7-汽轮机灵活性运行201803
汽轮机的启动、停止和运行
2．冲动转子至定速 (1)暖管结束后进行汽轮机冲动转子。冲动转
子时应具备下列条件：
转子轴颈的晃度在允许范围内；
润滑油系统工作正常，油压正常，油温不得 低于25℃。
调节及保安ห้องสมุดไป่ตู้统静态试验正常。
投入盘车后，向轴封供汽，以加快建立真空， 真空应维持在450-550mm汞柱。
(2)升速暖机过程直接影响热应力、热变形、 胀差及振动等情况。因此，升速暖机过程中 应监视并控制以下指标:
真空外，还应监视监视段压力、轴向位移、 热膨胀和胀差、振动和声音以及供油系统等。 （二）正常运行中设备的巡回检查
（三）正常运行中定期试验
在汽轮机启动、停机及正常运行中，为了检 验运行设备所处状态是否良好以及备用设备 是否可靠，需要进行以下试验：
1．各种泵的联动试验
各种泵的联动试验应在设备大修后或运行中 定期进行。包括给水泵、循环水泵、凝结水 泵、疏水泵、辅助油泵等。试验目的是检查 各种泵联动的可靠性，保证运行泵突然发生 故障时能够联动备用泵。
并网后的汽轮机不宜长时间在空负荷或较低 负荷下运行，因此时蒸汽流量较少，不足以 将汽轮机转子转动时因摩擦所产生的热量带 走，使汽缸温度超过允许值。对于工业汽轮 机可直接带负荷。汽轮机加负荷是一个增加 进汽量和金属温度升高的过程，金属温升与 负荷增大基本成正比关系。因此，必须严格 控制加负荷的速度。
新蒸汽温度和再热蒸汽温度，应分别高于对 应的汽缸金属温度50-100℃。
胀差应在允许范围内。
3．热态启动注意事项：
在盘车装置连续运行下，先向轴封供汽，然 后抽真空。
为保证热态启动时不致发生冷却现象，启动 后应尽快升速、并网、带负荷。
（七）滑参数启动
汽轮机发电机组的运行灵活性和调频系统
汽轮机发电机组的运行灵活性和调频系统[摘要]本文重点介绍了当代的发电设备要确保供电质量，确保供电的可靠性，要满足确保这些要求的能力。
重点介绍汽轮发电机组的一些特点。
【关键词】发电机组；运行；调频系统1、引言输电系统运营部门必须执行两项主要任务：第一，要确保供电质量，第二，是确保供电的可靠性。
因此，要满足这些目标，已经不仅仅是单纯的技术挑战，而是已经演变成为技术和市场的相互作用。
本文介绍了当代的发电设备满足这些要求的能力。
重点介绍汽轮发电机组的一些特点。
2、运行灵活性电力输送特别强调了电网调频的基本要求。
一般来讲，存在几种不同类型的调频方式：一次调频的目的是快速平衡当前的电力供需。
这种高频是通过根据实测的频率偏差按比例自动调整一个参与电厂的出力来实现。
这个比例系数为在电站控制系统中必须设定的不等率。
二次调频的双重的目的：2.1可以定义为以时间为基础、在一次调频后的电力自动变化量或者以电网频率偏差为基础的电力自动变化量。
2.2在电力输送合作联盟内，二次调频可以定义为：通过临时修改参与调频电站的电力设定点再次将电网频率调到其额定值。
因此，控制区域的一次响应能力至此恢复。
另外，二次调频还可用于平衡不同控制区域之间的协议电力交换。
这种电力交换可以通过诸如远程高度控制中心之类的中央控制部门来实现。
3、主蒸汽压力恒定时的出力增加通常汽水循环按照最大热效率或最低单位煤耗予以优化。
从热力学观点看，显然应按照最高新汽温度和压力时行循环设计。
但是这种方法主要成本的限制。
在一个非常有限的运行时间框架内，循环设计时的最重要准则不是热效率，面是汽轮机的最大出力。
在这个时间框架内，如众所周之的那样，要求每天早上7：30开始就要求提供额外出力。
当边界条件不变时，只有通过增加汽轮机的蒸汽流量才能提供额外出力。
在不采取附加措施时，蒸汽流量增加就会导致系统内的压力上升。
这就意味着所有的部件，如给水泵、锅炉、汽轮机高压部分到低压部分的设计都要考虑到为了满足短时间负荷（30分钟）而导致的额外压力升高的因素。
汽轮机运行课件
机组的优化启停和强制冷却
汽轮机停机后的强制冷却
汽轮机停机后可通过蒸汽或空 气作为冷却介质进入汽轮机，进行 强制冷却汽轮机汽缸和转子。
汽轮机的快速冷却
停机后汽轮机快速冷却的方法： 一、蒸汽顺流冷却
锅炉滑参数停炉后，利用锅炉余热， 同时向锅炉底部联箱供加热蒸汽以维持 锅炉汽压，保持汽轮机以500r/min左右 的转速继续空转，以便冷却汽轮机金属， 到蒸汽不能加速金属冷却时打闸停机。
2.定时巡回检查各设备、系统的严密 性；各转动设备的电流，出口压力， 轴承油温，润滑油量、油温及汽轮机 振动状况；各种信号显示、自动调节 装置的工作是否平稳灵活；保持设备 系统清洁完整。
3.按运行规程的规定或临时措施，做 好保护装置和辅助设备的定期试验和 切换工作，保证它们安全、可靠地处 于备用状态。 4.除了每小时运行记录外，还必须填 好运行交接班日志，全面详细地记录8 小时值班中出现的问题。
汽轮机的启动
冷态启动
当汽轮机启动前，高压汽 缸调节级汽室处的金属温度低 于它维持空转的金属温度时， 称为冷态启动。
热态启动
当汽轮机启动前，高压汽 缸调节级汽室处的金属温度高 于它维持空转的金属温度时， 称为热态启动。
汽轮机的启动
热态启动又分为
150～350℃为温态 350～450℃为热态
450℃以上为极热态
汽轮机运行讲义
主讲 赵德友
汽轮机的启动与停机
知识面
汽轮机的启动
汽轮机的停机 机组的优化启停和强制冷却 国产大型机组的运行特点
知识点 汽轮机的启动
汽轮机启动方式的划分
汽轮机启动的主要程序
汽轮机的启动
将汽轮机从静止状态加速到额定转 速，并将负荷逐渐增加到额定负荷的过 程，称为汽轮机的启动过程。
汽轮机运行方案
· 3 .4 启动凝结水系统及循环水系统 · (1) 暖管同时首先开循环泵 ，开凝汽器水侧排气门后关闭。
· (2) 热水井补水 ，启动凝结水泵 ，开启再循环门 ，维持水位在热井中的3/4 处。 · (3) 投入射水抽气器 ，先开进水阀 ，后开空气阀。
· (7) 机组油系统着火不能很快扑灭 ， 严重威胁机组安全运行； · (8) 油箱油位下降至下限值 ，漏油原因不明； · (9) 主蒸汽或给水管道破裂 ， 危及机组安全时； · (10) 出现汽轮机运行规程规定的紧急停机情况时。
· 4. 11注意调整凝结水再循环流量以保证正常运行。
· 4. 12注意机组热膨胀值变化
5并网及带负荷：
· (1) 空负荷运行一切正常 。所有有关试验完毕可进行并网。 · (2) 并网后，立即带上 500KW负荷，停留10min ，然后以150KW/min 的速度增加负 荷至3000kW ，再停留 20-30min ，然后以150KW/min 的速度增加负荷至额定负荷。
· (4) 在保证连续盘车情况下 ，投入汽封送汽。
· 3.5 冲转前参数要求：
· (1) 主蒸汽参数（主汽阀前）
·
温度为：260～270℃
·
压力为： 1.3～1.5MPa
· (2) 真空度：约 0.05-0.07MPa
· (3) 润滑油压在0.08～0.12 MPa，温度在25℃ 以上
4 机组启动
· 4.4暖机过程中 ， 凝汽器真空维持在0.05-0.07MPa 。600r/min左右 ， 维持20~ 30min。
汽轮机灵活性改造技术方案研究
第3期锅炉制造N o.3 2021 年 05 月B O I L E R M A N U F A C T U R I N G May2〇2i汽轮机灵活性改造技术方案研究Research on technical scheme of steam turbineflexibility transformation陈要华(山西耀光煤电有限责任公司，山西平遥031105)摘要:针对目前非化石能源快速发展的同时，“三北”地区弃风、弃光、弃水问题突出，尤其北方冬季采暖 期调峰能力严重不足。
本文从机组灵活性改造技术路线及方案适用范围等方面对灵活性改造的技术方案进行了详细地分析，并针对山西耀光煤电有限责任公司具体工程确定了灵活性切除低压缸改造技术方案。
关键词：低压缸微出力；灵活性改造;供热中图分类号:T K269 文献标识码：A文章编号:C N23 - 1249(2021 )03 - 0062 - 03〇引言山西耀光煤电汽轮机由上海汽轮机厂制造生 产 C Z K200 - 13. 24/0. 392/535/535 型超高压抽 汽凝汽式汽轮机，单台机组设计额定供热汽量260t/h，最大供热汽量400t/h，2台机组的6台热 网加热器、热网循环栗都采用并联运行。
机组常 规背压下连通管蝶阀全关通流能力大，蝶阀本身 抽汽量控制性能差，无法满足机组深度调峰的要 求。
1灵活性改造的必要性随着国内外经济、能源和环保形势的发展，国家节能减排的要求也不断提升，高效低耗新电源 点的不断投运，电能过剩现象日趋明显。
年发电 利用4000小时左右远小于设计值5500小时，燃 煤电厂经营压力越来越大。
国家能源政策要求机 组保障供热能力的同时，提高机组的调峰能力，各地方政府根据各自区域的实际情况也出台了火电 机组深度调峰阶梯电价政策。
耀光电厂2019年度供热季供热面积已达到 670万m2,远期供热面积会持续增加。
深入挖掘 本厂机组供热潜力，更大程度提高机组供热保障 能力，为集中供热提供稳定可靠的热源是本企业 的迫切需求。
汽轮机发电机组的运行灵活性和调频系统
同类型 的调频方式 ： 次 调频 的 目的是快 速平 衡当前 的电力供需 。这种高 频是 通过 根 据实测 的频率偏差按 比例 自动调整一个 参与电厂的出力来实现 。
一
这个 比例 系数 为在电站控制 系统中必须设定 的不等 率。 二次调频 的双重的 目的：
命。 ４ ． ３ 汽轮机高压级旁 路的布 置和结构 高压 级旁路 的一个设计 特点是 ： 除了主 蒸汽管线 外， 增加 了通 向高 压缸 的第 二条主 蒸汽管 线 。 这 种布 置使 高压通 流部 分 至少有两个 进 口
汽轮机滑压运行的经济性与安全性分析
汽轮机滑压运行的经济性与安全性分析摘要：汽轮机组调峰时采用滑压运行方式，其安全性和灵活性优于定压运行方式，在一定条件下其经济性也优于定压运行方式。
采用高负荷以定压方式运行、低负荷以纯滑压方式运行的复合方式在经济性上最优。
在考虑到汽包对压力变化适应能力差的情况下，可先保持一定的调节汽门节流，在负荷突变时，通过改变汽门开度可以减缓对锅炉运行的冲击，增强滑压运行的灵活性，文章基于此展开论述，旨在对相关人员提供参考。
关键词：汽轮机；滑压运行；经济性；安全性；锅炉中图分类号：TK263文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2010）06-0189-02电网的峰谷差幅值逐年增大，大型汽轮机组参与电网调峰势在必行。
为了满足电网调峰的不断变化，机组任意变工况下运行，且能达到节能的目的，就要求机组采用滑压运行方式。
滑压运行在安全性和负荷变化灵活性上，都优于定压运行方式，一定条件下的经济性也优于定压运行方式。
滑压运行又称变压运行，是指汽轮机在不同工况下运行时，调节汽阀处于全开状态或开度不变，保持主汽温度基本不变，由锅炉调节主汽流量和压力来调节负荷的一种运行方式。
滑压运行又可分为三种方式：（１）纯滑压运行方式：不需要调节级，第一级全周进汽，调节汽门全开，只靠锅炉出口蒸汽压力和流量的改变来调节机组负荷；（２）节流滑压运行方式：不需要调节级，第一级全周进汽，节流调节汽门预先关小５％～１５％，进行滑压运行；（３）复合滑压运行方式：在８０％～９５％额定负荷以上的高负荷区进行定压运行，在５０％～８０％额定负荷之间的较低负荷区进行滑压运行，在２５％～５０％额定负荷之下又进行初压水平较低的定压运行。
一、滑压运行的经济性分析（一）滑压运行提高了汽轮机的内效率由于汽轮机节流损失小，级前后的压力比与额定负荷相比，几乎不变；而机内蒸汽的容积流量也与额定负荷基本相同，所以，汽机的级效率保持较高。
当主汽压力降低时，主汽比容增大，高压缸通流间隙的漏气损失相对减少，高压效率升高，膨胀度增大，蒸汽损失减少，低压缸效率升高，因此在汽温不变而压力下降的条件下，低负荷滑压运行相对效率高于定压运行。
汽轮机机组灵活运行性能的提升措施
汽轮机机组灵活运行性能的提升措施摘要：在我国经济和科技不断发展的背景下，人们的生活水平也在不断提高，电厂汽轮机作为保障人们用电质量的关键，施工人员需要对它的性能进行分析，保障其经济性和稳定性。
同时，在电厂汽轮机运行过程中，由于负荷等方面的影响，它在实际的运行过程中会出现一些质量问题。
因此，要想促进我国电力事业在社会经济中的稳定发展，还是要对电厂汽轮机运行常见问题进行分析，给出合理的建议。
关键词：汽轮机；运行；措施1 电厂汽轮机设备运行中的常见问题1.1 汽轮机减负荷问题在电厂汽轮机运行的过程中，如果其气压达到-7MPa的时候，根据相关汽轮机负荷标准，它的气温就会为10℃，这也是汽轮机最佳状态。
但是，如果气压达到-4MPa的时候，其气温可能会达到120℃，这也就说明蒸汽过热。
所以，在电厂汽轮机运行的过程中，施工人员还要对气压进行分析。
1.2 汽轮机给水泵汽轮机给水泵作为电厂汽轮机运行过程中关键部位，它对于电厂汽轮机组成而言，有着明确的温度范围，是控制温度的有效手段。
如果在电厂汽轮机运行过程中，水泵不断运行，那么在具体的工作过程中，就会导致出现轴承温度过高的情况。
与此同时，汽轮机设备还可能会受到水泵轴承温度的影响，当其超过规范范围后，就会在一定程度上导致汽轮机异常振动，出现相应故障。
如果在电厂汽轮机运行的过程中，出现了上述情况，就要采取措施对其进行适当的降温。
在一般情况下，对水泵进行降温的时候，一般采用冷却法，主要就是在轴承室外，运用临时胶管等方法，对其进行降温处理。
但是，这种处理的方式也存在着一定的缺点，它只能对水泵轴承的体表温度进行降温，并不能在根本上降低内部温度。
1.3 主油箱滤油机的问题主油箱不仅是保障电厂汽轮机运行的关键，更提高其运行质量的基础。
所以为了保证汽轮机设备的运行准确性，技术人员在实际的工作过程中，要对其进行定期滤油操作。
如果在其中存在杂质，不仅会影响电厂汽轮机的工作效率，还会在一定程度上大大降低汽轮机的使用寿命，进而影响主油箱的正常运转。
汽轮机灵活性运行的控制策略改进及具体措施
汽轮机灵活性运行的控制策略改进及具体措施摘要：现代科学技术暂时还不能解决大容量电能的经济性存储问题，电网中发供电设备的出力必须时刻与变动着的用电负荷保持动态平衡。
随着国民经济的不断发展和用电结构的变化，电力系统面临电网峰谷差偏大，调峰能力不足的矛盾；另一方面，光电、风电等新型清洁能源的大量投用，大规模间歇性能源的并网发电，加剧了电网的波动性，因此电网对火电机组参与调峰甚至是深度调峰提出了更高的要求。
机组灵活性运行就是利用先进的控制技术，实现火电机组快速、深度调峰的稳定运行。
关键词：汽轮机；灵活性运行；控制策略；改进；具体措施引言近年来，能源价格快速的竞争越来越剧烈，也就使得电厂所能获得的收益也在逐步减少。
如今国家日益关注节能减排工程开始改革生产工艺，在提高效能的条件下节省生产成本增加能源效率避免浪费，不少公司都基于此展开探索，希望利用化学燃料装置加以改良增加效益降低成本。
通过对能源公司转型热力系统进行调研表明，汽轮机组是尤为重要的组成部分，同时，它又会耗费巨大的能耗，所以，如何切实进行节约资源是个有待探讨的问题。
1灵活性调峰存在的控制问题亚临界火电汽轮机的配汽系统一般采用喷嘴配汽，其目的就是在负荷变化时，能够顺次开关调节阀，适当降低阀门的节流损失，将节流损失控制在存在节流的阀门和其通过的流量范围内。
但是由于我国的大型火电机组长期处于基荷运行状态，高压调节阀基本不参与负荷调节。
因此，较少有团队对发电负荷和高调阀的开启情况进行深入研究。
导致电厂在调峰运行过程中并没有一个可供参考阀门管理标准或规范。
在电厂的实际应用当中，部分负荷的实际阀位情况、协调运行中阀位管理等问题均未引起足够的重视。
2汽轮机灵活性运行的控制策略改进及具体措施2.1汽封片更换将磨损的转子内汽封处的汽封片全部拆除，重新镶嵌密封片，并做铆紧防松措施，然后将转子上机床进行汽封片的外圆切削加工，以保证更换后的汽封片外圆尺寸符合设备厂的技术要求，并对转子进一步检测动平衡，确保转子的动平衡符合技术要求。
7-汽轮机灵活性运行201803
在此叶型应用的基础上，根据初 参数，优选最佳通流级数，设计 高效宽负荷通流，可使低负荷工 况下机组效率明显提高。
叶型优化前后损失进汽角的变化
11
应对措施
多级三维CFD分析及优化设计，机组在不同负荷工况下均保持较高的经济性。
开展流固耦合响应分析评估，确保叶片低负荷工况安全长期运行。
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应对措施
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THANKS
机组在快速启动时，由于升温率较快，机组胀差较之 前会有所增大，增加轴向碰磨的风险。
为满足机组灵活性改造需求，需对轴向间隙进行优化 处理，保证在尽量不牺牲机组经济性的情况下满足安全运 行要求。
径向间隙:
机组在快速启动及变负荷时，由于动静部件材质和受 热速率差异，会造成径向间隙发生变化。
采用具有良好退让性的汽封，可以防止因汽封磨损造 成的经济性变差。
8
应对措施
4、 阀门结构优化 高压调节阀：
在低负荷下，由于机组进汽量较小，阀门调节性能、流速、 阀杆振动等因素会受影响。
采用调节性能更好的阀门或调整机组配汽方式。
中联阀：
在低负荷下或考虑汽机侧供热等可能出现的情况，中联阀很 有可能需要参与调节，传统的中联阀通常不具备此功能。
采用调节性能更好的阀门。 9
未级叶片技术
在各种工况下，灵活运行方式的 末级叶片具有以下特点：良好的 气动性能、动/静强度良好、超高 的阻尼特性。 通过对末级叶片的进/出汽边的防 水蚀处理，保证机组安全运行。 末级静叶优化技术： 倾斜+弯曲+轴向前掠
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应对措施
6、系统优化 增加零号高加：是指在1号高加之前增设一个高加，在低负荷下从汽轮机抽取
汽轮机运行分析
汽轮机运行分析 Revised by Liu Jing on January 12, 2021汽轮机运行分析二○○九年六月目录第一部分：汽轮机汽轮机的运行工况进汽压力…………………………………………………………………………………………1进汽温度…………………………………………………………………………………………2调节级汽压………………………………………………………………………………………3调节级温度…………………………………………………………………………………………4调速汽门后汽压……………………………………………………………………………………5蒸汽流量.........................................................................................................5抽汽压力.........................................................................................................6抽汽温度.........................................................................................................7排汽温度.........................................................................................................7轴封汽压力......................................................................................................8轴封汽温度......................................................................................................8轴向位移 (9)汽轮机转速…………………………………………………………………………………………9汽轮机负荷…………………………………………………………………………………………10汽轮机振动…………………………………………………………………………………………11热应力、热胀、热变形的影响汽缸膨胀.........................................................................................................14汽缸与转子的相对膨胀 (15)上、下缸温差...................................................................................................17汽缸、法兰内外壁温差 (18)汽缸壁、法兰、法兰与螺丝温差 (18)转子热弯曲…………………………………………………………………………………………19油系统的运行油压 (19)油箱油位.........................................................................................................20冷油器出油温度................................................................................................21轴承温度.........................................................................................................21推力瓦温 (22)第二部分：汽轮机辅助设备凝汽器的运行凝汽器水位................................................................................................23凝结水温度................................................................................................24凝结水流量................................................................................................24凝汽器真空变化原因 (25)循环水出水真空 (26)凝结水导电度 (26)凝汽器温升 (27)凝汽器端差…………………………………………………………………………………………27凝结水过冷…………………………………………………………………………………………28除氧器的运行除氧器汽压......................................................................................................28给水箱水位......................................................................................................29除氧器振动冲击或喷水 (29)给水含氧量…………………………………………………………………………………………30加热器的运行加热器汽压......................................................................................................30加热器出水温度................................................................................................31高压加热器给水流量 (32)加热器水位......................................................................................................32加热器端差 (32)第三部分：辅机泵与电动机的运行电动机外壳（或铁芯）温度 (33)轴承温度 (34)辅机轴承振动………………………………………………………………………………………35电动机电流…………………………………………………………………………………………35轴承油位……………………………………………………………………………………………36给水泵的运行给水流量.........................................................................................................37给水压力.........................................................................................................39给水管道与锅炉压力差 (39)平衡出口压力 (39)浮动环进水压力……………………………………………………………………………………40循环水泵的运行循泵进口真空...................................................................................................40循泵出口压力...................................................................................................41压缩空气压力...................................................................................................41气泵油压.........................................................................................................42抽汽逆止门使用的动力气缸的内在结构 (42)第四部分：发电机发电机风温......................................................................................................42双水内冷进水温度................................................................................................42双水内冷出水温度 (43)双水内冷进水压力 (43)双水内冷流量...................................................................................................43发电机静子温度................................................................................................44发电机检漏仪绝缘值 (44)小网振荡.........................................................................................................45随励磁电流增大，可导致转子径向不对称温差使汽机振动增大 (45)发电机并网信号消失 (46)附：机组原则性启动程序................................................................................................47冷态启动锅炉点火前系统检查和准备工作 (48)D C S故障 (49)凝结器铜管化学处理 (50)金属材料......................................................................................................58火力发电厂金属技术监督 (62)俺太累了 (70)第一部分：汽轮机一、汽轮机的运行工况⒈进汽压力⑴变化原因：①锅炉出力变化或发生扑、熄火等故障；②锅炉调节不当或自动调节失灵；③主蒸汽管系运行方式变化；④机组负荷突变或失去负荷；⑤锅炉再热或旁路系统阀门误动作；⑥电网频率突变；⑦锅炉主汽门或汽机总汽门、主汽门、调门误关；⑧主机抽汽时主机负荷变化。
汽轮机运行(鹤壁)
郑州电力高等专科学校动力工程系
C、盘车装置在汽轮机冲转达到一 定转速后自动退出，并能在停机时自动 投入。 D、盘车装置与顶轴油系统间设联 锁，防止在油压建立之前投入盘车，盘 车装置正在运行而油压降低到不安全值 时能发出报警，当供油中断时能自动停 止运行。
热再热汽分成两路：一路进入中压 缸联合汽阀进入中压缸，另一路通过低 压旁路阀进入凝汽器。当机组负荷到达 15％以上时，高压调节汽阀开启，部分 蒸汽进入汽轮机做功，利用高压旁路阀 控制高压缸的进汽量，保持主汽压力， 机组逐步加负荷。当机组负荷大于30％ 时，高压调节阀全开，高低压旁路阀全 关，机组进入滑压升负荷阶段，当机组 的负荷到达90%时，机组进入定压运行 阶段，完成整个启动过程。
一般汽轮发电机在运行过程中，如发生以下严重故 障，必须紧急停机: (1)汽轮发电机组发生强烈振动; (2)汽轮机发生断叶片或明显的内部撞击声音; (3)汽轮发电机任何一个轴承发生烧瓦; (4)汽轮机油系统着大火; (5)发电机氢密封系统发生氢气爆炸;
(6)凝汽器真空急剧下降，真空无法维持; (7)汽轮机严重进冷水、冷汽; (8)汽轮机超速到危急保安器的动作转速而保护没 有动作; (9)汽轮发电机房发生火灾，严重威胁到机组安全; (10)发电机空侧密封油系统中断; (11)主油箱油位低到保护动作值而保护没有动作; (12)汽轮机轴向位置突然超限，而保护没有动作。 一且发生事故，只能采用紧急安全措施，打掉危 急保安器的挂钩，并从电网中解列。在危急情况下， 为加速汽轮机停止转动，可以打开真空破坏阀破坏汽 轮机的真空。这样使冷空气进入汽缸，它使叶轮的摩 擦鼓风损失增加，对转子增加制动力。减少转子惰走 时间，可加速停机。
主蒸汽再热蒸汽的压力温度及主再热蒸汽的温差运行参数及运行方式是影响运行经济性的主要因素汽轮机组偏离正常运行方式的各种工作状态统称为非正常运行或者异常运行汽轮机甩负荷后带厂用电运行或者从电网上解列机组空转机组本身处于恶劣工况下运行对汽轮机的寿命损耗影响很大调节级通流部分汽轮发电机组在系统电频率低于495hz情况下的运行称为低频运行二调峰现状第六节汽轮机中压缸启动一汽轮机冷热态启动划分中压缸启动根据高中压外缸中压进汽处下半内壁温度t1判断
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3.胀差变化 4.阀门小开度振动 灵活性改造 灵活运行 深度调峰 小流量运行 、流速等问题 5.经济性较差 6.辅助系统的适应 性较差
热电解耦 切缸供热 低压缸小流量/无 低压缸小流量运行 流量运行
7.末级叶片鼓风 、水蚀、颤振等
3
灵活运行的特点
汽机不同灵活运行模式的特点 快速启停及变负荷：在汽轮机快速启停及变负荷运行时，变负荷率将大 于2%/Min，金属温度变化率大而快，汽轮机通流部件将承受很大的热应 力， 同时汽轮机胀差也会相应变大。
应对措施
配汽曲线优化
H/D
阀杆行程 mm 60 50
0.35Biblioteka 0.300.2540 HPGV2&3 30
0.15 0.20
HPGV2&HPGV4
20 10 0 0 20 40
HPGV4
0.10
HPGV3
HPGV1
0.05
HPGV1
60
80
100
120
0.00 0 20 40 60 80 100 120 流量百分数 %
负荷指令 %
优化前
优化后
部分负荷下，通过对原有的复合配汽方式进行优化可明显降低阀门节流损失，达
到节能降耗的目的。
10
应对措施
5、高效宽负荷叶型开发
常规叶型 3.5 优化叶型
先进的、工况适应能力强的高效 冲动式叶型，变工况性能更加优 良。
相对损失系数
3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 50 60 70 80 90 进汽角 100 110 120 130
低压内缸应力分析
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应对措施
原 始 喷 嘴 模 型
优 化 后 进 汽 室 模 型
机组喷嘴室的优化，可以降低汽机进汽室部分的压损并使其
出口流场均匀，可有效提高调节级级段效率。
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应对措施
2、 转子结构优化
汽轮机转子在工作过程中，承受着蒸汽的高温、高压，且高速运转，受到多种作用力， 热应力和离心力起主要作用。汽轮机转子在快速启动、停机及变负荷等工况下，转子 表面各参数的变化，使转子处于非稳态温度场，产生更大的热应力和热变形，缩短转 子寿命。。
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THANKS
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应对措施
4、 阀门结构优化 高压调节阀：
在低负荷下，由于机组进汽量较小，阀门调节性能、流速、 阀杆振动等因素会受影响。
采用调节性能更好的阀门或调整机组配汽方式。
中联阀：
在低负荷下或考虑汽机侧供热等可能出现的情况，中联阀很 有可能需要参与调节，传统的中联阀通常不具备此功能。
采用调节性能更好的阀门。 9
临河热电厂
4、试点工程——临河热电厂300MW等级湿冷机组
2016年6月，国家能源局综合司启动首批火电灵活 性改造试点项目。
同年7月，东汽积极配合北方联合电力以临河热电 厂300MW等级火电机组为试点工程开展灵活性改 造的方案研讨、实施工作。
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灵活运行的特点
灵活运行的特点
1.汽缸等静子部件 变形 快速启停及变负荷 温度场和温度应力 剧烈变化 2.转子寿命缩短
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应对措施
1、静子部件结构优化
汽轮机在快速启停及变负荷时，蒸
汽参数变化幅度大，各静子部件处于非 稳态运行，将会承受很大的热应力，容 易导致变形漏气。
高压内缸应力分析
采用有限元软件对高中压内外缸及
低压内缸等静子部件进行稳态&瞬态温 度场及应力场分析，根据计算结果对静 子部件结构进行优化，尽量降低各部件 在瞬态及稳态过程中的综合应力，以适 应快速升降负荷等复杂工况的要求。
电力市场 化改革
低碳战略
2、提升火电灵活性的必要性
为实现上述目标，中国能源结构面 临转型 风电和光伏占比持续增加，但目前 全国可再生能源消纳形势日益严重 电力系统灵活性不足是造成消纳难 的主要原因
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概述
3、提升火电灵活性的主要措施
燃料灵活性：指利用已有的煤电设备，掺烧/混烧 秸秆、木屑等生物质，实现生物质原料的清洁利 用，减少大气污染。 运行灵活性：指提高已有煤电机组（包括纯凝与 热电）的调峰幅度、爬坡能力以及起停速度，为 消纳更多波动性可再生能源，灵活参与电力市场 创造条件。 根据国际经验，我国火电调峰的能力还有很大的 提升空间。
高压蒸汽加热给水，以提高低负荷下机组的给水温度，即可以提高机组在该工
况下的循环效率，亦可以提高脱硝装置中催化剂的活性，从而实现机组回热系
统在低负荷下保持高效。
疏水系统
机组灵活性运行时，可能长期处于低负荷工况下运行，若仍采用传统的设计逻 辑，疏水阀将长期处于打开工况，影响机组的经济性。可根据机组的运行特点 对疏水阀的开启逻辑进行优化。
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应对措施
汽封系统
具备灵活运行特点的机组，在低负荷时会长期处于非自密封状态运行，需保证 参数合适且稳定的辅助蒸汽长期供汽以满足机组轴封要求。 传统汽封加热器设计冷却水量不一定能保证轴封需求，必要的情况下需开启凝 结水再循环，以保证轴封系统正常投入、建立真空；或者需要设计一套适应机 组灵活运行的汽封加热器以满足机组各种工况运行。
未级叶片技术
在各种工况下，灵活运行方式的 末级叶片具有以下特点：良好的 气动性能、动/静强度良好、超高 的阻尼特性。 通过对末级叶片的进/出汽边的防 水蚀处理，保证机组安全运行。 末级静叶优化技术： 倾斜+弯曲+轴向前掠
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应对措施
6、系统优化 增加零号高加：是指在1号高加之前增设一个高加，在低负荷下从汽轮机抽取
针对灵活性改造机组转子更加复杂、恶劣的工作环境，需进行多项理论计算和分析研 究。 采用有限元法计算各种不同的蒸汽初参数、启动及变负荷温升率组合下的转子应
力，对转子结构进行优化，通过采用轮盘根部大直径、双圆角过渡等措施从而有效的
降低转子热应力，减少转子快速启停时的寿命消耗。。
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应对措施
3、 通流间隙优化 轴向间隙:
机组在快速启动时，由于升温率较快，机组胀差较之 前会有所增大，增加轴向碰磨的风险。
为满足机组灵活性改造需求，需对轴向间隙进行优化 处理，保证在尽量不牺牲机组经济性的情况下满足安全运 行要求。
径向间隙:
机组在快速启动及变负荷时，由于动静部件材质和受 热速率差异，会造成径向间隙发生变化。
采用具有良好退让性的汽封，可以防止因汽封磨损造 成的经济性变差。
在此叶型应用的基础上，根据初 参数，优选最佳通流级数，设计 高效宽负荷通流，可使低负荷工 况下机组效率明显提高。
叶型优化前后损失进汽角的变化
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应对措施
多级三维CFD分析及优化设计，机组在不同负荷工况下均保持较高的经济性。
开展流固耦合响应分析评估，确保叶片低负荷工况安全长期运行。
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应对措施
汽轮机灵活运行
1 目 2 录 3
概述
灵活运行的特点
应对措施
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概述
1、推动火电灵活性提升的两个趋势
2030年左右使二氧化碳排放达到峰值，并争取 尽早实现； 2020年非化石能源占一次能源消费比例达到 15%，2030年达到20%； 2020年单位GDP二氧化碳排放量较2015年分 别下降18%。
凝汽器
灵活运行机组可能长期处于低负荷状态，凝汽器可以采用以下两种运行方式：
半侧运行、小水量运行 此进，需解决低流速下管侧结垢的问题。
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应对措施
6、热电解耦的实现
自同步离合器（SSS Clutch）的使用，可以使汽机低压部分与高中压之间在啮 合/脱开状态无扰切换，达到汽机在凝汽、抽汽、背压运行工况自由变化，满足 机组热电解耦的需求。。
深度调峰：深度调峰要求汽轮机在小进汽量低负荷状态长期运行。此时， 高压或低压透平排汽缸处容易因鼓风出现过热情况，蒸汽流量越低这种 情况越严重；此外，低压的湿蒸汽区会前移，加重低压末几级叶片的水 蚀。 热电解耦：热电解耦的本质是实现电、热负荷相互转移，即热电比的大 幅度调节。此时低压缸进汽量很小或不进汽，低压透平排汽缸处容易因 鼓风出现过热或湿蒸汽区会前移的情况。