k—320—23.5—4型超臨界汽輪機啟動特點及分析

1、 p起，· 啟／ √ 絞一1 9 9 4年 第 4 期 K一 3 2 0 — 2 3 ． 5 — 4 型超1 艋界汽輪機 啟 動 特 點 及 分 析 江 蘇 省 電 力 試 驗 研 究 所 李 慶 功砷 華 能南 京 電廠二 臺 K 一 3 2 _ 一 2 3 ． 5 — 4 型 超 臨界 汽輪機 ， 系烏克蘭哈爾科夫 汽輪 機廠制 造 ， 為單 軸三 缸 二排 汽 ， 一次 中間 再熱式 汽 輪 機 ， 設(shè) 九級 非調(diào) 整

2、抽 汽． 。 該 機 額 定 功率 3 2 0 MW ， 主汽參 數(shù) 2 3 ． S MP a ／ 5 4 0 ℃ ， 再 熱汽 參數(shù) 3 ． 6 9 MP a ／ 5 4 0 “ C。啟動旁路 為 3 O容 量 ， 按 一級 大旁路 布置 ， 中聯(lián)門 前設(shè) 啟 動排 放疏水裝 置 。 七臺加熱器 中，低加為混合 式 ， 其 余為表面式 。機組配一 臺 6 O容量電 動給水泵 ， 一臺 1 0 0容量 汽動給水泵 ．高 壓 缸共 八級

3、， 前七級 為三 層 缸結(jié)構(gòu) ；中壓缸 共十級 ， 前 四級 雙層缸結(jié)構(gòu) 。l ～ 3 軸 承支 承 高 中壓轉(zhuǎn)子 ，4 、5 軸 承 支承 低 壓轉(zhuǎn)子 ． 高 、 中壓主汽門 ， 調(diào)門聯(lián)為一體為 聯(lián)合汽 門。汽機配 有 電{ 葭 調(diào)節(jié) 系統(tǒng) ， 并以 電 調(diào)工 作 為主 ， 原設(shè) 計為抗 燃 油 ， 后 因供 貸 問 題用透平 油代 替。1 冷 、 溫態(tài)啟動方案 a ．鍋 爐冷態(tài) 沖洗結(jié)束 ， 汽機抽真 空保 持 3 0 k P a

4、絕壓 }b ．锝 爐熱 態(tài)清 洗 ， 汽機 暖 管 ， 全 開大 旁路 ， 關(guān)閉 中聯(lián) 門 ， 曖臂到高壓調(diào) 門前 }c ．冷 態(tài)啟 動參 數(shù) 1 ． 5 ～2 ． O MP a ／ 2 5 0~ 2 8 0 “ C， 溫態(tài) 啟動參數(shù) 2 ． 5 ～3 ． 0 MP a ／ 溫度 高 于 進 汽 部 分 ， ( 高 壓 缸 1 0 0 ℃， 中 壓 缸 9 O℃ ) ；d ．電調(diào)工 作 ， 控 制高 壓調(diào) 門沖 轉(zhuǎn) ， 根 據(jù) 需 要

5、選 擇 升速 率 ；e ．啟動 參 數(shù)符 合 ， 控制 調(diào) 門 ， 高 壓缸 沖轉(zhuǎn)至 1 3 0 0 r ／ m i n ( 保護中聯(lián)門關(guān)閉 ) 對高壓 缸暖機 ， 再熱汽管暖管 ， 投法蘭螺栓 加熱 ；f ．中聯(lián) 門前汽 溫符合要 求 ， 開啟 中聯(lián) 門 ， 關(guān) 閉中聯(lián) 門前 排放 疏 水 閥 ． 高 中壓缸 同 時進 汽升 速至 3 0 0 O f ／ r ai n ；g ．井 網(wǎng)后 ， 關(guān) 閉大 旁路 ， 按啟 動 曲線 升溫 ，

6、 升 壓帶負荷至調(diào) 門全開 ， 繼續(xù) 升溫 、 升 壓帶負荷 }h ．負荷 1 8 0 MW 維 持負 荷 ， 升壓至額 定 ， 鍋爐 由啟動 狀態(tài)切 換 至直 流 工況 運行 ，繼續(xù)按 啟動曲線帶負荷 。特點 ：a ．低參 數(shù) 啟 動 ， 高 壓缸 沖 轉(zhuǎn) ， 中速 暖 機期間 中壓缸得 不到 加熱 ， 升速對汽 缸溫 度 無要求 。b ．再 熱 系統(tǒng) 龐大 ， 暖 管時 間 長 ， 冷 態(tài) 需 2 h以上 ， 溫態(tài) 需 l h以上

7、。汽 機 暖 機 主 要 在帶負荷后 ， 時間長 。c ．電調(diào) 控 制 方 便 ． 調(diào) 速 系 統(tǒng) 工 作 可 靠 ， 啟動操作簡單 易控制 。4 、 法蘭 螺栓加熱系統(tǒng) 隨機投甩 ， 不易 形 成 溫 差 。圖 1K一 3 2 0 - 2 3 ． 5 - 4型啟動旁路系統(tǒng) 1 一高 壓缸 } 2 一中壓 缸 I3 一 低壓 缸 · 4 ～發(fā) 電 機 - 5 一再 熱 器 } 6 一大 旁 路 至玲 凝 器 } 7 一高 壓

8、電動 隔離 閥 I8 ～高 壓 主 汽 門 、 調(diào) 門 聯(lián) 合 1 7、 ＼維普資訊 http://www.cqvip.com 江蘇 電力技術(shù) 1 9 9 4 年第 4 期 分 明確 ， 規(guī)定 得較具體 ， 這 主要是掌握部 件 的熱 應(yīng) 力 ， 把 熱 應(yīng) 力 控 制 在 合 理 的 范 圍 內(nèi)， l } ( 減 少部 件的疲勞損傷 。確定 j 巾轉(zhuǎn)溫度 應(yīng) 考 慮高 壓 缸調(diào) 節(jié)級 后 溫度及 中壓缸第一級 后溫度 ， 以及該級

9、在 啟動時的韞鱗 。韞降一 般在 6 0 ~7 0 ℃，據(jù) 此 可知 j 巾轉(zhuǎn)后 轉(zhuǎn)子和 汽 缸是 冷 卻還是 加熱．按此理 ， 制 造廠對該機 確定 的啟動 參 效是可行 的 ， 對 機組是有 利的 。j 巾轉(zhuǎn)汽 壓 由汽溫確定 ， 保 證 5 O ℃l } ( 上過 熱度 。5 啟動沖轉(zhuǎn)方式 太窖 量 機組 啟動7 中 轉(zhuǎn) 方 式 有高 中壓 缸聯(lián)臺啟動 、 中壓缸啟 動、 高壓缸寓動 。 由于鍋爐再 熱器 布置 在低 溫 區(qū)， 且

10、采用一級 大旁路 ， 園此談機 采用 了國內(nèi)典型的滑參 效 、 低 參效 高 壓缸 沖轉(zhuǎn) ． 高 中壓 缸 同時進 汽升速方 式。此種方式 ， 啟動 沖轉(zhuǎn) 參效 與 缸溫 匹配 較好 ， 暖機過程 中對 汽缸溫度沒 有要求 ． 操作 簡單 。 但是 ， 高壓缸 沖轉(zhuǎn)后維 持 中速 暖機 期 間 ， 中壓缸 得 不到 姍熱 ， 出現(xiàn)中壓缸膨脹描 后 于高壓 缸 。 維持 中逮暖 機 ， 由于汽量 少 ， 暖再熱 汽管道 ， 提 高再熱 汽

11、溫 時 間較 長， 玲 態(tài)需 2 ． 5 h ， 溫杰 需 1 ．5 h ， 明顯不如預(yù) 暖中壓缸 啟動。 熱態(tài)啟動 ，該機采用高 中壓缸 同時 沖轉(zhuǎn)啟動方 式 ， 速 度 快 ， 時 問 短 ．在調(diào) 試期 間． 冷 、 溫 態(tài)啟動時 ． 往往 由于閥 門制 造不 良等原 因 ， 再熱 器減溫水泄 漏 ， ； 『 起再熱 汽溫很長時 問才 達到中壓缸 進汽 的要求 t 拖延 了啟動時 間。一旦中壓 缸進 汽后汽 溫 上升 較快 ， 為控

12、制 汽溫 ， 需 啟動減溫 水．6 高中壓缸法蘭螺栓加熱系統(tǒng) 法 蘭 螺 栓 加 熱 系統(tǒng) 的 布 置 ， 設(shè) 計 優(yōu) 劣 ， 對汽機膨 脹影 響較大 。該機 為超臨界 機組 ， 法蘭寬 、 厚 ， 螺栓大而 多， 而該 機高 、中 壓 缸 法 蘭 螺 栓 加 熱 裝 置 及 系 統(tǒng) 的 汽 源 分別 來 自高壓 缸第 七 級后和 中壓 缸第 四 級 后 ， 經(jīng) 外 缸 和 內(nèi)缸 夾 層 引 至 加 熱 系 統(tǒng) 。汽缸 進 汽后 ， 法

13、 蘭螺 栓與 汽 缸同 步加 熱 ，進汽參效 隨汽 缸 內(nèi)蒸汽溫度 升高而升 高 為使 法蘭 螺栓 良好 加 熱 ， 在上 、 下汽 缸 法 蘭結(jié)合面上開 有加熱槽 ， 螺栓孔與 螺 栓間 留有 較大 的阿 隙 ， 當 上、 下缸 法 蘭組 合 后 沿 法 蘭 長 度方 向形 成 一 個 加 熱 腔 室 。 汽 源 自上法蘭側(cè)面進 入 ， 經(jīng) 加熱腔室后 由下缸 各螺 栓孔外側(cè) 捧汽孔排 出， 忙 至 琉水 總管 最后捧至第七 級抽汽回

14、收 。 系統(tǒng)連接 見圖 4 。該 系統(tǒng)特點 ：a ．操 作簡 單 ， 調(diào) 整 方 便 ， 加 熱效 果 好 ， 法蘭螺栓 加熱均勻 ， 溫差小且 易控 制 lb ．系統(tǒng) 簡單 ， 不需 外 接 汽源 ， 與 啟動 、 停用 同步 ， 既可 加熱又可 冷卻 ， 還 可外 按壓 縮空氣冷 卻 ， 縮短汽機冷 卻時間 。圈 41 一法蘭 面加 熱槽 ； 2 一螺 拴孔 } 3 一進 汽管 }4 一排 汽管 l 5 -壓轄 空氣 7轉(zhuǎn)子 材 料

15、 的脆性 轉(zhuǎn) 變 溫度 F A T T屆 內(nèi)機組 、 西 方 進 口機 組 ， 啟 動 階段 均要考慮 到盤_ 屬材料 的低溫脆性 ， 當溫度 低于材料 的脆性轉(zhuǎn)變溫 度 F A T T時 ， 材料 脆性 便為 主要特征 ． 有些 機組中速暖機或 預(yù) 暖 或 帶 負 荷 暖 機 ， 使 轉(zhuǎn) 子 溫 度 高 于 F A T T． 再 升 速 或做 超 速 試 驗 ， 目的 是 保 證轉(zhuǎn) 子安 壘。該 機制 造廣 對轉(zhuǎn)子 Fr T未 做 任