汽轮机启动培训课件

汽轮机启动培训课件第一章汽轮机基础知识概述汽轮机的定义与分类基本定义汽轮机是将蒸汽的热能转化为机械能的旋转式动力机械,是火力发电厂和核电站的主要动力设备按结构分类凝汽式汽轮机:乏汽排入凝汽器背压式汽轮机:乏汽供热利用抽汽式汽轮机:中间抽汽供热按压力级分类高压汽轮机:进汽压力>10MPa中压汽轮机:进汽压力3-10MPa低压汽轮机:进汽压力<3MPa汽轮机主要组成部分静止部分机壳与汽缸承受蒸汽压力,形成蒸汽流道,通常采用高强度合金钢制造轴承座支撑转子,承受径向和轴向载荷,确保转子稳定运行喷嘴与隔板控制蒸汽流向,实现能量转换转动部分转子汽轮机的核心部件,传递扭矩,承受高温高压和离心力作用叶片直接与蒸汽作用,将蒸汽能量转化为机械能的关键部件联轴器连接汽轮机与发电机,传递动力汽轮机工作原理简述蒸汽膨胀高温高压蒸汽在喷嘴中膨胀加速,压力能转化为动能推动叶片高速蒸汽冲击动叶片,推动转子旋转,动能转化为机械能驱动发电转子带动发电机转子旋转,机械能转化为电能输出汽轮机结构示意图高压缸承受最高蒸汽参数,壁厚较大,材料要求高中压缸中间压力级,平衡效率与成本低压缸容积最大,末级叶片最长,排汽至凝汽器第二章启动前的准备工作启动准备总体要求1设备完好性确认汽轮机本体及附属设备无缺陷,检修工作已全部完成并验收合格,所有防护罩、护栏安装到位2管路阀门状态主蒸汽管路、抽汽管路、疏水管路阀门开关状态正确,电动阀门动作试验合格,手动阀门开关灵活3运行环境检查机组环境温度符合要求,冬季做好防冻措施,通风系统运行正常,照明充足,现场清洁无杂物4安全设施齐备关键系统检查润滑油系统油质化验合格,油位在正常范围油温控制在30-40℃油泵运行正常,压力稳定滤油器清洁,压差正常油冷却器投入,冷却效果良好冷却水系统循环水泵运行,流量充足进水温度≤32℃凝汽器水室无泄漏水位控制在正常范围水质符合标准要求电气系统主备用电源切换试验正常保护装置功能试验合格控制回路绝缘良好接地系统完整可靠应急电源自启动试验成功启动前阀门及仪表校验阀门检查要点电动阀门远程操作动作灵活,开关到位指示正确,行程限位开关动作准确,无卡涩现象气动阀门气源压力正常,阀门定位器校验合格,动作时间符合要求,故障安全位置正确手动阀门开关灵活,丝杆润滑良好,阀门位置标识清晰,启动前处于规定位置仪表校验内容压力仪表压力表、压力变送器校验合格,指示准确,量程选择合理,无泄漏温度仪表热电偶、热电阻测量准确,显示仪表指示正常,报警设定值正确转速测量转速传感器安装牢固,信号正常,显示无跳变,超速保护试验合格启动准备安全注意事项检修工作结束确认所有检修工作已完成,工作票已终结,检修工具、脚手架、临时设施已全部拆除清理,无遗留缺陷或隐患。设备已经过全面检查验收,具备启动条件。启动操作票管理启动操作票填写完整规范,操作步骤清晰准确,安全措施具体明确。操作票已经过技术人员审核,值长批准,操作人员已充分了解操作内容和安全要求。现场环境检查机组周围无杂物堆放,疏水地沟畅通,防护栏完整,照明充足。主要通道和逃生通道畅通无阻,灭火器材配置到位,应急器材准备齐全。人员准备与沟通第三章汽轮机启动操作流程启动步骤总览预热阶段对汽缸、转子、法兰等高温部件进行充分预热,使金属温度均匀上升,避免热应力损伤盘车阶段低速连续盘车,检查转子及轴承状态,消除转子弯曲,确保机组具备冲转条件点火及加速阶段点火启动燃烧系统,缓慢开启主汽阀,使转子加速至额定转速,同时严密监视各参数负荷升至额定并网后逐步增加负荷,按规定速率升至额定功率,全过程保持机组运行平稳预热阶段详解预热的目的与重要性汽轮机在停机状态下,汽缸、转子等高温部件温度下降。如果启动时直接通入高温蒸汽,会在金属内部产生巨大的温度梯度和热应力,可能导致部件变形、裂纹甚至破坏。充分预热可以使金属温度缓慢均匀上升,避免热冲击。01开启预热系统打开蒸汽预热管路阀门,控制预热蒸汽流量,使蒸汽缓慢进入汽缸02控制加热速率严格控制升温速度≤1-2℃/min,防止局部过热。监测上下缸温差≤50℃,法兰温差≤30℃03监测温度分布密切监视各测点温度,确保汽缸周向、轴向温度均匀。发现温差过大及时调整预热方式04确认预热效果当金属温度达到规定值且温度分布均匀后,预热阶段结束,可进入下一阶段盘车操作要点1盘车前检查确认盘车齿轮啮合良好,盘车电机运转正常,润滑油系统投入,轴承温度、油压正常。检查机组内部无异物,联轴器螺栓紧固。2启动盘车装置按下盘车启动按钮,使盘车电机带动转子以3-5转/分的速度连续缓慢旋转。监视电机电流,注意有无异常声音和振动。3盘车过程监视监测转子轴向位移、径向跳动、轴承温度和振动。检查转子是否有弯曲变形,轴承工作是否正常。盘车时间不少于4小时。盘车效果确认转子跳动≤0.05mm,轴承温度<40℃且稳定,振动正常,无异音,确认转子状态良好后方可停止盘车进入冲转阶段。点火及加速阶段1点火系统准备确认燃气系统压力正常,点火装置功能完好,火焰检测系统正常。进行点火器试打火,确认火花强度和位置正确。吹扫燃烧室,排除可燃气体。2点火与火焰建立开启点火器,缓慢开启燃气主阀,控制初始燃气流量在20-30%。观察火焰检测信号,确认火焰稳定燃烧。逐步增加燃气量,建立稳定燃烧工况。3主汽阀开启与冲转停止盘车,开启主汽门旁路阀,少量蒸汽进入汽轮机。监视转速上升,当转速达到500-800转/分时,逐步开大主汽阀。控制升速率≤500转/分·min。4加速至额定转速在各关键转速点(如临界转速)适当停留,观察振动。当转速升至2900转/分左右时,减小升速率,平稳升至额定转速3000转/分。5暖机与稳定在额定转速下空负荷运行30-60分钟,检查各参数稳定性。监测振动、轴承温度、油压、汽缸膨胀等,确认机组状态良好后方可并网带负荷。负荷升至额定负荷增加原则汽轮机并网后,需要逐步增加发电负荷至额定值。负荷增加过程必须平稳均匀,避免突加突减导致机组冲击振动或参数波动。冷态启动:升负荷速率≤5%额定功率/min温态启动:升负荷速率≤8%额定功率/min热态启动:升负荷速率≤10%额定功率/min关键监控参数振动监测各轴承振动≤0.05mm,如振动增大应减缓升负荷速度或停止升负荷温度控制排汽温度、轴承温度应在正常范围,温升均匀无突变润滑油压主油泵出口压力保持稳定,各轴承供油充足汽缸膨胀监测汽缸轴向、径向膨胀,确保膨胀均匀协调负荷升至额定后,继续监视机组运行参数30分钟以上,确认各项指标稳定正常,启动过程圆满完成。此时应做好运行记录,总结启动经验,为今后启动提供参考。启动流程示意图启动流程图清晰展示了从启动准备到满负荷运行的完整过程,标注了各阶段的关键操作步骤、重要监测点和判断节点。图中红色区域表示需要重点关注的高风险环节,黄色区域为需要精确控制的参数调节点,绿色区域为正常稳定运行状态。操作人员应熟练掌握这一流程,做到心中有数、操作有序。第四章启动过程中的安全与保护汽轮机启动过程是设备运行的高风险阶段,各种参数处于动态变化中,容易发生异常甚至事故。完善的保护系统和正确的应急处置措施是保障启动安全的关键。本章将详细介绍汽轮机主要保护系统的工作原理、启动过程中可能出现的异常情况及处理方法,以及紧急情况下的停机操作规范,提高操作人员的安全意识和应急处置能力。主要保护系统介绍过速保护当转速超过额定转速110%时,过速保护动作,关闭主汽阀和调节阀,快速停机。该保护防止超速导致转子破裂、叶片断裂等严重事故。设置危急保安器和电超速保护两套独立系统,提高可靠性。轴承温度保护轴承温度过高会导致轴瓦烧损、油膜破坏。当轴承温度超过报警值(通常95℃)时发出警报,超过跳闸值(通常105℃)时自动停机。应及时检查冷却系统和润滑油质量。润滑油压力保护润滑油压力过低会导致轴承润滑不良,引起磨损或烧损。当主油泵出口压力低于设定值时,备用油泵自动启动。若压力继续下降至跳闸值,机组自动停机,保护轴承。振动监测保护轴承振动超标表明转子不平衡、轴承损坏或基础松动等问题。振动监测系统实时监测各轴承径向振动,超过报警值时警示,超过跳闸值时自动停机,避免振动加剧造成重大设备损坏。此外还有低真空保护、轴向位移保护、汽缸膨胀差保护等,共同构成多层次、全方位的安全保护体系。启动异常及应急处理点火失败现象:点火器打火正常但火焰检测器无信号,或火焰不稳定熄灭处理:立即关闭燃气阀门,充分吹扫燃烧室,检查燃气压力、火焰检测器位置和点火能量。排除故障后重新点火,连续三次失败应停止尝试,查明原因。超速报警现象:转速超过额定转速103-105%,发出报警信号处理:立即手动关小主汽阀和调节阀,降低进汽量,使转速回落。检查调速系统是否失灵,油压是否正常。若无法控制,立即紧急停机。润滑油系统异常现象:油压下降、油温升高、油质变化或油位下降处理:检查油泵运行状况,启动备用油泵。检查油冷却器冷却水是否正常。检查油系统有无泄漏。补充油量,必要时更换润滑油。若油压无法恢复,立即停机。振动异常增大现象:轴承振动突然增大,超过报警值,伴有异常声音处理:立即降低转速或负荷,观察振动变化。检查动平衡、轴承间隙、基础螺栓。若振动持续增大,应紧急停机检修,避免设备损坏。紧急停机操作规范紧急停机是在汽轮机出现严重威胁设备和人身安全的异常情况时采取的紧急措施。紧急停机动作迅速但必须规范,避免造成二次损害。1判断停机必要性出现过速、轴承温度过高、油压过低、振动剧烈、汽缸严重漏汽等危险情况时,必须立即紧急停机2按下紧停按钮果断按下紧急停机按钮,主汽阀和调节阀快速关闭,切断蒸汽供应,转子开始降速3断开发电机解列发电机,切断电气负荷。如有破坏性振动,立即打闸解列4启动盘车转速降至500转/分以下时,立即投入盘车装置,防止转子热弯曲5维持辅助系统保持润滑油系统、真空系统运行,监视轴承温度、油压、真空等参数6事故分析与记录详细记录事故现象、参数变化和处置过程,为事故分析提供依据重要提示:紧急停机后应保持冷静,按规定流程操作,切忌慌乱。及时上报事故情况,保护好现场,配合事故调查。未查明原因排除故障前,严禁再次启动。第五章典型启动事故案例分析事故案例是最生动的安全教材。通过对典型启动事故的深入分析,可以认识到违规操作和管理缺陷的严重后果,吸取血的教训,防止类似事故重演。本章精选三起典型事故案例,从事故经过、原因分析、教训启示等方面进行剖析,警示操作人员时刻绷紧安全这根弦,严格遵守操作规程,杜绝习惯性违章。案例一:北海电厂盘车时人员受伤事故事故经过某电厂在汽轮机启动过程中,运行人员在盘车装置运行时进入汽轮机内部检查。由于盘车装置未设置联锁保护,检修人员误操作启动盘车电机,正在内部检查的运行人员被突然转动的转子击伤,造成严重人身伤害事故。原因分析1违反操作规程在设备运行状态下进入内部检查,严重违反安全规定2安全措施不到位未挂警示牌,未断电上锁,未设专人监护3设备缺陷盘车装置缺少防误启动联锁保护装置4安全意识淡薄存在侥幸心理,低估危险程度预防措施及安全改进严格执行"两票三制",进入设备内部必须断电上锁挂牌加装盘车装置联锁保护,设置门联锁和急停装置加强安全教育培训,提高全员安全意识和责任意识完善现场安全管理,落实监护制度和确认制度案例二:邹平二电汽轮机超速事故事故经过机组启动过程中,调速系统油压突然下降,调节阀门失控全开,蒸汽大量涌入汽轮机,转速急剧上升至3600转/分,超过额定转速20%。虽然危急保安器动作关闭主汽阀,但转子叶片因超速离心力过大发生断裂,造成重大设备损坏事故。事故触发因素调速系统高压抗燃油泵轴承损坏,导致油泵突然停转,油压瞬间降至零。备用油泵未能及时自动启动,失去油压控制,调节阀门在蒸汽力作用下迅速全开。保护系统失效原因备用油泵联锁启动装置失灵,未能自动切换油压低报警设定值偏低,延误了处置时间电超速保护装置测试不到位,存在隐患危急保安器定期校验周期过长,动作滞后事故教训与改进建议定期检修维护调速系统,更换老化部件完善备用设备自启动功能,提高可靠性缩短保护装置试验周期,确保动作准确加强巡检,及时发现和消除设备缺陷案例三:启动过程中润滑油系统故障故障表现及影响某电厂机组启动至转速1500转/分时,主油箱油位报警,润滑油压力开始下降。检查发现主油泵出口法兰处泄漏,润滑油大量流失。虽然及时启动备用油泵,但油位过低导致油泵吸空,无法建立足够油压。轴承温度快速上升,被迫紧急停机。发现异常油位下降报警,油压开始波动查找原因现场检查发现漏油点应急处置启动备用油泵,补充润滑油效果不佳油位过低,油泵吸空紧急停机轴承温度升高,停机检修处理流程及恢复步骤紧急处理立即停机,隔离漏油点。检查轴承状况,测量轴瓦间隙。补充润滑油至正常油位。缺陷消除更换泄漏法兰密封垫,紧固螺栓。对油系统进行压力试验,确认无泄漏。恢复启动投入润滑油系统,确认油压油温正常。检查轴承供油情况,盘车检查转子状态。重新按启动流程进行启动。教训总结:启动前必须认真检查管路连接,特别是新装或检修后的法兰接头。定期巡检,及时发现和消除泄漏隐患。建立完善的应急预案,提高故障处置能力。第六章启动后的运行调整与维护汽轮机成功启动并不意味着工作的结束,而是新阶段的开始。启动后需要对运行参数进行精细调整,使机组达到最佳运行状态。同时,日常维护和巡检是保证机组长期安全稳定运行的重要保障。本章将介绍启动后的参数调整方法、负荷变化对机组的影响、日常维护要点和巡检注意事项,帮助操作人员全面掌握机组运行管理技能。启动后运行参数调整温度控制与优化监测主蒸汽温度、再热蒸汽温度、排汽温度等关键温度点,通过调整减温水量、蒸汽流量等手段,使温度稳定在设计范围内。温度过高会降低设备寿命,过低影响热效率。注意温度变化速率,防止热冲击。上下缸温差应<50℃,排汽温度应<60℃。压力调节与平衡调整各级抽汽压力、凝汽器真空度,保持压力稳定。主蒸汽压力波动应<0.5MPa,真空度应>0.093MPa。压力调节应缓慢进行,避免突变引起参数波动。监测各级压力匹配关系,确保级间压力比合理,防止某级过载或欠载。转速精确控制并网后转速必须严格保持在额定值3000转/分(50Hz系统)。调速系统应动作灵敏,频率调节精度<±0.1Hz。观察频差信号,及时调整调速器设定值。负荷变化时,转速应保持稳定,调节动作应迅速准确。调速系统的调节与监控调速系统是保持转速稳定、实现负荷调节的核心系统。应定期检查调速器油压(通常2-3MPa),测试调节阀门动作情况,校验转速传感器精度。监视调速系统响应时间,发现迟缓应及时处理。进行空负荷甩负荷试验,检验调速系统动态性能。负荷变化对机组的影响及应对负荷增加时:蒸汽流量增大,温度压力上升,转子热膨胀增大,振动可能增加。应缓慢增加负荷,监测振动、温度、膨胀量,控制升负荷速率。负荷减少时:蒸汽流量减小,温度下降,末级叶片可能进水。应防止降负荷过快,监测排汽温度,必要时开启疏水阀。日常维护与巡检重点润滑油系统维护每日检查油位、油质、油温、油压。定期取样化验,监测油质劣化程度。清洗或更换滤油器,保持油路畅通。检查油冷却器效果,清理水侧污垢。每月排放油箱底部积水和沉淀物。轴承状态监测每班记录轴承温度,注意温度变化趋势。听诊轴承声音,判断运行状况。测量轴承振动,记录变化规律。检