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1、东方300MW汽轮机冷态预暖与循环水中断跳机时间 的确定l一、东方300MW汽轮机的盘车预暖2000rpm暖机效果差冷态启动 时间较长l白鹤公司#1汽轮机为东方汽轮机厂制造,总体运 行情况良好,但存在冷态启动时间较长2000rpm 暖机效果差问题，通过对汽轮机预暖过程分析, 提出减少汽轮机在冷态启动时间和振动问题,通 过盘车预暖和用夹层加热的应用提出了相应的 对策,以提高冷态启动过程中转子预暖效果和缩 短机组启动时间。 汽轮机冷态启动时间长分析 冷态启动时间较长和暖机效果差问题的分 析： 1）在2000rpm暖机效果差：经试验发现虽 然进行降低主汽压力和降真空，但是由于 降低时间太长和幅值太小
2、，在主汽压力 3.45Mpa、主汽温度330、真空90Kpa时， 调节级温度在90分钟只上升60，缸温上 升50。 2）对冷态启动的分析发现主汽压力高、真 空高、调门开度小，主汽门前温度与调门 室温差大，调节级温度低暖机效果差，为 了减少冷态启动时间，本次启动利用辅汽 进行盘车预暖，提高缸温。2、 汽轮机用辅汽预暖简介 l汽轮机预暖目的在于提高汽时间缸和转子本体的平均温度水平,使之尽早达到转子脆性断裂温度(即FATT)之上,以缩短总的启动时间和确保汽轮机运行的安全、可靠。 1）、预暖流程预暖蒸汽辅汽通过高排进入高压缸, 使暖缸蒸汽流入高压缸，一部分蒸汽经各疏水口进入疏水系统，另一部分蒸汽经高中
3、压间汽、封漏入中压缸，再经连通管与低压缸排到凝汽器。 2）、当汽轮机各点温度稳定，疏水导出正常，逐渐关闭上述有关疏水阀, 高压缸内蒸汽起压后，同时调节MV4802预暖阀的开度,使之保证一定的预暖速率(不大于50/h)。 辅汽进行预暖的操作（汽轮机规程） l1.1汽缸预暖前的检查l1）确认预暖汽缸的蒸汽参数：压力0.40.8MPa、温 度200250，保持50以上的过热度。l2）确认盘车连续运行两小时以上正常。l3）确认凝汽器真空在80.4kPa以上。l4）汽封投入。l1.2暖缸操作l1) 逐渐开预暖阀（MV4802），使暖缸蒸汽流入 高压缸，一部分蒸汽经各疏水口进入疏水系统，另一 部分蒸汽经高
4、中压间汽封漏入中压缸，再经连通管与 低压缸排到凝汽器。l2） 暖缸期间运行人员应注意暖缸温升不得超过 50/h，汽缸各壁温差及胀差在允许范围内。2） 高压缸温度稳定后全关高压缸所有的 疏水阀。 3） 高压内缸调节级处下半内壁金属温升 到150以上时，保持不小于1小时暖缸。 1.3结束暖缸操作： 1) 暖缸结束，应关闭预暖阀（MV4802）。 2) 冲转前30分钟开启高压缸所有的疏水阀 。 1、 存在的问题：由于辅汽用户多，辅汽压力低，只有0.435Mpa,对应饱和温度只有 152 3、如果用利用中压压缸方式反流对对汽轮轮机冲转转更为为合理，因为为再热热入口表面及中心孔温度涨涨的较较慢，利用反流
5、冲车车使蒸汽可以从中压压主汽门进门进 入中压压缸，能迅速提高再热热入口表面及中心孔温度。用辅汽暖机效果 l4、用辅汽暖机效果1） 02： 检修工作结束；2） 02：14 点火；3） 02：38开始暖缸；4） 06：30结束暖缸；5） 07：15冲转；6） 07：55 2000Rpm暖机；7） 09：15 3000Rpm暖机，电气试验；8） 10：30 电气试验结束并网。二、 300MW汽轮机凝汽器循环水中断跳机时间的应用暖机的缸温曲线此次暖机的特点是：l1、暖机开始A、B、C组疏水都开启，控制RFV开度，利用汽机高压缸体疏水、左右高排管、高压导管及一抽电动门前疏水进行暖机，防止汽轮机各部积水，
6、缸温78稳定后，关闭汽轮机疏水，控制高压缸压力 ，控制暖机速度，使汽轮机应力变化非常小，加热也很均匀，暖机的效果比较好，使得高压缸表面及中心孔的温度分别达到128。1、 存在的问题：由于辅汽用户多，辅汽压力低，只有0.435Mpa,对应饱和温度只有 152 3、如果用利用中压压缸方式反流对对汽轮轮机冲转转更为为合理，因为为再热热入口表面及中心孔温度涨涨的较较慢，利用反流冲车车使蒸汽可以从中压压主汽门进门进 入中压压缸，能迅速提高再热热入口表面及中心孔温度。问题的提出l凝汽器真空是汽轮机运行中的重要参数 ，其数值的大小对汽轮机的运行经济性 、安全性及调节性能都有很大的影响。 因此,无论是设计还是
7、运行部门都希望寻 找到凝汽器的最佳真空 ,以便减少设备 投资、降低运行费用、提高汽轮机的运 行经济水平。300MW汽轮机,在带200MW负荷,理论计算和实际运行中，两台循环水泵与一台泵,凝汽器真空基本不变,纯粹从提高经济性,降低常用电率，只运行一台循环水泵,由于某种原因跳闸,备用泵又不能及时联动，低真空将会降到什么程度?是否会发生低真空跳闸，不仅影响到汽轮机的运行安全性、经济性。经过试验经过试验 、计计算及同类类厂事故调调研，找到了在单单台循环环水泵泵跳闸时闸时 真空衰减的规规律，在3时单时单 台循环环水泵泵跳闸闸，备备用泵联动泵联动 或手合可以保证证凝汽器低真空不动动作。一台循环跳闸备用泵联
8、动避免 凝汽器舜时断水是不可能的 l在230MW,两台循环水泵运行，机组不在最经济的条件 下运行，过高的真空，是以消耗很高厂用电代价而获 得，在200MW只运行一台循环水泵，从经济性的和降 低厂用电的角度是合理的,但是从安全的角度来看，机 组的安全可靠性大大的减低，正常情况下，运行循环 水泵故障跳闸，正常情况下备用泵出口门是关闭的， 出口门的全行程开启时间为 60 秒，而联动备用泵达到 正常工作时间需要 9 秒，当无循环水联络管的条件下 备用泵正常联动替代跳闸泵工作，避免凝汽器舜时断 水是不可能的 循环水泵跳闸到备用泵联动断 水时间试验 试验l在2004年08月23日，在停机后，我们进行运行
9、循环水泵跳闸备用泵联动试验，从运行循环水 泵跳闸到备用泵联动正常，为9秒时间。l根据8月23日循环水泵联动试验结果，我们发 现，当运行泵跳闸备用泵联动后延时5秒联开 出口门（泵最高压力0.33Mpa，跳闸泵出口门 开度尚有15%开度）,使循环水系统在运行泵跳 闸备用泵联动时中断时间增加5秒时间，增加 了低真空跳机概率 更改了出口门联动时间l更改为0秒后，备用泵联动后同时联开出口，此时联动 泵出口压力稍高于母管压力，泵最高0.28Mpa既减少了 循环水中断时间5秒又减少了水冲击。l在2004年08月23日，在停机后，我们进行运行循环水 泵跳闸备用泵联动试验，从运行循环水泵跳闸到备用 泵联动正常，
10、为9秒时间。l根据8月28日循环水泵联动试验结果，当运行泵跳闸备 用泵联动后无延时联开出口门,使循环水系统在运行泵 跳闸备用泵联动时中断时间减少5秒时间，中断时间为 3秒改变了循环水泵停运的方法l前当机组调峰到200MW时，应为一台循环水 泵运行，停泵时为了提高安全性，通过关闭出 口门联跳循环水泵方式进行停泵；l根据凝汽器循环水中断动态计算和同类机组试 验，在230MW、真空0.09Mpa出水温度44条 件下，在跳闸泵出口门正常关闭，只要确保在 3分钟内启动备用循环水泵，可以保证低真空 不跳机。 汽轮机凝汽器冷端检查表l我们利用EXCEL制作了白鹤#1汽轮机凝汽器 冷端检查表，可以及时得出循环
11、水泵的最佳运 行方式l1）、单泵净收益(单位为KW)为正时为可以停 泵；l2）、单泵净收益为负时应保持两台泵运行；l3）、单泵净收益为零时应保持两台泵运行； 此点为单泵净收益平衡点，为提高安全性必须 两台泵运行 从节能角度各负荷对应的临界 点循环水温入口温度计算结果 l负荷MW 300 250 230 200 180l循环水l入口临l界水温l 17.6 19.5 25.5 27.5 32.1单双泵切换运行的平衡计算 l一 、 从节能角度l（x/N）*b*-1600/N*199/212*b1.06=0l整理为: x-1600*199/212*1.06=0l x=1592KWl以上计算,单泵净收益
12、为零时,为机组减少(增加) 出力减少(增加)的煤耗和厂用电增加(减少)的煤 耗正好相等。 二、经营角度l从节能角度按以上平衡点检查即可，但是机组 煤耗最低的状况并不一定是全厂经济效益最佳 的运行方式,其经济方程为:（x/N） *b*340*N/106-1600*199/212*0.295l边界条件:供电煤耗b=359g/kwh，上网电价： 0.295元/ kwhlx=3847.6 KW l从经营角度，当x小于（大于）3847.6 KW时 ，减少（增加）一台循环水泵开始产生效益。 从经营角度各负荷对应的临界 点循环水温入口温度计算结果 l负荷MW 300 250 230 200 180l循环水l
13、入口临l界水温 20. 24. 27. 32. 33.某厂案例 l1）原因：C循环水泵出口门液压机构压力油泄漏，出 口门靠自重关闭，D循环水泵检修停电未备用，导致手 动停机炉l2）基本模式：#2机负荷230MW，A、B汽泵运行，电 泵停运备用，C循环水泵运行，D循环水泵停电检修。l循环水进水温度33，出水温度44、真空0.09Mpa， 循环水无联络设计。l3）经过：监盘发现C循环水泵出口门变黄，压力下降 后跳闸，立即启A真空泵、电泵，减负荷投油，5分钟 后因真空0.082Mpa，手停机炉，关各处凝汽器疏水。 循环水中断引起汽轮机跳闸时 间确定（计算从略） l凝汽器是汽轮机热力系统中的一个重要换热设 备 ,在其内部装有许多金属铜管 ,管中流过大量 冷却水。在运行过程中 ,汽轮机汽以凝结换热 方式将热量传递给铜管 ,管内冷却水以对流换 热方式将铜管热量带走。因凝汽器中有大量的 金属和工质 ,故在动态过程中会表现出较大的 热惯性 。l对于闭式冷却系统，经计算 时间为4秒左右l调峰情况下的循环水泵优化运行计算从略谢谢！l感谢东南大学胥建群教授的无私帮 助！l感谢白鹤公司、项目运行部领导和 同事们的共同合作！l中电投运行分公司白鹤项目运行部 尹金亮
