汽机培训教材启停 事故

1、 中电投吉林电力股份有限公司白城发电公司 汽机培训教材十一章 汽轮机的启停和事故处理第一节 汽轮机启动1.1汽轮机启动概述汽轮机转子从静止或盘车状态加速至额定转速，并将负荷逐步地加到额定值的过程称为汽轮机的启动。汽轮机的启动过程是蒸汽向金属传递热量的复杂换热过程。在此过程中，汽轮机各金属部件从室温和大气压的状态转变到与汽轮机额定蒸汽压力和温度所对应的热力状态。研究汽轮机的合理启动方式，就是研究汽轮机合理的加热方式。合理的加热方式就是在汽轮机各部件金属温度差、转子与汽缸的相对膨胀差在允许范围内，不会发生异常振动，不引起摩擦和过大热应力的条件下，以尽可能短的时间完成汽轮机启动的方式。 1.2启动方

2、式分类： 1.2.1按新蒸汽参数分类 1）定参数启动。整个启动过程中，从冲转到机组带额定负荷，电动主汽门前的蒸汽压力和温度始终保持为额定值，通过调整调节汽门的开度来适应机组在启动过程中不同阶段的要求。但热经济性差、金属部件加热不均以及热冲击较大，故大容量机组已不再采用。 2）滑参数启动。启动过程中，电动主汽门前的蒸汽压力和温度随机组转速或负荷的变化而逐渐升高。对喷嘴调节的汽轮机，定速后调节阀保持一定开度，完全靠蒸汽参数的调整来适应机组启动过程中不同阶段的要求。这种启动方式的特点是热经济性好，金属部件加热均匀，并且金属温度随蒸汽温度的逐步升高而升高，不会受到强烈的热冲击，有利于设备安全。现代大型

3、汽轮机已广泛采用滑参数启动方式。 1.2.2按冲转时进汽方式分类1）高、中压缸启动。启动时，由高压主汽阀控制高压缸进汽、中压调节阀控制中压缸进汽冲动转子、升速，转速达28502900r/min时，高压缸进汽由主汽阀切换为高压调节阀控制，升速到3000r/min后并网、带负荷。这种启动方式要求配置高、低压两级串联旁路。对高中压合缸的机组，可以使分缸处均匀加热，减少热应力，并能缩短启动时间。2）中压缸启动。冲转时，高压缸不进汽只中压缸进汽冲动转子，待转速升至23002500r/min后或并网后，才逐步转向高压缸进汽。 1.2.3 按启动前汽轮机金属温度（汽轮机汽缸或转子表面温度）水平分类1) 冷态

4、启动：汽缸最高金属温度低于满负荷时金属温度的40%或停机时间超过72小时，称为冷态启动。2) 温态启动：汽缸最高金属温度降到满负荷时金属温度的40%80%之间或停机时间在1072小时之间，称为温态启动。3) 热态启动：汽缸最高金属温度高于满负荷时金属温度的80%或停机时间不到10小时，称为热态启动。4) 极热态启动：汽缸最高金属温度接近满负荷时金属温度或停机时间在1小时内，称为极热态启动。 哈汽厂660MW汽轮机启动状态分类启动状态汽机金属温度（）停机时间冷态调节级金属温度120 长期停机温态温态1120调节级金属温度280停机超过72小时温态2280调节级金属温度415停机10到72小时热态

5、415调节级金属温度450停机1到10小时极热态450调节级金属温度停机不到1小时 我厂采用滑参数压力法、高中压缸联合启动方式。在不同的转速下各阀门的状态如下表：阀 门02900r/min阀切换（2900r/min）29003000r/min高压主汽阀控制控制全开全开高压调节阀全开全开控制控制中压主汽阀全开全开全开中压调节阀控制控制控制1.3冷态滑参数启动： 机组的启动包括启动前的准备、锅炉点火前、后的工作、冲转、升速暖机、并列接带负荷等几个阶段 。1)启动前的准备阶段。为机组启动准备相应的条件，主要包括设备、系统和仪表的检查及试验；辅助设备、系统的检查和启动；油系统的检查和试验；调节保护系统

6、校验；汽源准备等工作。2)冲转升速阶段。在确保机组安全的条件下，当冲转条件满足后，汽轮机进汽冲转，将转子由静止状态逐步升速到额定转速的过程。3)定速并网阶段。准备并网条件，当并网条件具备后将发电机并入电网。当转速稳定在同步转速，经全面检查确认设备运转正常且具备并网条件后，即可将发电机并入电网。并网后机组即带上初始负荷，以防止出现发电机逆功率运行工况。4)带负荷阶段。在机组并网后，将机组的输出电功率逐渐增加至额定值，并逐渐进入到稳定运行阶段。根据汽轮机启动过程中每个阶段具有的不同特点，应遵循不同的规定和采取相应的操作，同时要兼顾到不同启动阶段应注意的问题，保证汽轮机启动过程中的安全性和经济性。1

7、.3.1启动前准备 机组启动前，首先要对设备、系统和测量仪表进行全面的检查和试验。各主、辅机设备及系统检修维护工作结束，设备完好，主、辅机设备联锁、保护试验已完成并合格，检修后的辅机已分部试运正常。各电动阀门、气动阀门已调试完毕，开关方向正确。集控室和就地各控制盘、柜完整，各种指示记录仪表、报警装置、操作、控制开关完整正常。各种有关的操作电源、控制电源、仪表电源等均应送上且正常。所有就地测量装置一、二次门开启，表计指示正确。试验热工信号装置良好，保护装置和自动调整装置良好，调节装置调试完毕，设定值正确并投入自动。各控制、监视系统投入正常，CRT上各参数指示正确。汽轮机高中压主汽门、调门及其控制

8、执行机构正常。电气工作结束后，拆除有关短接线、接地线及其它要求，且均处于复归状态。发变组出口刀闸应在断开位置。1.3.2辅助设备及相应系统的启动 机组启动前，检查凝结水及补水系统、给水系统、空冷系统正常。给水泵及油系统检查正常。加热器系统、汽机琉水系统检查正常真空及轴封系统检查正常。主机本体系统检查正常。发电机定冷水系统检查正常。发电机密封油系统检查正常。机组厂用电系统已按正常方式投运。机组辅汽系统已投运。启动下列辅助设备及相应系统：1） 启动辅机循环水系统。辅机循环水系统注水完毕，启动一台辅机循环水泵，检查循环水系统运行正常,开式水各冷却器注水排汽。2） 启动闭式冷却水系统。检查闭式冷却水系

9、统各阀门位置正确，确认膨胀水箱补水至正常水位，启动一台闭冷水泵，检查闭冷水系统运行正常后，投入另一台闭冷水泵备用。3） 启动汽轮机润滑油。检查润滑油系统各阀门位置正确、油箱油位正常、油质合格，设备送电完毕。启动交流润滑油泵与氢密封油泵，检查润滑油系统运行正常后，投入润滑油冷油器，润滑油温度投自动。投入直流油泵联锁。4） 启动密封油系统。检查密封油系统各阀门位置正确、密封油箱补油至正常油位，设备送电完毕。启动一台空侧交流密封油泵，检查系统运行正常后，投入空侧直流事故密封油泵联锁。检查氢侧密封油回油箱油位正常后。启动一台氢侧交流密封油泵，检查运行正常后，投入氢侧直流事故密封油泵联锁。5） 发电机进

10、行氢气置换。检查定子冷却水系统各阀门位置正确，检查定子水箱已补水至正常水位，当发电机内压力达02MPa时，启动一台定子冷却水泵，检查氢、水压差、定子冷却水系统运行正常，投入另一台定予冷却水泵备用。发电机氢置换结束合格后，逐渐升氢压至0.4MPa以上，检查氢纯度大于98，密封油和氢气差压0.084MPa、氢气和定子冷却水差压在3050KPa，发电机氢气露点温度525，密封油系统运行正常6） 启动主机盘车系统。启动一台主机交流顶轴油泵，检查顶轴油母管油压在11.7614.1MPa范围内，各分瓦顶轴油压力正常，投入另一台交流顶轴油泵备用。7） 启动主机盘车，检查盘车电流及主机偏心在正常范围。机组启动

11、前必须保证主机连续盘车4小时8） 辅汽母管疏水暖管后，投入辅助蒸汽系统。9） 凝结水系统投入。检查除盐水箱水位正常，启动凝补水泵，向凝汽器补水至正常水位。开启凝结水管路注水门，管道注水排气完毕，启动凝结水泵，投入备用凝结水泵联锁。10） 除氧器上水投加热。将除氧器水位上至正常，开启辅汽供除氧器加热。11） 给水管道充水排空后，启动电动给水泵锅炉上水。12） 锅炉点火前投入轴封系统。在机组任何启动状态下，低压轴封蒸汽温度应维持在120180，任何时候低压轴封温度不得低于120。机组冷态启动时，高中压轴封蒸汽温度应控制在150200，任何时候高压轴封温度不得低于150。机组温态启动时，高中压轴封蒸

12、汽温度应控制在280300，高中压轴封蒸汽温度与调节级端高压缸金属温度差不大于85。机组热态启动时，高中压轴封蒸汽温度应控制在330350，高中压轴封蒸汽温度与调节级端高压缸金属温度差不大于85。13） 系统抽真空。关闭凝汽器真空破坏门，依次启动真空泵对系统进行抽真空。14） 启动汽轮机EH油系统，投入汽机EH备用油泵联锁。辅助设备启动后，检查转动设备的轴承以及减速箱温升应符合规定，电动机的温升、电流指示均符合规定。各润滑油箱、系统无漏油现象。各设备所属系统无漏水、漏汽(气)、漏油现象。各设备和电动机无异常声音和磨擦声，各调整装置的机械联接应完好，无脱落。各联锁和自动调节装置均投入并正常。1.

13、3.3在以下情况下禁止机组启动：1) 机组DCS系统不正常，影响机组操作。2) 汽轮机DEH系统工作不正常，影响机组启停及正常运行。3) 机组主要跳闸条件有超限趋势或超限。4) 主要辅助设备故障或联锁试验不合格。5) 汽轮机主要仪表失灵或指示不准，且无其它监视手段。6) 机组控制电源不正常，仪用气源不正常。7) 发电机氢气纯度不合格。8) 发电机定子水系统异常或水质不合格。9) EH油、润滑油、密封油、顶轴油系统赦障10) 汽机油质、油箱油位、油温不合格。11) 汽轮机旁路系统不能正常投入。12) 汽轮机高、低压胀差超过规定值。13) 汽轮机转子偏心度大于0.075mm。14) 汽机高中压主汽

14、门、调门、高压缸排汽逆止门、抽汽逆止门卡涩或关不严。15) 汽轮机调速系统工作不正常。16) 盘车时机组动、静部分有明显的金属摩擦撞击声，或盘车不能正常投入。17) 高压缸、中压缸或低压缸上、下温差达421.3.4机组启动前的注意事项 辅机试运行启动前，必须就地进行检查，确认具备启动条件后，方可送电启动。对可能受潮或停运2周以上的电动机，送电前应测量绝缘合格。若辅机启动中发生跳闸，在查明原因并消除故障前，不得再启动。检修后的辅机试转前，必须进行各项联锁、保护试验，其控制回路、自动装置、热工联锁保护以及机械装置、气动装置，应按各自的规定试验合格后方可进行试转。检修后的辅机必须经试运行合格后，方可

15、将其投入运行或备用。若电动机部分已检修，应试验转向正确后再与辅机连接。配有强制循环润滑油系统或液压控制油系统的辅助设备，在冬季机组停役时间较长时，油系统应提前两小时启动。 各辅助设备的启动应遵照其逻辑关系进行，尽可能避免带负荷启动。辅机启动时应监视电流和启动时间，若启动时间超过规定，电流尚未回复正常时应立即停止运行。辅助设备启停一般应在CRT相应画面上操作，此时应注意控制开关置于“遥控”位置。如需在就地进行启停操作，则应将控制开关置于“就地”位置。1.3.5汽轮机冲动升速：1.3.5.1冷态启动冲转参数的选择 冲转蒸汽参数的选择，主要应考虑汽轮机各部件的热应力。因为热应力是制约机组启动速度的关

16、键因素，只有合理地控制热应力值，才能减少部件的疲劳损伤。冷态启动时，采用低压微过热蒸汽冲动汽轮机将更有利于汽轮机部件的加热。启动汽压的选择要综合机、炉两方面及旁路系统的因素来考虑，它主要取决于启动汽温。理想的汽温应当能避免启动初期的热冲击，而在随后的过程中汽温的上升能保证关键零部件的金属维持在某一选定的温升速度。为了避免冲转时汽轮机各部件被蒸汽冷却，产生交变热应力导致疲劳损伤的产生，应保证冲转时蒸汽温度高于金属最高温度，即高于高压缸调节级汽室和中压缸进汽室的温度50oC以上；为了保证汽轮机内不致过早出现湿蒸汽区域，要求主蒸汽、再热蒸汽具有一定的过热度。汽轮机要求主蒸汽、再热蒸汽有50oC以上的

17、过热度。 汽轮机启动时转子的温度往往是任意值，一般需要运行人员根据汽轮机转子当时的温度来决定合适的冲转蒸汽温度。启动前机组金属最高温度不同，所要求的初始负荷也不同。所采用的冲转蒸汽参数也不同。冷态启动要求的冲转蒸汽参数较低，而热态启动时由于汽缸和转子的金属温度较高，故其冲转时要求的蒸汽参数也较高。一般情况下汽轮机金属最高温度愈高，则要求的冲转蒸汽参数愈高。1.3.5.2汽轮机启动操作方式选择： 汽轮机启动操作方式有自启动方式、操作员自动方式两种。运行人员可根据现场实际情况选择使用，一般采用操作员自动方式。 自启动方式（ATC方式）时ATC控制器根据机组的状态，控制汽轮机自动完成冲转、升速、暖机

18、、定速、同步并网、带初始负荷等启动过程。该控制系统具有内部自诊断和偏差检测装置，当该系统发生故障时，能切换到手动控制方式，并发出报警信号。 操作员自动方式时DEH控制系统的ATC控制器不参与控制而处于监视状态，由运行人员根据汽轮机本体状态和提供的启动操作程序，手动给定转速或负荷的目标值和变化率，然后由DEH的基本控制系统按照运行人员给出的目标值和变化率自动完成冲转、升速、同步并网和带负荷操作。DEH系统通过CRT显示自动监视启动参数，越限时发出“报警”或“跳闸”信号指导运行人员进行操作，并可通过打印机打印出当时的或历史的数据，供运行人员研究分析。 汽轮机的阀门配汽方式有单阀和顺序阀两种，在机组

19、启动过程中，运行人员可以根据实际运行需要对阀门配汽方式进行选择。为了有效降低启动过程中的热应力和调节级动叶处的机械应力，在汽轮机冲转、升速、并网、带低负荷阶段一般选用节流调节方式(单阀)，因为该方式汽流全周进入高压缸，有利于汽轮机金属部件的均匀加热和膨胀。在机组的正常运行过程中，一般采用喷嘴调节方式(顺序阀)。如果负荷变化频繁且变化率较大时，为使汽轮机高压缸温度变化小，热应力最低，宜选用节流调节；但若机组长期低于额定负荷运行时，则应选用喷嘴调节方式，以获得较高的热效率。1.3.6汽轮机复置冲转1.3.6.1汽轮机复置将汽机控制方式选择为自动(AUTO)方式，汽机阀门控制方式选择为单阀控制方式，

20、汽机启动方式选择为高中压联合启动方式，确认无停机指令后，即可复置汽轮机。 汽轮机复置后，必须确认以下各项目：1) 在CRT和现场确认高压调节阀和中压主汽门全开。2) 汽机维持盘车状态，转速在335rpm。3) 汽机液压油正常。4) 汽机复置后，如汽机转速急剧上升，盘车脱开，必须立即手动脱扣汽机，不允许再次复置。5) 汽机复置后，如发现汽机转速缓慢上升，维持在20rpm以下，盘车脱开，可以手动脱扣一次，重新投入盘车后，再次复置。6) 进行手动脱扣试验。手动脱扣汽轮机，盘前及就地检查确认GV、RV全关，TV、IV全关，检查高排逆止门关闭，高压缸排汽通风阀开启。检验汽轮机各汽阀的动作情况。1.3.6

21、.2汽轮机升速暖机1) 重新挂闸，在“控制设定值”画面选择“目标值” 为400r/min, “升速率”为150r/min确认高压主汽阀、中压调节阀开启，汽机开始升速。2) 汽机冲动，检查主机盘车脱开、电机停止。3) 转速至400rpm时，用硬手操按钮打跳汽轮机，进行摩擦检查。检查高、中压自动主汽门和调门关闭，汽轮机转速下降，就地检查汽轮机内部和轴封处有无金属摩擦声。4) 汽机摩擦检查结束，重新复置汽机冲转。转速设定为2000rpm，转速升速率为150rpm/min。5) 转速至2000rpm时，中速暖机150分钟。检查汽机调节级压力正常；检查汽机振动、轴承温度、轴向位移、差胀正常；检查汽机高、

22、中压缸热应力正常；检查主汽和再热汽温度达到按汽机启动曲线规定要求；检查主机高、低压排汽温度正常。在汽轮机暖机过程中按照冷态启动曲线将主蒸汽温度缓慢滑升至420，再热蒸汽温度缓慢滑升至360。当汽机调节级温度达到280以上，汽机暖机结束。6) 在DEH画面上设定目标转速2900r/min，升速率为150r/min。机组继续升速，在CRT监视汽轮机转速上升情况。升速至2900 r/min时，汽机进入“保持（Hold）”状态，参照“汽机入口蒸汽状态”，确认蒸汽室的金属温度大于主蒸汽压力下的饱和蒸汽温度时可进行高压主汽阀与高压调阀控制切换。7) 确认汽轮机为单阀控制。 准备进行阀切换，在“阀门方式”画

23、面中“TVGV” 按钮，点击 “转换”按钮， GV逐渐关闭，当GV关闭到一定值时，TV逐渐打开。当TV全开后，切换完成，从DEH主控画面监视主汽阀和调节阀行程，TV/GV切换时间2分钟，切换结束，就地检查TV全开，GV在调节状态，转速应维持在2900 rpm。8) 设定目标转速3000 r/min升速，升速率50rpm/min。9) 汽轮机转速升至3000r/min稳定。1.3.6.3升速注意事项：1) 倾听汽轮机和发电机转动部分声音正常。2) 在转速600rpm以下，注意转子的偏心度应0.076mm；当转速600rpm时，轴振应0.076mm。过临界转速时，当轴承振动超过0.1mm，或相对轴

24、振超过0.25mm，应立即打闸停机，严禁强行通过或降速暖机。3) 检查汽轮机本体及管道，应无水击、振动现象，疏水扩容器压力不超过规定值。4) 注意缸胀、轴向位移、胀差等正常。5) 注意凝汽器、加热器、除氧器水位正常。6) 检查确认油压、油温、油箱油位、各轴承油流正常。升速时控制冷油器出口油温随转速上升，汽机转速达600rpm时，润滑油温设定值40投入自动，定速后保持油温4349，轴承回油温度应70，油压、油箱油位、各轴承油流正常。7) 检查确认发电机冷却水压力、流量、温度、风温及密封油系统差压正常。8) 确认中压缸进汽温度、低压缸排汽压力应符合空载和低负荷运行导则曲线。9) 确认主油泵出口油压

25、在2.02.6MPa之间，入口油压在0.0680.3MPa之间。10) 汽轮机定速后，检查密封油备用泵、交流润滑油泵电流有所下降、停止密封油备用泵、交流润滑油泵，并将其投自动。注意油压变化。确认冷油器出口油温正常，轴承回油温度60-70。1.3.6.4发电机并网及带初始负荷 汽机转速至3000rpm时，检查主机润滑油压正常，保持转速稳定，发电机准备进行并列。必须采用自动准同期方式与系统并列。发变组并列条件：1) 发电机频率与系统频率基本相同（频率差不得大于0.2Hz，并列时系统频率必须在49.8至50.2Hz的范围内）。2) 发电机电压与系统电压相等（允许最大偏差为5%）。3) 发电机相序与系

26、统相序相同。4) 发电机相位与系统相位相同。并网后，确认汽轮发电机组已带上最小负荷。机组并入电网后即可按冷态启动曲线接带负荷 。由运行人员在DEH上设定“目标负荷”和“负荷变化率”，在锅炉燃料量配合的基础上，汽轮机在“功率控制”方式下运行，按照运行人员设定的负荷变化率将负荷精确地升到预先设定的目标负荷。高旁维持主蒸汽压力8.92MPa，低旁维持再热蒸汽压力0.8-1.0MPa，随着高中压调节阀的开启，高旁、低旁开度逐渐关小。1.3.6.5升负荷至额定负荷 1）机组从30MW负荷升至180MW负荷，设定机组升负荷速率为3MW/min 机组升负荷过程中，检查发电机负荷上升正常，确保汽机调节级温升速

27、率。检查发电机无功功率、功率因数正常。检查汽轮机、发电机各辅助系统运行正常。当机组负荷大于90MW，检查低压缸喷水自动关闭。当冷再压力达1.0Mpa以上时，冷再供辅汽管道充分暖管后，辅汽汽源切至冷再。当汽机四抽压力达0.3Mpa，将除氧器加热切至四段抽汽。 机组负荷在120MW左右时检查汽轮机本体、主蒸汽管道、再热蒸汽管道、抽汽管道疏水门自动关闭。高、低加随机投入。低加疏水逐级自留后导凝汽器，高加逐级自流后导除氧器。机组负荷在180MW时，启动第二电动给水泵。缓慢增加第二台给水泵出力，与第一台泵并列。2）机组升负荷至360MW，负荷变化率6MW/min。启动第三台电泵投入备用。3）机组协调控制

28、方式投入，加负荷至660MW检查协调投入许可条件，进行协调运行参数设置，然后投入机组协调负荷控制方式将机组负荷设定为660MW，负荷变化率设定为6MW/min。检查机组所有功能组设置均在正确位置，汽机系统运行情况正常，锅炉系统运行正常，电气系统运行正常，机组辅助系统运行正常。根据负荷及给水量要求及时并列第三台电泵。升负荷过程中的注意事项 机组升负荷过程中应注意监视胀差、汽温、温升、温差的变化，轴向位移值、振动值应在允许的范围内，同时应注意倾听机组声音正常。整个升负荷过程应按照“冷态启动曲线”保持负荷与蒸汽参数相互匹配。1.3.7冷态启动中应注意的问题：冷态启动是汽轮机由静止到额定转速、从空负荷

29、到满负荷的动态过程，在这个过程中，机组的变化最为剧烈，操作最为复杂，因此需要掌握好许多关键性问题。为防止汽轮机冷态启动中产生较大的热应力和相对胀差，就控制蒸汽的温升速度和机组升负荷速率，度适当进行暖机。为防止大轴弯曲，启动前要测量转子的偏心、进行较长时间的盘车，在冲转后要检查缸内是否有摩擦，并监视机组振动矣上下缸温差。在升速过程中，要严密监视机组振动，若在非临界转速范围内升速时振动超限，则应进行降速暖机，绝不允许强行升速；要注意检查各轴承回油温度是否正常，并且及调整润滑油温度；检查汽轮机本体及蒸汽管疏水是否畅通，有无水击振动和泄漏现象，并适时关闭疏水阀。在带负荷过程中，要注意监视汽轮机的膨胀、

30、汽缸内外壁温差和转子的相对胀差。另外还需要按规程投入相应的辅助设备和切换汽源。1.3.8热态滑参数启动： 启动前汽轮机高压转子温度若高于该点满负荷值的40%以上，或停机时间不超过72h，都可称为热态启动（包括温态和极热态启动）。一般日常停机组的启动，都属于热态启动。1.3.8.1热态启动的原则 1) 大轴晃动度不得超出规定值。2) 上下汽缸温差不得超出允许范围。 3) 进入汽轮机的主蒸汽和再热蒸汽温度，应分别比高、中压汽缸金属最高温度高50以上，并具有50以上的过热度。 4) 在升速过程中机组发生异常振动时，特别是中速以下，汽机振动超过规定值时，应立即打闸停机，投入连续盘车。5) 润滑油温不低

31、于3540。6) 胀差应在允许范围内。热态启动一般不会出现正胀差，却非常容易出现负胀差。 1.3.8.2热态启动的特点1）启动前的准备工作相对简单机组热态启动前大部分辅机处于运行状态，如润滑油系统、顶轴油泵、盘车装置、发电机密封油系统等，并且凝汽器、除氧器水箱、高低压加热器内存有凝结水或给水，因此启动前的准备工作相对比较简单。但热态启动时应先向轴封供汽，再启动主抽气器抽真空，以防止冷空气从轴封处漏入汽缸，同时轴封供汽温度也较高。2）冲转蒸汽温度较高热态启动时，因为金属温度水平较高，要求的冲转蒸汽温度也较高。根据汽轮机调节级汽室的金属温度，通过热态启动曲线来确定汽机的冲转参数、初始负荷和其保持时

32、间。启动时主蒸汽温度高于调节级金属30100，蒸汽必须有50以上的过热度，再热蒸汽温度比中压转子进汽区金属温度高20。3）升速率较高冲转条件具备后，直接升速至3000rpm，转速至2900rpm时，进行阀门切换，机组在整个升速过程中不进行停留暖机转速至3000rpm后，进行全面的检查，待一切正常后，立即通知电气值班员迅速进行同步并网，带初始负荷(按机组金属温度确定初始负荷值)。冲转及带初始负荷的速度要快，以防止机组在启动过程中被冷却。 4）轴封温度较高热态启动时，由于汽轮机转子温度较高，所以轴封蒸汽温度也相应较高，且要求高压轴封蒸汽温度高于汽机高压端轴封处金属温度160。这样可防止汽轮机的轴端

33、在启动过程中被蒸汽冷却，造成转子收缩，产生负胀差。5）胀差变化热态启动时，转子容易出现负胀差现象，而冷态启动时易出现正胀差现象。当机组出现负胀差时，可采取一些措施来消除负胀差，如增加主蒸汽温度，加快升速率和升负荷率，提高蒸汽温度和加大蒸汽流量。使进入汽轮机的蒸汽温度高于转子的温度，当汽轮机由被冷却的状态变为被加热的状态后，转子的负胀差就会消失。1.3.8.3热态启动过程中的注意事项由于机组热态启动前其通流部分的金属温度较高，在启动过程中，应特别注意防止汽缸和转子被冷却，因此冲转蒸汽参数和轴封供汽参数必须符合要求，并要求快速升速、并网、带初始负荷，严格按规定控制主蒸汽的温升率、升速率和升负荷率，

34、且初始负荷的大小与冲转蒸汽参数有关。另外，冲转前后要注意检查上下缸温差、相对胀差、转子晃度和大轴弯曲情况，特别是负胀差，它们往往是制约热态启动的主要因素。在升负荷过程中，主蒸汽、再热蒸汽参数应缓慢平稳增长，尽可能保证汽温不要下降，以防止转子和汽缸被冷却。同时要严密监测转子的轴向位移、相对胀差和振动，以及汽缸的内、外壁温差和膨胀量。机组热态启动时应注意以下的事项：1) 机组冲转前应注意充分疏水，冲转后，主、再热汽温应稳定。2) 启动过程中应密切监视汽缸温升、温差、差胀、轴向位移、瓦温、油温及油压等参数不超限，各油箱油位正常。3) 冲转时，主、再热蒸汽参数应符合与缸温的匹配要求，蒸汽温度至少高于高

35、压内缸调节级处上壁温30100，且保证蒸汽过热度在50以上。4) 注意油压、油温、密封油压、油温、氢压、氢温及氢油压差在规定范围内。5) 注意倾听汽轮发电机组内有无异常声音。6) 升速过程中过临界转速时，运行人员应严密监视振动变化情况。7) 汽机冲转前及冲转过程中注意监视高、中压缸上、下对点金属温度差小于42，如超过此温度且伴有轴向位移大报警时，应立即打闸停机，并对汽缸和蒸汽管道进行充分疏水。8) 冲转及升负荷过程中应注意加强机、炉间的协调及机、炉参数的匹配。9) 温、热态启动时，汽机冲转前应启动制粉系统。并尽快升温升压，在冲转和带负荷过程中，控制主、再热汽温与汽机高、中压缸金属温度的匹配。机

36、组并网后，应根据汽机热应力的大小来控制汽温，并尽快升负荷。第二节 汽轮机停机2.1停机概述从汽轮机带负荷运行经卸负荷解列发电机，切断汽轮机进汽到转子静止的过程称为停机。汽轮机的停机分为正常停机和事故停机。正常停机的方式有滑参数停机和额定参数停机两种。滑参数停机（正常情况下采用的方式）是依靠主蒸汽、再热蒸汽参数的降低来卸负荷，直到汽轮机停机。用这种方式停机的目的，是要使停机后，汽缸的金属部件均匀冷却，金属温度降低到较低的水平，以便可以提前停止盘车和油循环，能够提前进行检修，缩短检修工期。2.2 停机前的准备工作接到停机命令后，运行人员需要根据设备的特点和运行的具体情况，制定具体的停机措施，做好关

37、键设备的检查和试验工作，并对相关系统进行调整。进行汽轮机交、直流润滑油泵、顶轴油泵、氢密封油泵的启动试验和高、中压主汽门、抽汽逆止门的活动试验，进行汽机盘车电动机启动试验。对机组进行全面检查并对机组缺陷进行统计，以便在机组停止后进行处理。进行停机的系统切换准备工作，根据情况进行辅助蒸汽的切换或厂用电的切换。机组停用前，在机组负荷大于300MW时，对炉膛、受热面和空预器进行一次全面的吹灰。仔细检查四管泄漏装置的历史记录值，分析受热面是否存在微漏。对要进行检修的设备运行值进行详细记录，以便检修后对运行参数进行比对。2.3 正常停机过程当准备工作完毕后，机组就可以开始减负荷，并开始对整个机组的停机过

38、程和停机时间进行记录。2.3.1 机组负荷从660 MW减至300MW1) 在协调模式下按正常降负荷过程将机组的负荷降至300MW，降负荷速率设定为510MW/min。2) 负荷降至420MW，卸载一台电动给水泵，检查给水自动控制正常。3) 根据高、中压转子表面金属温度情况选择轴封供汽汽源，检查机组轴封供汽正常。4) 机组负荷降至300MW时，暖机20分钟。2.3.2 机组负荷从300 MW减至180MW1) 机组负荷减至180MW时，卸载第二台电动给水泵。2) 机组负荷减至180MW时，暖机10分钟。检查锅炉、汽机热应力不超限。2.3.3 机组负荷从180 MW减至30MW1) 高加、低加应

39、随机滑停，滑停过程中加强对加热器水位的监视，高加疏水及时导凝汽器。2) 辅助蒸汽母管切为启动汽源。3) 四段抽汽压力低至0.2MPa时，除氧器加热汽源切换为辅助蒸汽供给。4) 当机组负荷减至120MW，检查汽机所有疏水阀自动开启。5) 当机组负荷达到90MW，低压缸喷水门自动打开。6) 机组负荷降至30 MW，发电机准备解列。2.3.4 汽轮机打闸，发电机逆功率动作跳闸1) 在CRT画面及机组报警窗内确认汽机跳闸。2) 检查汽机高、中压自动主汽门关闭，汽机高、中压调速汽门关闭。3) 确认汽机各段抽汽逆止门关闭。确认汽机转速下降。4) 当汽轮机转速降至2850rpm时，检查氢密封油泵和交流润滑油

40、泵自动启动，否则应手动启动。5) 当汽机润滑油压低于O.082MPa时，汽机交流润滑油泵和氢密封油泵自启动。当汽机润滑油压低于O.075MPa时，汽机直流润滑油泵启动。6) 当机组转速降至1200rmin时，顶轴油泵联锁启动，否则手动启动。7) 汽机顶轴油泵在600rpm时自动启动，偏心记录仪会自动投入。8) 汽机转速600rpm时，确认低压缸喷水阀自动关闭。9) 转速降至400r/min时，确认高旁路阀自动或手动关闭，关所有至凝汽器的疏水，无大量热汽、热水排至凝汽器时，可停止真空泵，手动打开真空破坏门，破坏真空。10) 转速降至200r/min时，根据电气要求切断氢冷器冷却水。11) 真空到

41、零后，关闭轴封汽进汽门，停轴加风机，轴封汽系统停用。12) 汽机转速到Orpm时，确认盘车自动投入，否则手动投入。记录汽机惰走时间、盘车电流和打印惰走曲线，记录汽机缸温等参数。停机后，盘车应保持连续运行。当汽机调节级金属温度低于150后可以停止盘车，停止顶轴油泵。盘车停止运行后，润滑油系统才可停止运行，如果轴承金属温度大于100，不允许停润滑油系统。13) 锅炉上水完毕后，停止给水泵、凝结水泵。14) 其它辅助设备停运，应根据实际情况决定。2.4停机过程注意的问题 汽轮机的停机过程是机组从热态到冷态，从额定转速到零转速的动态过程。在这个过程中，如果运行操作不当，就会造成设各的损坏，所以必须给予

42、足够的重视。在停机过程中，应严密监视机组的各种参数，如蒸汽参数、汽轮机的胀差、轴向位移、振动、轴承金属温度和转子的热应力等。停机过程中由于转子被冷却，汽轮机会出现负胀差，如果减负荷的速度太快，热应力的负值也会增加。转子负应力的增大比正应力的增加对机组造成的危害更大。对于不同要求的停机过程，停机的操作过程也应有所不同。如果为了进行检修而停机，在停机过程中应尽可能降低汽缸和转子的金属温度，以便尽快开缸检修；如果只是进行短时停机，很快机组又要启动，则在停机过程中应尽可能地保持金属的温度，使汽轮机不被冷却，以便机组能够尽快地进行热态启动。汽轮机停机后，汽缸和转子的金属温度还较高，需要一个逐步冷却的过程

43、，此时，必须保持盘车的连续运行，一直到金属温度冷却到满足开缸要求后，才允许停盘车。盘车运行时，润滑油系统必须维持运行，盘车停止后，润滑油系统才可以停止运行。盘车运行期间，不允许拆除保温设施。2.5 汽轮机事故停机汽轮机事故停机是指机组监视参数超限，保护装置动作，或操作人员根据机组状态操作“停机”按钮，主汽门、调节阀迅速关闭，机组从运行负荷瞬间降至零负荷，发电机与电网解列，进入惰走阶段的停机过程。汽轮机在运行时，会出现各种异常情况而需要停机，对不同的故障和事故，采取的停机方式和处理方法不同。事故停机分为一般事故停机和紧急事故停机，两者主要区别是打开真空破坏阀的时间不同。紧急事故停机要立即破坏真空

44、，使汽轮机转子尽快停止，以减小对设备的损坏程度。2.5.1 事故的处理应遵循以下几项原则：(1)机组发生故障时，首先要保护人身安全和设备安全(2)要根据相关的仪表、信号及事故征兆进行综合分析，迅速准确地判断事故性(3)事故处理一定要果断迅速，避免误操作，防止事故的进一步扩大。(4)事故处理结束后，应对事故现象、损坏程度和处理过程进行真实详细的记录。在实际运行中，有些事故产生的原因比较复杂，很难在短时间内做出准确的判断。例如机组的振动，就涉及到多方面的原因，如叶片损坏、转子弯曲、动静摩擦、轴承座松动、油膜震荡等。但是事故发生后，由于时间的延误或判断失误而导致的误操作，又将使事故进一步扩大，造成设

45、备的严重损坏。因此，制定有效的防范措施，了解各类事故的表征及现象，对事故正确及时处理、减少事故造成的危害是至关重要的。2.5.2汽轮机发生下列故障之一时，必须立即打闸故障停机并破坏真空 1) 机组发生强烈振动。2) 汽轮机断叶片或汽缸内部有清楚的金属摩擦声。3) 汽轮机发生水击，造成控制指标超限值时。4) 汽轮机轴封发生摩擦声或冒出火花时。5) 汽轮机任一只轴承断油、冒烟或轴承金属温度及回油温度超限值时。6) 汽轮发电机组周围或油系统着火，无法扑灭严重危及机组安全运行时。7) 主油箱油位异常下降到最低油位以下，无法恢复时。8) 轴向位移突然增大超限值或推力轴承金属温度升高超限值时。9) 发电机

46、内冒烟或氢气爆炸。10) 汽机转速超过危急保安器动作转速而危急保安器拒动时。11) 发电机空侧密封油完全中断、无法恢复时。12) 发生严重危及机组设备安全运行的其它故障或人身安全时。 2.5.3 机组紧急事故停机的操作：1) 在集控室手动按下紧急停机按钮或就地手拉汽轮机跳闸阀手柄，使汽轮机跳闸。检查确认高中压主汽门、调门、高排逆止门、抽汽逆止门关闭，确认汽轮机转速下降。2) 锅炉联动MFT，发电机解列。3) 停运真空泵，开启真空破坏门。4) 确认高低压旁路在手动关闭状态，关闭汽机主、再热汽管道疏水及其他压力疏水。 5) 其它操作过程与正常停机相同。紧急停机过程中应注意机组的振动、润滑油温、密封

47、油氢差压正常。运行人员应到现场仔细倾听机组内部声音，当内部有明显的金属撞击声或转子惰走时间明显缩短时，严禁立即再次启动机组。凡属人员误碰、保护误动引起跳闸，跳闸原因明确的，应立即开始启动。跳闸原因一时查不清时，可以边查原因，边做启动准备。跳闸后设备故障影响启动时，值长应尽力组织有关人员抢修，努力创造条件尽早并网。第三节 汽轮机典型事故3.1 汽轮机大轴弯曲事故汽轮机大轴弯曲事故，是汽轮机恶性事故中较为突出的一种，近年来在不同类型的机组上曾多次发生。汽轮机在启动、停机及变负荷过程中，由于转子内部周向温度不均匀，转子受热膨胀不对称而造成转子的弯曲。转子的弯曲可分为热弹性弯曲和塑性弯曲。弹性弯曲是指

48、造成转子弯曲的应力在弹性范围内，转子周向温度均匀后，转子的弯曲会自行消失，转子恢复原来状态。塑性弯曲是指当转子温度周向不均匀产生的热应力超过材料的屈服极限，转子产生塑性永久变形，温度均匀后弯曲依然存在。3.1.1大轴弯曲的原因1）设计制造安装方面 轴承安装不良，轴承失去正常的承载能力；径向轴封间隙不合理，汽封间隙分配不合适；转子自身动不平衡，在升速时，产生异常振动，造成动静部分摩擦，使汽轮机转子产生弯曲。2）运行方面 (1)上下缸温差过大。在汽轮机启动过程中，因汽缸保温不良，或进入汽轮机的蒸汽低于汽缸的金属温度产生冷冲击，造成上下缸温差过大。汽缸产生热变形，使动静部分径向间隙消失而产生摩擦，致

49、使转子出现热弯曲，弯曲又加剧摩擦，产生大量热量，使转子局部过热而造成转子更严重的弯曲，形成恶性循环。(2)汽缸进水。汽轮机发生水冲击事故时，汽缸进水造成上下缸温差过大，使汽缸和隔板套变形拱起，动静部分产生摩擦，使转子产生变形。机组停机后，汽缸温度仍较高，若此时有水倒流入汽缸，造成处于高温的汽缸和转子发生急剧冷却，则会使转子产生径向温差而发生大轴弯曲。 (3)机组振动。汽轮机大轴弯曲总是与机组的振动密切相关，并随转速的升高摩擦加剧，振动也增大。当机组振动过大，或初始晃度较大时，动静部分产生碰摩，摩擦产生的热量局部加热转子，增大了转子的弯曲，转子的弯曲反过来又增大了振动和摩擦，最终导致大轴弯曲。(

50、4)盘车使用不当。在机组启动前或停机后，汽缸温度仍较高，此时若没有长时间进行连续盘车，因上下缸存在的温差，会使转子产生弯曲。3.1.2 大轴弯曲事故的预防和处理1）大轴弯曲事故的预防 大轴弯曲事故，大多数在机组热态启动中发生，或在滑停过程和停机后发生。为了防止汽轮机大轴弯曲事故的发生，可采取以下的预防措施：a) 汽机启动前转子晃度不得超过原始值的O02mm，不允许在晃度较大的情况下冲转。b) 采用性能良好的保温材料，机组停机后，汽缸上下缸温差不超过3035c) 汽轮机冲转前。主蒸汽、再热蒸汽温度至少高于汽缸最高金属温度60100，但不应超过额定汽温，且蒸汽至少有50的过热度。d) 冲转前应进行

51、充分的盘车，停机后盘车应立即投入，并按规定进行连续盘车。e) 热态启动时应先向轴封供汽，后抽真空，防止冷空气从轴封进入汽缸。f) 防止汽轮机进冷汽或蒸汽带水，疏水系统应保证疏水畅通，不向汽缸返水。g) 凝汽器应有高水位报警装置，防止满水倒灌入汽缸。 2）大轴弯曲事故的处理 目前尚无直接测量转子弯曲的方法，一般采用在盘车和低速时用转子晃度来监视转子弯曲；在升速和带负荷时借助机组振动判断转子是否弯曲。在冲转前若转子晃度超限，应延长盘车时间，直至晃度合格为止。若盘车和暖机一段时间后，转子的晃度或振动减小，说明转子出现弹性弯曲，继续盘车或暖机进行直轴。若连续盘车或暖机无效，则说明转子产生永久弯曲，应停

52、机检查和进行机械直轴。3.2 汽轮机进冷汽冷水事故水或冷蒸汽进入汽轮机而引起的事故称为汽轮机进水事故。汽轮机进水或进入低温蒸汽，将使处于高温下的金属部件受到突然冷却而急剧收缩，产生很大的热应力和热变形。汽轮机进水事故在汽轮机启动、停机、负荷变动过程中及停机后都有可能发生，是一种较易发生的事故。汽轮机一旦进水，其零部件的损坏几乎是不可避免的。 汽轮机进水而引起的故障主要有：汽缸法兰结合面漏汽；叶片和围带损坏；动静部分碰摩，汽封片磨损；推力轴承损坏；转子和汽缸产生裂纹；转子永久性弯曲；静子部分永久性变形等。因此在运行过程中，应尽量防止汽轮机进水事故的发生。3.2.1汽轮机进水事故的危害和产生原因3

53、.2.1.1进水事故的危害 1)动静部分碰磨 汽轮机进水或冷蒸汽，会使处于高温下的金属部件突然冷却而急剧收缩，产生很大的热应力和热变形，使汽缸变形，导致机组相对膨胀急剧变化，引起机组强烈振动，使动静部分轴向和径向碰磨。径向碰磨严重时会产生大轴弯曲事故。 2)叶片的损伤及断裂 水进入汽轮机的通流部分后，会造成动叶片受到水冲击而损伤或断裂，特别是对较长的叶片其危害更大。 3)推力瓦烧毁 进入汽轮机的水或冷蒸汽的密度比蒸汽的密度大得多，因而在喷嘴内不能获得与蒸汽同样的加速度，流出喷嘴时的绝对速度比蒸汽小得多，使其相对速度的进汽角远大于蒸汽相对速度的进汽角，汽流不能按正确方向进入动叶通道，而对动叶进口

54、边的背弧进行冲击。这种情况除了对动叶产生制动力外，还将产生个轴向的分力，造成汽轮机轴向推力增大。实际运行中，轴向推力甚至可增大到正常情况时的10倍，致使推力轴承超载而导致轴瓦乌金烧毁。 4)阀门或汽缸接合面漏汽 若阀门和汽缸受到急剧冷却，会使汽缸产生永久变形，导致阀门或汽缸接合面漏汽。 5)引起金属裂纹 机组启停时，如经常出现进水或冷蒸汽，金属在频繁交变的热应力作用下，会出现裂纹。如汽封处的转子表面受到汽封供汽系统来的水或冷蒸汽的反复急剧冷却，就会出现裂纹，并不断地扩大。3.2.1.2进水事故产生的原因 汽轮机在运行中发生水冲击或进入低温蒸汽，有多方面的原因，但引起事故的主要水源或低温汽源有：

55、 1)锅炉燃烧调整不当，使主、再热蒸汽温度失去控制而过低，水或冷蒸汽就将从锅炉经主蒸汽管道进入汽轮机。2)滑参数启动或滑参数停机时，温度和压力不匹配，使蒸汽过热度降低，就可能在管道中产生凝结水，造成过多的积水流入汽轮机。另外，汽轮机启动时，主蒸汽系统若没有进行充分的暖管，或疏水不畅(疏水阀未能正常开启或琉水管直径太小)，则蒸汽管中凝结的水将进入汽轮机中，引起水冲击。3)在低负荷运行时，锅炉减温水调整不当，过热器中可能因为凝结或过量喷水而积水，同时喷水阀泄漏也会造成过热器中产生积水，当蒸汽流量增大时，这部分积水也可能被带入汽轮机。旁路系统减温减压器喷水过量而产生的积水，也可能被蒸汽带入汽轮机中。

56、4)疏水系统设计不合理或布置位置不当，可能导致疏水向汽缸返水。这时表现为上、下缸温差增大，严重时会导致汽缸变形，动静部分产生摩擦。运行中当上、下缸金属温度差超过42，且下缸温度低于上缸时，则被认为发生进水事故。 5)汽轮机回热系统加热器管子泄漏或加热器疏水系统故障，保护装置失灵时，水或冷蒸汽就可能由抽气管道进入汽轮机。6)汽轮机启动时，由于轴封供汽系统暖管不充分或管道上的疏水不畅，疏水将被带入汽封内。3.2.1.3 进水事故的预防和处理为了防止水冲击事故的发生，在运行维护方面应采取以下相应的预防性措施。1）疏水系统合理布置 疏水系统管路的设计应考虑到冷态和热态启动工况，安装的位置为每个管路的最低点。在锅炉出口至汽轮机主汽阀间的主蒸汽管道上，每个最低点处均应设置疏水点；主蒸汽管道的疏水管不得与锅炉任何疏水管的联箱连接，再热蒸汽管道的最低点处亦应设置疏水点。连接到凝汽器壳体上的疏水管和联箱，都必须装在热井最高位置以上。疏水管径应有足够的流通面积，能排尽疏水。由于再热系统管径大，蒸汽压力低，所以再热冷段和再热热段的疏水管径应比主蒸汽系统的疏水管径大些，疏水联箱和疏水膨胀箱应有足够的容积和排泄能力。汽封供汽管应尽可能短，在汽封调节器前后以