超速油遮断试验按钮; 7 检查并确认事故油泵已启动并运转良好; 8 再次开启试验阀,使之处于逆时针到头位置; 9 按”STOP”按钮,停止事故油泵,并确认AUTO/MANUAL模式处于”AUTO”; 10 顺时针开启启动油泵试验阀; 11 检查并确认启动油泵已启动并运转良好; 12 将试验阀再开到逆时针到头位置; 13 停止启动油泵马达。 注意:以上油泵试验完成后,应核实以下内容: a) 每个被试验的油泵都被关闭,并且AUTO/MANUAL模式处于”AUTO”; b) 所有自动泵启动试验阀都是处于反时针到头位置(开启位置)。 9.7 转子电压测量(每周) 转子电压接地装置,是用来保护汽轮机的转子电压对其的损害。 转子电压的来源: 有以下三种转子电压的主要来源: 1 电机转子产生转子电压; 2 励磁系统产生的转子电压; 3 透平转子的凝汽部分产生的转子电压。 由于水密封的良好特性,在水密封透平中,转子电压已证明能有效地接地。然而,在汽密封透平中,由于转子电压没有上述的接地途径,由操作经验和试验证明此时就需要有特殊的转子接地装置,这样就可以避免转子电压的形成。否则,转子电压将传到前箱支持轴承(特制是油泵轴上的轴承),主支持轴承和推力轴承的薄油膜上,然后再传到大地上。 以上传到各轴承上的电压将导致这些部件形成凹坑,使机器不能正常运转(这些凹坑使表面腐蚀或表面拉毛)。 因此电压检测装置上有成套的铜垫片装镶在发电机内侧轴承上。 9.8 危急遮断器试验(每周) 机组上安装有危急遮断器和危急遮断装置,并且允许在机组不停机状况下进行试验。以上试验是通过操作隔离阀来实现的,隔离阀使供给主遮断电磁阀的ETS不被中断,这样就使危急遮断器和机械遮断阀动作时各个主汽阀和调节阀的油动机油缸的ETS压力不会突降。 每周一次的试验旨在证实危急遮断器和危急遮断装置是否处于良好的工作状态,同时控制器有规律的试验以保证其活动自如,能正常地工作。 在OIS面板上: 1 按下汽轮机阀门和遮断系统控制板上的相应的试验按钮(按钮上有指示灯)。 在操作前应确保所有的按钮指示灯亮。 2 按下“隔离”下的“投入”按钮。 确认汽轮机机械超速遮断系统复位按钮灯灭和隔离按钮灯亮(这表明隔离记忆被设置)。确认OIS面板上的“已隔离”(透平机械超速隔离)报警已投入。 注意:如果以上提示信号没有出现,不要进行试验。 3 按下“喷油试验”下的“投入”按钮; 检查并确认“喷油试验”下的“喷油试验”灯和“ZS2”灯亮。 以上反馈信息表明危急遮断器和机械遮断阀已被成功操作并且现在可以开始复位。 4 按住按下“喷油试验”下的“切除”按钮。 检查并确认“喷油试验”下的“ZS2”灯灭,“1YV带电”灯亮。 注意:如果以上反馈信息没接收到,不要进行以下的复位步骤,如果没有以上反馈信息,就表明透平机械遮断阀处在遮断位置,如果试图使隔离阀复位就会导致汽轮机遮断。 5 按下“隔离试验”下的“切除”按钮。 检查并确认LOCKED OUT(透平机械超速隔离)报警已复位。 继续按住复位按钮直到其显示灯亮并且LOCK-OUT(隔灯)按钮指示灯熄灭。 以上反馈信息表明透平机械遮断系统被复位并且已在正常工作。 本试验的详细说明请参见DEH说明书。 9.9 主遮断电磁阀试验(每周) 定期试验的目的确保高压遮断电磁阀能正常工作,试验过程能够在机组带负荷正常运行状态下完成。 在OIS面板上: 1 按下与透平阀门和遮断系统联锁的控制板上相应的试验按钮灯。 在进行试验前应保证所有的按钮和显示灯亮着。 注意:电磁阀上有一个按扭灯熄灭表明联锁失败,如果此时对另一组中的任一个电磁阀进行试验,机组将跳闸。 2 按住A高压遮断电磁阀的按扭; 检查并确认A电磁阀按扭灯应熄灭。 3 松开A主遮断电磁阀按扭; 检查并确认A电磁阀按扭灯应亮。 注意:如果A电磁阀按扭灯不亮,不要继续以下的试验过程,此时试验C、D主遮断电磁阀会导致机组跳闸。 4 重复以上2、3步的试验过程进行B、C、D主遮断电磁阀试验。不要试图同时试验A(B)和C(D)阀,联锁会阻止这种情况发生。但当联锁失败时,两个主遮断电磁阀都同时失电,此时机组会立即跳闸。 9.10 备9.11 用超速遮断试验(每周) 建议对备用超速遮断每周进行一次试验,试验是在机组不停机的情况下对遮断回路的检查和确认。 至于试验过程的详细描述,请参阅使用手册《数字电液控制系统说明书》。 9.12 抗燃油系统联动、联锁(周检) EHC液压泵站有两个主泵,用来向危急控制装置和调节保安系统各执行机构提供符合要求的高压工作油。 这两个泵都是100%容量。通常情况下,只有一个泵运转,另一个泵作备用,正常液压供油不足时,后者自动启动补充。(压力开关上的压力降低到整定值,备用泵自启动)。 试验电磁阀安装在压力开关处的液压油管道上,用以控制流向压力开关的液压油,使在汽轮发电机组正常运转时可对泵进行试验。 此项试验旨在确认备用液压泵可通过压力开关的动作实现自动开启。 试验是通过试验电磁阀完成的,开关面板安装在液压泵站。 试验时,当所对应的试验电磁阀带电,其相对应的压力开关动作,使处于备用状态的主油泵自动启动。具体操作说明见《调节保安系统说明书》。 9.13 高压调节阀活动试验(月检) 四个调节阀试验装置都是电气联锁的,因此试验时不能同时关闭两个阀,在试验之前,机组的负荷应减少到满负荷的75%,以防机组负荷在试验时发生波动。在75%MCR工况负荷时,CV-4基本处于全关位置,因此在试验CV-1、2和3的过程中,CV-4阀的行程在其全行程范围内变化。 1 按住OIS面板上,CV-1的试验按钮。 2 通过CV-1的行程指示灯来观察阀的移动并确认阀平稳、匀速地关闭到10%开启位置。 在CV-1、CV-2和CV-3的试验过程中,阀CV-4的行程自动增大,以维持此时机组的负荷与阀门试验前的负荷水平相当。 3 当CV-1阀的行程到10%的开启位置时,CV-1的电磁操作快速关闭阀通电,CV-1迅速关闭。 4 在证实了CV-1阀位置为0%开启位置后,放开”CV-1”试验按钮,并确认CV-1阀回到了试验前位置。 5 当CV-1显示灯表明CV-1已回到了试验前位置后,就可以通过操纵CV-2试验按钮依次重复以上1--5步骤对CV-2进行试验,同样也可如此试验CV-3。 无需对CV-4阀门进行试验,因为在试验CV-1到CV-3的过程中,CV-4阀的行程会发生平稳的变化。 9.14 危急遮断器试验(6,12个月) 建议在机组计划停机前作超速试验(或在计划停机后的再启动过程中) 1 冷态启动时超速操作的准备 注意:要强调的是:冷态启动后,透平应在25%或更高负荷下运行至少3小时后才能进行超速试验,如果一开始就超速,转子中心的金属温度将低于转子材料的脆性转变温度。 当高于脆性转变温度时(约121?),耐高温合金转子承受超速操作所增加的应力富裕度很大。在冷态启动的汽轮机中,由于不带负荷,蒸汽的压力很低,则在升速和在额定转速运转的过程中,传到转子上的热量不足以加热转子中心金属温度到121?(脆性转变温度),所以冷态启动的汽轮机在并网带负荷之前HIP转子中心金属温度低于121?。因此,在转子所有金属温度到达121?或更高以前,不要进行超速试验。为了使中心温度升到一定值水平,提高转子塑性,就需机组带负荷运行一段时间,25%负荷运行3小时就可以达到以上目的。 根据目前规程,透平首先升速到额定转速并保持运行30分钟,然后机组并网,并在超速试验前带到25%MCR工况负荷至少25%负荷下运行3小时以后,将机组负荷减至为零并在高于额定转速下完成对控制系统的检查。(包括校正危急遮断器动作转速)。 为了补偿机组并网前没有确认危急遮断器的实际遮断转速,就必须设置最小的油遮断转速,以确保危急遮断器是可操作的并已设置在一个适当的范围。最小油遮断转速和实际遮断转速间存在一个相互关系。因此对于3000r/min的机组,如果最小油遮断转速高于96%额定转速(2880r/min),此时应停机将最小油遮断转速在并网前调整到96%额定转速或再低些,我们认为遮断器最小油遮断转速调整的百分比与超速遮断点的调整百分比相同,应在机组停机检查之前试验和记录危急遮断器最小油遮断转速。如果危急遮断器遮断转速没有变化并在设计范围内,则在机组重新带负荷之前的检查时的最小油遮断转速值应与停机前记录的值一样。 2 试验过程 建议每隔12个月进行危急遮断器试验(通过使机组实际转速升到遮断设置转速来实现)以检查并确认遮断器的校正值。试验时危急遮断器动作,并且所有的透平蒸汽阀都被完全关闭。 此外,建议对危急遮断器定期地作如下试验: a) 当机组初次投运时,遮断器的实际遮断点应被确认,在此试验前,达到额定转速进行油遮断以保证危急遮断系统工作正常 b) 当投运后正常启动时,如果在停机过程中,危急遮断器的某些部件被拆卸或调整过,则超速试验和危急遮断器的校正应重新检查并确认。首先进行油遮断,然后再进行超速遮断来试验遮断器。 如果在进行定期超速试验时,当没有对危急遮断进行拆卸或调整,则对定期的试验只作超速遮断试验,不再做初始的油遮断,这是因为油遮断试验会导致超速遮断值有轻微下降,并且这个值也就不能精确反映遮断器的遮断转速。 3 遮断点的设置 危急遮断器遮断点设置在3300,3330r/min(110.0%,111.0%的额定速度)。 需要有一个精确的方法测定透平转速,如频闪转速或数字转速仪等这类精密仪器是可取的。透平的转速显示仪(电子模拟转速表)由于没有合适的刻度盘而不可取。 试验过程: a) 最小油遮断转速试验 ? 把透平转速升到大约2700r/min; ? 按下连结透平阀门和遮断系统控制台的试验按钮灯; ?按下“隔离试验”下的“投入”按钮; 检查并确认透平机械超速遮断系统复位(复位)按钮灯熄灭,隔离(LOCKOUT)按钮灯亮(这 表明隔离记忆被设置)。检查并确认OIS面板上透平机械超速隔离报警已投入。 注意:如果以上信号没有显示出来,不要继续以下操作过程。 ? 如果透平在接近2700r/min时跳闸,停机并调正危急遮断器; ? 用手动调节器,慢慢地提高透平转速; ? 注意并记录油遮断操作时的转速,检查机械遮断阀操作显示灯亮,以上反馈信息出现 表明对危急遮断器和机械遮断阀的操作取得成功。 2 危急遮断器超速试验 开始超速试验前,请参照“冷态启动时超速操作的准备”。 遵照正常停机过程,卸掉透平负荷(如果有负荷)。 ? 在EHG超速功能的控制下,当按下超速按钮时,透平转速会增加,参照图10-13-1和 10-13-2(超速试验的样图)。 ? 透平转速升到危急遮断器的遮断转速,此时下列各阀都将关闭。 主汽阀和高压调节阀 再热主汽阀和再热调节阀 空气遮断阀动作,关闭止回阀 ? 记录遮断转速 ? 当透平转速降低到额定转速时,按下OIS面板上的主复位按钮,危急遮断阀复位后,松 开按钮并有以下情况出现: 主汽阀打开 再热主汽阀打开 ? 增加负荷限值器位置,使其到最大(或是另外需要的位置) ? 选择合适的温态/热态启动条件下的加速率: 温态150r/min/min 热态150r/min/min ? 选择目标转速为3000r/min。 ? 发电机励磁并使汽轮机并网。 9.15 真空电磁阀遮断试验(6,12个月) 这种定期试验旨在确认机械遮断电磁铁能动作自如,此外,还确认真空遮断设置值,在按 计划停机期间,作为停机过程的一个操作步骤,很方便地进行试验。 1 卸掉负荷,通过EHG关闭高压调节阀和中压调节阀; 2 当透平转速降低到约2000转/分时,打开真空破坏器; 3 当真空降低时,注意真空遮断压力开关在遮断设置点其触点闭合; 4 检查并确认遮断信号使主遮断阀和机械遮断电磁阀动作,关闭主汽阀和再热主汽阀。 9.16 阀门汽密性试验(6,12个月) 1 主汽阀气密性试验 该项试验的目的是确定机组转速是否可以停好,并检查主汽阀座紧密。 主汽阀气密性在每次机组以100%额定压力启动时确定。但是,如果机组并不经常在满足(6,12个月)要求的条件下启动,主汽阀通过人为建立必要条件来考查其气密性。 当汽轮机盘车时,所有控制装置复位,相关设备为启动设好,核实主汽阀全闭。 开启所有调节阀至全开行程。 注意汽轮机并未停止盘车,此时主汽阀应满意地密封。 注:当表明主汽阀出现超标泄漏时,应立刻采取步骤维修阀门。 2 调节阀气密性试验 该项试验的目的是确定机组转速可否良好地在0到额定转速之间调节。在此范围内的转速调节要求蒸汽控制阀,调节阀和ICV阀阀座密封紧密。 使机组达到额定主汽压力和再热蒸汽压力(如可能); 汽轮机盘车,所有控制装置复位,相关设备为启动设好,核实调节阀和ICV 阀全闭。如有必要,开始加热调节阀阀室。 这由操作手册“调节阀阀室预热程序”来完成。通过控制蒸汽流量并建立气压,在推荐的加热率下获得所需要的金属温度。预热完成后,压力立刻建立起来,允许打开主汽阀和再热截止阀。 预热完成后,打开主汽阀和再热截止阀。 注意如果满足以下条件则表明蒸汽调节阀气密性合符标准。 ——主汽阀和再热截止阀处于开启状态。 ——到调节阀的蒸汽压力几乎等于新汽压力。 ——汽轮机可能脱离盘车,此时转速应保持在600r/min以下。 以上说明仅供参考,具体内容以DEH说明书为准。 9.17 备9.18 用超速遮断试验(12,24个月) 建议在机组按计划停机前(或按计划停机后再启动期间)对备用控制器进行试验。 在开始对备用超速控制器进行超速试验前,依照危急遮断器超速试验操作前的准备规程来操作汽轮发电机组。 试验过程: 建议每隔12--24个月对备用超速控制器进行超速试验(通过操作机组使其实际转速升高到备用超速控制器遮断设置点)来检查并确认实际的遮断回路。 备用超速控制器动作时,所有透平蒸汽阀门都完全关闭。 除了定期地对备用超速控制器作超速试验外,还建议作如下试验: 1 当机组初次投运时,备用超速控制器的实际遮断点应被确认,在这项试验之前,首先在额定转速时进行油遮断,以保证危急遮断系统工作正常。 2 在油遮断试验完成后,应对与“备用超速控制器”相联的电子线路进行功能试验,以确认备用超速控制器的电子线路能实现其功能。 3 确认备用超速控制器的电子线路工作正常后,应按如下要求进行备用超速控制器的实测试验。 4 按下OIS面板上的lockout(隔离)按钮,确认显示处于复位条件下的红色指示灯熄灭,同时表示隔离阀处于隔离位置的淡黄色指示灯亮后,松开隔离按钮。 5 按下“BNG超速试验”按钮,在EHG超速功能的控制下,汽轮机开始升速(与危急遮断器超速试验过程一样)。 6 让机组转速升到备用控制器动作转速,下列阀将关闭: 主汽阀和调节阀 再热主汽阀和再热调节阀 7 记录遮断转速 8 当透平转速降低到额定转速,按下机组控制板上的超速复位按钮,危急遮断阀复位后,松开复位按钮并出现下列情况: 主汽阀打开 再热主汽阀打开 9 用EHG复原额定转速 第10章 机组停机 10.1 三种停机方式 本机组有三种停机方式:正常参数停机、强迫冷却停机、事故紧急停机。强迫冷却停机目的是随蒸汽参数的降低冷却汽缸及转子,可以使金属温度较快地降到较低的水平。事故紧急停机,机组在发生事故,危急人身及设备安全状态下的快速停机,避免事故进一步扩大。考虑到机组的应力损耗,该机组提供的强迫冷却停机曲线冷却程度较浅,相对于目前国内电网调度要求可能有点不适应,电厂可以根据实际需要进行深度强迫冷却停机试验。 根据现场实际情况,采用合适的停机方式。在强迫冷却停机时,要求运行人员精心组织、操作,机/炉协调配合好,严格控制各参数的变化率。 10.2 正常停机及强制冷却停机前的准备10.3 工作 (1) 汽机降负荷停机过程中,应与锅炉、发电机的停止密切配合; (2) 进行交直流润滑油泵、交直流密封油泵、顶轴油泵、盘车马达空转的启动试验,确认可靠,可随时投入运行。在正常情况下,上述设备要求投入联锁自动; (3) 作好汽封、除氧器加热等备用汽源的暖管工作(1#机备用汽源由启动炉供给,2#机备用汽源由1#机供给); (4) 活动高中压主汽门、调速汽门,确认无卡涩现象; (5) 各辅机系统停止按各辅机调试措施或电厂运行规程进行; (6) 停机后若需排氢应备足二氧化碳气体; (7) 作好启动电动给水泵的准备工作; 10.4 汽轮机正常停机 正常停机过程大概分如下四步:第一步将负荷从额定降至50,;第二步将机组负荷从50,额定负荷降至30,额定负荷;第三步将机组负荷从30,额定负荷降至10,额定负荷;第四步发电机解列。 在第一步,采用滑压方式,主汽温度维持稳定,选择降负荷率2.5%/min,大概需要20分钟,在50,负荷时主汽压力大概在9.5MPa。负荷降至50,后,稳定运行5分钟。 在第二步,开始采用滑压方式,当汽压降至8.73MPa(负荷大概在45,额定)时采用定压方式,锅炉控制主汽温度下降速率在1?/min、再热汽温度下降速率在1.6?/min,选择降负荷率1.5%/min,大概需要13.3分钟。负荷降至30,时维持5分钟,此时主汽及再热汽温度继续保持上述下降速率。 在第三步,主汽压力采用定压运行方式,主汽及再热汽温度保持第二步的下降速率,,选择降负荷率1.0%/min,大概需要20分钟。负荷降至10,时主汽温度大概在500?、再热汽温度大概在480?。 在第四步,机组负荷降至10,额定负荷后,发电机解列,机组打闸停机。 10.5 强迫冷却停机 强迫冷却停机过程也分如下四步:第一步将负荷从额定降至50,;第二步将机组负荷从50,额定负荷降至30,额定负荷;第三步将机组负荷从30,额定负荷降至10,额定负荷;第四步发电机解列。 在第一步,采用定压方式,锅炉控制主汽温度下降速率在0.2?/min、再热汽温度下降速率在0.33?/min,选择降负荷率2.5%/min,大概需要20分钟。负荷降至50,后,稳定运行5分钟。 在第二步,开始采用定压方式,锅炉控制主汽温度及再热汽温度下降速率同上,选择降负荷率0.5%/min,大概需要40分钟。负荷降至30,时维持5分钟,此时主汽及再热汽温度继续保持上述下降速率。 在第三步,主汽压力采用滑压运行方式,主汽及再热汽温度保持稳定,此时主汽温度大概476?、再热汽温度大概435?,选择降负荷率0.5%/min,大概需要40分钟。负荷降至10,时主汽压力大概在8.62MPa。 在第四步,机组负荷降至10,额定负荷后,发电机解列,机组打闸停机。 10.6 正常停机及强迫冷却停机过程中注意事项 (1) 停机过程中主汽温度不小于50?过热度,当负荷或汽温大幅度摆动时,应严防水冲击、汽缸变形及动静部分摩擦引起的异常振动,必要时应破坏真空紧接停机。如发现有进水征兆时,立即停机。 (2) 降负荷过程中应注意高中、低压缸胀差变化,当胀差出现报警时应停止降负荷,待稳定后再进行。若负胀差继续增加且采取措施无效,影响机组安全时应快速降负荷到零。 (3) 密切监视振动情况,当发生异常振动时应停止降温、降压,当振动异常且威胁到机组安全,打闸停机; (4) 强迫冷却停机过程中,应保持主汽温度不小于50?过热度,汽温下降速率不得大于1.5?/min,一般先降温后降压。 (5) 注意轴位移、膨胀变化正常,发现异常或增大时,停止降温、降压,维持参数稳定,并采取相应措施。 (6) 注意监视上下缸温差变化情况,上下缸温差是监视汽缸热弯曲变形的指标,热变形值大小与上下缸温差大小基本成正比。上下缸温差允许变化范围一般根据隔板汽封径向间隙来确定,上下缸温差大也是汽缸法兰中分面漏气的原因之一。 (7) 负荷降到30%时:辅助蒸汽母管切为启动汽源;启动电动给水泵且并入汽泵运行,汽泵慢慢退出运行,电泵单独向锅炉供水;逐渐切断1、2、3段抽汽电动门,高加退出运行。 (8) 负荷降到25%时,轴封汽源、除氧器汽源切为辅助蒸汽带。 (9) 负荷降到20%时,确认主、再热汽及导汽管各疏水门开启。 (10) 负荷降到15%时,确认低压缸喷水阀打开。 (11) 负荷降到10%时,解除机、电、炉大联锁,联系锅炉、电气解列停机。 (12) 降负荷过程中注意调节发电机氢温、定子冷却水温。 (13) 汽机停机后,TOP、MSP油泵应自动联启,否则应立即手动启动,确认润滑油压正常。 (14) 打闸停机时,由于离心力减小及小流量下鼓风摩擦加热转子,低压缸正胀差有突增现象,此时应注意监视正胀差变化情况。转速下降到2000r/min时,顶轴油泵应联启。 (15) 汽机打闸后应同时开始记录转子惰走时间,绘制惰走曲线。 (16) 机组下降到400r/min时,开真空破坏门,转速到零时,盘车应自动投入,自动出现故障时应立即手动投入,记录转子的偏心值及盘车电流值。真空降到零后,停轴封风机,停止轴封送气。在紧急情况下需要减少惰走时间时,可在打闸后立即打开真空破坏门。 (17) 停机后盘车,如动静部分摩擦严重或卡涩住,静止强行盘车,待摩擦基本消失后可投入连续盘车。 (18) 按规定关闭各汽水阀门,严防蒸汽、冷空气、疏水或凝结水返回汽缸。 (19) 在盘车时如果有摩擦声或其它不正常情况时,应停止连续盘车,而改为定期盘车,若有热弯曲时应用定期盘车的方式消除热弯曲后再连续盘车4小时以上。 (20) 在停机后应1小时记录一次汽缸金属温度、胀差、偏心度的变化,注意除氧器、凝汽器水位不可过高。 (21) 停机后高压缸冷却过程中,DAS系统应记录高压缸调节级金属温度随时间变化曲线。停机后应定期测量大轴晃度。 (22) 检查高压内缸内壁金属温度。当内缸内壁金属温度低于150?时停盘车。停盘车8小时后,可以停供润滑油。 10.7 紧急事故停机 此种停机不属于正常停机方式,按事故处理方式停机。 第11章 汽轮机异常运行 步骤 实施项目 附注 a)检查并确认汽轮机已脱扣。 1危急遮断阀b)调查造成脱扣的原因。 动作 c)检查并确认汽轮机转速是否达到脱扣转速。 a)检查并确认汽轮机已脱扣。 2热应力过高 b)检查并确认高压调节级或再热蒸汽入口处汽缸内外壁金属温差已超 标。 3高中压缸胀a)检查并确认汽轮机已脱扣。 差过大 b)检查并确认胀差方向是转子伸长或缩短。 4低压缸胀差a)检查并确认汽轮机已脱扣。 过大 b)检查并确认胀差方向是转子伸长或缩短。 a)检查并确认汽轮机已脱扣。 5振动过大 b)检查并确认振动已超标。 a)检查并确认汽轮机已脱扣。 6高压缸排汽b)检查高压缸排汽温度以及高压缸排汽口处上下半汽缸内壁金属温度。 温度过高 c)检查并确认高压缸VV阀已开启。 a)检查并确认汽轮机已脱扣。 7主蒸汽温度b)检查并确认锅炉自动控制系统工作正常。 过低 c)检查汽缸膨胀,胀差,振动和热应力指示值。 当发出下列报警时,检查推力轴承摩损探测器是否在试验位置。 8推力轴承事a)推力轴承排油温度过高。 故 b)推力轴承瓦块乌金温度过高。 c)轴的轴向位移超标。 a)检查并确认汽轮机已脱扣。 9轴承油压过b)检查并确认辅助油泵(TOP)或事故油泵(EOP)已运转。 低 c)检查轴承巴氏合金温度,轴承进油压力,轴承排油温度和振动。 a)检查并确认汽轮机已脱扣。 10低压缸排汽b)检查低压缸排汽口喷水系统是否已投运。 口温度过高 c)检查凝汽器真空度是否正常。 d)检查低压缸排汽口温度,低压缸胀差和振动。 a)检查并确认汽轮机已脱扣。 b)检查凝汽器真空度,低压排汽缸温度,汽封蒸汽压力,低压缸胀差11凝汽器真空和振动。 度过低 c)检查并确认空气抽出系统和汽封系统工作正常。 d)检查低压旁路控制阀的开度位置。 13 高中压缸a)检查胀差的趋向(转子伸长或缩短)。 胀差过大 b)保持汽轮机负荷,主蒸汽温度的波动应很小。检查高压缸排汽温度。 c)如发现转子在伸长,应降低主蒸汽温度或逐渐降低汽轮机负荷。 d)如发现转子在缩短,应提高主蒸汽温度或逐渐提升汽轮机负荷。 e)检查并确认VV阀处于规定阀位。 14 低压缸胀a)检查胀差的趋向(转子伸长或缩短)。 差过大 b)保持汽轮机负荷,再热蒸汽温度的波动应很小。检查低压缸排汽温 度。 c)如发现转子在伸长,应降低再热蒸汽温度或逐渐降低汽轮机负荷。 d)如转子伸长指示进入”橙带区”,不用停机,直至该指示显示出低于” 橙带区”。因为机组在橙带区跳闸可能引起转子的伸长,从而使胀差进 入红带区。 e)如发现转子有缩短趋势,应增加再热蒸汽温度或逐渐增加汽轮机负 荷。 15 轴承振动a)注意每一轴承的振动趋势(增大还是减小)。 过大 b)检查并确认下列指示值: ? 轴承巴氏合金温度。 ? 轴承进油温度和排油温度。 ? 主蒸汽和再热蒸汽温度。 ? 凝汽器真空度。 ? 低压缸排汽口温度。 ? 主汽阀阀壳与高中压缸内外壁的金属温差。 ? 汽缸膨胀量与胀差。 c)如果在汽轮机启动期发生振动过高情况,不应让机组运转在临界转 速区,应将机组降至规定转速。如振动过高发生在加载运行期,应停止 加负荷而维持汽轮机原负荷。在振动过高信号消除前,不应升速和加负 荷。 16 高压缸排a)检查并确认下列指示值: 汽温度高 ? 主蒸汽温度和压力 ? 高压调节级汽缸内壁金属温度和蒸汽压力。 ? 汽缸膨胀量与胀差。 b)在汽轮机启动期,检查并确认调节阀(CV阀)和通风阀(VV阀)处 于规定阀位。 17 主蒸汽温a)主蒸汽和再热蒸汽温度波动应小。 度低 b)升负荷速度应低或保持不变。 c)检查汽缸膨胀量,胀差,振动和热应力。 18 轴承油压a)检查并确认电动启动油泵(MSP)(或TOP泵,EOP泵)运转。 低 b)检查轴承油压。 c)检查主油箱油位。 d)检查并确认润滑油系统有无泄漏。 e)如轴承油压不能重新建立,汽轮机应脱扣。 19 低压排汽a)检查低压缸胀差和振动值。 口温度高 b)检查凝汽器真空度是否正常。 c)必要时,启动备用真空泵。 d)检查并确认由凝结水泵供给的低压排汽口喷水压力是正常的。 e)检查低压排汽口喷水控制阀的阀位。 f)必要时,打开低压排汽口喷水控制阀的旁路阀。 20 凝汽器真a)必要时,启动备用真空。 空度低 b)检查低压排汽口温度。 c)检查并确认所有通大气的阀门全部关闭。 d)检查并确认汽封蒸汽压力正常。 e)检查并确认循环水系统正常。 f)检查低压缸胀差和振动。 g)检查并确认低压排汽口喷水系统正常。 21 零转速开a)检查并确认汽轮机----发电机转子已停止转动。 关失灵 b)手动启动盘车装置马达。 c)手动啮合盘车装置。 22 汽封蒸汽a)检查汽封蒸汽压力。 压力高/低 b)检查汽封冷却器真空。 c)检查并确认汽轮机汽封系统:辅助蒸汽供汽阀,主蒸汽供汽阀和汽 封卸载阀均运行正常。 d)确认汽轮机汽封蒸汽联箱减压阀工作或未投运。 e)当汽封蒸汽压力高时,如有必要,应打开汽封卸载阀的旁通阀。 f)当汽封蒸汽压力低时,如有必要,应打开汽封系统辅助蒸汽调节阀 的旁通阀或汽封系统主蒸汽供汽隔离阀。 23 主油箱油当主油箱油位低时: 位高/低 a)查明主油箱油位。 b)查明润滑油系统中无泄漏。 c)查明污油处理箱油位。检查并确认没有润滑油经油净化器进入污油 处理油箱。 d)当主油箱油位高时,打开冷油器壳体上的排油阀。如发现冷油器在 连续漏水,用备用冷油器替下工作冷油器,并将工作冷油器的冷却水管 路分隔开。 24 EOP泵自a)不要关掉事故油泵,而保持EOP泵运转。 动启动 b)检查润滑油系统的压力,如油压有下降的趋势,立即使汽轮机脱扣。 c)检查交流电源低电压继电器是否闭合。 25 EOP泵电a)启动辅助油泵(TOP),关掉EOP泵。 气故障 b)查明机械事故造成过载的原因,例如,油温低(油粘度高),轴承润 滑系统和油泵故障。 c)检查并确认直流电瓶电压是正常的。 d)注意避免过热的油泵和马达引起火灾。 26 盘车装置采用手动盘车转动汽轮发电机组转子。 马达电气故障 查明过载的原因,检查并确认未发现盘车装置的机械故障。 如果用手盘动汽轮电机组转子时,需要很大力矩,则有必要对汽轮机进 行检修。 27 盘车装置如果盘车装置马达没有启动,采用手动盘车。 故障 人工给盘车装置电磁铁通电,如果盘车无法自动啮合,则应采用手动啮 合。 查明故障原因。检查并确认下列情况: ——电气接线正确无误。 ——供气正常。 ——电磁阀操作正常。 28 TOP泵电查明并确认事故油泵自动启动。 气故障 检查轴承供油压力,如果由于电气联锁原因,使盘车马达停转,应立即 重新启动。 查明故障原因,检查并确认下列情况: ——润滑油系统未发现泄漏。 ——润滑油温度不低(油的高粘度)。 ——此泵无机械故障。 启动辅助油泵,在检查轴承进油压力正常后,可能的话可以关掉EOP泵。 29 电动启动查明过载原因,检查并确认下列情况: 油泵(MSP)电——润滑油温度不低。 气故障 ——此泵无机械故障。 30 汽轮机润切换到备用油烟分离器。 滑油箱排烟风查明过载原因。检查并确认排烟风机无机械故障。 机不工作 检查并确认主油箱的油位是正常的。 仔细检查每一轴承的油渗漏情况。 31 顶轴油泵如果盘车装置马达已停转,重新启动盘车装置马达并手动将盘车装置啮(JOP)电气故合上。 障 检查并确认汽机——电机各轴承巴氏合金温度未超过设定极限值。 查明过载原因。检查并确认此泵无机械故障。 32 JOP泵出检查并确认指示低压的压力表无误。 口油压低 检查并确认顶轴油泵系统中无油泄漏。 检查并确认压力开关的安全阀的设定点正确无误。 33 抗燃油泵查明EH泵是自动启动状态。 (EH)电气故检查抗燃油压力。 障 查明故障原因,检查并确认下列情况: ——抗燃油系统中无泄漏。 ——抗燃油温度不低(抗燃液体的高粘度) ——此泵无机械故障。 第12章 附录 12.1 汽轮机启动曲线(冷态启动:长期停机) 12.2 汽轮机启动曲线(冷态启动:停机1周) 12.3 汽轮机启动曲线(温态启动:停机48小时 12.4 汽轮机启动曲线(热态启动:停机8小时) 12.5 汽轮机启动曲线(极热态启动:停机1小时) 12.6 汽轮机正常停机曲线 12.7 汽轮机维护停机曲 12.8 汽轮机定-滑-定压运行模式 12.9 高压内缸金属温度近似值与遮断后时间的关系 12.10 调节级后缸体温度与负荷的关系(定压方式) 汽轮机出力:600MW 蒸汽参数:24.2MPa(a)/566?/566? 调节阀数量:4只 调节方式:联合调节(定压调节) 12.11 调节级后缸体温度与负荷的关系(滑压方式) 汽轮机出力:600MW 蒸汽参数:24.2MPa(a)/566?/566? 调节阀数量:4只 调节方式:联合调节(滑压调节) 12.12 背压保护曲线
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