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1、Ac a d e m i c 学术 试论汽轮机热态启动时应考虑的因素 司 售后服务处 一 邵奎柱 摘 要 我们所熟知的汽轮机都是把水蒸气的内能转化为机械的动能从而实现发电 航运等动力作用 汽轮机的热转1 热态启动对于汽轮机也有一定的影响 如果在热启动时出现故障 那么将会影响到汽轮机的工作效率和转化效率 时的工作 保证汽轮机正常运行 才能使汽轮机的安全平稳运行 本文从生产实际的基础上讨i 并给出相应的解决建议 引言 想要保证汽轮机 的安全平稳运行就要熟知 汽轮机在各种工况下的热启动状况 掌握其启 动方式 从而保证汽轮机安全启动 保证其工 作 效率 启动汽轮机是工作的关键环节 在汽 轮机 的启动过
2、程中 蒸汽的参数和汽轮机各部 件 的参数都要发生十分剧烈的变化 其 中蒸汽 的温度 蒸汽的压力 以 蒸汽 的流量和汽轮机 各部件的受力情况均发生十分强烈的变化 其 中 最主要的变化是各部件的温度引起的变化 在汽轮机 的热态启动的过程中 一般要求蒸汽 的温度高于汽轮机各部件的温度 以保证各部件 的升温速度 只有两者的升温时温差保持在一 定 的限度 内才能不对汽轮机的机械部件产生热 冲击 如果温度控制不当 则会 引起汽轮机的 各个部件的应力变 形 膨胀等各种超 出标准之 外 的变形 长此 以往会给汽轮机带来不可修复 的损坏 减少汽轮机使用寿命 如何使汽轮机 安全启动 成为汽轮机的工作者 需要解决的
3、关 键性问题 1 热态启动的不同分类和不同参数的选择隋况 汽轮机分为几种不 同种类 每种汽轮机都 有各自的启动方式和不同的参数 1 1 汽轮机 的热态启动必须有一定的前提 条件 热启动时 汽缸的温度必须要在某一温 度之上 并且保持在一定的范 围之 内 并且在 停机十二小时以后汽轮机汽缸 的温度仍然保持 在上述温度之上 只有保证温度 的合理才能保 证汽轮机的安全 启动 但是 汽轮机汽缸 的温 度要符合此条件必须保证各种客观条件 比如 材料质量 旌工质量 汽轮机汽缸保温层 的隔 热效果以及汽轮机所处的工作环境等 如果汽 轮机汽缸的隔热层 出现隔热效果不 良 那么在 汽轮机停机十二小时后的温度会低于
4、这 一规定 温度 对汽轮机产生危害 如果汽轮机气缸温 度超 出某一温度时 则会对转子产生不 良影响 转子 的弯 曲值也会影 响汽轮机的热启动 如果汽轮机 的转子的弯曲值符合标准时 即使 汽轮机汽缸 的温度不是很高也能进行安全 的启 动 但是 当转子 的弯 曲值不符合标准时 即 很多因素 其中 只有做好汽轮机在热态启动 使按照汽轮机的汽缸 的标准温度进行启动 也 会对汽轮机产 生危害 在对汽轮机热启动的条 件 的考虑上 综合考虑汽缸 的上下温差和转子 的相对温度才能保证汽轮机热态启动的正常 1 2 在汽轮机 的热态启动时 汽轮机气缸 转子存在一定的弯 曲值 在汽轮机的转子存在 弯曲并且弯曲度在一
5、定的范围之 内时要考虑在 汽轮机热态启动过程 中在转子冲转后 留出一 段时间对汽轮机 的气缸进行暖机 对汽轮机转 子进行消除弯曲 在启动以后 在汽轮机的运 行过程 中的升速和带负荷时 一定按照气缸温 度降低后的水平进行 1 3 在汽轮机进行极热态启动启动的过程 中 在汽轮机 的高压缸调节级处的温度极高 据实际的操作记录 一般为 4 5 0 C 由于技术因 素 在进行热态启动时 几乎不可 能做到把温 度提升至额定温度 一般在实际的操作过程中 在参数较低时就进行汽轮机的启动工作 汽轮 机 的热启动的初期流程为 水蒸气通过气 门节 流 再通过喷嘴减压 此时汽轮机 的调节级汽 室的温度较低 低于汽室处
6、金属的温度 汽轮 机此时存在 负温差匹配的现 象 由于金属温度 高于汽室温度 此时的转子表面表现 出拉应力 的作用 在经过一段时间的升温过程后 蒸汽 的温度则会 高于金属 的温度 在此时 汽轮机 转子表现出压应力的作用 如果长期进行汽轮 机的极热态启动 对汽轮机 的损伤巨大 处于 安全性和汽轮机使用寿命的考虑 应该减少汽 轮机其热态启动的次数 2 量化汽轮机的热态启动时间 汽轮机热态启动过程 中 合理量化汽轮机 的热态 启动程序显得尤为重要 在进行实际的 生产前应进行一定的实验工作 一般采用的方 法是启动工况实验 得 出汽轮机使用时各阶段 的操作标准和操作方法 从而对汽轮机热启动 的过程进行量
7、化 保证 安全启动 汽轮机的启 动过程实际上是热变化 的过程 是对汽轮机进 行初期升温的过程 在保证汽轮机机体各个部 件温差不大的情况下 提升暖机速度 汽轮机 的热态启动是升速的过程 升速 的本质是对于 中出现的各类问题 汽轮机的不断加热 在此过程中 汽轮机 的进 汽量增加不明显 在进行汽轮机热态启动过程 中气缸的温度水平较高 加热相对平稳 此时 汽轮机的各个部件变形量均不大 在汽轮机转子的升速过程中 可以按照额 定的转速进行冲转 根据实际的工作记录 汽 轮机的额定转速一般保持在 1 5 2 0 r m i n的速度 进行冲转 并且逐步提升到额定速度 在此过 程 中要时时监控测量机组 的振动情
8、况 在 出现 振动剧烈的情况下应该对汽轮机进行停机或者 停止进行转子升速 在升速过程 中升速过慢和 在临界区域停留时间过长会诱使汽轮机组发生 较剧烈的震动 引发一些安全事故 对汽轮机 的安全启动产生影响 在进行汽轮机升速时间的界定时 一般按 照 以下标准进行界定 从冲转速度达到汽轮机 相应额定速度过程一般为 5 m i n 如果此过程的 完成时间在 1 0 m i n以上时 就说明升速过程较慢 需要对升速过程进行相应的调整 3 结 语 汽轮机 的热态启动对于汽轮机的安全运行 有着重要的影响 其 中重要的因素是汽轮机的 各个部件的温度变化 以及温度变化给汽轮机 各个部件带来的形态变化和各种应力的
9、变化 汽轮机转子的升速过程也很重要 不合理 的升 速过程会对汽轮机产生巨大的损坏 影响使用 寿命和生产效率 参考文献 1 顾晃 汽轮发 电机组的振动与平衡 M 北京 中国电力出版社 1 9 9 8 2 周礼泉 大功率汽轮机检修 M 北 京 中国电力出版社 1 9 9 7 3 韩中合 田松峰 马晓芳 火 电厂汽 机设备及运行 M 北京 中国电力出版社 2 0 0 2 4 2 0 0 M W汽轮机组热态启动 问题分析与 对策 一 佛山科学技术学院学报 自然科学版 一 2 0 1 3 3 1 1 5 何成兵 蒋迪 张亚飞 张小科大 型汽轮发电机组碰磨故障分析与处理 期刊论 文 一 汽轮机技术 2 0 1 3 1
