汽轮机的运行.doc

第三章 第一节 汽轮机的启动 3 一、 汽轮机组启动的基本要求 3 二、 汽轮机启动方式分类 8 三、 汽轮机启动的主要阶段 10 四、 汽轮机冷态启动 10 五、 汽轮机热态启动 29 第二节 汽轮机停机 41 一、 停机方式的分类 41 二、 正常停机 42 三、 滑参数停机 43 四、 事故停机 48 五、 汽轮机停机后的操作与维护 51 六、 汽轮机的快速冷却 54 七、 汽轮机启停相关专业理论基础知识 56 第三节 汽轮机运行 57 一、 汽轮机正常运行维护 57 二、 汽轮机运行中的主要监督项目 68 三、 汽轮机运行中的定期工作 76 四、 汽轮机的运行方式 77 五、 汽轮机组的负荷控制 79 六、 汽轮机单阀控制与顺序阀控制 83 七、 汽轮机组的运行优化管理 86 八、 汽轮机运行相关专业理论基础知识 87 第四节 汽轮机试验 90 一、 汽轮机试验总则 90 二、 汽轮机试验介绍 91 三、 汽轮机试验相关专业理论基础知识 112 第五节 汽轮机保护 116 一、 汽轮机保护的设计原则 116 二、 汽轮机保护系统组成 119 三、 汽轮机保护主要项目及功能 120 四、 汽轮机主保护配置情况 132 五、 汽轮机保护动作结果 133 六、 汽轮机保护相关专业理论基础知识 136 第三章 汽轮机的运行 汽轮机运行所涉及的内容非常广泛，就运行工况看，包括汽轮机的启动、停机、带负荷运行等工况。此外，汽轮机的试验、汽轮机设备保护等也属于运行方面的内容。 汽轮机从静止状态到工作状态的启动过程和从工作状态到静止状态的停机过程中，各零部件的工作参数都将发生剧烈变化，因此可以认为启动和停机过程是汽轮机运行中最复杂的运行工况。而这些剧烈变化的工作参数中，对机组安全运行起决定因素的则是温度的变化。在机组的启动停机过程中，由于温度的剧烈变化，以及汽轮机各零部件的尺寸很大且工作条件不同，必将在各零部件中形成温度梯度，从而产生热变形和热应力，当综合应力达到相当高的水平，甚至超出屈服极限，使这些高温度部件遭受一定损伤，这种损伤的累积最终导致部件损坏。 启动时，转子表面先被加热而膨胀，但此时轴孔内腔部位则处于冷状态，它限制表面的膨胀，从而使转子表面层内产生热压应力，而轴孔内腔部位则承受热拉应力。停机时，转子表面先受冷，而轴孔腔室部位却保持较高温度，从而使表面层承受拉应力而轴孔部位承受压应力。显然，汽轮机每启停一次，转子内外表层就承受一次压缩和拉伸，这种压缩和拉伸反复作用，就会引起金属材料的疲劳损伤，就有可能出现裂纹。目前把转子金属材料承受一次加热和冷却称作一次温度循环（或热循环），由此而引起的疲劳则称为低周疲劳，并且用转子的寿命损耗来计量。这就是说，汽轮机每启停一次，转子的寿命就要被损耗掉一部分，这种交变热应力成千上万次的作用，转子表面就会因材料达到疲劳而出现裂纹。 目前，大容量汽轮机都是以高压转子及中压转子的热应力水平来控制汽轮机的启动，以使汽轮机的寿命损耗率在允许范围之内，从而实现寿命管理，保证机组在服役期的安全。运行人员的首要任务是保证汽轮机的安全运行，在保证机组安全运行的前提下不断提高设备运行的经济性也是运行人员的重要任务。 第一节 汽轮机的启动 汽轮机组启动的基本要求 汽轮机的启动是指汽轮机转子从静止状态升速到额定转速，并将负荷加到额定负荷的过程，汽轮机启动是汽轮机热力状态和机械状态最不稳定、最复杂的过程。因为启动过程中，在设备部件上产生的热应力和机械应力往往是叠加的，在热态启动时，还要增加一些在停机过程中遗留的问题，使情况更为复杂。 汽轮机启动的基本要求 汽轮机在启动过程中，其机械状态和热力状态都发生了很大的变化。从热力学的观点看，汽轮机的启动过程的实质就是对汽轮机各部件的加热过程。在完成加热过程的同时，也完成了机械状态的改变。600MW机组的整个启动过程包括启动前的准备、冲转前的操作、汽轮机的冲转、升速暖机及并网后接带负荷等几个阶段。对于机组启动的基本要求是：和锅炉电气配合，在保证设备安全的基础上尽快地使机组带上负荷，以减少启动能耗并增加机组在电网内的机动性。对汽机本体来说，所谓保证安全就是在启动过程中使机组各部分的热应力、热变形、转子和汽缸的胀差以及机组的振动均维持在允许的范围内，尽快地把机组的金属温度均匀地升高到正常工作时的温度，并使整个启动过程不会对汽轮机寿命产生明显影响。600MW汽轮机组的运行经验证明，热应力、热变形、胀差和振动四个问题，经常成为影响机组正常启动的主要问题，尤其是国产机组，这些问题常常成为满足启动基本要求的制约因素。 1.1 热应力 在汽轮机启动、停机或变负荷过程中，其零部件由于温度变化而产生膨胀和收缩变