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发电厂汽轮机启动操作及注意事项

发布于：2022-12-08 14:30:08 来自：电气工程/电气工程原创版块 [复制转发]

知识点：汽轮发电机组启动

汽轮机启动过程中，各部件间的温差、热应力、热变形大。汽轮机多数事故是发生在启动时刻。不正确的暖机工况，值班人员的误操作以及设备本身某些结构存在缺陷都可能造成事故，即使在当时没有形成直接事故，但由此产生的后果还将在以后的生产中造成不良影响。所以汽轮机的启动是电厂重大操作之一。

汽轮机禁止启动的条件

1、任一安全保护装置或系统失灵

由于汽轮发电机组是在高速旋转的同时又处于高温高压的状态下运行，因此预防机组出现危险的离心力、热应力和热变形以及确保在出现紧急情况时，安全保护装置或系统能及时动作，迅速停机，避免造成设备损坏等事故。

2、汽轮机调速系统在机组空负荷时不能维持运行或甩负荷后转速无法控制

汽轮机调速系统作为安全、稳定运行的保证机构之一，在外界负荷变化时，应能及时地调节汽轮机的功率以满足用户用电量的需要，同时保证汽轮发电机组的工作转速在正常容许范围之内。

3、主汽阀、调节阀和抽汽逆止阀卡涩或不严

主汽阀、调节阀和抽汽逆止阀卡涩或不严，将严重影响汽轮机的安全运行，调节阀不能根据需要及时调节汽轮机功率，同时在机组故障或紧急情况时不能完全切断进汽，无法保证汽轮发电机组安全停运。

4、盘车时听到清楚的金属摩擦声、盘车电流明显增大度摆动

在盘车时发出金属摩擦声时，严禁启动汽轮机。因为金属摩擦声很可能是由汽轮机内部动静部分摩擦所产生，若强行启动将会导致摩擦加剧，损坏汽轮机内部构件。

5、油质不合格、轴承进油温度低于35℃或回油温度高于65℃、油箱油位在最低报警油位以下

油质不合格，将影响汽轮机的调节保安系统，有可能造成自动主汽门及调门的卡涩。为保证润滑油在轴瓦中建立正常的油膜需维持油温40～45C。若油温过低，油的黏度增大，会使油膜过厚，承载力下降，工作不稳定。若油温过高，油黏度降低，难以建立油膜，起不到润滑作用。

6、主要仪表（如测速表、振动、轴向位移等的传感器、调节及润滑油压、冷油器出口油温、轴承回油温度、新蒸汽压力温度、凝汽器真空等的显示仪表、测汽缸金属温度的热电偶及显示仪表）失灵

汽轮机在启动和运行过程中数据监测至关重要，运行人员根据仪表的数据判断汽轮机的工况并作出相应的调整任何一项数据的缺失都是汽轮机安全启动和稳定运行的重大隐患。

7、油系统故障或盘车装置失灵

油系统向机组各轴承供油，起到润滑和冷却轴承作用，同时还供给调节系统和保护装置稳定充足的压力油，所以油系统故障时，严禁启动汽轮机。汽轮机盘车是为了停机后使转子连续转动或定期转动以便消除转子的热弯曲度防止变形，同时在汽轮机冲转时，可减少转子的惰性，减少叶片的冲击力。在汽轮机启动前盘车还可检查汽轮机内部动静之间是否有摩擦及润滑系统工作是否正常。

8、汽轮机进水

汽轮机在启动前进水，很可能引起水冲击，损坏叶片和推力轴承，同时在高温蒸汽进入汽缸后，会导致两部分金属温升速度不同，产生较大热应力，引起汽轮机内部膨胀不均匀所以，无论是汽轮机启动前还是运行中，都严禁带水。

9、汽轮机本体保温不完善

由于汽缸保温不全，启动过程中可能会造成汽缸温度分布不均匀且偏低，从而影响汽缸的充分膨胀，使汽轮机胀差增大，造成动静部分摩擦，损坏内部构件。

10、电厂其他配套设备或系统工作失常

汽轮机是一个连续的循环系统，需要相关的配套设备和辅助系统的正常运行才能正常启动和工作。

汽轮机启动前的保护试验

为保证汽轮机的正常运行和在事故状态下能紧急安全地停运，防止设备损坏，在汽轮机启动前需确保各项联锁和保护动作正常。主要保护试验有汽轮机主保护ETS试验、机电联锁试验和辅机联锁试验，辅机联锁试验包括凝结水泵联锁、真空泵联锁以及三台油泵的低油压联锁保护等。

1.汽轮机启动方式概述

汽轮机的启动过程就是将转子由静止或盘车状态加速至额定转速并带负荷至正常运行的过程，根据不同的机组和不同的情况，汽轮机的启动有不同的方式。按照启动过程的新蒸汽参数可分为滑参数启动和额定参数启动。按照启动前汽缸温度水平可分为冷态启动和热态启动。

2.滑参数启动

锅炉与汽轮发电机组同时启动，锅炉点火升压的同时，汽轮机利用锅炉的低参数过热蒸汽进行暖机升速、带负荷。由于汽轮发电机组是在汽温、汽压等参数不断变化的情况下启动暖机、升速、并网和承接少量负荷的，故称为滑参数启动滑参数启动要求司炉人员严格控制、精细调整锅炉负荷，保证新蒸汽的升温和升压速度符合汽机启动的参数要求，以防止新蒸汽参数突变造成汽轮机金属温升不均匀或者过快导致胀差过大。

滑参数启动的优点有:

（1）滑参数启动使汽轮机启动和锅炉启动同步进行，因而大大缩短了启动时间。使用锅炉启动初期的低参数蒸汽来暖机、升速和带部分负荷，减少了热能损失和汽水损失。

（2）滑参数启动中，金属加热过程是在低参数下进行的，且冲转、升速是全周进汽，因此加热较均匀，金属温升速度比较容易控制。

（3）滑参数启动时，锅炉的启动要满足汽轮机暖机升速的要求，锅炉可用调节燃烧强度（即控制进炉燃料量）来控制启动工况。滑参数启动时，因蒸汽的容积流量大，对改善水循环和汽包上下壁温差有利。，

3.额定参数启动

当主蒸汽压力、温度达到额定参数时，开始对汽轮机冲转。该启动方式主蒸汽参数较稳定易调整，比较适用于一些母管制机组，但要控制好暖管、暖机的各项操作，防止高温高压蒸汽对汽轮机金属产生较大热冲击。

4.冷态启动

各厂家机组对汽轮机启动方式的划分方法并不相同。一般汽轮机启动前，以上汽缸调节级内壁温度150℃为界，小于150℃为冷态启动，大于150℃为热态启动。冷态启动是指大修后或停机时间超过72h以上的启动冷态启动的蒸汽温度为300℃。在30年的使用寿命内，允许冷态启动次数200次。冷态启动时间原则上为120min，其冲转时间为60min。

5.热态启动

热态启动时，汽轮机各部分已经充分膨胀，大大短了暖机时间。停机时间在12h以内再启动或者前汽缸复速级处上缸壁温在300℃以上，下缸壁温在250℃以上为热态方式启动。

汽轮机冷态启动

汽轮机启动前，需确认检修工作已结束，所有检修工作票已结票，相关安措已恢复。运行人员做好启动前的各项准备工作，根据机组启动方式的要求，填写操作票。

汽轮机冷态启动应先抽真空再送轴封汽，有利于快速建立真空，缩短启机时间。冷态启动要充分、均匀暖机，保证转子、汽缸等部件充分膨胀，尽量减少振动与胀差。

1.循环水系统的启动

将循环出口电动门切至就地微开（为防止循环水泵启动时过流），启动循环水泵将循环管路和凝汽器注水，待凝汽器水室排空气门有连续均匀的水排出时关闭，当冷却塔已见回水时缓慢将循环水泵出口电动门全开并切至远方，投入自动。检查循环水泵运行正常，出口压力正常，冷却塔回水正常。根据循环水温变化及时投运机力冷却塔风机，保证循环水温度正常。

2.油系统的启动

在汽轮机启动前两小时，油品质经化验合格，将油系统管路上阀门按规程或操作票要求执行，启动交流辅助油泵进行油循环，检查交流辅助油泵运行正常，出口压力正常，主油泵进口压力正常。根据油温变化及时投用冷油器，保证油温在40～45℃。摇测盘车电机绝缘合格，送电后切至远方控制，手动逆时针旋动盘车电机顶部手轮将盘车齿轮啮合，远方启动盘车，检查汽轮机大轴转动正常，无异音。

3.凝结水系统的启动

检查确认凝汽器A、B两侧循环水正常，检查凝结水泵出口电动门为自动，启动凝结水泵，检查凝结水泵运行正常，出口压力正常。调节凝结水再循环调门开度，凝结水打再循环。根据凝汽器液位变化及时调整补水门或放水门，保证凝汽器液位正常。

4.抽真空系统的启动

确认真空泵出口电动门在自动状态，启动真空泵检查泵运行正常，泵出口压力正常，凝汽器真空缓慢上升。

5.暖箱暖管

暖箱即预热均压箱，以新蒸汽或者二旁加热蒸汽加热均压箱，在暖箱前确认均压箱至前、后轴封供汽隔离门在关闭状态，均压箱疏水门开启。将均压箱及进汽管道充分疏水，防止积水被带入轴封或汽轮机内部。

暖管即先将主蒸汽管道预热至汽轮机电动主汽门前，沿途充分疏水。检查确认汽轮机自动主汽门和调门在关闭状态，确认汽轮机本体疏水已开启，缓慢开启电动主汽门的旁路门，待主汽门后蒸汽温度上升后，缓慢开启电动主汽门，暖管至自动主汽门前，然后通过热传递预热导汽管。

6.建立轴封

当均压箱经暖箱后，温度达到150C以上时，调整均压箱压力至0.07MPa左右，打开均压箱至前、后轴封供汽管的疏水门，缓慢微开前轴封供汽隔离门，一方面充分疏水，一方面预热汽封构件，继续开启前轴封供汽隔离门至前轴封有适量蒸汽冒出。以相同方法投入后轴封供汽，待充分疏水后关闭前、后轴封供汽管疏水门。根据均压箱压力变化及时调整保持均压箱压力，保持均压箱压力在0.05MPa左右。

7.汽轮机冲转准备

检查汽轮机主蒸汽管暖管是否充分，全面检查汽轮机启动前各参数应具备的条件是否达到:

（1）主蒸汽品质合格；

（2）主汽压3.8MPa；

（3）主汽温度300℃以上；

（4）油温在35℃以上；

（5）调速油压1.0MPa；

（6）润滑油压0.08～0.12MPa；

（7）油箱油位正常；

（8）真空-70kPa以上；

（9）热工ETS保护除低真空保护外，其余正常投入；

（10）危急保安器合上，安全油压已建立，自动主汽门全开。

8.汽轮机冲转

冷态启动时间分配如下图：

（1）确认冲转条件已满足，就地将危急遮断器复位拉手拉出进行复位，在DEH上点击“挂闸”按钮，自动主汽门自动打开。

（2）在DEH上设定目标转速为400r/min，以200r/min的升速率将汽轮机转速升至400r

min，并停留400r/min暖机8min，现场检查有无异常，利用听针监听汽轮机内部有无异音，

监视并记录汽轮机本体各参数:振动、胀差热膨胀、轴向位移、上、下汽缸温度、各轴承

瓦温及回油温度。

（3）检查无异常，暖机时间到，设定目标转速为1200r/min，以80r/min的升速率将汽轮机转速升至1200r/min，并停留15min暖机。中速暖机阶段，继续现场检查和监听汽轮机内部声音，继续监视并记录汽轮机本体各参数。

（4）检查无异常，暖机时间到，设定目标汽轮机转速为2500r/min，以260r/min的升速率将汽轮机转速升至2500r/min。当通过临界转速（1690r/min）时系统会自动加大升速率至400r/min，快速通过临界转速后升速率自动恢复，监视汽轮机振动值最高不超过0.05mm，在2500r/min停留10min暖机，继续现场检查和监听汽轮机内部声音，继续监视并记录汽轮机本体各参数。

（5）检查无异常，暖机时间到，设定目标汽轮机转速为3000/min，以50r/min的升速率将汽轮机转速升至300r/min。升速过程中应注意主油泵和交流辅助油泵的切换，汽轮机转速升至2850r/min后，主油泵的出口油压应超过1MPa，为防止交流辅助油泵憋压运行，在汽轮机转速稳定在3000r/min后应停止交流辅助油泵运行，为防止因逆止门卡涩引起油泵倒转，导致整个油系统油压急剧下降，故停运交流辅助油泵时应先关闭泵出口门，待泵完全停运后缓慢打开出口门。

9.汽轮发电机组并网及带负荷

（1）定速后对机组进行全面检查，检查无异常后按照电气规定进行各项试验。试验合格后，及时并网带负荷。除非特殊情况，机组不允许在空负荷下长时间运行。

（2）机组并网后，按冷态启动曲线将负荷升至1MW，在该负荷下停留10min进行低负荷暖机，对机组进行全面检查，检查无异常后以0.5MW/min负荷提升率将负荷升至2MW处进行暖机，直到下汽缸测点温度超过290～300℃时，再以MW/min的负荷提升率将负荷升至12MW，停留8min，仍以1MW//min的速度增负荷至30MW

（3）当电负荷达到8MW后，准备接带热负荷，其方法如下:

a.带热负荷时，抽汽口压力升高速度控制在0049MPa/min当抽汽口压力达到要求，即可逐渐打开抽汽阀门向外供汽。

b.当汽轮机调整抽汽与其他汽源并列运行时应调整使抽汽压力高出送入管路压力0.029Mpa，方可开启抽汽阀门向外供汽。

c.当汽轮机尚未向外供汽却已带较大的电负荷，致使抽汽口压力已高出所要求的供汽压力，则应先减少电负荷，使抽汽口压力低于所要求的供汽压力0.049MPa，然后按前述步骤操作，接带热负荷。

10.注意事项

（1）机组启动过程中，特别是新安装机组或大修后机组的首次启动，凝结水必须经化验合格后方能回收至除氧器。

（2）在整个启动过程中，要及时调整凝汽器与除氧器的水位

（3）机组负荷大于额定负荷的25％时，可以关闭汽缸疏水。

（4）抽汽量的增加速度不得大于5t/min

（5）电负荷和热负荷不允许同时增加。

（6）减负荷和加负荷的速度一样。

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