工业汽轮机启机冲动转子操作方式探讨.pdf

工业汽轮机启机冲动转子操作方式探讨 佟奎江（大庆石化公司化工一厂，黑龙江 大庆 ，163714） 摘要： 本文分析总结了工业汽轮机启动冲动转子的四种方式， 通过从理论分析和实际应用效果上做了详细的阐 述，总结了工业汽轮机启动冲动转子的各个方式的不同点和优缺点，重点介绍了用调节汽阀冲动转子和用速关阀冲动 转子两种方式，给出了工业汽轮机启动冲动转子的几点建议。 关键词：工业汽轮机；启动；操作；冲动转子 工业汽轮机是以蒸汽为工质， 将蒸汽热能转变为转子旋转 机械能的动力机械。 被广泛用于石油化工、冶金等行业。 汽轮机是石油化工装置的主要设备， 它的安全与经济运行 是保证装置安全生产的重要条件，因此汽轮机启动、停止的平稳 操作尤为重要。 下面就工业汽轮机启动过程中的冲动转子操作 方式进行探讨。 一、概述 汽轮机在工业中应用广泛， 在石油化工装置中通常作为关 键压缩机、关键机泵的原动机，汽轮机通常在高温、高压及高转 速的条件下工作，是较为精密的动力机械。 应用较广泛的工业汽 轮机厂家有德国西门子、美国克拉克、日本三菱、意大利新比隆、 杭州汽轮机厂等，汽轮机本身分为冲动式、反动式，凝汽式、抽汽 凝汽式、背压式、抽汽背压式、混压式等多种形式，同时冲动转子 方式的设计也都各有不同， 冲动转子的方式根据汽轮机调节系 统和执行系统的具体情况大体分为以下4种： 第一种，用调节汽阀冲动转子，如图1所示，启机前主汽阀 及速关阀全开，启机后调节汽阀微开从而进汽冲动转子。 第二种，用速关阀冲动转子，如图1所示，启机前主汽阀及 调节汽阀全开，启机后速关阀微开从而进汽冲动转子。 第三种，用主汽阀旁路冲动转子，如图1所示，启机前速关 阀及调节汽阀全开，主汽阀全关，启机后主汽阀旁路微开从而进 汽冲动转子。 第四种，用启动装置冲动转子，启动装置是汽轮机调速器工 作之前的控制单元， 它通过控制调节汽阀及速关阀的开度实现 启动汽轮机，同时实现功率限制。 二、实例分析 在实际应用中汽轮机冲动方式第一种和第二种最为常见， 下面就以某石化厂的2套乙烯装置中汽轮机的实际应用就第一 种和第二中方式的应用情况进行分析探讨。 1.用调节汽阀冲动转子： 1）因调节汽阀微开，所以汽阀的阀砣部分打开，如图2所 示，蒸汽不能通过各个阀砣均匀进汽，因此造成汽轮机受热不均 匀，进而造成汽轮机两侧猫爪膨胀量相差较大，通常启机过程中 超出允许的差值； 2）因进汽不均匀，受热不均匀造成汽轮机启机过程中振动 偏大； 3）通常情况下调节汽阀由调速器控制，因此启机后立即转 为自动控制，开车过程不需要人为控制； 4）暖机通常分为低速暖机和高速暖机，在此种方式下，低速 暖机时调节汽阀开度小，汽轮机受热不均匀，而高速暖机时调节 汽阀开度增大，可以缓解汽轮机受热不均匀情况，因此一般情况 下用调节汽阀冲动转子时高速暖机时间较低速暖机时间长，利 于汽轮机均匀温升。 2.用速关阀冲动转子： 1）因调节汽阀全开，所以汽阀的阀砣全部打开，如图2所 示，蒸汽通过各个阀砣均匀进汽，因此汽轮机受热相对均匀，汽 轮机两侧猫爪膨胀量相差不大； 2）因进汽均匀，受热均匀，汽轮机启机过程中振动不大； 3）在调节汽阀全开的情况下，一般需要手动控制速关阀，因 此在开车过程中需要手动控制，暖机结束后再转为自动控制； 4）在此种方式下，低速暖机时调节汽阀全开，汽轮机受热较 均匀，而高速暖机时调节汽阀由调速器接管，调速器将关闭调节 汽阀至对应转速下的开度， 因此一般情况下用速关阀冲动转子 低速暖机时间较高速暖机时间长，利于汽轮机均匀温升。 5）但是因为使用速关阀节流蒸汽，易造成速关阀密封面磨 损，使速关阀关闭不严密，降低了速关阀保护汽轮机的可靠性。 结论 通过以上分析， 我们可以在汽轮机的启机操作中得到些操 作提示： 1.冲动转子过程中按照汽轮机的升速曲线严格控制相应转 速； 2.无论哪种方式冲动转子，在转子冲动后及时检查转子振动 情况，因为方式不同造成转子振动的波动亦不同； 3.因为不同方式对应不同阶段暖机时间长度不同，从而影响 汽轮机的排汽温度， 通常情况下高速暖机结束时排汽温度不宜 超过150。 4.用速关阀方式冲动转子比用调节汽阀方式冲动转子启机 振动波动更小更平稳，但无论如何启机前暖管必须充分。 参考文献： 1王学义工业汽轮机技术北京：中国石化出版