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1、第四章 单元机组的启动和停运,(二),第四节 配汽包锅炉的单元机组冷态启动,一自然循环锅炉单元机组冷态启动1启动前的准备,（1）送厂用电（反送电）,单元机组启动前的准备工作，对机组启动的安全性和经济性非常重要。单元机组启动前的准备工作基本上是锅炉、汽轮机、发变组分别进行的，有部分准备工作与母管制系统大致相同，如启动前对所有系统和设备以及每个部件都要进行详细检查，有关阀门，挡板应在规定的开、关状态，电动门、调整门和主要辅机都要经过认真的局部试运行。,还有锅炉水压试验、锅炉上水、联锁试验、汽机润滑油升温、油泵联动试验、大轴挠度测量、发电机一变压器组绝缘测定、断路器传动试验以及发电机一一变压器组恢复
2、备用等。由于单元机组是一个整体，在启动前的准备工作中，炉、机、电又是互相联系的。,因此，单元机组启动准备工作也有某些特点。（1）汽机调速系统动作试验，一定要在锅炉点火前进行；（2）单元机组设置的一系列保护装置，除了因为启动过程的特殊条件不能投入外，其它保护应尽量投入。如汽机低真空保护，由于启动过程中真空系统不稳定，尚不能投入。（3）高参数大容量机组转子的临界转速偏低，当转速为最低临界转速两倍以上时，易发生油膜共振，因此，要求润滑油温不低于 40，一般维持在 45。,（4）锅炉上水所需时间，要根据水温、气候条件及锅炉型式而定，一般锅炉上水为 104 的除氧水，上水时间 34 h；（5）发电机一一
3、变压器组恢复备用，一定要在汽机冲转前完成。（6）输煤系统的上煤、油系统由循环、化学水处理系统制水、发电机充氢、内冷水系统投运等，都应在启动前作好准备。,锅炉在点火前，必须进行详细、全面的检查，保证所有设备均属正常，并且处于准备启动的状态。炉前的燃料储备要充分，燃烧与给水系统完善，各种电气设备良好，且处于启动位置，重要仪表和各种安全联锁装置能起作用，自动调节设备也正常完好，对各种风道、管道、阀门、档板等设备做外部检查，并检验阀门、档板的灵活性，然后把它们置于启动位置。具体内容如下：,(1)炉内设备检查包括燃烧室及烟道内部，炉内应无人工作；无杂物；炉壁应完好无裂缝；燃烧器应完好，油枪位置正确，燃烧
4、器口及油枪头无焦渣堵塞；受热面上无焦渣、堵灰、裂缝、明显的凹凸和变形、以及磨损；焊口应无渗水的痕迹；各固定卡子、挂钩应完整无损；所有仪表管的引出端不应有堵塞或破裂现象，吹灰器位置正确完好，烟道应无裂缝、严重磨损或腐蚀现象；各风、烟档板完好无损；渣井和灰斗水封槽内应充满水，灰渣应清除干净，浇渣和冲渣喷嘴位置正确。,(2)炉外检查各看火门、检查孔、人孔等，应完整并处于关闭状态，其上无杂物，保温层应完整无脱落现象，各处挡板及传动装置动作灵活，开度指示应与情况相符，连接销子应完整，检查后将各档板调整至启动位置，水位计应完好，清洁、照明充足，刻度指示清晰，水位计各阀门开关灵活，汽侧阀、水侧阀应开启，放水
5、阀应关闭。,（3）汽水系统的检查 汽水系统各阀门应完整、动作灵活、方向正确，远方控制机构应灵活，对电动阀门应进行遥控试验，证实其电气和机械部分完好可靠。对照阀门检查卡，将该系统各阀门调整至启动位置，如空气门、给水总门、省煤器再循环门、蒸汽管道上的疏水门等应开启，主给水和旁路给水的隔绝门、给水管和省煤器的放水门、水冷壁下联箱的放水门、连续排污二次门、事故放水二次门等应关闭。,所有的膨胀指示器完整，并无卡住和顶碰现象。汽水取样及加药设备应完整。管道的支吊架应完整牢固。检查全部安全门是否完整牢固。（4）锅炉操作盘台的检查 操作盘台上各电气仪表、热工仪表、信号装置、指示灯、光字牌、报警音响、操作开关等
6、应完整良好，可配合热工和电气人员进行。,(5)转动机械的检查与试转。转动机械的靠背轮应有保护罩，转动机械及其电动机的地脚螺丝的螺母不得松动。各轴承内油位正常、油质合格，冷却水畅通，无漏油、漏水现象。各转动机械应进行一定时间的试运转，试运时，启动前应盘车一次，以查明是否有卡涩现象。运转时电动机的电流指示是否正常，转动方向是否正确，有无明显的机械振动、磨擦和串轴等不正常现象，电动机和轴承的温度是否正常。,上述工作结束后，可以投入联锁装置，进行联动试验，查明联动是否良好。对于新机组以及检修后的机组，在启动之前还有对锅炉上水的问题。上水在点火前的检查工作完毕后即可开始，水质应符合给水质量要求。,为了防
7、止由于上水温度过高，而导致汽包以及其它金属内、外壁承受太大的热应力，一般都规定冷炉的上水温度不得超过 90。但汽包的钢材具有较高的冷脆性时，上水的温度也不能太低。上水初期流量控制得很小，逐渐增大流量，上水时间根据水温、气候条件以及锅炉型式而定。一般中压锅炉为 1.52 小时，高压以上锅炉为 34 小时，冬季较夏季长一些。,锅炉上水的方法一般采用给水管路直接向锅炉上水，采用这种方式上水时，应该由给水操作台上的点火给水管又称旁路给水管向锅炉上水。因为该管道流量小，易于控制，同时也能防止主给水调节阀磨损。,自然循环锅炉，考虑到锅炉点火后，炉水受热膨胀和汽化，水位要逐渐上升，因此,最初的上水水位高度一
8、般只要求到水位表低限附近。强制循环锅炉，由于上升管的最高点在汽包标准水位以上很多，所以上水后的高度要接近水位表的顶部，否则在启动循环泵时，水位可能下降到水位表可见范围以外。,水压试验对于新安装锅炉和检修中更换了较多的承压受热面的锅炉，也是启动前应进行的一项重要准备工作。水压试验是检查锅炉承压部件严密性的试验，水压试验的范围应包括锅炉各承压受热面系统，锅炉本体范围内的汽水管道和附件，它是保证锅炉安全运行的重要措施之一。水压试验分为工作压力试验和超压试验两种，超压试验一般用于新安装的锅炉和检修中更换了较多的承压受热面的锅炉，工作压力试验则是根据检修和检查的需要可随时进行。,在水压试验前，应该先把安
9、全阀“压死”。锅炉上满水后，使之无空气，然后对锅炉进行全面的检查，确认无泄漏时，即可进行缓慢升压。升压速度应控制在 0.20.3MPa/min。当大约升至工作压力的 10 时，应暂停升压，进行一次全面细致的检查。无异常时，方可继续升压。接近工作压力时，应特别注意压力上升速度，必须均匀缓慢，严防超压，达到工作压力时，立即停止升压，进行全面检查，并注意 5 分钟内压力下降情况。如果下降不超过 O.5 MPa 即为合格。,汽轮机的准备 在机组启动前，经检修后的机组，首先应检查检修更改过的地方，判明检修工作是否全部结束，汽轮机各部分确实正常。详细检查各子系统和设备的情况。检查油系统的油箱、油管道、冷油
10、器均应完好，油箱油位正常，油箱内应无浊渣和积水，油位计浮动灵活；油箱和冷油器放油门关严；冷油器进、出口油门应开启，进、出水门关闭，交、直流电动润滑油泵入口门开启，出口门关闭。,新蒸汽系统的电动主汽门应预先进行手动和电动开关检查，然后关好。自动主汽门、调节汽门应在关闭位置，危急保安器杠杆在脱扣位置。调速系统和调速汽门及其有关部件应装配齐全、完好。汽缸、新蒸汽管道和抽汽管道上的排大气疏水门和防腐汽门应开启，在启动时影响真空的其它截门，水及汽水可以倒回汽缸的截门应在关闭位置。,仪表和信号，尤其是重要仪表和信号，应仔细检查，确信其能正常工作。运行人员的运行操作有赖于监督和测量仪表的指示，不准确和不可靠
11、的信号，将使运行人员判断错误。启动前应详细记录汽缸的膨胀、胀差、轴向位移、上、下汽缸缸体温度等原始数据。所有油泵、水泵的电动机轴承都应注满油，符合运转的润滑要求。轴封系统，氢冷发电机的密封油系统，回热系统、凝结水系统、冷却水系统等，均应符合运行规程要求和启动条件。,现代大型发电机组，为了保证运行的安全，都安装了一系列的保护装置。如超速保护、串轴保护、低油压保护、低真空保护、振动大、油箱油位异常保护等等。有些机组没有明确规定各项保护的投入时间，或者规定的不合理，所以，在机组启动以前，汽轮机的各项保护装置（滑参数启动时，低真空保护除外）应根据情况投入运行。,2.辅助设备启动,1)投入循环水系统 检
12、查冷却水塔水位正常，循环水系统注水完毕，启动一台循环水泵，检查循环水系统运行正常。根据需要启动第二台循环水泵。2)投入开式水系统 检查循环水系统运行正常，投入开式冷却水入口滤网，开式水冷却水系统充水完毕，启动一台开式冷却水泵，将另一台开式冷却水泵投入备用。,3)投入闭式冷却水系统 检查闭冷水系统各阀门位置正确，确认膨胀水箱补水至正常水位，启动一台闭冷水泵，检查闭冷水系统运行正常后，投入另一台闭冷水泵备用。4)投入主机润滑油系统 检查润滑油系统各阀门位置正确、油箱油位正常、油质合格。启动交流润滑油泵，检查润滑油系统运行正常后，投入润滑油冷油器，投入直流油泵联锁。,5)启动密封油系统 检查密封油系
13、统各阀门位置正确、密封油箱补油至正常油位。启动空侧交流密封油泵，检查系统运行正常后，投入空侧直流事故密封油泵联锁。启动氢侧交流密封油泵，检查运行正常后，投入氢侧直流事故密封油泵联锁。6)发电机进行氢置换 检查密封油系统运行正常后，发电机进行氢置换。,6)投入发电机定子冷却水系统 检查定子水箱已补水至正常水位，当发电机氢压达0.1MPa时，启动一台定子冷却水泵，检查氢、水压差、定子冷却水系统运行正常，投入另一台定子冷却水泵备用。检查发电机氢置换结束合格后，逐渐升氢压至0.35MPa以上，检查氢纯度大于98%，密封油和氢气差压0.084MPa、氢气和定子冷却水差压在30-50KPa。,7）投主机盘
14、车 启动一台顶轴油泵，检查顶轴油泵出口油压在11.7614.7Mpa范围内，投入另一台交流顶轴油泵备用，投入直流顶轴油泵联锁。盘车时间的规定：机组冷态启动前必须保证连续盘车4小时。机组温态、热态启动前在连续盘车状态，如中间因故停止盘车超过2小时，需重新连续盘车4小时。检查系统运行正常，投入主机盘车。检查盘车转速3.35r/min，盘车电流正常无摆动，全面检查汽轮机和发电机本体内无金属摩擦声。,8）启动炉点火（新安装机组）启动炉点火后对辅助蒸汽系统进行暖管并逐渐投入。9）投入凝结水系统 检查凝补水箱水位正常，凝结水系统各阀门位置正确，启动凝补水泵将凝汽器补水正常后，启动一台凝结水泵，向除氧器补水
15、。凝结水系统运行正常后将另一台凝结水泵投入备用。,10）除氧器投加热 除氧器水位达2900 mm时，启动除氧循环泵，检查泵出口压力、声音、振动正常。开启辅助蒸汽至除氧器加热蒸汽电动门和手动门，缓慢开启加热蒸汽调节门充分暖管后以1.7/min的速度对除氧器内水进行加热。,11）锅炉上水 检查高压给水系统所有放水门关闭，锅炉受热面所有空气门开启。启动电动给水泵，检查电动给水泵出口电动门联锁开启，汽包见水后关闭省煤器出口管空气门、疏水门。上水速度要缓慢，冬季上水时间不小于4小时，夏季不小于2小时。,12）系统抽真空 检查开启汽轮机本体、高压自动主汽阀、调节阀、中压自动主汽门、中压导汽管、主蒸汽管道、
16、再热蒸汽管道和所有抽汽管道疏水门，小机本体疏水阀组。检查关闭凝汽器真空破坏门。投入小汽轮机顶轴油泵、小机盘车。确认主机盘车运行，投入辅汽供主、小机轴封蒸汽系统，开启小机排汽蝶阀。依次启动真空泵对系统进行抽真空。,13)启动轴封系统：机组任何状态启动，低压轴封蒸汽温度正常维持在120180，任何时候低压轴封温度不得低于120。机组冷态启动，高中压轴封蒸汽温度控制在150200，任何时候高压轴封温度不得低于150。主汽供汽时，轴封联箱压力22KPa；辅汽供汽时，轴封联箱压力26KPa；冷段供汽时，轴封联箱压力29KPa；机组75%负荷后系统达到自密封，由溢流阀控制轴封联箱压力小于32KPa。,14
17、）投入汽机EH油系统15）投入风烟系统 启动两台空气预热器。检查开启两台空预器入口烟气挡板和空预器出口热风挡板，开启送风机出口风道联络挡板。启动第一台引风机，缓慢开启引风入口导向挡板，将炉膛负压调整至-50-100Pa，投入该引风机自动。,启动第一台送风机，将送风机动叶开度调整至30%。启动第二台引风机，缓慢开启引风机入口导向挡板，使两台引风机导向挡板开度一致，投入该引风机自动。启动第二台送风机，将送风机动叶开度调整至30%，投入两台送风机自动，检查送风机自动将总风量调整至35%。,3锅炉吹扫,点火前，应对锅炉及烟道进行吹扫，以清除可能残存的可燃物，防止点火时发生炉内爆燃，吹扫时炉内通风的容积
18、流量应大于额定风量的 25%，通风时间不应小于 5min。对于煤粉炉还应对所有的一次风管进行吹扫 35min，对于燃油管及油喷嘴也应该用蒸汽进行吹扫，保证点火时燃油管路畅通，防止爆燃。锅炉点火前的吹扫条件，随机组及系统的不同略有差别，下面是某600MW机组炉膛吹扫条件：,所有燃油喷嘴阀均关。所有磨煤机均停。所有给煤机均停。所有火焰检测指示无火。任一台空气预热器运行。所有除尘器跳闸。汽包水位正常。燃油跳闸阀已关。无锅炉跳闸指令。油检漏成功或旁路。,两台一次风机均已停。总风量大于30%低于40%。任一台送风机运行。任一台引风机运行。探头冷却风压力正常。所有磨煤机出口门均关。二次风档板开。MFT 1
19、10VDC电源正常。炉膛压力正常。,吹扫时，应先启动回转式空气预热器，然后顺序启动引风机和送风机各一台，以满足炉膛、烟道及预热器的吹扫要求。并且可以防止点火后回转式空气预热器由于受热不均匀发生严重变形问题。注意:先启动引风机，后启动送风机，以保证炉内有一定负压。吹扫结束后，关小引、送风机调节挡板，维持炉膛负压 0.0490.098KPa，并调整有关喷烧器的一、二次风门开度，准备点火。,4锅炉点火,锅炉点火是单元机组主机启动操作的正式开始，单元机组的启动主要操作都是在集控室内进行的。目前国内电厂多数采用二级点火方式。用轻油作为锅炉点火到 2030%额定负荷的主要燃料。轻油易燃烧，对锅炉受热面的沾
20、污也较小，但价格较贵。点火方式有：用轻油点火器点燃煤粉燃烧器；有的则采用轻油点火器点燃重油燃烧器，再由重油燃烧器点燃煤粉燃烧器。等离子无油或少油点火技术也开始在大型机组中应用。,而轻油点火器的轻油是靠高能发火器来引燃的，对于轻油或重油系统，在其投运前应进行油系统泄漏试验，检查快关阀及炉前油系统泄漏合格与否。方法如下：先开燃油快关阀，炉前油管充油，经若干秒，快关阀关闭，再经若干秒，燃油入口压力（或检查炉前油管的前后压力变化值）在规定值的范围内，说明炉前油系统与快关阀无泄漏，也即泄漏试验合格，燃油系统泄漏试验的目的是防止油枪投运前或快关阀关闭时燃油泄漏进入炉膛而引起爆燃。,油枪点火过程,点火油枪，
21、最初投入时一般不少于两只，假如燃烧器为四角布置，则应点燃对角的两只油枪，以后定期调换另外对角的两只，其目的是使炉内热负荷尽量均匀。为了防止未燃烬的油滴和油气在烟道内积聚，此时，通风量应比需要量大，通常约为额定负荷时的 2025%，以减少爆燃的可能性。,燃烧器投运后，炉内温度逐渐升高，对于煤粉炉，为了使煤粉能稳定着火燃烧，要求炉内具有一定的热负荷（既有相应的轻油量或重油量），一般要求锅炉具有 20%以上的额定蒸汽负荷，并且要求热空气温度在 150 以上时，才允许投运煤粉燃烧器。起初投燃料后，由于炉膛温度低，有可能会熄火。如果熄火，或点火失败，在投入燃料 5 秒后，在炉膛内未能点燃燃料，应立即切断
22、燃料供应，并按点火前的程序对炉膛进行重新吹扫后再点火，否则可能会发生炉内爆燃。,5锅炉升温、升压,锅炉点火后，由于燃料燃烧放热，锅炉各部分温度逐渐升高，炉水温度相应提高，水开始汽化后，汽压也逐渐升高，从锅炉点火到汽温、汽压升至工作温度和工作压力的过程，称为工质的升温、升压过程，如图 317 所示。,图 317 锅炉启动的升温、升压曲线,由于水和蒸汽在饱和状态下温度和压力之间存在着一定的对应关系，因此，蒸发设备的升压过程也就是升温过程，通常以控制升压速度来控制升温速度。为了避免温升快而引起温差产生热应力，在升压过程中汽包内水的平均温升速度限制在 1.52/min，在充分掌握锅炉性能和具有丰富运行
23、经验的条件下，适当加快升温升压速度，锅炉各个部件的安全也可以得到保证，并且不影响锅炉的寿命。,启动初期需要缓慢升压的理由是：启动初期汽包壁温差较大，另一方面由于压力愈低，每升高单位压力时相应的饱和温度上升愈大,如表 31 所示。锅炉上水时，进入汽包的水温约 8090，汽包水位以下部分受热，壁温要上升，因此汽包下半部壁温要高于上半部壁温。点火初期，只有少数油枪或喷燃器投入，炉膛里火焰充满程度较差，水冷壁受热不均匀性较大。,表 31,另外，由于炉内温度以及炉墙、受热面和工质的温度都较低，工质在低压下的汽化潜热也较大，水冷壁内产汽量较少，水循环不良，汽包里水的流速较低，汽包下部与几乎不流动的水接触传
24、热，放热系数小。因此，汽包下部金属温度升高缓慢，汽包上部金属与饱和蒸汽接触，蒸汽与汽包壁为凝结放热，放热系数比下半部缓慢地对流放热大好几倍，金属温度升高很快。,随着锅炉受热的加强，水循环逐渐正常，汽包上、下部分的温差也逐渐减小，但汽包内、外壁温差始终存在，工质升温愈快，内、外壁的温差和由此而引起的热应力也愈大，因而也限制了升压的速度。汽压升高到接近额定值时，汽包金属的机械应力亦接近于设计值，如果此时再有较大的热应力也是危险的，所以升压速度也要受到限制。,此外，汽轮机的暖管、暖机以及升速和带负荷也限制锅炉的升压、升温速度。综上所述，在锅炉升压过程中，升压速度不能过快，不然会影响锅炉各部件，甚至汽
25、轮机的安全。但升压速度也不能过慢，否则将延长机组的启动时间、增加启动损失。因此，对于不同类型的锅炉，应根据其具体情况，通过启动试验，制定出升压各阶段的速度，制定锅炉合理的启动曲线。,在升温升压过程中，对水冷壁工况的保护是很重要的，在锅炉升压的初始阶段，水冷壁受热不多，管内工质含汽量很少，水循环处于不正常时期，此时投入的燃烧器也很少，水冷璧受热和水循环的不均匀性较大。如果同一联箱上各水冷壁管金属温度存在差别，就会产生热应力，严重时会使下联箱变形或管子损坏。,水冷壁的受热膨胀情况，可以通过装在下联箱上的膨胀指示器加以监视。有些锅炉水冷壁管上，还装有若干热电偶以监视管壁金属的温度。在升压过程中为了使
26、水冷壁的受热尽可能均匀，应尽量采取一些措施。,正确选择和适当调换点火油枪和燃烧器的位置，可以使水冷壁的受热尽量均匀，且汽包中各处水温也较均匀。在允许的情况下，可投入较多的燃烧器。使燃烧室内热负荷尽可能均匀，水冷壁各回路水循环均匀。对于膨胀小的水冷壁，可以加强下联箱的放水，把汽包中较热的水引下来，以加快水冷壁管的加热，促进水循环。放水可以增加汽包内水的流动，这也是减小汽包上、下壁金属温差的一种方法。但放水要适当，否则将延缓锅炉水循环的建立和延长启动时间。,为了使启动初期锅炉很快建立水循环，近年来在大型高压和超高压锅炉的下联箱上，都装有蒸汽加热装置，又称锅炉底部加热装置。借用邻炉的蒸汽，在点火前从
27、水冷壁下联箱处送入，加热整个循环系统，待水加热到一定程度后再点火。实践证明，采用该装置后，水冷壁和联箱膨胀良好，汽包上、下壁温差可以降低，也减少了点火期间的燃料消耗和排汽损失。,对于强制循环锅炉，汽包和水冷壁的情况要比自然循环锅炉好得多。有了强制循环泵,所有水冷壁的温度和膨胀就比较均匀，安全上得到了保证。另外，有些锅炉汽包采用了特殊结构，使上升管口工质由汽包顶部进水，然后沿汽包壁向下流动。这样，上、下汽包壁都与水接触，从而没有一般自然循环锅炉汽包中那样的凝结放热问题。上、下汽包的温差就比自然循环锅炉的要小得多，鉴于这些原因，在启动中就允许有较大的升压升温速度。,6盘车预热汽轮机,为了避免启动时
28、产生热冲击以减少转子的寿命损耗，要求进入汽轮机的蒸汽温度与汽缸和转子的金属温度相差不宜过大，尤其冷态启动时，二者之差往往高达 200 以上，对汽轮机安全十分不利。冷态启动时，汽机进汽量小，调节级处于真空状态，此时金属温度很低，有时甚至低于该真空下的饱和温度。此时，蒸汽接触金属就要凝结，蒸汽对金属的凝结放热系数比过热蒸汽的放热系数大许多倍，由此引起的热冲击相当剧烈。,为此，较先进的机组都采用盘车顶热汽轮机的方式，即在盘车状态通入蒸汽，使汽机转子和汽缸在冲转前就进行预热，并使转子温度达到 150 C 以上。采用这种方法有如下好处：盘车状态下,用阀门控制小汽量加热，蒸汽凝结放热时可避免金属温升率太大
29、，高压缸加热到 130 再进行冲转，减小了蒸汽与金属壁的温差，温升率易控制。,在盘车状态下，加热到转子材料脆性转变温度（FATT）以上，使材料脆性断裂现象也得到缓和。可以缩短或取消中速暖机，经过盘车预热后，转子和汽缸的温度都比较高，差不多相当于热态启动时的汽缸温度。盘车暖机可以在锅炉点火前进行，用辅助汽源，缩短了启动时间。事实证明，只要汽缸保温良好，汽缸疏水畅通，采用此方法暖机不会产生显著的上、下汽缸金属壁的温差。,7暖管,冷态启动前，主蒸汽管道、再热蒸汽管道、自动主汽阀至调速汽阀间的导汽管、电动主汽阀、自动主汽阀、调节汽阀等阀体的温度相当于室温，锅炉点火后利用所产生的低温蒸汽对上述管道、设备
30、预热，该过程称为暖管。暖管、暖阀的目的是为了减少温差引起的热应力和管道水冲击。除此之外，汽机的法兰螺栓加热装置、轴封供汽系统、汽动给水泵的供热管道也应同时暖管。,暖管时要控制蒸汽的温升速度，蒸汽温升速度过小将拖长启动时间，太大会使热应力增大或造成强烈的水冲击。国产 200MW 机组主蒸汽和再热蒸汽器管道内的蒸汽温升率为 56/min。主蒸汽阀和调节阀阀体温升率为 46/min。对于单元机组，锅炉点火、升压与暖管是同时进行的。锅炉汽包至汽机电动主汽阀之间的主蒸汽管道上的阀门在全开位置，电动主汽阀及其旁路阀处在全关位置，再热机组通过旁路系统对再热蒸汽管道进行暖管。同时，可以在盘车情况下对高、中压缸
31、门进行暖缸。,暖管时应与管道上的疏水门的操作密切配合，蒸汽进入冷的管道时，必然会凝结放热，这些凝结水不及时地从疏水管路排除，高速汽流从管道中通过时，将会造成水冲击，引起管道振动。如果管道里的凝结水被蒸汽带入汽机，将发生水击事故。合理疏水还可以帮助提高汽温，加快暖管。,暖管过程中，主蒸汽管道和再热蒸汽冷、热段管道疏水，一般通过疏水扩容器排至凝汽器。旁路系统的投运也使凝汽器带热负荷，因此，循环水泵、凝结水泵和抽气器应在暖管前就投入运行。旁路系统投入后，排汽室的温度将逐渐上升，这时，要开启低压缸排汽口的喷水门，以便将排汽室的温度调整在 6070 左右，不允许超过 120。,在暖管和冲转过程中，对自动
32、主汽门和调节门基本上没有预热。而大容量单元机组的自动主汽门和调节门体积大、形状复杂、壁厚变化大，加上应力集中的影响，往往因热应力大而发生裂纹，国外某些机组采用了预热调节阀的措施。,8冲转,冲动转子的瞬间，高温新蒸汽同温度较低的汽轮机部件接触，蒸汽对金属进行剧烈的凝结放热，此时，金属的温升率较大，容易产生很大的热应力。随着转速的升高，汽轮机金属温度也将逐渐升高，汽缸内蒸汽对金属的对流放热成分逐渐增加，金属温升速度才放慢。限制新蒸汽流量才能控制温升速度。蒸汽流量同转速和负荷有一定关系，因此，控制升速和加负荷速度，也就是控制金属温升速度。,大机组目前常用高压调节阀和自动主汽阀冲转两种方式，前者因部分
33、调节阀开启，易使汽缸受热不均匀，各部件温差较大，优点是启动过程中采用调节阀控制，操作方便灵活；后者全周进汽，受热均匀，但自动主汽阀处于节流和被冲刷的状态，易造成自动主汽阀的磨损，降低它的保护作用。,另外，可以采用电动主汽阀的旁路阀进行冲转，既有全周进汽加热金属均匀的优点，又能避免自动主汽阀的冲刷，缺点是在 10%额定负荷左右，需要进行由旁路阀切换到调节阀控制的阀切换操作。,压力法滑参数启动中，调节阀冲转和自动主汽阀冲转两种方式都有应用，不论采用哪种方式，转子一经冲动，立即关闭冲转的阀门，在断流的情况下，用听棒或其它专用设备检查汽缸内有无动静摩擦，经检查无问题后，重新开启冲转阀门，保持转子在 4
34、00500r/min。进行全面检查（摩擦检查），检查汽机轴瓦的振动，如发现动静摩擦，应立即打危急保安器，停止启动。,检查凝汽器真空。冲转时，由于冲转蒸汽突然进入凝汽器，真空度要降低，蒸汽正常凝结后，真空度才能上升。注意维持凝汽器热井处的水位，防止无水和满水运行，检查各轴瓦回油情况和油温是否正常。,冲转参数的选择关系到汽轮机的安全，冲转时应尽可能做到蒸汽参数与金属温度相匹配，注意转子内部热应力的分布，随时间调整升速率，使热应力尽可能减小，避免过大热冲击。,冲转时主汽压力的选择，要从便于维持启动参数的稳定出发，同时，考虑除氧器和其他设备用汽情况，在锅炉不增加燃烧率、不进行过多调整的情况下，蒸汽产量
35、应满足冲转、升速、顺利通过临界转速，并达到定速,且有一定余量。因此要求主蒸汽压力高一些。用旁路阀冲转的机组要求在该汽压下有足够的流通能力。另一方面，国产中间再热机组采用调节阀冲转，为了增加进汽度和容积流量以利于金属均匀加热，又希望冲转压力低一些。综合两方面的要求，国产机组一般采用冲转压力 11.5 MPa左右。,冲转时主蒸汽温度的选择主要考虑在保证主蒸汽压力下，要有足够高的过热度，以防止末几级叶片处蒸汽湿度过大，同时，防止因锅炉操作不当使蒸汽进入饱和区；另一方面，冷态启动前金属温度比较低，仅相当于室温，为了不出现过大的温差，则要求温度低些好，但过低又会延长启动时间，综合考虑，一般认为主蒸汽过热
36、度不小于 50。,选择好冲转时的真空。真空过低，冲转时大量蒸汽进入汽轮机，可能使凝汽器内出现正压，造成真空破坏并向大汽排放蒸汽，或造成铜管膨胀，严重时胀口松脱漏水。真空过高，增加了建立真空的时间，并且在相同转速下，蒸汽流量比低真空时小，延长了暖机时间，增加了启动时间,一般以 7273.3kpa 较为适宜。,表 32 列举了部分大型机组的冲转参数。从表中可以看出，国外引进的机组，其冲转压力一般选择较高，为 48MPa。这是由于国外机组一般设置全周进汽、多层汽缸、窄汽缸法兰等措施，使汽机部件受热不均匀及热应力过大问题有所改善，如果冲转汽压选择低，蒸汽放热系数小，延长启动时间。因此，在热应力许可的条
37、件下，冲转压力可以选得高些，节约启动费用。,压力与饱和温度对照表,9升速、暖机,冷态启动时，蒸汽与汽缸、转子的温差很大，为了防止汽轮机各部分金属部件受热不均匀产生过大的热应力和热膨胀，在转速升至额定转速前，需要有一定时间的暖机过程。暖机的目的是防止金属材料脆性破坏和避免过大的热应力。,暖机转速愈高，则蒸汽对金属的放热系数愈大，加热愈强烈，但其离心应力过高也会带来危险性。暖机转速太低，其放热系数愈小，加热慢，延长启动时间。对于国产大容量高参数机组已不再采用已往盛行的 300500r/min 下低速暖机，只在此转速下检查机组转动情况，短时间停留，而是采用中速暖机。在转速为 1000140Or/mi
38、n，真空 8086.6kPa 以下，定速暖机3060 分钟。有些机组还需要在 20002400r/min 下进行高速暖机。,汽轮机汽缸和转子膨胀的增加是汽机金属温度升高的反映，每台汽轮机都可以找到汽缸或法兰温度与汽缸膨胀值的对应关系，所以汽缸的膨胀值可以作为升速和暖机的参考指标。法兰特别厚重的机组，汽缸的膨胀主要是法兰温度水平的反映，升速和暖机所需的时间，应考虑法兰温度这一因素。,高压汽轮机普遍采用临界转速低于额定转速的柔性轴，临界转速为额定转速的 2/3 左右。大型汽轮发电机组轴系长，转子较多，临界转速较分散，往往找不到合适的高速暖机的转速，通常是中转暖机之后，以每分钟升速 100150r
39、的速度升速至额定转速。如某 330MW 机组，冲转后以 1OO r/min的速度升至 1000r/min,定速暖机 3Omin,然后以 100r/min的速度升至额定转速 3000r/min。为避免暖机时，机组振动加剧，暖机转速应避开临界转速。,中速暖机是启动中的重要环节之一，确认汽轮机各部件的温度真正达到相应转速下恒定温度时，才允许跃升到高速进行暖机并升至额定转速。因为临界转速处于中速和高速之间，冲过临界转速时，汽机进汽量有较大的增加，通流部分温度显著变化，各点温度有较大幅度跃升。,中速暖机前后，法兰内、外壁温差，法兰与螺栓的温差均显著变化，此时，应不失时机地投入法兰和螺栓加热装置，并严格控
40、制法兰内外壁温差、法兰与螺栓温差、左右侧法兰温差。暖机结束后，应检查汽缸总膨胀和中压缸膨胀情况，并检查记录各处的胀差值，如果膨胀不足，应查明原因，及时解决，以免在继续升速过程中出现振动。,升速过程中转速的变化率，决定于汽轮机金属的允许温升率，高压机组以 100150r/min 的升速率比较适宜。现代大容量机组自动化程度高，由计算机控制整个启动过程，蒸汽与金属温度差不同，所选用的升速率也不同，采用单一的或者 23 个升速率，其数值由计算机进行设定控制。,通过临界转速时，应暂时性开大启动汽门，以便迅速通过临界转速，不要在临界转速区域停留，但也不要升得过快，防止压力波动过大，失去控制，损坏设备。升速
41、和通过临界转速过程中，注意监测各轴承的振动值，如发现异常，不应强行升速，仔细判明原因后，及时消除。机组升速时振动明显，易使轴封段磨损，进而造成转子热弯曲。因此，发生明显振动时，较安全的方法是迅速打闸停机。,升速过程中，润滑油温和发电机氢温均会升高，应投入润滑油冷油器和发电机冷却器，保持一定的油温和风温。凝汽器的真空和氢冷发电机密油压，都应随转速增加而进行调整。,转速接近 2800r/min 时，注意调速系统动作是否正常，主油泵已正常工作，可以逐渐关小启动油泵出口门，倘若油压不因启动油泵出口油门关闭而变化，证明主油泵工作良好，启动油泵可以停止运转，同时着手进行发电机升压的准备工作。,转速达到29
42、00 r/min时，采用自动主汽门冲转的机组要进行阀切换操作，由自动主汽门方式（TV）切换到高压调节门方式（GV），切换时转速可能会有所下降。当转速达到 3000r/min 时，根据金属温度及温差、汽缸和转子间的胀差、各轴承的振动情况来决定是否需要进行额定转速暖机。,10并网及带负荷,机组达到额定转速后，经检查确认设备正常，且完成了规定的试验项目，即可进行发电机的并网，并网操作采用准同期法，要严格防止非同期并网。“假同期试验”,发电机与系统并网时要求主开关合闸时没有冲击电流，并网后能保持稳定的同步运行。因此，准同期并网要满足三个条件:待并网发变组的电压与系统的电压相等。待并网发变组频率与系统频
43、率相等。待并网发变组电压相位与系统的电压相位一致。,如果电压不等，其后果是并网后发电机与系统间有无功性质的冲击电流出现;如果电压相位不一致，则可以产生很大的冲击电流，使发电机烧毁或使发电机端部受到巨大电动力作用而损坏;如果频率不等,则会产生拍振电压和拍振电流，将在发电机轴上产生力矩，从而发生机械振动，甚至使发电机并入电网时不能同步。准同期法并网的优点是发电机没有冲击电流，对电力系统没有影响。,准同期法分为自动准同期、半自动准同期和手动准同期三种。调周波（调汽轮发电机组的转速）、电压及合主开关全部由运行人员手动操作的称为手动准同期；三项操作全部由自动装置来完成的，称自动准同期；三项操作中有一项以
44、上为手动的称为半自动准同期。,现代大容量机组一般采用自动准同期方法，在DEH系统控制方式中投“自动同期”方式，自动装置能够根据系统的频率检查待并网发电机的转速，并且发出调节脉冲来调节待并网发电机的转速，使它达到比系统高出一个预先整定的数值，然后检查同期回路便开始工作，这些工作是由发电机自动准同期装置（ASS）来完成的。,当待并网发电机以一定的转速向同期点接近时，由电压自动调整装置(AVR)，通过调节转子励磁回路的励磁电流来改变发电机电压，当待并网发电机电压与系统电压相差 10%以内时，它就在一个预先整定好的提前时间上发出合闸脉冲，合上主断路器，使发电机与系统并列，并网成功。发电机并列以后，为了
45、使机组不引起逆功率保护动作，DEH会自动使机组强迫带一初负荷（约510额定负荷之间）。,由于大型汽轮机在额定转速的蒸汽流量约为额定负荷下蒸汽流量的 45 左右，同定速暖机时相比，并网后，由于蒸汽流量增大，调节级压力亦上升，因此，蒸汽对转子、汽缸的放热系数比定速暖机时大得多。同时，传给转子、汽缸的热量也增多，热量增多和放热系数增大，使转子、汽缸的温差增加，此时最容易出现较大的金属温差和胀差。因此，机组并网带一定初负荷后，需进一步进行暖机，称为初负荷暖机。,初负荷暖机的负荷值是根据蒸汽和金属温度的匹配情况而决定的，暖机负荷通常为额定负荷的 5 左右，暖机时间也根据蒸汽与金属温度失配情况来定，失配大
46、，时间就越长，一般为3060min。在初负荷暖机阶段，除了严格控制蒸汽温度变化率和金属温差外，还须监视胀差变化，如果发现胀差过大，应该延长暖机时间，同时还应该采取调整真空和增大法兰加热装置的进汽量等方法，控制胀差。,11阀切换,采用电动主汽阀的旁路阀或用带有预启阔的主汽阀进行冲转、升速、并网和接带初负荷的机组，当负荷升至 10额定负荷左右时，需进行“阀切换”操作，即由主汽阀的旁路阀或预启阀控制切换到调速汽阀控制。另外，采用中压缸冲转的机组，一般在 10%额定负荷左右，需进行“切缸”操作，即由中压缸进汽方式切换为高压缸进汽方式，高排逆止门释放，通常须在切缸后负荷下暖饥 20 分钟左右。,12升负
47、荷,初负荷暖机结束后，经检查没有问题时，可以增加负荷。随着负荷的增加，蒸汽量增大，蒸汽对金属的放热系数越来越大。对汽机金属部件加热增强。由于负荷与汽机调节级后汽压有一定关系，调节级后汽温与负荷也有一定关系。因此，仍然按照热应力的要求来控制升负荷率的大小，防止汽缸、转子温差过大。升负荷时，还应考虑发电机的要求，选用二者中较小升负荷率作为实际升负荷率的控制值。,当汽机调速阀全开后，锅炉增加燃料量，按照预先制定的冷态滑参数启动曲线进行升温升压。随着锅炉参数的提高，汽轮机负荷逐渐增加，当负荷增至 80%额定负荷后，汽缸金属的温度水平接近于额定工况下的金属温度水平，锅炉滑参数增加负荷的过程即告结束。此后
48、，随着锅炉参数的提高，保持负荷不变，逐渐关小调速汽阀。当锅炉参数达到额定参数后，再逐渐开大调速汽阀将负荷增至额定负荷。,发电机并入系统后，就可以按规定的速度增加有功和无功负荷，但要求定子电流及有功负荷的增加有一个逐步增大的过程。因为冷态启动时，发电机处于冷状态，如立即使发电机带上很大负荷，就会在线棒铜钱和定子铁芯间产生很大温差，为了防止由于过大的铜铁温差而损坏发电机定子线棒的绝缘，所以不允许发电机一并入系统就使定子电流达到额定值，为使汽机部件均匀膨胀，也要求发电机有功负荷增加有一个过程。,(1)并网以后锅炉投油加强燃烧，机组以一定的速率升负荷，当二次风温达180以上时，启动制粉系统，逐步减少油
49、枪，投用静电除尘器。随着负荷的增加，汽轮机主蒸汽系统、再热蒸汽系统、主汽门阀体等疏水门逐渐关闭。,当汽机负荷大于10%时，联关以下高压段15个疏水门。：自动主汽阀前左侧疏水电动门一道门；自动主汽阀前左侧疏水电动门二道门;自动主汽阀前右侧疏水电动门一道门；自动主汽阀前右侧疏水电动门二道门;高压主汽调阀壳体疏水电动门;高压主汽阀阀体疏水电动门;高压内缸疏水电动门;,高压调节汽阀第III导汽管疏水电动门;高压调节汽阀第IV主汽管疏水电动门;高压调节汽阀第I,II主汽管疏水电动门；高压缸排汽逆止门前疏水电动门；高压缸排汽逆止门后疏水电动门；一段抽汽电动阀前疏水门；一段抽汽逆止阀后疏水门；二段抽汽电动门
50、前疏水门；,当汽机负荷 20,且同时不存在其它打开信号时，联关以下12个疏水门：中压主汽阀前左侧疏水电动门一道门；中压主汽阀前左侧疏水电动门二道门；中压主汽阀前右侧疏水电动门一道门；中压主汽阀前右侧疏水电动门二道门;中压联合汽阀阀壳及中压进汽腔室疏水电动门；汽缸夹层加热进汽联箱及其引出管疏水电动门；,三段抽汽电动门前疏水门；三段抽汽逆止阀后疏水阀；四段抽汽电动门前疏水门；四段抽汽逆止阀后疏水门；四段抽汽至给水泵汽轮机电动门前疏水门；四段抽汽至给水泵汽轮机逆止阀后疏水门；,当汽机负荷 30,且同时不存在其它打开信号时，联关以下6个疏水门：五段抽汽电动门前疏水门；五段抽汽逆止阀后疏水门；五段抽汽至
