第一章 单元机组的启动和停运(全).doc

第一章 单元机组的启动和停运1.1 单元机组启动、停运的概念和启动方式一、单元机组启动和停运的概念 1. 单元机组启动 概念：机组由静止状态转变成运行状态的工艺过程。主要步骤：启动前的准备辅助设备及系统的投运锅炉点火及升温升压汽轮机冲转与升速发电机并列和接带负荷升负荷至额定负荷。单元机组的启动是整组启动，炉机电之间互相联系、相互制约，各环节的操作必须协调配合才能顺利启动。 在启动过程中，应使机组各部件得到均匀加热，使各部温差、胀差、热应力和热变形等均在允许的范围内，在保证安全运行的前提下，尽可能缩短机组启动时间，提高运行的经济性。 2. 单元机组停运 概念：机组由运行状态转变成静止状态的工艺过程。主要步骤：机组减负荷卸去全部负荷汽轮机打闸、发电机解列、锅炉熄火汽轮机转子惰走、停转、盘车锅炉降压，机、炉冷却辅助设备系统停运。 二、单元机组的启动方式 有四种不同的分类方法: 按设备金属温度分类按蒸汽参数分类按冲转时进汽方式分类按控制进汽流量的阀门分类 （一）按设备金属温度分类 有两种分类方式：按启动前设备金属温度水平分 ；按停机后至再启动时的时间分。可分为四种：冷态启动，温态启动，热态启动，极热态启动。1.以启动前设备金属温度水平划分 设备金属温度汽轮机调节级处汽缸或转子的温度。 启动时该处金属温度：l 150200，冷态启动 ；l 200350，温态启动；l 350450 ，热态启动 ；l 450，极热态启动。 不同的制造厂启动参数的规定有较大区别。 参 数 举 例： p 陕西渭河300MW机组（哈汽）规定： 汽轮机调节级金属温度 113，冷态启动 ；113260，温态启动；260400，热态启动 ；400，极热态启动。 p 山西榆社300MW机组（上汽）规定： 汽轮机高、中压转子金属温度 204C，冷态启动；204C，热态启动。 2.以停机后至再启动的时间长短划分 冷态启动：停机1w后的再启动； 温态启动：停机48h后的再启动； 热态启动：停机8h后的再启动； 极热态启动：停机2h后的再启动。 参 数 举 例（甘肃永昌300MW上汽机组） 冷态启动：停机72h，且汽缸金属壁温已低于该测量点满负荷时金属壁温值的40%以下。 温态启动：停机1072h，且壁温为原值的40%80% 。 热态启动：停机小于10h，且壁温为原值的80%以上。 极热态启动：停机小于1h，且壁温为接近原值。（二）按冲转蒸汽参数分类 按启动时采用的冲转蒸汽参数不同，可分为两种：额定参数启动，滑参数启动。1.额定参数启动 机组从冲转到带额定负荷的整个启动过程中，高压主汽阀前的蒸汽参数始终保持额定值。特点：采用小流量、高参数蒸汽冲转汽轮机，冲转时蒸汽与汽轮机金属部件间的温差大，调节级后温度变化剧烈，零部件受到较大的热冲击，调节阀节流损失大。 2.滑参数启动 滑参数启动时，高压主汽门前的蒸汽参数随转速或负荷的变化而滑升。可分为两种：真空法启动，压力法启动。（1）真空法启动 启动前，将汽轮机真空一直建立到锅炉的过热器、汽包，锅炉点火后一产生蒸汽就冲转汽轮机，随后的汽轮机升速和带负荷全部由锅炉控制。特点：抽真空的时间太长；由锅炉控制冲转、升速、升负荷，在启动初期容易发生水冲击事故。 （2）压力法启动 在锅炉点火前，将汽轮机自动主汽阀和调节汽阀置于关闭状态，只对汽轮机抽真空，锅炉点火后，待主汽阀前蒸汽参数达到一定值时才冲转汽轮机，在汽轮机冲转期间锅炉不进行过大的燃烧调整，以维持蒸汽压力、温度的稳定，在升负荷期间，主蒸汽压力随负荷滑升的启动方式。 大型单元制机组广泛采用滑参数启动方式。l 滑参数启动与额定参数启动相比较的优点 1) 滑参数启动采用大容积流量、低参数的蒸汽来加热低温金属部件，金属内部温度梯度减小。在蒸汽大容积流量下，调节阀全开，使汽轮机受热更加均匀，也不会产生节流损失。2) 锅炉升温升压的同时，汽轮发电机组冲转、升速、并网带负荷，可以缩短启动时间，提高了机组的负荷适应性。3) 没有达到额定参数的蒸汽可以全部进入汽轮机，减小了工质损失和热损失。4) 在低压下，由于蒸汽容积流量大、流速高，使锅炉过热器和再热器得到充分地冷却，锅炉的水循环也得到改善，因此滑参数启动比额定参数启动时的安全性大大提高。（三）按冲转时汽轮机进汽方式分类 对于中间再热式汽轮机，按冲转时的进汽方式不同，可分为两种：高、中压缸启动，中压缸启动。1. 高、中压缸启动 高、中压缸启动时，蒸汽同时进入高压缸和中压缸冲动转子。特点：高中压合缸的汽轮机采用这种启动方式可使分缸处均匀加热，减少热应力并能缩短启动时间。 2. 中压缸启动 在汽轮机冲转时，高压缸暂时不进汽，利用高、低压旁路系统直接从中压缸进汽启动汽轮机，为防止高压缸鼓风发热，高压缸处于真空状态，待汽轮机达到一定转速或负荷后，再逐渐向高压缸进汽。 中压缸启动的优点： 使用大蒸汽流量使锅炉运行工况稳定； 由于低负荷时高压缸被隔离且处于真空状态，可避免高压缸在小流量下运行，减小了热冲击，而且机组可连续带厂用电运行或额定转速下空负荷运行而不受时间限制； 锅炉升温升压的同时预热高压缸，缩短了启动时间。 缺点：操作比较复杂，达到一定转速或负荷后还要进行高中压缸切换。（四）按控制进汽阀门分类 按机组启动时汽轮机控制进汽的阀门分，可分为三种：调节汽门冲转 自动主汽门或电动主汽门冲转 自动主汽门或电动主汽门的旁路门冲转 1. 调节汽门冲转 启动时主汽门全开，进入汽轮机的蒸汽流量由调节汽门控制。 可分为两种： 1) 顺序阀控制：采用部分进汽方式，因此会导致汽轮机全圆周受热不均，温差热应力较大，但由于没有阀切换，故操作方便。2) 单阀控制：冲转时4只（或6只）调门同时开启，使汽轮机仍为全周进汽方式，减小了温差热应力。 2. 主汽门冲转 启动时调节汽门全开，冲转、升速由主汽门控制，转速达到一定值或带少量负荷后进行阀切换，改由调节汽门控制进汽。 优点：汽轮机采用全周进汽，使其圆周上受热均匀，故温差热应力小。缺点：有可能使主汽门受到冲刷导致主汽门关闭不严。国产引进型机组采用主汽门阀的预启阀来控制进汽，这样就避免了对主汽门的直接冲刷。1.2 配汽包炉单元机组冷态滑参数启动一、冷态启动前的准备 目的：使各设备处于预启状态，以达到随时可以投运的条件。准备工作一般是炉、机、电、控分别按系统进行，主要包括：启动前的全面检查；辅助设备及系统的投运。 （一）启动前的全面检查1.主辅设备及系统的检查 检查影响机组启动的检修工作票已全部结束，检查检修的设备及系统具备投用的条件；详细检查所有设备和监控系统的状态，有关阀门、档板应在规定的开或关状态；所有测量回路和表计正常可有；动力电源可靠，备用电源良好；控制室所有控制设备齐全完好，照明正常，操作盘(站)正常，设备状态画面显示与实际相符；锅炉燃烧器摆角已调整好，各部膨胀指示器完整、指示清晰，吹灰器、烟温探针均在退出位；汽轮机滑销系统正常，油质合格；发变组绝缘测定符合要求。 2.设备及系统分部试运转对各转动机械进行一定时间的试运转。在试转时，启动前应盘车一次，以查明是否有卡涩现象，检查轴承内油位正常，油质合格，冷却水畅通，无漏油、漏水现象，符合运转时的润滑要求；通知电气人员应对机组所属电动机测量绝缘并送电。 试转中应注意其电动机的电流指示是否正常，转动方向是否正确，有无明显的机械振动、摩擦等不正常现象，以及轴承和电动机的温度是否正常等。 3.启动前的相关试验各辅助设备及系统的逻辑、保护试验；各电动门、调节门及档板试验；各转动机械启、停和事故按钮试验、联锁试验、动态试验；锅炉水压试验；锅炉冷态空气动力场及漏风试验；DCS静态试验，DEH静态检查试验(包括就地打闸和远方打闸试验)；锅炉安全门校验；炉、机、电主保护联动试验；遥控脱扣、OPC及ETS静态试验（包括ETS通道）；发变组出口开关、灭磁开关、高厂变低压侧开关静态分、合闸试验，保护传动试验；励磁系统通道试验和保护联锁试验；发变组事故及告警信号试验。l 锅炉水压试验 目的：检查锅炉承压部件严密性，是保证锅炉安全运行的重要措施之一。 范围：包括锅炉本体范围内各承压的汽水管道和附件。种类： 1) 工作压力试验：试验压力等于汽包工作压力（再热器除外），根据检修和检查的需要可随时进行。 2) 超压试验：试验压力等于汽包工作压力的1.25倍，再热器试验压力等于其工作压力的1.5倍。一般用于新安装的锅炉和检修中更换了较多的承压受热面的情况。 4.应注意的几个问题1) 单元机组的各项保护在汽机冲转前应全部投入。（有特殊要求的除外，如汽轮机的低汽温保护和低真空保护）2) 应提前组织好外围各专业的准备工作和试验：如燃运系统上煤或供油、供汽(气)；化学水处理系统制水、制氢等工作；电气除尘器振打装置、电场升压试验；蒸汽吹灰系统的吹灰器电动机的试运行等。 （二）辅助设备及系统的投运1. 冷却水、压缩空气系统的启动2. 汽轮机润滑油系统投运 3. 发电机密封、冷却系统投运4. 盘车的投运 5. 锅炉油系统运行 6. 辅汽系统投运7. 凝结水系统投运 8. 除氧器加热 9. 给水系统的加热投运10. 锅炉上水及炉底加热 11. 汽轮机轴封供汽及抽真空 12. 盘车预热汽轮机 13. 给水泵汽轮机启动 14. 发变组启动准备 15. 风烟系统的运行 1.冷却水系统、压缩空气系统的启动冷却水系统包括：循环水系统、开式循环冷却水系统、闭式循环冷却水系统等。 压缩空气系统包括：厂用压缩空气系统和仪用压缩空气系统。（1）冷却水系统的投运 1）循环水系统：循环水是凝汽器的冷却水源，由循环水泵提供。2）开式循环冷却水系统：水源来自循环水系统，由开式循环冷却水泵升压后，供给：汽轮机润滑油冷却器和EH油冷却器、空压机及空压机润滑油冷却器、发电机氢冷却器和定子水冷却器、电动给水泵工作油和润滑油冷却器、小汽轮机润滑油冷却器、真空泵冷却器等的冷却水。开式循环冷却水泵必须在循环水系统投运之后启动。3）闭式循环冷却水系统：水源来自凝结水系统，由闭式冷却水泵升压后，供给：磨煤机、空预器、一次风机、送风机、引风机等转动机械的轴承冷却水；电泵、汽泵及其前置泵的机械密封和冷却用水；炉水循环泵隔热体和泵电机冷却水（需经专用冷却水泵升压后供给）。开式冷却水系统运行正常后，方可启动闭式冷却水泵。 （2）压缩空气系统投运主要设备包括：空压机、过滤器、干燥器、厂用储气罐、仪用储气罐及其管道附件等。 1)厂用压缩空气系统：主要用于锅炉车间的空预器气动马达、空气炮、电除尘器气力除灰和管道检修保养用气；汽轮机车间的发电机水冷绕组气密性试验、汽轮机快速冷却、管道检修保养用气。 2）仪用压缩空气系统：主要用于气动阀门的控制气源。2.汽轮机润滑油系统投运根据防止汽轮机大轴弯曲技术措施的要求，汽轮机冲转前必须提前4小时以上投运盘车。 盘车启动的条件是润滑油系统、顶轴油系统以及发电机密封油系统运行。另外，汽轮机冲转前应进行油循环，目的是检查油系统完好程度，进一步净化油质，并将油温调节到所需温度。 （1）汽轮机润滑油系统投运的操作 检查主油箱油位正常，油质化验合格，主油箱、润滑油泵、顶轴油泵及冷油器的各进、出口阀门启闭状态符合启动要求，使油系统进入启动油泵及盘车前的状态。 启动交流润滑油泵，检查电机电流正常、油压正常，投入直流润滑油泵连锁，检查轴承回油正常，根据油温情况投入冷油器的冷却水，控制油温在规定的范围内，投入排油烟机运行。 （2）润滑油温度的规定汽轮机启动时，润滑油温不得低于35。润滑油温随转速的升高而升高，在转子通过第一临界转速后，油温应在40以上。正常运行时，油温一般控制在4045之间，但不得超过45。润滑油系统可采用油箱加热设备提升润滑油温；也可采用提早开动油泵，通过油循环加热的办法来提高润滑油温。 发电机密封油系统用油来自汽轮机润滑油系统。 3.发电机密封、冷却系统投运（1）密封油系统的投运 对于氢冷发电机，无论内部是否充有气体，只要盘车运行，密封瓦就要供密封油，以防密封瓦干磨烧瓦。 密封油系统启动前必须先启动润滑油系统，润滑油系统正常后，才能启动密封油系统。密封油系统投用时，先投空侧密封油，再投氢侧密封油。 （2）发电机氢气冷却系统的投入发电机定子冷却水系统在充氢后才能投入，并应保证定子冷却水压低于发电机内的氢压。 当发电机转子静止时，首先应将发电机氢气冷却系统投入运行，然后逐步投入发电机密封油系统。充氢时，应保持密封油压，以免漏氢，最后逐步升压至额定氢压。充氢、升氢压过程：充氢：先用二氧化碳充满气体系统，以驱出空气；再用氢气充满气体系统，以驱出二氧化碳，将发电机转换到氢气冷却运行状态。升氢压：充氢达到规定纯度（98）后，逐步升氢压至额定值。 当发电机内的氢纯度、定子冷却水水质、水温、压力、密封油压等均符合规程规定，氢气冷却器通水正常，方可启动转子。 （3）发电机定子水冷却系统的投入首先应将发电机定子冷却水水箱进行外部循环的反复冲洗，直至水质化验合格。维持水箱水位，投入发电机定子水冷却系统，进行包括发电机本体定子、转子、阻尼环等水回路的冲洗，直至水质合格，投入一台定子冷却水泵运行，另一台联动备用。测量发电机绝缘电阻应合格。 发电机水冷泵校验：在发电机冷却水水箱已经投入的情况下，逐台启动水冷泵检查，校验低水压自启动和相互自启动符合要求。 4.汽轮机盘车的投运（1）盘车投运的条件 汽轮机润滑油系统工作正常，发电机密封油系统运行正常。（2）盘车投运的操作及检查 首先投入顶轴油系统运行，然后启动盘车装置，检查盘车电机电流正常，汽轮机转速为盘车转速，检查大轴的偏心值不超过0.03mm（或不大于原始值的110%），同时通过听音检查汽轮机是否有动静摩擦。 5.锅炉油系统运行锅炉油系统包括：燃油系统和送风机、引风机等各辅机的润滑、调节油系统。油系统都需要一定时间的循环，以保证设备起动前的油温和油质。 6.辅助蒸汽系统投运 辅助蒸汽系统投入前，一定要先疏水（方法：先打开管道和联箱疏水阀，然后稍开进汽阀）。疏水完毕后，才能全开进汽阀将辅汽系统投入运行。 辅助蒸汽系统必须在除氧器加热之前投入运行，如果辅汽用汽来自启动锅炉，应先联系将启动锅动启动正常。 7.凝结水系统投运投入除盐水补水系统运行，开启补水门向凝结水系统（凝结水储水箱）补水，控制凝汽器水位至规定值。 检查凝结水系统各级低加的旁路门关闭，轴封加热器、各低加的进出水门开启，使随机启动的各低加能正常工作。启动一台凝结水泵运行，检查电流、水压、振动正常，用再循环控制流量、向除氧器上水。凝结水系统循环清洗：清洗凝汽器、轴加、低加、除氧器以及其它凝结水管道，使系统内水质达到要求，检查设备系统工作情况是否正常。开启使用凝结水系统供水的相关水门：如闭式水、定冷水、疏水扩容器减温水、水封阀密封水、真空破坏阀密封水、真空泵分离箱补水、辅汽减温水、低压缸喷水、低旁减温水进水门等。 8.除氧器加热启动前，除氧器加热是利用辅汽对除氧器中的水进行加热。 作用：热力除氧，保证锅炉上水时的给水水质；提高给水温度，满足锅炉点火需要。启动除氧器循环泵可加快加热效果。 方法：开启辅汽联箱至除氧器加热蒸汽电动门，使用除氧器进汽调整门控制进汽量控制温升，将除氧器水温加热至锅炉上水要求的温度。 9.给水系统的加热投运除氧器水位正常且加热至规定值后，可根据锅炉需要，加热运行给水系统向锅炉上水。主要步骤： 系统检查投入给水泵暖泵给水泵投入前的准备启动给水泵。（1）系统检查 检查高加系统的水侧进水电动门关闭，给水调整门关闭，锅炉减温水门关闭。给水泵的油箱、油管、给油泵、冷油器及给水泵密封水回路应完整良好。（2）给水泵投入前的准备 大型机组的给水泵，目前广泛采用调速给水泵，除了电泵体有液力耦合器等设备外，相应的外围设备也增加了密封水、小汽轮机及汽动给水泵润滑油、电泵工作油和润滑油等设备及系统，因此在给水泵启动前应先启动其辅助设备。 密封水系统向汽动、电动给水泵及其前置泵提供密封、冷却用水，水源来自闭式冷却水系统。 小汽轮机及汽动给水泵润滑油系统有专门的油箱、冷油器、滤油器和润滑油泵（包括交、直流泵）。 电泵及其液力耦合器润滑油、耦合器工作油来自同一专用油箱，液力耦合器布置于其中。 （3）投入给水泵暖泵 为避免给水泵冷态启动时过大的热应力，在泵正式投入前，应事先进行暖泵。 方法：开启电动给水泵前置泵入口门，对泵组注水放气，使电动给水泵体温度逐渐上升到接近给水的温度值，一般暖泵约需1h，冬季可延长暖泵时间。（4）启动电动给水泵组 启动电动给水泵组，开启出口门，检查给水泵和电动机无剧烈振动和异声，电动机电流和启动时间、给水泵进出口压力等正常，再循环门自动开启。 电动给水泵组投运后，高加水侧投运。 10.锅炉上水及炉底加热（1）锅炉上水锅炉上水一般采用电泵（经除氧器除过氧的热水）、凝泵或凝输泵（凝结水），经给水管路向省煤器上水。 上水前应对汽水系统各阀门进行检查，并根据实际情况决定上水方式，上水时应关闭省煤器再循环门。 电泵上水是通过电泵出口旁路流量调节阀进行的，这样可以防止过多地磨损给水主调节阀和易于控制。上水到汽包水位计所示最低水位时，检查锅炉膨胀指示器并记录，比较上水前后的膨胀情况。当给水压力正常时，可逐渐开大旁路流量调节阀。 对于自然循环锅炉，考虑到在锅炉点火以后，炉水要受热膨胀和汽化，水位要逐渐上升，所以最初进水的高度一般只要求到水位计低限附近。 对于强制循环锅炉，进水的高度要接近水位计的顶部，否则在启动循环泵时，水位可能下降到水位计可见范围以下。在锅炉点火之前，对循环泵应严格遵循专门的程序和方法，仔细地灌水、放气和清洗，并进行其它检查和准备，使每台泵都能随时投运。锅炉上水的规定：高参数大容量锅炉的汽包壁较厚，为防止过大的汽包热应力，冷态启动时，上水温度应不低于20，且与汽包壁温差不超过50 ；上水时间夏季不少于2h，冬季不少于4h 。 汽包水位有显示后，开启水冷壁下联箱排污，化验水质合格后，关闭排污门，维持汽包水位至低水位，关闭上水调整门及电动门，开启省煤器再循环门。 （2）投运炉底加热自然循环锅炉，为了在启动初期迅速建立正常的水循环，缩短启动时间和节约点火用油，通常在汽包锅炉的水冷壁下联箱装有炉底加热蒸汽管，用邻炉或辅助汽源加热炉水，使其升到一定温度、压力时再点火。操作时，先将锅炉上水至点火水位后关闭上水门，开启省煤器再循环门，然后投入炉底蒸汽加热。炉底蒸汽投运前要先疏水暖管，暖管结束后再缓慢开启水冷壁下联箱的加热分门，进行加热。 在投运炉底加热的过程中，严禁锅炉通风。11.汽轮机轴封供汽及抽真空（1）汽轮机轴封供汽冷、热态启动一般都先送轴封蒸汽后抽真空。 轴封系统必须经充分暖管后方可向轴封送汽。轴封供汽必须在连续盘车后、汽轮机冲转前进行，以免转子产生热弯曲。轴封供汽后，应该检查轴封抽气器、轴封冷却器水位和内部压力是否正常。 在启动、正常运行时，都应保持轴加和轴抽风机工作正常，使轴封供汽和轴封抽气形成环流，并维持规定的轴封蒸汽压力。 压力过高，蒸汽会从轴承油档间隙漏入油中，恶化油质； 压力过低，延长抽真空时间，正常运行时还会造成真空下降，影响安全、经济运行。 (2)汽轮机抽真空锅炉点火前必须先进行汽轮机抽真空。原因：锅炉点火后进行主汽管道暖管及旁路系统投入时，会有大量的蒸汽注入凝汽器，如果不建立一定真空，汽水进入凝汽器会使凝汽器内形成正压，损坏排汽缸安全门等设备。一般要求点火时凝汽器真空达到30kPa以上。抽气设备型式：射汽抽气器、射水抽气器和真空泵。 1) 使用射汽抽气器时，应先进行蒸汽管道暖管，再投入主抽气器和启动抽气器； 2) 使用射水抽气器时，应先将射水箱补水至正常水位，然后启动射水泵并做联动试验，逐台检查和校验射水泵的低水压自启动和相互自启动，开启抽气门抽真空。3) 使用真空泵时，应检查泵系统各轴承油位正常，投入冷却水，然后启动真空泵并进行联动试验正常后，缓慢开启空气门抽真空。 转子在冲转前，应有适当的真空，一般为50kPa以上。 真空过低，转子冲转时需要的蒸汽较多，蒸汽进入排汽缸使其温度升高，凝汽器内的压力瞬间升高，真空下降过多有可能使凝汽器内形成正压，造成排大气安全门动作，同时也会对汽缸和转子造成较大的热冲击。另外还将使排汽缸的中心线抬高，造成冲转时的振动。 真空过高，不仅要加长建立真空的时间，冲转时需要的蒸汽量较少，使得汽轮机加热缓慢，转速也不易稳定，从而显著延长启动时间。 12.盘车预热汽轮机（1）目的 冷态启动初期，蒸汽对汽缸内壁的放热方式为膜状凝结放热，对转子表面为珠状凝结放热。珠状凝结放热系数是膜状凝结放热系数的1520倍。为避免冲转时蒸汽对汽轮机的热冲击，近年来，大型汽轮机广泛采用了盘车预热汽轮机方式。 （2）方法 在汽轮机冲转前的盘车状态下，用阀门控制小流量蒸汽（来自辅汽系统）加热汽轮机，直至汽轮机转子温度高于金属材料的脆性转变温度（FATT，CrMoV钢约为80130）。 FATT：金属材料的冲击韧性随温度的降低而有所下降，冲击韧性显著下降时所对应的温度，称为脆性转变温度（FATT）。FATT值与金属材料成份、冶炼方法、热处理方法、运行时间等有关。例如：东汽N60024.2/566/566型汽轮机，高中压转子采用30Cr1Mo1V钢，FATT100；低压转子采用30Cr2Ni4Mo1V钢，FATT为6.6。金属材料脆性破坏：随着金属材料工作温度的下降，其冲击韧性将有所降低，材料的许用应力随之降低，当温度低至某一值（FATT）时，由于许用应力的下降，在一定的应力作用下，金属材料将发生脆性破坏。（3）优点 1) 减小汽轮机冲转时的热冲击； 2) 避免转子材料的低温脆性破坏； 3) 缩短暖机时间； 4) 锅炉点火前，用辅汽预加热汽轮机，可缩短启动时间，节约能源。 13.给水泵汽轮机启动确认汽动给水泵前置泵已投运，确认小汽轮机润滑油系统、汽泵组机械密封冷却水投运正常，汽泵组注水排空气结束。（以上操作可与电泵投运同步进行） 投入小汽轮机盘车装置，投入小汽轮机轴封系统和真空系统运行，确认小汽轮机疏水系统阀门状态正常。稍开辅汽至小汽轮机供汽阀进行暖管，当蒸汽过热度大于50时，全开辅汽至小汽轮机供汽阀，开启小汽轮机主汽阀暖阀约3min后，开启调节阀，小汽轮机冲转升速，盘车自动脱开。（以上操作可与主汽轮机冲转升速同步进行） 14.发变组启动准备在锅炉点火前应完成发变组及电气系统的有关检查，使发电机及其励磁系统、主变压器、厂高变、励磁变、发电机出口封闭母线、PT、厂用封闭母线及其进线PT、发变组330kV开关、刀闸及辅助设备处于“冷备”状态，符合启动投运要求。 发变组保护、测量、同期、操作控制及信号系统等二次设备系统完好，功能正常。 完成发变组绝缘的测量和发电机转子绝缘电阻测量。 发电机出口封闭母线和厂用封闭母线排潮工作完成，充压设备投运正常，封闭母线无其它异常情况。 15.风烟系统的运行锅炉点火前，应先启动空气预热器，然后顺序各启动一台引风机和送风机，以满足炉膛、烟道及预热器的吹扫要求，保证锅炉负压，并可防止点火后空气预热器受热不均而产生变形。 各辅机启动前还应注意使其轴承冷却油系统、冷却风系统及冷却水系统的投入正常运行，各风门和烟气门位置正确，各辅机启动后电流、振动、风压等正常。 二、锅炉点火1.锅炉点火条件 锅炉点火前应满足下列条件：汽轮机抽真空，凝汽器真空大于30kPa；锅炉已上水至可见水位；炉底加热已投运；风烟系统已投运，炉膛负压正常；除灰除渣系统投入；火检冷却风机投入且风压正常；燃油系统正常；空预器连续吹灰已投入； 若送风机入口风温低于20，应投入相应的暖风器及疏水系统；锅炉各空气门、过热器、再热器各疏水门开启；电除尘器解列；炉膛出口烟温探针投运。 2.锅炉点火前的工作 （1）解列炉底加热。（2）燃油系统泄漏试验 是针对油母管上的来油跳闸阀、回油跳闸阀及油角阀所做的严密性试验。 目的：通过试验，防止锅炉启动后由于燃油系统泄漏造成燃料和转机电能的浪费，杜绝炉膛爆燃和火灾等事故隐患。步骤：分两步进行。试验来油跳闸阀；试验回油跳闸阀及油角阀。 正常情况下，燃油系统泄漏试验约需3min，可在吹扫结束前完成。 来油跳闸阀泄漏试验：试验时，来油跳闸阀、回油跳闸阀、联络阀均已关闭。回油跳闸阀先打开8s，将来油管中的压力泄掉，之后关闭该阀，这样就将供油泵的正常供油压力加在了来油跳闸阀的两端，FSSS将监视来油跳闸阀后压力，若压力在90s内一直保持低于1.0MPa，则泄漏试验成功，可进行下一步试验；若压力高于1.0MPa，则表明来油跳闸阀有泄漏，泄漏试验失败。 回油跳闸阀及油角阀泄漏试验：试验时，来油跳闸阀、回油跳闸阀、联络阀、油角阀均已关闭。打开来油跳闸阀给油母管加压，油母管压力大于3.53 MPa后关闭该阀。若油母管加压在1min内没有完成，则试验失败。油母管压力正常后，若来油跳闸阀后压力在90s内高于2.94MPa，则泄漏试验成功，否则泄漏试验失败。 （3）炉膛吹扫 目的：在锅炉点火前，排除炉膛和烟道内可能残存的可燃物，防止锅炉点火时发生爆燃。 要求：吹扫条件全部满足后，保持炉膛风量为3050，吹扫5min。在锅炉进行吹扫的同时，燃油泄漏试验会自动进行，如果5min吹扫顺利结束，并且燃油泄漏试验已在吹扫计时结束前成功完成，则炉膛吹扫成功，锅炉 MFT、OFT信号自动复位，二次风挡板自动置点火位（油辅助风门置40%，煤辅助风20%，燃料风10%，燃尽风5%）。 3.锅炉点火方式：油枪点火 二级点火：高能点火器轻油煤粉 ；三级点火：高能点火器轻油重油煤粉 无油等离子点火。每只油枪只能依靠自己的高能点火器进行点火，不允许依靠其它燃烧器的火焰进行点火。燃烧器四角布置的锅炉，油枪控制分为“油层控制”、“对角控制”和“单角控制”三种方式。如果油阀开若干秒内未见火焰，则认为点火失败，关闭油角阀，自动进行油枪的吹扫。 冷炉点火易发生熄火，所以初次点火时投入点火油枪应不少于两只。若燃烧器为四角布置，则应点着对角的两只油嘴，以后定期调换，其切换原则为“先投后切”，以使燃烧稳定和锅炉各部分均匀受热。 为防止未燃油滴和油气在烟道内积聚，此时通风量应比燃烧需求量稍大，一般保持在吹扫风量或略低于吹扫风量，以减少爆燃的可能性。 锅炉点火应首先投入下层点火油枪，并根据升温升压曲线，按“自下而上”的原则投入其余的点火油枪。若发生某只油枪点火失败，油枪点火程控系统应自动关闭该油角阀，并对油枪进行吹扫(时间为60s)。 油燃烧器投入运行后，应根据燃烧工况、各部温度情况和燃煤性质等条件，经过一定时间以后再投入煤粉燃烧器。为使煤粉能稳定着火燃烧，一般要求炉内具有一定的热负荷(有相应的轻油量或重油量)，锅炉具有20以上的额定热负荷，并要求热空气温度在150以上，才允许投运煤粉燃烧器。 投煤粉时，应选择投入与着火油枪层相邻的煤粉燃烧器，这样对煤粉引燃有利。投煤粉时如发生炉膛熄火或投粉5s不能引燃，应立即停止送粉，并对炉膛进行通风吹扫，然后再重新点火，以免未点燃的煤粉突然燃烧，形成爆燃。 锅炉点火初期，应投入烟温探针，控制炉膛出口烟温不超过538，并将烟温探针投在自动位，当炉膛出口烟温超过538时，烟温探针会自动退出。 三、锅炉升温、升压及暖管1.锅炉升温、升压 从锅炉点火直到汽温、汽压升至工作温度和压力的过程，统称为锅炉的升温、升压过程。 锅炉点火以后，燃料燃烧放热，水开始汽化，汽压也逐渐升高。由于水和蒸汽在饱和状态下，温度与压力之间存在一一对应的关系，所以蒸发设备的升压过程也就是升温过程，通常以控制升压速度来控制升温速度。为避免温升过快而引起温差热应力，在升压过程中，汽包内水的平均温升速度限制为1.52min。 控制升压速度的主要方法是控制燃烧率，也可采用对空排汽的方法，对于旁路系统中间再热机组，当旁路系统投入后，还可通过旁路进行调整。 锅炉点火后，应开启汽包连排，并加强定排以控制炉水品质。汽包水位开始下降时，应向汽包供水，将水位控制在正常范围。供水时，应关闭省煤器再循环阀。 锅炉主蒸汽系统见压后，检查主蒸汽管道、再热蒸汽管道疏水正常，注意维持凝汽器真空。随着汽包压力的逐渐升高，应：关闭锅炉各空气门；开启高、低压旁路，投入高、低旁减温水，保持凝汽器真空；适当开启再热器烟道挡板或调整燃烧器倾角，以控制再热蒸汽升温曲线；关闭过热器疏水门；投入单冲量给水自动调节；冲洗就地双色水位计。 2.升温升压阶段应注意的问题（1）汽包的热应力 在升压初期，汽包内压力较低，汽包金属主要承受由温差引起的热应力，而此时各种温差往往比较大，故升压率应控制得小一些。另外，在低压阶段，升高单位压力的相应饱和温度上升值大，因此，升压初期的升压速度应特别缓慢，并应采取措施加强汽包内水的流动，以减小汽包上下壁温差。 当水循环正常后，为不使汽包内外壁、上下壁温差过大，仍应限制升温升压速度。当压力升至额定值的最后阶段，汽包金属的机械应力亦接近于设计预定值，这时如果再有较大的热应力是危险的，故升压速度仍受限制。 一般规定：汽包上下壁温差不得超过40。为此，在大型锅炉汽包上一般均装设上下壁温测点若干对，以便在启动时监视。若发现壁温差过大，应降低升压速度。（2）水冷壁的保护 对自然循环汽包炉来说，升温升压初期水循环不稳定，水冷壁受热的均匀性较差，表现为水冷壁的热膨胀存在较大的差别，从而引起同一联箱上的水冷壁管间存在较大的温差热应力，容易造成下联箱变形损坏。水冷壁的热膨胀可通过装在水冷壁下联箱上的膨胀指示器加以监视。 为促使水冷壁受热均匀，可采用改变燃烧方式（如均匀对称地投入燃烧器、燃烧器定期轮换）或加强水冷壁下联箱放水等方法。（3）省煤器的保护 自然循环汽包炉，启动初期采用间断上水。停止给水时，省煤器内局部可能产生水的汽化，如生成的蒸汽停滞不动，则该处管壁可能超温。此外，间断给水使省煤器的水温也间断变化，在管壁引起交变应力，从而影响金属和焊缝的强度。 为保护省煤器，汽包炉均设有省煤器再循环管。当停止上水时，应立即开启水冷壁再循环管上的再循环门，使汽包与省煤器之间形成自然循环回路，靠炉水循环冷却省煤器。重新上水时，应关闭再循环门，防止给水直接进入汽包。 （4）过热器和再热器的保护 1）过热器的保护 一般规定锅炉蒸发量小于10额定值时，必须限制过热器入口烟温（538）。方法：限制燃料量和调整炉内火焰中心位置。 锅炉蒸发量大于10额定值时，随着负荷流量的提高，对过热器管壁的冷却效果提高，烟温也升高，这时就转为限制过热器出口汽温的办法来保护过热器，其限值一般比额定负荷时的汽温低50100。启动过程中，如用喷水对过热器减温，应注意喷水量不能太大，以防喷水不能全部蒸发积在过热器管内，形成水塞引起超温。 2）再热器的保护 再热器的安全与旁路系统的型式有关。 对于高、低压串联旁路系统，旁路系统没有投入之前，必须限制再热器入口烟温（538）；旁路系统投入后，锅炉产生的蒸汽可以通过高压旁路流入再热器，然后经中、低压旁路流入凝汽器，因而再热器能得到充分冷却。 对于单级大旁路系统，冲转前因高压缸无排汽，再热器内没有蒸汽流过，这时应严格控制再热器入口烟温，有的锅炉使用烟气旁路来控制进入再热器的烟气流量。 再热器的安全与冲转参数也有密切关系。因冲转参数的高低与锅炉当时的燃烧量有关，对于采用单级大旁路系统的机组，冲转参数宜选得低些。 （5）空气预热器的保护 1)防止二次燃烧。二次燃烧是指未燃尽的燃料积存在尾部受热面，在烟气的作用下逐渐氧化升温，最终发生自燃的现象。 措施：点火前必须投入空预器连续吹灰；密切监视空预器出口烟温，当排烟温度异常升高时，立即停炉，进行灭火处理。 2)防止异常热变形。点火前，回转式空预器必须启动。 3.暖管（1）概念：启动前，主蒸汽管道、再热蒸汽管道、自动主汽阀至调节阀间的导汽管、自动主汽阀、调节阀的温度接近室温，锅炉点火后，利用所产生的低温蒸汽对上述设备及管道进行预热，称为暖管。启动过程中对汽轮机的法兰螺栓加热装置、轴封供汽系统、汽动泵等的供汽管道也应进行暖管。 （2）目的：减少管壁温差引起的热应力，提高蒸汽温度，避免管道和汽轮机水冲击。（3）方式：对于单元机组，主蒸汽管道暖管和锅炉升压同时进行，再热蒸汽管道通过旁路系统进行暖管。高低压旁路在锅炉点火升压后投入，这样可以加快蒸汽的流通，提高升温升压速率，还可回收工质、降低噪声、保护再热器。 （4）暖管注意事项：1) 控制温升速度对高参数、大容量的机组，暖管时温升速度一般不超过35min。 2) 加强疏水蒸汽进入冷的管道时，会凝结成水释放汽化潜热，使管壁受热升温，如果这些凝结水不能及时从疏水管路排出，当汽轮机冲转时，高速汽流从管道中通过，便会发生管道水冲击，引起管道振动，这些水被蒸汽带入汽轮机内，还会造成汽轮机水冲击事故。因此，必须将凝结水及时排出。在暖管过程中，要定期开启疏水管的检查门，以观察是否还有积水。 3) 维持凝汽器真空暖管过程中，主蒸汽管和再热蒸汽冷、热段管的疏水，通过疏水管道经疏水扩容器排至凝汽器，此时凝汽器热负荷不断增加，要保证循环水泵、凝结水泵及抽气设备的可靠运行。如果这些设备发生故障而影响真空时，应立即停止旁路设备，关闭向凝汽器的所有疏水阀，开启所有排大气疏水阀。 4) 自动主汽阀和调节汽阀的预热大容量机组的自动主汽阀和调节汽阀体积大、形状复杂、壁厚变化大，加上应力集中的影响，往往因热应力大而发生裂纹。有些机组在设计时已经考虑了对阀壳的预暖，方法：在暖管期间微开自动主汽阀（约13%）约2min，然后关闭2min，反复进行，直到调节汽阀外壁温达到210。5) 排汽缸温的监控在升压、暖管过程中，由于旁路系统的投入及管道疏水，凝汽器的热负荷不断增加，排汽缸温随之升高，通常排汽缸温达到65时，应开启排汽缸减温水阀，以防止排汽缸超温变形。排汽缸温应控制在80以下，不允许超过100120。 四、汽轮机冲转、升速、暖机（一）冲转方式 1. 采用高中压缸启动 高压调节阀冲转（单阀控制；顺序阀控制） 高压自动主汽阀的预启阀冲转 电动主汽阀旁路阀冲转2. 采用中压缸启动中压调节阀冲转 高压调节阀单阀控制方式冲转、自动主汽阀（预启阀）冲转均需进行阀切换。中压调节阀冲转需进行切缸，即由中压调节阀控制进汽切至由高压调节阀单阀方式控制进汽，再转为顺序阀控制方式。（二）冲转参数的选择 1. 主汽压力 冲转时主蒸汽压力选择应综合机炉两方面及旁路系统的因素来考虑，要从便于维持冲转参数的稳定出发，在锅炉不增加燃料量和过多的燃烧调整情况下，蒸汽流量应能满足汽轮机冲转、升速、顺利通过临界转速和带初负荷的需要，且有一定的裕量，因此要求压力要高一些。 但为使金属各部件加热均匀，增大蒸汽的容积流量，冲转蒸汽压力又希望适当选择低一些。 我国目前中小机组的冲转压力为1.02.0MPa，大型机组及引进机组一般采用38MPa 。 2. 主/再热汽温 带有湿度的饱和蒸汽的放热系数比过热蒸汽的放热系数要大得多，因此要求主蒸汽有足够高的过热度（至少50以上），以防止汽轮机前几级落入湿蒸汽区域。一般规定主汽阀前蒸汽温度比调节级处金属温度高50100。 但过高的蒸汽温度又加大了蒸汽与金属的温差，增加了冲转时汽轮机的热冲击。为了避免启动时产生热冲击，减少寿命损耗，要求汽轮机内的蒸汽温度与金属温度差不大于50。 以上两者不能同时兼顾时，应首先满足过热度的要求。 3.真空 在冲转的瞬间，大量蒸汽进入汽轮机，而蒸汽的凝结需要有个过程，所以真空会有不同程度的降低。 如果真空过低，冲转的瞬间就会有使低压缸排汽安全门动作的危险。此外，凝汽器真空过低还会使排汽温度大幅度升高，使凝汽器铜管急剧膨胀，造成胀口松弛，以致引起凝汽器管子泄漏。 但要求过高的真空会推迟机组的冲转，另外真空越高，汽轮机需要的进汽量越小，影响汽轮机进汽部分的均匀受热，同时会延长暖机时间。国内机组冲转对真空的要求一般为50kPa以上。（三）冲动转子和低速检查冲动转子是汽轮机的金属由冷态变化到热态，转子由静止变化到高速转动的初始阶段。 由DEH的转速控制功能及阀门控制功能，设定目标转速、升速率及阀门控制方式，然后执行冲转命令，汽轮机即开始进汽冲动转子。 1.冲转后目标转速的设定 机组的第一个目标转速值一般设定为400600rpm左右，以进行听音检查。设定升速率为每分钟3%n0，选择冲转方式，进行冲转。常见冲转阀为高压调节阀，控制方式为“单阀”控制；也有采用高压主汽阀冲转。 后续的目标转速分别为暖机转速和额定转速。2.听音检查汽轮机升速到目标转速后，关闭冲转阀，用听棒倾听汽轮机内部有无动静摩擦声，时间约为1015min。关闭冲转阀，可排除汽轮机内汽流声的干扰，便于倾听和判断。听音检查时，汽轮机转速会有所下降，要注意防止转子静止。 确认无异常，可重新开启冲转阀，维持转速在400600rpm左右，做全面检查。 3.冲转后应注意的问题 （1）一经冲转，盘车应自动脱开，停止盘车电机。 （2）冲转后，检查机组各轴瓦的振动。如振动超限应立即停机，测量转子偏心度，找出振动大的原因后方可重新启动。 （3）冲动转子后，注意凝汽器真空变化情况。由于一定数量的蒸汽突然进入凝汽器，真空瞬间下降较多，无其它原因，当蒸汽正常凝结后，真空又要上升，这时要及时调整，保持凝汽器真空，检查低压缸喷水是否自动开启。（4）冲转后，注意调整凝汽器的水位，防止发生凝汽器热井满水或因调整不当引起热井水位过低而使凝结水泵打水中断。（5）检查各轴瓦的回油情况、油温、轴承温度、大轴弯曲、轴向位移等。（6）停用顶轴油系统。（7）从冲转开始，定期检查和记录各部分的金属温度，以控制金属温升速度，限制金属温差在规定范围内。在不同阶段，控制金属温升速度是通过控制新蒸汽流量也就是控制升速率和负荷率实现的。 （四）升速和暖机听音检查结束后，可按规定的升速率继续升速至下一目标转速，即暖机转速。 暖机目的：汽轮机在冷态启动时，蒸汽与汽缸、转子的温差较大，为防止汽轮机各金属部件受热不均产生过大的热应力和热变形，在冲转升速至额定转速前，需要有一定时间的暖机过程。以防止金属材料的脆性破坏和避免过大的热应力。 1.升速过程中的升速率 升速率大小的影响： 1) 过快，蒸汽对金属的放热系数越大，金属加热也愈快，容易产生过大的热应力、热膨胀和热变形； 2) 过慢，则放热系数小，导致金属加热慢，既延长启动时间又增加启动损失。 升速率的大小： 在临界转速区之外，一般为3%5%n0/min；过临界转速时，一般为13%n0/min左右。2.暖机转速和暖机时间 暖机转速的选择：应避开轴系的临界转速区，防止因主蒸汽参数和真空波动，使机组转速落入临界转速区，发生振动。 暖机有： 中速暖机：8001400rpm；高速暖机：20002500rpm；额定转速暖机：3000rpm。不同的机组暖机转速有较大的区别。例如：东芝600MW机组采用中速（800rpm）暖机加额定转速暖机；哈汽300MW机组采用高速（2450rpm）暖机加额定转速暖机；上汽300MW机组采用高速（2030rpm）暖机加额定转速暖机。 暖机时间要充分，一般约为30min，以使高压内缸内壁调节级处金属温度达到规定值。3.升速至3000rpm 中速暖机或高速暖机结束，目标转速设定为3000r/min，升速率设定为3%n0/min，继续升速。 转速升至2800rpm以上，主油泵已能正常工作，可逐渐关小启动油泵出口阀，当转速升至额定时，可停止启动油泵运行。 阀切换：转速接近额定转速时，调节阀的控制方式由 “单阀” 切换至“顺序阀”方式。如冲转阀不是调节阀，也需进行从冲转阀到调节阀的切换（有的机组在带上一定负荷后再进行阀切换）。阀切换时，应保持主蒸汽压力、温度稳定，阀切换时间小于2min 。 汽机定速后，进行油系统切换，正常后准备并网。如做危急保安器注油试验、主汽门、调门严密性试验，应先做汽轮机手动脱扣试验。 4.升速暖机过程中的注意事项1) 升速暖机过程中，应保持主蒸汽压力和温度稳定；注意检查润滑油温、EH油温、胀差、振动、轴封压力、密封油压力、凝汽器真空、凝汽器、除氧器水位、发电机风温等参数符合要求；进行全面检查，检查各转机、系统运行正常；进行给水泵汽轮机启动前的检查准备工作。 2) 在升速过程中，如发生异常情况需保持转速，必须注意不应停留在机组共振转速范围之内，如果恰在此范围内,则要立即打闸。 3) 适时、正确投入法兰、螺栓加热装置。（目前300MW及以上机组均不设法兰、螺栓加热装置） 4) 大容量汽轮机冷态启动时，都明确规定不允许刚定速就进行实际超速试验。原因：转子刚定速后，不仅其表面与中心存在着较大的温差，受到较大热应力的作用，而且刚定速后，转子中心处的温度可能低于材料的脆性转变温度，许用应力大大下降。此时若进行超速试验，离心应力大大增加，各项叠加的应力会造成转子材料的破坏。要求：大容量机组在定速后，应带部分负荷运行数小时，再将负荷减到零，解列发电机，然后进行超速试验。 五、机组并列和带负荷 （一）机组并列 1.发电机并列前的准备操作 在汽轮机冲转后应进行发电机并列前的准备操作，使发电机处于并列前的状态，其主要内容为：1) 励磁系统投运前的检查准备：包