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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 修工期及提高机组利用率。 关键词汽轮机 ；快速冷却 ；高压缸 ；逆流冷却 0 引言 随着优质保温材料被广泛采用 ，机组的保温 陛 能得到了很大的改善，其运行热效率和安全性也有 了很大的提高 ， 但机组的停机冷却时间却大大增加。 机组 停机 后，高压 缸第一 级金 属壁 温度在 3 0 0 - 4 0 0， 要冷却到检修所需温度 1 5 0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 ) 。采用一般的使缸温降到 1 5 0以下 的 自然冷却方式与检修工期产 生矛盾 ， 导致机组的可用率降低。因此 ，需要研究使用有效 的快速冷却技术。 1 冷却技术现状 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 t 。滑参数停机只能使 汽缸温度降低到一定水平 ，一般在 3 0 0左右 ，且 停机后缸温还会回升 ，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 。某厂 l 号、2号机 ( 汽轮机型号 ：N3 3 0 -1 6 7 -5 3 8 5 3 8 ， 由上海汽轮机厂引进美国西屋公司技术制造 ) 停机 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 检查等进行具体的论证。 2 空气强制冷却技术 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 ，可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 2 6 2 8 h，高压汽缸的温度降到可以打开 汽缸为止。 2 1 强制冷却的技术要求 ( 1 ) 强制冷却汽轮机持续时间一般不超过 2 6 2 8 h。 ( 2 )高压 内上缸温度在 3 0 0以下才能投入强 制冷却。 ( 3 )在冷却过程 中，冷却速度为 6 - 8 h 。 2 2 需投运的设备 ( 1 )循环水泵 ，并且凝汽器要通有循环水。 ( 2 )凝结水泵。 ( 3 )高压油泵。 ( 4 )轴封抽汽器。 ( 5 )轴封系统。 ( 6 )连续盘车。 2 3 系统检查 ( 1 )主凝结水再循环门开启调整水位 。 ( 2 )检查下列阀门应关闭：电动主闸门；真空 破坏 门；高低加空气门；1 ，2 号热网空气门；加热 一 一 电 力 安 全 技 术 第 1 8 卷 ( 2 0 1 6 年第 1 O 期 ) 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 ； 高加及低加疏水至凝汽器疏水门； 导管疏水、自动 主汽门前疏水 ；1 - 8号抽疏水至疏水扩容器 门。 3 空气强制冷却的技术措施 3 1 投入空气强制冷却时的措施 ( 1 ) 向轴封送 汽，轴封温度保持 1 8 0 - 2 0 0， 启动冷却抽汽器 ，保持进 汽压力 0 4 9 MP a ，真空 2 0 - 3 0 k P a ，开启空气门。 ( 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 。 ( 4 )开启汽缸加热装置 ，疏水 门关闭。 ( 5 )稍开冷却空气门。 ( 6 )监视汽缸温度有下降趋势 ( 每 3 0rai n对所 有缸温及胀差抄表 1 次 ) 。 ( 7 )保证汽缸法兰两侧温差不大于 2 0。 ( 8 )使汽缸温度降至 1 5 0。 ( 9 )汽缸缸温下降速度为 6 - 8 h。 ( 1 0 )根据缸温下降情况适当调整轴封。 ( 1 1 )用开大冷却抽汽器进汽门或空气门的方法 来控制空气量。 3 2 停止空气冷却时的措施 关闭冷却空气门，停止冷却抽汽器 ；停止轴封 送汽，开启真空破坏门；停止凝泵运行 ，开启所有 疏水 门，关闭加热汽门；打闸，关闭高 中压调门及 上下段隔板 ；停止高压油泵 ，投交流润滑油泵。 3 3 注意事项 ( 1 )高压缸温度在 3 0 0以下时投入汽缸冷却 ， 冷却速度小于 6 - 8 h 。 ( 2 )严密监视高低压缸胀差变化情况 ，排汽温 度不应超过 1 3 0，否则停止低压缸轴封送汽。当 温度 降至 1 2 0C时 ，重新投入低压缸轴封送汽。 ( 3 )对转子的相对膨胀加强监视，在高压转子 胀差小于 0 5 mi i 2 时 ，只使用法兰螺栓空气冷却系 统。当高压转子胀差不小于 0 5 mm 时，可同时进 行汽机通流部分的冷却工作。 ( 4 )当高压 转 子相对 膨 胀等于 一1 3 mm 时， 停止汽机通流部分的冷却，保持高压缸法 兰加热系 一 一 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 到 7 5时，则停止法 兰冷却系统。 ( 6 )在冷却过程 中，同时监视左右法兰对应点 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 报、及 时处理。2号机停机前，汽机检修人员需在 前箱北侧加装膨胀指示器，在 卜6 号瓦加振动 自 动检测装置连续检测。汽机运行人员在停机前应对 所有数据认真抄录。 4 使用快速冷却装置实现汽轮机快速冷却 为了加快汽轮机停机后的冷却速度，缩短冷却 时间，该厂使用快冷装置系统 ，利用通热空气的方 式，在汽轮机停机后的高温阶段 ，输送 3 0 0左右 干燥、洁净的热空气 ，并保持与汽缸内壁有一定温 差 ，由高温阶段的小流量逐渐调至低温阶段的大流 量热空气。通过对汽轮机冷却过程 中汽缸应力变化 的监视 ，发现高温干燥洁净的热空气对汽缸产生的 热冲击和应力破坏极小，是十分安全可靠的。 整个系统利用空气压缩机输送气源。空气经油 水过滤器过滤后 ，由 2套空气加热器将压缩空气加 热到一定温度后输送到集气箱 ，然后送人汽轮机各 个冷却部位。通过控制阀及压力 、流量、温度显示 装置，随时调节压缩空气温度和流量 ，再配合汽轮 机应力监视 ，在规定范围内按 比例 降低汽缸温度 ， 达到快速冷却的 目的。 4 1 快冷装置设备参数 设备型号 ：YQL -I I 1 8 0型 ，卧式 ； 空气最大流 量 ：6 0 m mi n( 1个大气 压，2 0 - 4 5) ；加热 电 源总功率 ：1 8 0 k W ；最高加热温度 ：4 0 0；设计 压力 ：0 9 6MP a ；工作压力 ：0 8 0MP a 。 4 2 快速冷却装置组成及工作原理 4 2 1 快速冷却装置组成 快速冷却装置 由进汽口法兰、油水过滤器、空 气加热器、管道 、截止阀、压力表 、流量计 、控制 柜、测温元件、集气箱等组成 ，如图 1 所示。 第 1 8 卷 ( 2 0 1 6 年第 l 0 期 ) 电力 安 全 技 术 图1 快速冷却装置示意 4 2 2 工作原理 快冷装置的工作原理 ：压缩空气由进气 口法兰 进入油水过滤器，油水被过滤后排入地沟，压缩空 气通过管道进入空气加热器 ，空气被加热到一定温 度输送到集气箱 。采用数字温度调节仪 ，控制加热 元件的功率 ，达到均匀控制温度的目的。集气箱与 2路快冷母 管连接，2路快冷母管分别 与快冷至 1 号机供汽母管和快冷至 2号机供汽母管连接 ，如图 2所示。 快冷至 1 号机供汽母管 A 快冷至 2号机供汽母管 A 图 2 集气箱与快冷母管连接示意 母管 B 快冷供 汽母管 A向 A，B再热蒸汽调 门后管 道供汽冷却中压 内缸 ，向高压外缸疏水管道供汽冷 却高压外缸，向中压外缸疏水管道供汽冷却中压外 缸。快冷空气母 管 B分别 向 I - 6高调 门后管道供 汽冷却高压 内缸 。 4 2 3 强制通风快速冷却方式的选用 汽轮机强制通风快速冷却的主要对象是汽轮机 的高 、中压汽缸。根据冷却空气与工作蒸汽流动方 向的异同可分为顺流和逆流 2种。 顺流空气冷却 自高温区引入 ，传热温差大 ，比 逆流空气冷却有大的热冲击风险。但由于是全周进 汽 ，对转子、汽缸冷却比较均匀，且进汽区原来都 有金属温度监视测点可以利用 ，便于监视和控制冷 却速率。 逆流冷却虽然进 口温差小，在汽轮机处于高温 阶段冷却时受热冲击的风险比顺流冷却小，但因不 具有顺流冷却的均匀性优点及进汽区无现成的金属 温度监视测点，因此不便于监视及调节。 通过理论论证和实践证明，顺流冷却较方便 ， 且汽缸的热冲击风险因空气已在阀门及导汽管中吸 热，温度 已升高 ，故只要控制得当是完全可以达到 冷却效果的。 为了防止冷却开始阶段在空气引入处产生热冲 击，在空气引入前设置 电加热器 ，预先将冷却空气 加热到一定温度。这样使得冷却空气的初始温度具 备 了可控条件 ，加上易于调节的空气流量条件，使 汽轮机冷却速率 自始至终更易控制在最佳值 附近并 较为均匀一致。 4 2 4 主要操作及其注意事项 ( 1 )对强制冷却装置进行充分吹扫 ，排尽系统 管道内积水，吹去其污垢。 ( 2 )投电加热器 ，调节出口气温，系统暖管。 ( 3 )汽轮机停机后 1 0 -1 2 h，汽缸 内疏水充分 排尽后 ，关闭汽缸本体和 l 级、3 级抽汽管气动疏 水阀。其 目的是防止压缩空气短路。 ( 4 )待系统暖管充分，分气箱 内压缩空气温度 和汽缸 内首级金属温度之差小于 1 5 0时，可分别 打开各分路隔离阀，开始通气冷却。 ( 5 )在冷却过程 中，严格按规定的温度下降速 率控制进气量及强冷装置 出口气温。加强监视，随 时调整 ， 按时记录， 控制各项参数在许可范围之内， 确保设备机组安全 。主要监视参数有：高、中压缸 金属温度及下降速率 ；汽轮机上下缸温差、轴 向位 移、高低压胀差 、偏心、盘车电流、缸胀 ； 高、中、 低压缸排汽温度、D E H应力报警 ；压缩空气流量、 压力 、温度；强冷 电加热器 电流等。 ( 6 )强冷过程 中确保有关辅助系统运行正常。 ( 7 )待汽轮机首级金属温度 下降到 1 3 0时， ( 一般有 1 0 - 2 0温度反弹 ) 可停止强制冷却，打 开前面关闭的有关气动疏水阀。 ( 8 )再盘车 1 2 h左右，确认汽缸 内金属温度停 止反弹开始平稳下降，各项参数均正常时，可停止 盘车及润滑油系统运行 ，许可检修工作。 ( 9 )温度控制采用手动和 自动方式 ，温度控制 偏差在 5， 设置温度超限报警和流量测量装置、 一 一 S 电 力 安 全 技 术 第 1 8 卷( 2 0 1 6 年 第1 0 期 ) 阀控式铅酸蓄电池组着火原因分析及 应对措施 黄建江 ( 湛江电力有限公司，广 东 湛江5 2 4 0 9 9 ) 摘要阀控 式铅酸蓄 电池被广泛运用在电厂控制、保护及动力等 系统，若选型及维护不到 位将会给机组安全运行造成极大威胁 。介绍 了某 电厂蓄电池组的着火经过 ，分析 了蓄电池组的着火 原因，并提 出了具体的应对措施，以保证设备的安全稳定运行。 关键词蓄 电池；着火；选型；试验；维护 0 概述 阀控式铅酸蓄 电池在 电厂 内占据着举足轻重的 地位 ，若其发生事故将会给机组安全运行造成极大 威胁。某电厂某 日夜间集控室消防报警警铃响。运 行人员就地检查 ，发现直流室有浓烟 冒出，并伴有 刺激性气味，直流室内能见度低 ，立 即通知消防值 班 员及相关责任人员到场配合处理。因烟气过浓， 在直流室大门处用风机进行强制通风，待直流室内 能见度提高后 ，技术人员与消防人员携带正压呼吸 器进直流室检查 。经检查 ，确认为动力用蓄电池中 间段 的蓄 电池组着火 ，立即用灭火器将火源灭掉 ， 同时通过操作将故障蓄电池组隔离。 1 检查情况 事故后打开门窗散尽浓烟后 ，发现动力组蓄电 池室毗邻 的控制组蓄电池室 、直流充电器室 、UP S 室的墙壁上均已熏黑 ；蓄 电池外壳 、充 电器机柜内 外、UP S装置 内外均布满 了厚厚 的黑尘 ；室 内焦 臭味浓烈。动力组蓄电池室屋顶上方的砂浆层 已经 部分脱落，室内顶部环氧树脂板制成的通风风道也 已脱落。 从 外观上观察 ，北侧 靠墙 的 0 1 -3 6号蓄 电池 中的上层 l 2 个蓄 电池顶部塑料防护罩 已完全烧熔 ， 外壳熏黑，并 出现不 同程度的鼓包 ；中层的 1 2个 蓄 电池顶部防护罩 已有部分 因高温而变形 ，极柱没 有受损 ，外壳熏黑，但还能模糊看得到外壳上的文 字 ；下层的 1 2个蓄 电池基本没有受损