国产亚临界600MW汽轮机安全快速启动

国产亚临界600MW汽轮机安全快速启动摘要：主要分析了国产亚临界600MW汽轮机在快速启动中的注意事项，跳闸后的完整操作，合理检查，抓住重点，掌握参数，稳步冲转，快速并网。

合理疏水，合理控制主蒸汽温度和再热蒸汽温度，选择合适的主蒸汽压力，充分暖机，避免各轴瓦的大幅振动。

以及在启动中容易发生的问题，比如对减温水波动大、汽包水位不易调整、挂闸时机不好掌握等问题采取措施合理避免。

对操作过程中的步序及要领进行了详细的分析。

并对汽轮机并网后到升负荷过程中的胀差变化进行了分析。

关键词：极热态启动安全该厂的汽轮机组为哈尔滨汽轮机厂生产的亚临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、间接空冷凝汽式汽轮机，机组型号为NJK600-16.7/538/538型。

600MW汽轮机安全快速启动主要就是说极热态启动，需要快速判断跳闸原因，如果不影响启动，比如发生煤粉锅炉掉焦灭火导致汽轮机跳闸、电气保护误动导致汽轮机跳闸、主机润滑油和控制油保护误动导致汽轮机跳闸等等则汇报相关领导后，马上组织启动。

极热态启动规定：汽轮机第一级金属温度≥420℃，停机1h以内。

1 跳闸后的操作1.1 检查机组厂用电切换是否正常机组跳闸后迅速检查厂用电是否切换为启备变接带。

若厂用电没有正常切换，应立即到就地检查启备变、10kV、3kV高压侧开关是否正常，就地检查无异常后手动将厂用电切换为启备变带。

1.2 检查主机润滑油、密封油系统运行正常检查主机交流润滑油泵、氢密封油备用泵联启，润滑油母管压力不小于0.23MPa，顶轴油泵子回路投入；检查空、氢侧密封交流密封油泵运行正常，空侧密封油主差压阀调节正常，油氢差压±84KPa。

如油系统交流油泵没有联启或者运行不正常，应立即手动启动直流油泵运行，并立即通知设备部相关专业人员处理。

1.3 保证汽包水位1)检查高、低旁路是否为100%开度，如高低旁全开应将旁路解除自动，手动关小高低旁，维持主汽压力为机组跳闸前的压力。

2)锅炉灭火后汽包压力较高，上水困难，此时给水泵运行工况较为恶劣，应注意防止给水泵出工作区跳泵。

上水过程中适当开大旁路，利用旁路控制主汽压力，使其缓慢下降，减缓上水困难，同时注意监视给水流量的变化。

当给水流量开始减小，汽包水位开始回升时，选择一台电泵解除自动，手动减小其出力列备或停运。

3)灭火后炉内温度下降较快，使得汽包水位迅速下降，此时上水量过大容易引起汽包水位过调，因此上水过程中要兼顾汽包压力和水位的控制，防止汽包压力下降过快，且给水量大引起的汽包水位过高。

汽包水位高降不下来，锅炉主保护MFT就无法复位，将直接影响锅炉点火时间。

1.4 保证凝结水系统运行正常1)检查凝泵运行是否正常，凝结水流量应大于凝泵最小流量。

2)及时复位凝结水画面上的报警。

重点检查凝泵最小流量调阀、除氧器上水调阀自动调节是否正常，如不正常应快速复位报警，并解为手动调整。

3)检查凝汽器水位是否在正常范围内，因为汽轮机跳闸后大量蒸汽不再做功，而是通过高低旁进入凝汽器，所以凝汽器水位会升高。

如水位大于1100mm且还有上升趋势时，应开启低加出口排污电动门，把水排至地沟，降低凝汽器水位。

1.5 保证除氧器水位及压力1.5.1 除氧器水位控制除氧器上水调阀逻辑控制中取主汽流量做为前馈，机组跳闸后调阀会先快速关闭，而后再根据除氧器水位进行调节。

此时，应该注意调阀的自动动作情况，必要时及时解除自动，手动控制除氧器水位至正常值后，再将其投入自动运行。

1.5.2 除氧器压力机组跳闸后四抽供除氧器电动门保护关闭，除氧器汽源切换为辅汽。

此时应检查辅汽供除氧器调阀是否开启，必要时手动开启，维持除氧器压力不低0.2MPa。

除氧器压力恢复正常后，将除氧器压力设定值修改为当前值或稍高于当前值，然后将辅汽供除氧器调阀投自动。

2 机组启动2.1 锅炉点火汽包水位正常，锅炉灭火原因清楚后，应立即进行锅炉点火。

1)联系热工检修人员复位锅炉主保护MFT，投入炉前油循环。

2)快速增加炉负荷，逐渐投入6～8支油枪，以保证汽温平稳回升。

启动一次风机、快速起磨。

保证蒸汽参数符合冲转要求。

2.2 汽温调整1)点火后炉侧燃烧与旁路配合，确保主汽压力和主、再热汽温平稳上升。

2)控制烟气联合挡板得当，平衡主再热汽温上升速度。

以再热器侧为例，灭火后开始开度为100%，当主汽流量为600t/h时,开度30%。

3)减温水调节。

(1)通过保持给水母管与汽包压力之间压差恒定，使减温水控制特性良好。

发挥一级减温水的粗调作用，一级减温水较大，控制屏过后汽温较为稳定，可避免汽温大幅度波动。

(2)保持较大的主汽流量和较高的主汽压力。

主汽压力较高，其过热部分的吸热量将增大，汽温升降容易控制；主汽流量大，有利于减温水控制，汽温不容易过调。

2.3 冲转参数的选择合理控制冲转前参数，确保冲转、并网、带负荷过程不出现汽机高中压缸涨差增大、轴振大、上下缸温差增大等现象。

(1)机组极热态启动，汽机调节级后金属温度一般在470℃以上，为避免冲转蒸汽温度过低造成汽机转子和汽缸温度快速下降引起的胀差过大，要求冲转蒸汽温度大于调节级后金属温度35℃以上，且有至少50℃以上的过热度。

冲转参数选择如表1所示。

(2)主汽压力也不能过高。

主汽压力过高，则高压缸进汽量少，调门开度小，在汽机冲转过程及定速过程中会造成高压缸排汽温度高、汽缸上下壁温差增大。

在进汽量小的情况下，汽缸上壁温度增加的速度远远大于下壁温度的增加。

所以在保证冲转蒸汽温度平稳上升的同时，应该尽量降低冲转蒸汽压力。

(3)冲转时机的掌握。

汽机停机后，进入惰走，在真空状态下，一般不大于60min。

所以机组跳闸后应迅速恢复，尽力在转速未到零前，进行冲转。

在冲转时应避开汽机临界区。

（转速在682～850rpm 和1152～1864rpm及2000～2180rpm）机组热态、极热态启动，要求汽机惰走转速在600～100rpm的范围内挂闸。

如果转速到零，进入盘车状态，则必须连续盘车2～4 小时。

从机组跳闸到再次冲转，时间最多只有50min。

因此，启动过程的所有操作必须迅速、果断、有效，否则就会延误冲转时机。

2.4 挂闸导致汽机跳闸的原因总结起来有两个：一个是汽机危急保安装置动作后保安油压消失，薄膜阀动作后将控制油母管内的抗燃油排泄掉，所有主汽门、调门关闭；另外一个是AST电磁阀跳闸，AST电磁阀开启后直接将抗燃油排掉引起所有主汽门、调门关闭。

远方挂闸的作用就是复位危急保安机构，即汽机数字电液控制系统通过控制安装在汽轮机前箱附近的板式气动挂闸电磁阀使得保安油压重新建立起来。

2.5 冲转1)确认汽机高中压缸涨差的变化趋势，通过比较图1和图2，可以知道，汽机刚跳闸时，由于蒸汽的加热，使高中压缸涨差会先变大，后慢慢变小；汽机挂闸时，高中压缸涨差会先变小，然后随着蒸汽参数的升高，趋于平稳。

所以冲转过程，要重点监视高中压缸涨差，如果高中压缸涨差变化趋势异常，就应该重点检查滑销系统，防止卡涩。

2)在DEH画面设定目标转速：3000rpm；设定升速率：100rpm/min。

汽机冲转。

为保证汽机安全通过临界区，当实际转速在682～850rpm和1152～1864rpm及2000～2180rpm时，升速率自动设置为300rpm/min。

当转速到达2150rpm时，中压调门全部打开；当转速超过2900rpm 时，程序自动将升速率降低为60rpm/min，使得3000rpm定速时转速更稳定。

3)合理控制高低旁，监视高压缸排汽温度。

冲转时，一般高旁开度30%左右，低旁要保持较大的开度，90%左右。

高排压力小于高旁压力时，高排逆止门顶不开，高压缸排汽会通过高排冷却蒸汽阀进入凝汽器。

4)升速至2450rpm进行短暂停留，汽机振动，轴瓦温度正常后，即刻升速3000rpm。

3000rpm后，进行短暂停留，汽机振动及轴瓦温度正常后，即可并网。

2.6 快速并网机组冲到3000rpm，检查一切正常后，应立即并网。

推迟并网可能造成的后果是：汽机上下缸温差增大，导致胀差增大，轴振增大；高压缸排汽温度升高导致汽机保护跳闸。

所以，定速后一定要快速并网，增大汽机进汽量，使得汽机转子及缸体得到均匀的加热。

2.7 并网后发电机并网后，汽机数字电液调节系统在现有主汽调阀阀位参考值上加3%，这个开度对应于3%的初负荷，初负荷的实际大小决定于当时主蒸汽压力，因此引入了主蒸汽压力进行修正，即主蒸汽压力较高时阀门开度小，反之则较大。

并网前输入的目标值为转速，并网后根据控制回路投/切分别为负荷、阀位。

并网前输入的变化率为转速，并网后根据控制回路投/切分别为负荷、阀位。

3 机组启动过程中的注意事项（1）汽温调整是保证汽机能否再次冲转的关键所在。

汽温调整一定要结合加强燃烧、旁路控制、减温水调节三个方面，缺一不可。

快速加强燃烧可以使得蒸汽温度快速回升；通过旁路控制蒸汽压力可以减缓蒸汽温度的下降速度，同时适当增加主汽流量也可以减少汽温控制的难度；通过减温水的调节，保证蒸汽温度平稳上升。

切忌蒸汽温度大起大落。

（2）汽机跳闸后，一定要保证汽机本体及主、再热蒸汽管道疏水气动门开启，且就地检查所有疏水手动门在开启状态。

（3）各抽汽管道疏水气动门在汽机跳闸保护持开启10min后，将抽汽疏水子回路解除自动，手动关闭抽汽逆止门前疏水气动门。

防止有冷气从上述疏水气动门返至高中压缸，造成上下缸温差增大。

在汽机冲转前再将抽汽疏水子回路投自动。

4 结语综上所述，所有的操作，都是为了让汽轮机的转子和汽缸充分、均匀的受热。

只有它们膨胀的相互协调，差距不大，就能避免各轴瓦的振动突增。

主要是涨差的变化，一般的规律是，冲转初期，先减小，甚至变负，因为转子质量小，受热变化快；然后涨差会慢慢增大，然后随着负荷的增加，涨差会慢慢变小，趋于平稳。

如果在操作过程中，发现涨差变化的太快，则应适当放慢升负荷，让汽缸膨胀的速度赶上转子膨胀的速度。

直到涨差回头以后，就可以放心大胆的升负荷了。

参考文献[1] 王国清.火力发电职业技能培训教材汽轮机设备运行[M].北京：中国电力出版社，2005.[2] 成刚.火力发电职业技能培训教材发电厂集控运行[M].北京：中国电力出版社，2005.。