第五章 汽轮机启动ppt课件

蒸汽的加热或冷却，在金属部件内或不 同金属部件之间会产生温差，使汽轮机 的零部件产生热应力。例如启动时：
汽缸内壁压应力
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汽缸外壁拉应力
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启动加热时转子端面内热应力 和合成应力分布
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启停时转子温度变化与热应力 的关系
（a）冷态启动 （b）热态启动 1－新蒸汽温度 2－第一级后汽温 3－转子表面温度 4－转子中心孔温度 5－中心孔应力 6－表面应力 7－残余应力
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汽轮机的启动
汽轮机的启动过程通常分为几个阶段， 即启动前的准备工作、热力系统管道的 预热、冲动转子、暖机和升速、并列、 带负荷暖机及提升负荷等阶段。
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热力系统管道的预热
暖管初始，高温蒸汽与温度较低的金属管壁接 触，蒸汽凝结放热，将热量传给金属管壁，蒸 汽凝结成水，这些水应及时疏排掉。 在暖管之前应依次投运下列设备，即先投运循 环水泵，随后投运凝结水泵、抽气系统等，相 应地依序投运盘车装置，向轴封送密封汽，加 快建立凝汽器内较高的真空。
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NC300－16.7－537/537型汽轮机汽缸和转子膨胀系统图
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汽轮机的热变形
在启停和带负荷运行工况变动时，由于 各零部件受热不均产生温差，引起热变 形，使通流部分等地方的间隙产生变形， 可能发生动静部分摩擦、漏汽等现象。
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汽轮机的热变形
汽缸热翘曲和转子的热弯曲
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转子的热弯曲
转子的热弯曲不允许超过0.03-0.04mm， 减少的方法有： （1）控制好轴封供气的温度和时间； （2）正确投入盘车装置； （3）启动时采用全周进汽； （4）启动中充分疏水，减少保持上下缸温 差。
汽轮机的启动和停运
汽轮机组的启动过程是将汽轮机从 转子静止或盘车状态升速至额定转 速，与电网并列后，将负荷逐步地 加到额定负荷的过程。而停运是它 的逆过程。
在启动过程中，汽轮机各金属部件格受 到高温蒸汽的加热，从室温、大气压力 状态或从较低的温度、压力状态逐步过 渡到额定的温度、压力状态。
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汽轮机的启动和停运
汽轮机组启动的基本技术要求是在机组 的启动运行过程中，不得有摩擦现象， 甚至引起机组过大的振动和弯轴故障的 发生，同时也要考虑研究机组启动方式 的机动性和经济性。
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汽轮机启动的分类
按设备金属温度分类
(1)冷态启动。金属温度为满负荷时温度的40％ 左右或金属温度低于150－180℃以下者，或停 机72小时（一周时间）为冷态启动。 (2)温态启动。金属温度在满负荷时温度的40％ －80％或金属温度处于180－350℃之间者或 停机10－72h为温态启动。 (3)热态启动。金属温度为满负荷时温度的80％ 左右或金属温度高于350－450℃或停机10h为 热态启动。
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冲动转子和低速检查
冲转有调节阀冲转和主汽门冲转两 种方法。不管哪种方式，转子一旦 冲转，都应立即关闭冲转阀门。在 低速下对机组进行听音并进行全面 检查，确保无异常后，在开启冲转 阀门，重新启动汽轮机。
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升速和暖机
一般以启动过程中温度变化剧烈的调节器 室下汽缸内壁温度作为监视指标，严格 控制温升速度。 一般分别在1000－1400r/min，进行中速 暖机。中速暖机在离临界转速150－ 200r/min范围进行。 在中速暖机时注意投入法兰加热装置。
(4)极热态启动。金属温度高于450℃以上时， 或停机1h为极热态启动.。
汽轮机启动的分类
按蒸汽参数分类 启额滑动定参汽数参轮启数机动，启：锅动锅炉。炉的参这启数种动达与启到暖动一管方定、值式暖时蒸机就和汽与汽 汽轮轮机机金的属启动部基件本间上的同初时进始行温。差当大锅，炉出调节级 口后蒸温汽度参变数以化及剧蒸烈发，量零达到部额件定受值到时较，汽大的热 轮终冲 单机 结元击也 。制，刚汽冲好轮带转上机流额不量定宜小负采，荷用，调这启节种动阀程启节序动流即方告损式失。大。
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汽轮机启动的分类
按控制进汽流量的阀门分类 汽轮机冲转时，可以使用调速汽阀、自 动主汽阀或电动主汽阀，也可以使用它 们的旁路阀来控制进入汽轮机的蒸汽量 。 (1)调速汽阀启动； (2)自动主汽阀或电动主闸阀启动； (3)自动主汽阀或电动主闸阀的旁路阀启动。
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汽轮机启停的热力过程
一、汽轮机的热应力
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高速暖机
在2000－2300r/min的时候停留，进行高 速暖机； 当转速达到2800r/min左右时，主油泵已 能正常工作，可逐渐关小启动油泵出口 油门，进行泵切换。 汽机3000r/min定速后，应对机组进行全 面检查。
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滑参数启动
滑参数真空法启动：真空一直可以抽到锅炉汽 包。锅炉点火后产生的蒸汽随即通往汽轮机冲 动转子，升速并网。此后，按照汽轮机的要求， 锅炉继续升温、升压直至正常运行。 滑参数压力法启动 ：待自动主汽阀前蒸汽参数 达到一定值时冲动转子，冲转、升速直至定速 一般均由调节汽阀控制，锅炉保持蒸汽参数不 变。并网后，全开调节汽阀，转入滑压运行， 由锅炉控制升压、升温过程，汽轮机随主蒸汽 参数提高自动增加负荷。冲转参数有低压和中 压之分。
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汽轮机的热膨胀
胀差:转子与汽缸间发生的热膨胀差值称为汽 轮机相对膨胀，简称胀差。若转子轴向膨胀大 于汽缸值，则称为正胀差；反之，称为负胀差。 由于汽缸与转子传热速度不同，正常汽缸的重 量较转子重，而且在运行中汽缸的受热面积又 较转子受热面积小，因此转子随蒸汽温度的变 化膨胀或收缩都更为迅速，使它们的热膨胀也 出现差别。
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汽轮机启动的分类
按冲转时进汽方式分类
(1)高中压缸启动。蒸汽同时进入高压缸和中压缸冲动转子，可使 高中压合缸汽轮机的分缸处均匀加热，减少热应力。 (2)中压缸启动。汽轮机冲转时高压缸不进汽，而是中压缸进汽冲 动转子，待转子转速升至1500—2800r／min后或并网后，才逐 渐向高压缸进汽。 中压缸启动优点：中压缸和中压转子加热均匀，随同再热器的压 力升高对高压缸进行暖缸，高压缸和高压转子的受热也比较均匀， 在中速暖机结束后，高、中压转子的温度一般都升至150℃以上， 这样就使高、中压转子提前渡过脆性转变温度，提高了机组在高 速下的安全性，缩短了机组的启动时间，提高了经济性。