汽轮机停机快速冷却技术应用中的几个问题
100MW汽轮机的快冷装置应用分析
100MW汽轮机的快冷装置应用分析发布时间：2022-08-05T02:49:20.265Z 来源：《中国科技信息》2022年3月6期作者：刘超[导读] 汽轮机是火电厂的主要设备，停机时由于自然冷却缓慢导致检修工期较长，刘超中国石油化工集团有限公司金陵分公司江苏南京 210000摘要：汽轮机是火电厂的主要设备，停机时由于自然冷却缓慢导致检修工期较长，行业中常利用快冷装置来缩短工期。
金陵石化热电部Ⅲ汽轮机计划投用快冷装置，本文以此为研究对象，分析了快冷装置的换热过程，估算了快冷装置的冷却时间，评估了该装置带来的收益，同时以计算分析的结果为该装置未来的实际使用提供一定参考。
关键词：汽轮机；快速冷却；传热引言电力系统及相关设备在工业的发展中不断更新优化，但火力发电依然是目前电力工业的主要发电形式，汽轮发电机作为火力发电的主要设备，其容量、参数不断提升。
为了适配越来越高的机组性能和节能要求，汽轮机的保温材料也不断发展，这就导致了汽轮机在停机时的自然冷却时间增加，机组停机维护和检修过程中非工作时间过长，工期利用率低的问题，影响了企业的经济效益。
快冷技术的主要应用方式有滑参数运行，机组回热利用，其它机组抽汽利用，压缩空气冷却等[1]，其中压缩空气冷却法因操作简单，应用场景和应用要求宽泛，冷却过程方便控制等优点在汽轮发电机组中广泛应用。
压缩空气快冷通常是通过空压机，加热器等设备将空气加热到一定温度输入汽轮机汽缸内部强化换热过程，达到快速冷却设备的目的，能够显著缩短汽轮机冷却和盘车时间，为企业带来长期的经济效益。
1热电Ⅲ汽轮机快冷装置实例金陵石化热电部Ⅲ汽轮机是由上海汽轮机有限公司制造的CC100－8.83/4.12/1.47型汽轮机组，额定功率：100MW，主要包含中、低压供热管线；给水除氧系统、空调系统及其他辅助设备，负责向公司其他装置提供参数合格的中压、低压蒸汽和电。
热电Ⅲ汽轮机快冷装置包括主要包括控制柜，油水分离器，电热式空气加热器，集气箱，空气压缩机和系统管道，阀门构成。
大型汽轮机强冷停机相关问题的研究
大型汽轮机强冷停机相关问题的研究周宝明Ξ(东北电网大连培训中心生产部,辽宁大连 116023)摘 要:近年来,随着汽轮机容量的不断增大和蒸汽参数的提高,其热容量大,保温良好,停机后的冷却时间也越来越长。
本文以缩短机组检修工期,提高电厂经济效益以及机组可用率为出发点,就汽轮机强迫冷却停机进行剖析和研究。
强迫冷却停机为滑参数停机和复合变压减负荷停机的有机结合。
强制冷却停机在使汽轮机金属温度尽快降低的同时,又保证汽轮机的热应力、热变形和胀差不超限,在机组减负荷同时滑降主汽参数,最终在较低主汽参数与负荷下机组继续运行2～3h ,使汽缸和转子的温度均匀同步下降,汽轮机各部件金属温差得到缓和,以冷却汽缸和转子,使调节级金属温度快速下降至规定值。
结合华能大连电厂T C2F 一38.6型汽轮机结构特点,在保证机组安全前提下,对汽轮机停机过程采用强迫冷却使冷却时间减少三天。
对发电厂缩短定期检修时间,特别是事故抢修时间有重大意义。
关键词:强迫冷却;停机 近年来,随着汽轮机容量的不断增大和蒸汽参数的提高,其热容量大,保温良好,停机后的冷却时间也越来越长。
我厂二期美国西屋电气公司T C2F 一38.6型350MW 汽轮机停机后,调节级金属温度一般在450℃,按规定调节级金属温度低于150℃,方可停运盘车。
这一过程需要10天左右。
因此缩短汽轮机的停机后的冷却时间是一项迫切任务。
2004年9月22日因本厂#4机组小修将更换励磁机和永磁机,为了创造条件缩短停机后的连续盘车时间,相对减少检修工期,增加机组可调小时利用率,#4机组首次采用强迫冷却停机方式。
在总结一期汽轮机强冷停机的基础上,结合二期汽轮机的结构特点,制定了停机方案。
调节级金属温度降至360℃(正常停机约450℃),强迫冷却使冷却时间减少三天。
1.汽轮机结构简介本厂二期机组为美国西屋电器公司TC2F 一38.6型单轴、双缸、双排汽口,末级叶片38.6,亚临界、中间再热、反动凝汽式机组。
浅谈大型汽轮机快速冷却技术的应用
浅谈大型汽轮机快速冷却技术的应用摘要：简述了大型汽轮机的快速冷却方式，并就快速冷却过程中的问题提出相应的措施。
关键词：大型汽轮机快速冷却方式问题措施1、大型汽轮机的快速冷却方式1.1按冷却介质分按冷却介质分，汽轮机的快速冷却方式可分为蒸汽冷却和空气冷却。
从传热性能来说，采用低参数蒸汽具有较大的放热系数。
例如取温度为20℃的空气及150℃的饱和蒸汽作比较，它们若以相同的流速流过相同管径的流道，蒸汽的放热系数约为空气的 3 倍。
除此之外采用蒸汽的最大好处就是系统不用作较大的改动，而且不必增添其他设备。
大功率机组通常为单元机组，可适当地增加一些管道从邻机的除氧器抽汽管路获得适当数量的蒸汽。
然而采用蒸汽作为冷却介质时，也有不利的因素：（1）对于单元机组，有时是利用锅炉的余热及炉底加热装置（冷源由邻炉来）产生的蒸汽作为汽源，有时直接将邻机的蒸汽（例如邻机除氧器、抽汽汽源）作为冷却介质。
由于蒸汽具有较大的热焓值，而这些蒸汽的温度和流量通常不便于调节，对在金属温度下降过程中的冷却速度控制不利，在采用顷流冷却时，甚至会造成汽轮机转速升高。
（2）低温蒸汽在流动过程中，可能携带水分，不但容易造成上、下缸冷却的不均匀，而且对停机后的金属保养不利。
采用空气冷却具有如下优点：（1）它独立于锅炉系统，特别适合于单元机组，可以随时启动供汽系统。
如果原有供检修用的压缩空气汽源合适的话，不必另添设备。
而空气的流量和温度的控制也较为方便，对控制汽轮机的冷却速度和避免过大的热应力有利。
（2）空气流过金属表面的换热系数小，当两者温差出现瞬时过大时，也不至于引起被换热的金属表面产生急剧冷却（热冲击），即不至于使金属产生过大的热应力，允许的传热温差大，在适当的流动条件下便能满足加热冷却的要求。
（3）空气的温度变化不存在汽水两相互变（凝结）的特性，在快速冷却过程的同时也干燥了汽轮机的内部，对设备保养有良好作用。
以空气为冷却介质的快速冷却方式又可分为抽真空冷却和压缩空气冷却。
汽轮机快速冷却技术应用
报 、及 时处理 。２号 机停 机 前 ，汽机 检 修人 员需 在
（ ２ ）汽轮机通流部分冷却：自动主汽 门、中压
调 门 、上 下段 隔板 全开 ， 高压 调 门 、防腐 气 门开启 。 （ ３ ） 通 流部分 冷 却 ４ － ５ ｈ之 后才 能打 开法 兰冷
却 系统 。
装置 疏水 至 ２号 热 网疏 水 门 ；轴封 漏汽 管道 上 的疏 水 门 ；电动 主 闸 门前 后 疏 水 门及 启 动 旁路 疏 水 门 ；
第１ ８ 卷（ ２ ０ １ ６ 年第 １ Ｏ 期）
统的冷却。当转子相对膨胀为 一 １ ． ０ ｍｍ 时，重新
投入 通流 部分 冷却 。 （ ５ ）冷 却 过程 中，当汽 缸和 法 兰的最 大 温差 达
２ ０ － ３ ０ ｋ Ｐ ａ ，开启 空气 门 。
的温 差不 应超 过 ２ ０℃ ，否 则应 采取措 施 。 （ ７ ） 当高压 内缸 温度 降至 １ ５ ０℃ 以下 时 ，停 止 冷 却抽 汽器 ，停轴封 系统 。 为保证 此项 工作 能够安 全进 行 ，要求 工作 中认
真 操作 ，巡视 检查 一定 要 到位 ，发现 异常 ，及 时汇
第１ ８ 卷（ ２ ０ １ ６ 年第 １ ０ 期）
电 力 安 全 技 术
汽轮机快速冷却技术应 用
张建 双
（ 华 能嘉祥 发 电有限公 司 ，山 东 嘉祥 ２ ７ ２ ４ ０ ０ ）
［ 摘
要］介 绍了电厂机组冷却技术的现状 ，针对 电厂汽轮机停机后 需加速冷却的问题，提 出
有效、快捷冷却汽轮机汽缸的快速冷却技术及措施 ，运用冷却装置实现汽轮机快速冷却 ，以缩短检
后 ，高压 内上 缸温度 降 至 ３ ０ ０℃时 ，采取 空气强 制 冷却 汽轮 机 以加 快 汽轮机 的冷 却。 以下对其 要害环 节 、注意 事项 、冷却 速度 、控制 的空 气量 、系统 的
光热电站汽轮机面临的问题以及如何实现快速频繁启停
光热电站汽轮机面临的问题以及如何实现快速频繁启停光热电站对汽轮机有较高的技术要求，包括多工况、宽负荷条件下均能保持较高的效率，适应快速、大幅度负荷变化以及适应频繁启停等.。
为了确保达到以上条件对汽轮机的标准提出了更高的要求.。
一般来讲，频繁启停会产生转子应力，引起汽轮机金属疲劳，降低机组的安全性和使用寿命.。
每次启动都是一个加热过程，对叶片等各个承压部件会造成较大压力.。
这就需要光热发电用的汽轮机组件具备更好的性能.。
传统火电的汽轮机可以在稳定的蒸汽流量下维持连续性满负荷运转长达数月，而光热电站由于受到太阳辐照强度的影响，蒸汽流量时有变化，汽轮机需要具备应对蒸汽流量波动对其造成的影响.。
关键词：频繁启停多工况光热电站快速启停宽负荷1 光熱电站汽轮机面临的主要问题光热电站一般在夜间需要停机，除非是配储热24h可运转的电站.。
这需要每天至少进行一次启停操作.。
（1）光热电站汽轮机发电机快速频繁启停，汽轮发电机组及其附属系统的设计与安装需要考虑太阳能电站运行工况.。
不同于其他电厂，而是需要快速、频发启停、设计需要考虑启动时间最小化以及运行模式更换的需求.。
（2）汽轮发电机组使用过热蒸汽，在高压缸中局部膨胀后，蒸汽将被再热，然后在中低压缸中再次膨胀做功.。
汽轮发电机组设计时需要考虑最低的蒸汽参数（温度、压力、流量等），满足可能的最恶劣运行环境.。
包含最大连续运行负荷、最小连续运行负荷，不同负荷工况以及偏离设计的工况等.。
（3）汽轮机必须提供子系统，以防止汽轮机停机的情况下，汽轮机转子的损坏.。
汽轮机设计时需要考虑到再热部分压力突降的紧急情况，需要考虑到安全保护措施.。
（4）汽轮机高压缸和中低压缸的最后级的叶片应该能够在带有一定含量水分的条件下运行.。
汽轮机低压部分叶片工作在含有水滴的湿蒸汽中，在水滴的作用下叶片产生水蚀，特别是低压末级叶片，由于蒸汽湿度大，且圆周速度又高，使叶片极易遭到水蚀.。
一般情况下.。
300MW机组强制冷却的操作措施及注意事项
300MW 机组强制冷却的操作措施及注意事项许艳锋漳泽电力河津发电分公司，山西 河津 043300摘要：近年来，为缩短检修工期，容量在200MW 以上汽轮机一般采用滑参数停机+压缩空气冷却的方法进行强制冷却。
本文分析了河津电厂#3&4汽轮机停机后通入压缩空气强制冷却的操作全过程和运行结果，详细论述了300MW 机组强制冷却的操作措施，以及操作过程中的注意事项，值得国内其它等容量机组电厂借鉴。
关键词：汽轮机；强冷；措施；注意事项中图分类号：TM31 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2016）09-0215-02国内近年建造的汽轮机容量多在200MW 以上，其热容量大、保温好散热慢，打闸停机后需较长时间冷却。
一般汽轮机制造厂规定：当高压缸的调节级金属T 降到150℃以下时，才能停运主机盘车和油系统，进行汽轮机本体的检修工作。
实际运行中，滑参数停机后，将加热后的压缩空气通入汽轮机内部对汽缸通流部分金属进行强冷，可使金属温度平均下降速度比自然冷却提高2℃/h 以上，极大的缩短了停机后的盘车时间，检修工期相应缩短，可增加机组年利用小时数。
1 系统设备简介 河津电厂#3&4机组汽轮机（300MW）为哈汽生产的NZK-300- 16.7/537/537型亚临界直接空冷汽轮机。
两台机组共用一台某公司制造的汽轮机快速冷却装置（布置在3号机0米），冷却装置由空气流量计、电气控制柜、加热器、空气集气箱等部件组成，由压缩空气母管向其提供空气源，将升温后的压缩空气通进汽轮机内对汽缸通流部分金属部件进行强冷。
汽轮机所用强冷空气系统冷却方式为高压缸内逆流、中压缸内顺流。
压缩空气经电加热器加热后，先进入压缩空气集气联箱，然后一路由高压缸排汽逆止门前管道进入，从高压调汽门后疏水管排出，另一路由中压调汽门后疏水管进入，从中低压缸连通管上的阀门排出（见图1）。
图1 压缩空气强冷流程2 强制冷却的措施 2.1 强冷投运前应满足下列条件 （1）机组停运，盘车运行正常。
浅谈汽轮机停运冷却技术
汽轮机调节级蒸汽温度 与调节级金属温度温差保持在 ５ ６ ℃内，否则应停 止降温 ；严密监视汽轮机胀差 、轴位移 、上下缸温差 、各轴承振动及轴 瓦温度在规定的范围内。以上降压、降温速度是汽轮机厂家给 的参考 数值 ， 在实际操作中 ， 可适当放宽过 、再热蒸汽降温 降压速度不大于 ２ ％／ ａ ｒ ｉ ｎ 和Ｏ ． ２ Ｍ Ｐ ａ ／ ｍ ｉ ｎ ； 汽缸金属温降率不大于 ２ ％／ ｍ ｉ ｎ 。 但如果整个滑停 过程中要控制主再热蒸 汽温度下降速度 ， 当１ ０ 分钟 内主蒸汽温度降低 ５ ０
浅谈汽轮机停运冷却技术
毛 小康
山西大唐 国际运 城发 电有 限责任公 司 山西 运城 【 摘
０ ４ ４ ６ ０ ２
要 】本文通过分析 几种 汽轮机停运 的冷却技术 ， 加 以实例详 细探讨 了停运的措施及停运 各阶段 需要 注意的事项，希望通过本文 的论 述对各位
同行有所 帮助 。 【 关键 词】汽轮机 停运 冷却 中图分 类号：Ｔ Ｋ２ ６ ７文献标识码：Ｂ 文章编号 ：１ ０ ０ ９ － ４ ０ ６ ７ （ ２ ０ １ ３ ） １ ２ — ９ ２ － ０ ２
技术。
二、滑停措施
（ １ ） 滑停过程 中参数控制技术要求： 主 、再热蒸汽降温速度 ：＜１ ． ０ ％／ ａ ｒ ｉ ｎ ； 主、 再热蒸汽降压速度 ：＜ Ｏ ． １ Ｍ Ｐ ａ ／ ｍ ｉ ｎ ； 汽缸金属温降率 ：＜１ ． ０
％／ ａｉ ｒ ｎ ；主、再热蒸汽温差 ＜２ ８ ％；过 、再热蒸汽过热度 ：＞５ ６ ％；控制
最大连续 力为 （ Ｔ — ＭＣ Ｒ）６ ４ ８ ． ５ ６ ＭＷ。汽轮机总级数为 ３ ９级 ，高压转
子有 ９ 级， 其中第一级为调速级 ， 中压转子有 ６ 级， 低压转子有 ２ Ｘ ２ × ６ 级 。汽轮机采用高中压合缸结构 ，两个低压缸均 为双流反向布置。 锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司引进美国 Ａ Ｂ Ｂ — Ｃ Ｅ燃烧Ｔ程公司 技术设计制造的亚临界 、一次 中间再热 、 单炉膛 、 正压直吹、四角切 网、
国产600MW机组汽轮机快速冷却技术的应用
国产600MW机组汽轮机快速冷却技术的应用已难以满足用户不断增长的需求。
客户越来越多地希望管理层和现场级能够使用统一的、与办公自动化技术兼容的通信解决方案。
基于这种需求，以太网技术开始逐渐从工厂和企业信息管理层向底层渗透，广泛应用于工厂控制级通信。
从目前工业自动化控制领域情况来看，以太网技术取代现场总线是工业控制发展的必然趋势。
不过以太网技术在工厂控制系统中的应用并不是一个简单的移植过程，既要保持普通以太网技术的优势，又须解决工业现场应用中的一些问题，如实时性、运动控制、故障安全和网络安全等，同时还需兼容现有工业以太网和现场总线通信系统。
PROFInet很好地解决了以太网技术向底层扩展的问题，实现了工厂通信系统的纵向统一。
大理卷烟厂打叶复烤线电气控制系统除在设备控制层应用了Profibus DP/PA总线技术外，在ET200分布式I/O间使用了PROFInet I/O通信，在各生产段PLC之间使用了PROFInet CBA 进行通信。
而在车间主干网络（即光纤环网），除充分应用西门子SCALANCE工业交换设备的冗余功能外，还应用了VLAN、第三层交换等以太网技术，以满足复杂的车间网络环境及大量的客户端网络IP 和数据流量的管理需求。
以上PROFInet技术方案在打叶复烤生产线设计并调试成功，目前在大理卷烟厂打叶复烤车间运行良好并获得用户好评。
借助于实时通信技术，PROFInet可直接应用于底层的现场级通信（包括运动控制），由此也实现了全厂通信网络的纵向统一，管理层可方便地将现场生产数据集成到企业信息处理系统中，为MES和ERP系统的应用打下基础；基于组件的自动化（CBA）将自动化系统的构建简化为不同功能工艺模块间的连接，大大降低了系统构建成本；IT标准和网络安全使用户在现场通信网络中放心享受IT技术带来的便利；集成的故障安全功能保证了系统可靠性，为PROFInet在过程自动化领域中的应用奠定了良好基础。
汽轮机控温快速冷却停机方案
汽轮机控温快速冷却停机方案为了机组的大修汽轮机停机过程须有控制的加速机体的冷却，以便及早的开始检修工作，从而缩短机组停运的时间。
以二期C25—8.82/0.981型机组为例，机组正常运行时汽轮机上缸内壁金属温度约480℃，下降到检修温度150℃，若是自然冷却需要6—7个昼夜。
众所周知汽缸温降过快会造成汽缸变形，动静摩擦等，为了提前检修，还要在缸体保温上打眼，砸保温层等措施，但基本上没有什么效果。
对于单元制机组为了快速降缸温，通常的做法是采用滑参数减负荷停机方式。
据资料介绍借助于滑参数减负荷的停机过程中主蒸汽温度的降低水平汽轮机高压缸往往只能冷却到300℃左右。
而缸温从300℃以下若是自然冷却下降的速度是十分缓慢的，降到检修温度150℃的水平仍需要3天左右的时间。
从历次机组大修时缸温下降的速率也证实了这一点。
二期三台C25—8.82/0.981型机组为“母管制汽轮机组”，这类机组由锅炉改变主蒸汽参数实行滑参数减负荷停机方式实现汽轮机的冷却，操作繁杂且不安全，困难很大，效果也不很好。
为了实现“母管制汽轮机组”快速降缸温的目的，可以考虑采用以下的控温快冷方式：转子低转速下，以低参数蒸汽为冷却介质对机组实行冷却。
结合二期机组实际冷却汽源有三种：邻机一段漏汽，参数为2.74Mp a﹑394℃；厂用汽母管来汽，参数为0.981﹙可调﹚Mp a﹑284℃；除氧器汽平衡来汽，参数为0.49Mp a﹑158℃，根据汽缸温度所处的水平，合理匹配参数合适的冷却汽源。
运行的汽轮机组，可在其减负荷到零，自电网解列后，用低参数蒸汽保持汽轮机转速为600—900r/min时进行机组的快速冷却。
借助于主蒸汽闸门或其旁路门将自动主汽门前的主蒸汽压力逐步降低，随即分别先后的将适当的低参数冷却汽源混合于主蒸汽中。
利用这种温度﹑压力可调整的蒸汽通过自动主汽门前的疏水管送入主蒸汽管道，进而对汽轮机组实行冷却。
其快速冷却系统如下图所示据资料显示，采用控温快冷的机组，十几个小时缸温就可以降到检修水平，大大缩短了检修时间，其经济效益非常可观。
汽轮机快冷系统讲解
10、 检查确认整个快冷系统有无漏气，流量计、压力表指数和空气净度 是否正常
11 、开启快冷装置上、下分气联箱A、B、C、D出气总门
12 、开启汽机6m层各快冷用户10个分门（若总门不严则不能开启分门， 先开分门是减少暖管结束后的投入操作，那时快冷暖管排空气门的 噪音非常大）
13、 关闭＃6机组汽轮机本体各疏水门： 主蒸管道疏水电动总门、主蒸汽左、右侧导汽管疏水手动门、高压 缸首级疏水手动门、高压缸外缸疏水手动门、再热蒸汽管道疏水电 动总门、再热左、右侧导汽管疏水手动门、高中压平衡管疏水器后 截门、旁路门、三段抽汽电动门前疏水手动门
灯显示正常 5 、在快冷装置控制盘上开启压缩空气进气电磁阀 6、 稍开快冷装置气水分离器排污门，分离器排污门在快冷装置运行时保
持微开 7、 检查快冷装置上、下分气集箱联络门在开，稍开下分气联箱排污门 8、 检查快冷装置＃1、＃2加热器进气门在开 9、稍开快冷装置压缩空气进气手动阀，对管道和快冷装置进行吹扫、排
色)。 6．检查确认电路接触及绝缘状况正常。在控制柜面板上按下电磁阀或电动门的“
阀门开”按钮(绿色)。 7．打开油水分离器下面的排污阀，打开集气联箱底部疏水门。顺时针打开快冷加
热器进气蝶阀至全开。
8．微开压缩空气进气闸阀，并缓缓打开该阀。
9．检查确认整个快冷系统有无漏气，流量计、压力表指数和空气净度是否正常。有流 量显示，压力表值在0.1-0.6MPa，油水分离器排污阀无污水喷出即属正常。此时 快冷系统排气、吹管，动态升温和暖管，准备工作完毕 (快冷过程中，压力表值 在0.7-0.8MPa时，要立即消除异常原因，并作出相应的处理，使压力≤0.6MPa后 再进行快冷工作) 。
高压通流部分冷却：通过高压导气管疏水-蒸汽室-喷嘴（顺流） 分别冷却高压转子通流部分及相应的静子部套，即对高压持环与高 压转子之间的流通部分进行冷却同时高压转子表面冷却，通过高排 逆止门前对空排气管排出；
机组滑参数停机、停炉快速冷却技术方案
#3、4机组滑参数停机、停炉快速冷却技术方案在机组故障情况下或机组大小修停机后，为使锅炉快速冷却达到放水条件和汽轮机快速冷却达到揭缸条件，缩短机组检修和消缺时间，特制订机组快速冷却技术措施：1、机组采用滑参数停机方式，在机组负荷降至60MW时，对应主蒸汽压力控制在4.5-5. 0MPa，主汽温度控制在450-460℃后，此时燃烧器运行方式为三、四层给粉机全停，一、二层给粉机投入运行。
继续降负荷至55MW，投入对角两支大油枪稳燃（小油量点火装置故障情况下或烧完煤粉停炉），继续降压、降温、降负荷，负荷降至“零”时，主汽压力控制在3.0MPa，主汽温度控制在300-320℃，然后打闸停机。
滑参数停机过程中，降压速度控制在0.05 MPa/min，降温速度控制在1.5℃/min。
时间1.5-2.0h2、如炉侧承压部件泄露需停机消缺，技术措施如下：2.1将锅炉汽包水位上至250-300mm，给水泵继续运行，炉侧开启定排门和汽包事故放水门放水，锅炉上水流量保持在50-60t/h对锅炉大量换水，换水期间始终保持汽包水位在250-300mm，监视汽包上下壁温差≯40℃，否则应减少换水量和减缓给水温度降低速率。
2.2机组滑参数停机期间，机侧按规程逐步降低除氧器水温，机组打闸停机后进一步降低除氧器水温至80-100℃，通过较低温度的给水对锅炉大量换水，缩短锅炉冷却时间。
2.3通过大量换水将汽包壁温降至170℃以下，汽包压力0.8 MPa以下，停运给水泵，立即对锅炉进行带压放水操作。
全开锅炉22组定排门、汽包事故放水门、给水管道所有放水门，尽可能缩短锅炉放水时间。
放水完毕，执行检修安全措施后立即通知检修开始工作。
2.4锅炉停止上水后，机侧立即对除氧器加热提高水温，在条件允许的情况下尽可能的提高除氧器水温，为检修工作结束后提高锅炉上水速度创造条件，同时缩短锅炉启动时间。
如炉侧检修工作需要做停运给水泵的安全措施时，更改安全措施如下：关闭给水泵出口门，通过给水再循环对除氧器进行加热；严密关闭锅炉给水主路、大小旁路的一二次电动门，保证在给水泵启动的情况下，锅炉不进水。
汽轮机快速冷却技术应用
汽轮机快速冷却技术应用设备技术部王卫东汽轮机快速冷却技术应用摘要：针对汽轮机停机后需加速冷却的问题，提出有效、快捷冷却汽轮机汽缸的快速冷却技术，以缩短检修工期及提高机组利用率。
关键词：汽轮机空气强制冷却措施0 引言现代高参数大容量机组汽缸外部都具有绝热性能良好的保温层。
加强汽缸保温对减少散热损失和减少汽缸各部分温差的效果十分明显，但在检修停机后自然冷却过程中，由于汽缸散热条件差、热容量大，温度下降很慢，需要很长的冷却时间。
一般采用自然冷却缸温到150℃以下，需6-7天时间（与机组容量、参数、保温条件及停机时汽缸温度水平等因素有关），与检修工期产生矛盾，使机组的可用率降低。
现代各电厂大多采用滑参数停机来降低停机时汽缸的温度水平。
但滑参数停机时控制主蒸汽、再热蒸汽温度较困难，有时汽温有较大波动，甚至发生汽轮机进水事故，另外，为控制降温速度在规定范围内，滑停时间较长，机组低负荷运行时间长，对经济运行和锅炉稳燃不利，为保证锅炉稳定燃烧需投用助燃油有时可达几十吨，滑参数停机只能使汽缸温度降低到一定水平，一般到300℃左右，停机后缸温还会回升，而从满负荷汽缸温度自然冷却到300℃所费时间只占整个自然冷却时间的20%左右，故滑参数停机并不能解决停机后长时间等待冷却的问题。
停机后采用必要的内冷却方式加速汽轮机的冷却，对缩短停机后的等待冷却时间十分有效。
神华阳光发电有限责任公司#5、＃6机（汽轮机型号：NZK135—13.2/535/535，东方汽轮机厂制造）停机后，高压内上缸温度降至300℃时，采取空气强制冷却汽轮机以加快汽轮机的冷却。
1 空气强制冷却为保证机组大、小修顺利进行，根据汽轮机运行状况，在必要的情况下，采用空气强制冷却汽轮机以加快机组的冷却。
强制冷却汽轮机的持续时间不超过26-28小时，高压汽缸的温度降到可以打开汽缸为止。
汽轮机停机后，为加快汽轮机冷却应采取以下措施：1.1 强制冷却的技术要求⑴强制冷却汽轮机持续时间一般不超过26-28小时。
汽轮机快冷系统的研究及优化改进方案
汽轮机快冷系统的研究及优化改进方案山西省晋中市 045400摘要：随着经济发展，电力需求日益增长，如何缩短检修工期增加单元机组的年利用小时数，成为电力发展研究方向之一。
从机组解网停运到满足停盘车、停润滑油的条件，通过自然冷却大概所需要的时间为5-6天，若采用技术手段进行快速冷却则该时间可缩短至1-2天，大大缩短了检修工期。
关键词：汽轮机快速冷却、快冷方式改进、节能降耗一、研究背景及意义随着经济发展，电力需求日益增长，如何缩短检修工期增加单元机组的年利用小时数，成为电力发展研究方向之一。
从机组解网停运到满足停盘车、停润滑油的条件，通过自然冷却大概所需要的时间为5-6天，若采用技术手段进行快速冷却则该时间可缩短至1-2天，大大缩短了检修工期。
而采用何种技术手段，通过何种方式，使用何种冷却介质就成为各发电单位考虑的主要问题。
二、汽轮机的几种快冷技术及其优缺点我国对汽轮机快冷技术的研究是从20世纪80年代开始的。
目前，汽轮机快速冷却基本采用蒸汽和空气两种冷却介质，主要冷却方式有蒸汽冷却、压缩空气冷却和抽真空冷却3种。
（1）蒸汽冷却：蒸汽冷却是单元机组通过停机过程中锅炉产生的过、再热蒸汽在一定程度上降低温度后经高中压主汽门、调门进入汽轮机高中压缸，以达到冷却汽轮机的作用，但蒸汽存在相变的特性，换热系数大，此操作对蒸汽的压力、温度有严格的限制，且要求冷却过程蒸汽参数必须保持稳定，对控制系统调节特性和操作员的技能提出了较高的要求。
（2）压缩空气冷却：压缩空气冷却是利用单元机组压缩空气系统的空气或专门设置的冷却系统的压缩空气，在符合温度、湿度、洁净度要求的条件下引入汽轮机高、中压缸冷却。
在停机初始阶段，压缩空气和金属温差大，为避免产生太大的热冲击，影响设备寿命甚至损害设备，系统需要配置压缩空气的专门加热装置，通过温度、流量的调整来减小热冲击，但此方法对加热装置工作的可靠性和保护配置有较高的要求，必须考虑加热装置突然故障停运的应急处置措施，此时，冷的压缩空气不能直接进入汽轮机，以免对设备造成冲击和损耗。
停机后汽轮机的快速冷却
用 快 冷 的 方 法 以及 需要 改进 的几 点 建 议 。 以 在机 组停 机 后 ， 理 操 作 、 制 汽轮 机 快速 冷却 系统 ， 保 设备 安 可 合 控 确
１ 汽 轮 机 快 冷 装 置 概 述
秦 电 ２ ０Ｍｗ 机组 快 冷装 置 因原设 备 老化 ， ０ 改 为扬 中华能 电力设 备有 限公 司生 产的汽 轮机快 速冷却 装 置 ，设备 主要 数据见 表 １ 。
表 １ １ ２号 机 组 快 冷 设 备 参 数 、
设 备 １号 机 ２号 机 型号 ＹＱＬ ９ —Ｉ１ ２ ＹＱＬ Ｉ１０ — ５ ｏ８ ． ０８ ． 。 ６ ０ ４ ０ 出 度 功率
Ｆａ ｔ ｃ ｌｎｇ ａ ｔ ｒ Ｓｈｕｔｉ ｗｎ ｏ ｅ ｓ — ｏｏ ｉ ｆ ｅ ｔｎｇ ｄｏ ｆ Ｓｔ ａｍ Ｔｕｒ ｎｅ ｂｉ
Ｗ ａ ｇ Ｂａ — ｉ Ｄｕ Ｐｅ ｇ ｎ ｏ ｒ ｎ， ｎ ａ
（ ｎ ｕ ｎ ｄ ｏ Ｐ ｗｅ ｎ ｒ ｔ ｎ Ｃｏ ｔ ． Ｑｉｈ ａ ｇ ａ ｏ ｒＧｅ ｅ ａ ｉ ．Ｌ ｄ ，Ｑｉ ｈ ａ ｇ ａ ６ ０ ３ ｏ ｎ ｕ ｎ ｄ ｏ ０ ６ ０ ，Ｃｈ ｎ ） ｉａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｒｅ ａ ｄｎｇ ｈ ｕ ｅ ｆ ｆ ｓ — ｏ ｌ ｕ ｉｓ ｆｅ ｓ ｔｉ ｇ ｏ ｆ ０ Ｍ Ｗ ａ ｄ ０ Ｍ Ｗ ｔ ａ ｓ ｒ ｃ ： ｇ ｒ ｉ ｔ ｅ ｓ ｏ ａ ｔｃ ｏ ｉ ｎｇ ｎ ｔ ａ ｔ ｒ ｈｕ ｔｎ ｄ ｗｎ ｏ ２ ０ ｎ ３ ０ ｓｅ ｍ
维普资讯
增 刊 ２ ２ ０ ０７
国产600MW机组汽轮机快速冷却技术的应用
国产600MW机组汽轮机快速冷却技术的应用随着能源需求的日益增长，汽轮机的快速冷却技术成为了提高电力生产效率的关键。
在众多的大型发电机组中，国产600MW机组汽轮机的快速冷却技术以其卓越的性能和稳定性受到了广泛的和应用。
一、快速冷却技术的重要性在传统的汽轮机冷却过程中，一般需要较长时间进行热交换，以逐步降低汽轮机的温度。
这种冷却方式不仅耗时，而且效率低下。
为了提高汽轮机的重启速度和运行效率，快速冷却技术应运而生。
二、国产600MW机组汽轮机快速冷却技术的特点国产600MW机组汽轮机的快速冷却技术具有以下特点：1、高效性：通过优化热交换器设计和使用高效的冷却介质，加快了热量的传递速度，从而大大缩短了冷却时间。
2、稳定性：在快速冷却过程中，能够保持汽轮机的稳定运行，避免因温度变化过大而引起的设备损坏或性能下降。
3、智能化：该技术利用先进的传感器和控制系统，实现了对汽轮机温度的实时监控和自动调节，确保了冷却过程的精确控制。
4、环保性：通过优化热回收系统，将部分热量回收再利用，降低了能源消耗，同时也减少了冷却过程中的环境污染。
三、应用领域与前景国产600MW机组汽轮机的快速冷却技术在以下领域具有广泛的应用前景：1、电力生产：在大型发电站中，快速冷却技术可应用于提高汽轮机的运行效率和稳定性，从而提高电力生产的效率。
2、工业生产：许多工业生产过程中都需要使用蒸汽轮机，快速冷却技术可以缩短设备的启动时间，提高生产效率。
3、新能源领域：在风力发电、太阳能发电等新能源领域，快速冷却技术可应用于电力储存和稳定输出，提高新能源的利用效率。
4、军用设施：在军事设施中，快速冷却技术可用于保障重要设备的稳定运行，确保军事任务的顺利进行。
四、结语国产600MW机组汽轮机的快速冷却技术以其高效、稳定、智能和环保的特点，为电力生产、工业生产和新能源等领域提供了强有力的支持。
随着科技的不断进步和能源结构的优化调整，我们有理由相信，这一技术将在未来的能源领域发挥更加重要的作用。
试析发电厂汽轮机组的快速冷却优化
试析发电厂汽轮机组的快速冷却优化电厂汽轮机停机后的快速冷却问题因其本身的重要性和带来的经济效益成为我国电力生产中亟待解决的课题。
本文笔者根据自己的工作实践，探讨了发电厂汽轮机组快速冷却优化。
标签：发电厂;汽轮机组;快速冷却随着电力工业的迅速发展，特别是近年来高参数大容量机组的不断投人运行。
由于机组容量大、参数高、尺寸大，且普遍采用硅酸钙、硅酸铝等优质保温材料，由此带来了机组停机后，自然冷却速度减慢，延长了机组检修开缸时间等问题。
下面笔者探讨了发电厂汽轮机组快速冷却优化。
一、发电厂汽轮机快速优化冷却系统的确定采用压缩空气作为冷却介质的快速冷却法，是一种较为安全方便的冷却法，根据压缩空气进气点的不同，可分为以下三种方式：（1）压缩空气顺流冷却高压缸，中压缸;（2）压缩空气逆流冷却高压缸，顺流冷却中压缸;（3）压缩空气逆流冷却高压缸，中压缸。
发电厂现在采用的第二个方案较多。
这种方式较其他方式更安全、更可靠。
实践证明，无论是滑参数停机还是额定参数停机，汽轮机的快冷过程中，关键是对高压缸的冷却。
由于高压缸是双层缸，在相同的冷却条件下，缸的冷却时间是中压缸的两倍以上，只要高压达到150℃，中压缸及低压缸必定提前于中压缸。
为了保证高中压缸温度的匹配，对高压缸重点冷却，热空气全部开出约30-40m3/ min。
中压缸的热空气，则根据高压缸调节级处的温度适当调节阀门的开度，阀门开度基本上处于10-20%状态。
二、汽轮机快速冷却方案方案设计本着系统简单、投资少、控制操作方便、调整灵活，既能达到快冷目的，又能保证设备安全的原则。
并能有效解决快冷中威胁设备安全的两大难题。
1、冷却汽源的选择以热空气为冷却介质时，在冷却过程中，最关键的步骤是控制好所需介质的流量和温度。
因为当控制了冷却介质的流量和温度，即可控制对流换热的热量，从而得到预期的冷却曲线。
又因为空气的换热系数小，则允许空气与流过的金属表面温差大。
也就是说，对温差的控制指标要求不严。
汽轮机停机快速冷却技术应用中的几个问题
汽轮机停机快速冷却技术应用中的几个问题
沈洵
【期刊名称】《能源技术》
【年(卷),期】2010(031)004
【摘要】根据生产实践,讨论了汽轮机停机快速冷却技术应用中的几个问题,包括快冷方式的选择、运行注意事项、经济效益和安全性等,指出顺流式空气冷却安全可靠,操作和控制方便,比较适合我国的电厂应用;机组采用快冷装置应尽量采用滑参数停机,当机组降低到一定温度后,方可投用快冷装置;论文还引用了文献,证明了采用快速冷却方式,只要操作合理,汽缸内壁的温差产生的热应力不会缩短汽轮机的使用寿命.通过估算表明,停机快速冷却技术的应用经济效益很可观.
【总页数】4页(P237-240)
【作者】沈洵
【作者单位】国核电力规划设计研究院,北京,100094
【正文语种】中文
【中图分类】TK267
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汽轮机快速冷却装置应用及相关问题研究
汽轮机快速冷却装置应用及相关问题研究
郭爱;喻江
【期刊名称】《军民两用技术与产品》
【年(卷),期】2017(000)012
【摘要】社会经济的进步拉动了电力工业的发展,汽轮机作为电力工业中的重要设备,其快速冷却装置的应用效果直接关系着汽轮机运行的热效率和安全性.但受到汽缸散热条件以及热容量等因素的影响,汽轮机的冷却时间较长,冷却效果并不明显.本文就汽轮机快速冷却装置应用及相关问题进行简要分析,以更好的提高汽轮机运行效率,仅供相关人员参考.
【总页数】1页(P84)
【作者】郭爱;喻江
【作者单位】福建福清核电有限公司,福清 350300;福建福清核电有限公司,福清350300
【正文语种】中文
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沈 洵: 汽轮机停机快速冷却技术应用中的几个问题
机, 并当机组降低到一定温度后, 例如高压缸第 1 级 金属温度及中压缸进口叶片环温度降至 400 e 以 下, 方可投 用快冷装置。在强制通风 冷却前, 汽 机 高、中压缸应充分排尽疏水并全面隔离, 防止因疏水 排放不尽或系统隔离不严, 使冷汽、冷水进入高、中 压缸出现局部温差过大, 温降速率过大现象。在第 1 次强制通风冷却前, 快冷系统应吹扫干净, 暖管工 作应充分, 并且只有压缩空气正常、流量正常, 方可 投用空气加热装置, 空气加热器出口温度应平稳降 低无突跳现象, 在空气加热器温度符合指标时才能 向汽轮机送气。在强制通风冷却过程中, 主机润滑 油系统、顶轴油系统及盘车装置、低压缸喷水系统和
表 1 快速冷却的条件和要求
高压缸第 1 级 金属温度/ e
温降/ ( K # h- 1)
热空气与金属温差 /e
300~ 400 200~ 300 150~ 200
<5 6~ 8 8~ 10
< 50 < 80 < 100
3 投入成本和经济效益
两台 660 MW 机组按每年两次检修计算, 采用
压缩空气快冷装置后, 保守估计每次停机可减少检 修时间 4 天, 机组每年可多发电量 12 672 万 kWh, 上网 电价按 0. 283 元/ kW h 计算, 可增 加产 值约 3 585. 5 万元, 扣除 发电 支出 的成本 ( 按成 本电 价 0. 201 元/ kWh计算) 2 547 万元, 仍有 1 038 万元的 收益。另一方面, 快冷装置的运 行费用很低, 两台 660 MW 汽轮机共用一套快冷装置总投资约 50 万 元( 详细费用见表 2) ; 两台立式电加热器总功率为 240 kW, 每年消耗电量仅为 23 040 kWh, 压缩空气 的耗能更少, 投入少产出大, 经济收益非常大。
循环水系统应始终保持正常运行, 其中任一系统退 出运行都应马上停止强制冷却, 直到恢复正常后方 可进行。在快速冷却过程中, 还应定期给汽水分离 器, 分汽箱、空 压机储气罐的放水 和定期清理过 滤 器, 防止油、水杂质进入 汽缸。在快速冷却过程中 一旦发生空压机停运或压缩空气中断, 立即停用空 气加热装置, 若发现空气加热器失电不能控温时, 应 关闭气源防止向汽轮机送冷空气。
快速冷却的条件和要求见表 1。投入汽轮机快 冷后, 刚开始送气应尽量采用小温差、小流量方式, 然后逐步加大流量。冷却过程中严格控制汽缸进气
温度与通风量; 原则上每调整 1 次稳定 30 min, 等 到各种参数不变或变化不大时进行下一次调正。当
高、中压缸进气导流管壁温度在 100 e 左右、高压缸 第 1 级金属温度降 200 e 以下时可增大通风量, 改 电加热器串联运行为并联运行。当高压缸第 1 级金 属壁温度、中压缸 1 号静叶持环温度达到 150 e 以 下且无明显回升后可以结束强制通风冷却, 关闭进 气阀门再继续盘车 30 min, 各点温度如无回升则可 停盘车, 完成冷却过程进入后续的检修阶段。整个 强制通风冷却过程要监视机组的绝对膨胀量、胀差、 转子偏心、轴向位移等[ 1] 。
关键词: 汽轮机; 快速冷却
中图分类号: TK267
文献标志码: B
文章编号: 100527439( 2010) 0420237204
Several Issues of the Deployment of the Turbine Fast2cooling Technology
SHEN Xun ( State Nuclear Elect ric Power Planning Design & R esear ch Institute, Beijing 100094, China)
表 2 汽 轮机快冷装置费用表
名称
费用估算/ 万元
备注
汽轮机快冷装置
阀门 管道及管件
保温 总计
25
11 8. 5
3 47. 5
含 1 台油水 分离空气 过滤 器, 2 台 立 式 电 加 热器, 集气联箱
高中压缸导 汽疏水及 高压内缸疏水用
包括保温材料及铝板
选择、运行注意事项、经济效益和安全性等, 指出顺流式空气冷却安全可靠, 操作和控制方便, 比较
适合我国的电厂应用; 机组采用快冷装置应尽量采用滑参数停机, 当机组降低到一定温度后, 方可
投用快冷装置; 论文还引用了文献, 证明了采用快速冷却方式, 只要操作合理, 汽缸内壁的温差产生
的热应力不会缩短汽轮机的使用寿命。通过估算表明, 停机快速冷却技术的应用经济效益很可观。
顺流方式和逆流方式 快速冷却方式 各有优缺 点, 但因顺流冷却采用的是全周进汽, 高温段有金属 测点可供监视, 较逆流冷却的温度控制直观性好, 现 在电厂较多采用顺流冷却。
2 运行注意事项
以空气为冷却介质的顺流冷却高中压缸的快冷 装置, 是目前工程中使用较多的快冷装置, 因此本文 以哈尔滨北方电力开发有限公司生产的产品为例, 根据实际应用的经验讨论运行注意事项, 该系统流 程图见图 1。
空气在冷却过程中不发生相变, 没有汽轮机进 水的问题, 比热容和放热系数也比过热蒸汽小得多, 虽然在应用中冷却速度要比蒸汽慢, 但也因此容易 调节。由于空气冷却比较安全可靠, 操作和控制也 比较方便, 因此目前在我国的电厂应用得也比较多。 1. 2 流动方向
采用顺流冷却, 汽轮机的高中压缸中的冷却空 气流动方向与工质蒸汽相同, 并在高中压缸中吸热 膨胀, 气缸的排气压力低, 盘车功率较小。采用逆流 冷却, 冷却空气在中压缸中顺流流动, 但在高压缸中 的流动方向与工质蒸汽相反, 冷却空气在气缸冷却 过程中吸热, 但在逆流流动中受到压缩, 因而从高压 缸流出的空气压力高、温度高, 盘 车需要的功率 较 大。由于逆流冷却的空气从高压缸排汽口进入, 因
此要求的冷却空气进气温度较顺流方式低, 消耗的 电加热器功率也小。顺流冷却时压缩空气自高温区 引入, 引起热冲击的可能性要比逆流冷却大, 尤其是 主蒸汽管正对疏水管口处及疏水管根部对热冲击更 加敏感。同时, 由于顺流进入的冷却空气为层流流 动, 而逆流进入的冷却空气为紊流流动, 故逆流冷却 的换热系数要大于顺流冷却的换热系数, 冷却速度 要快些。另外, 由于逆流冷却是空气被压缩的过程, 因而冷却空气在汽轮机内流动的阻力较大, 高排逆 止门漏气量较大。
蒸汽具有较大的比热容和放热系数, 采用低温、 低压蒸汽冷却汽轮机, 可以获得较高的冷却速度, 因 此是一种很好的冷却介质。但是, 蒸汽在机组的冷 却过程中可能会产生冷凝水导致汽轮机进水, 因此
# 237 #
沈 洵: 汽轮机停机快速冷却技术应用中的几个问题
为了避免产生冷凝水, 冷却蒸汽要求始终具有一定 的过热温度。过热度必须合适: 过大可能对汽轮机 产生热冲击, 也会带来损失能量; 太小不易控制冷却 过程; 一般过热温度取 50 e 以上。另外, 蒸汽的比 热容大和放热系数较大, 很难根据不同的冷却阶段 及时调整参数, 造成设备的局部因温降过快产生很 大的热应力, 对机组寿命产生不利影响。
Abstr act: Accoding to pr oduction practice, This art icle discusses several issues of ra pid cooling down the tur bine , including the choice of fast2cooling mode, operation notes, economic and secur ity. And it points out that air down flow cooling is safe, reliable and easy to operate. The unit should be shut down by sliding par amater when using fast2cooling device. T he fast2cooling device could be cast until the tur bine. s temperature would fall down to an established temper ature. T he paper also quotes in the literatur e to improve that the thermal stress forming by the temper atur e difference of the cylinder wall will not reduce the ser vice life of the steam turbine as long as the operation is reasonable. Estimations show that the deployment of the technology could produce considerable economic benefits.
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中压缸。高压缸的进气主要有高压内缸疏水、外缸 疏水、调节级疏水, 高压导汽管疏水和一段抽汽管疏 水, 另外还有一路位于高压缸上部进汽侧平衡孔进 入高压缸内外缸夹层; 高压缸的排气主要通过高压 缸上部排汽侧平衡孔加装的向空排气阀和冷再疏水 管排出。中压缸的进气主要有中压导汽管疏水和中 压外缸疏水; 排气主要是通过低压缸人孔门排出, 各 分路进气均有两道截止阀控制, 快冷装置投入时一 道门全开, 二道门调整控制进气量。
Keywords: steam turbine; fast增大和优质保温材料
的采用, 现代的发电机组的保温性能得到很大的改 善, 运行热效率和安全性也有了很大提高。不过机 组保温性能提高后检修停机的等待冷却时间就会增
加, 根据经验一般 600 MW 机组正常滑参数停机, 第一级金属温度由 300~ 280 e 自然冷却到 150 e 时需 180 h 左右( 约一周时间) ; 如果遇到机组事故 停机, 高压缸第一级金属温度在 480 e 以上, 需要冷 却的时间还会更长。机组停机后自然冷却时间的延 长将使机组检修的工期延长, 机组可用系数也就会 降低, 影响电厂的经济效益。汽轮机停机后采用强 制冷却可以大大减少冷却时间, 例如第一级金属温 度从 300 e 降到 150 e 所需时间大约只有 40 h。另 外, 机组的调试、试验需要反复启停, 缩短停机后的