1000MW超超臨界汽輪機(jī)極熱態(tài)啟動特點及對策

沈健雄+孫中華+張雄俊

摘 要：浙江國華寧海電廠二期2×1000MW超超臨界汽輪發(fā)電機(jī)組是目前國內(nèi)單機(jī)功率最大、經(jīng)濟(jì)性最高的火力發(fā)電機(jī)組。文章對該汽輪機(jī)極熱態(tài)條件啟動過程進(jìn)行了深入研究，提出了一系列有針對性的措施和方法，對機(jī)組停運(yùn)后迅速并網(wǎng)帶負(fù)荷具有重要的指導(dǎo)意義，對同類型機(jī)組也有一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：超超臨界；1000MW；極熱態(tài)啟動

1 系統(tǒng)概述

浙江國華寧海電廠二期工程2×1000MW汽輪發(fā)電機(jī)組采用德國SIEMENS成熟的組合積木塊式HMN機(jī)型，由1個單流圓筒型H30高壓缸，1個雙流M30中壓缸和2個N30雙流低壓缸組成。高壓通流部分l4級，中壓通流部分2x13級，低壓通流部分4x6級，共計64級。汽輪機(jī)大修周期設(shè)計為l2年，是一般電廠的2～3倍，在降低電廠檢修維護(hù)費(fèi)用的同時，也使機(jī)組等效可用系數(shù)得到很大提高。

汽輪機(jī)型式為超超臨界、一次中間再熱、四缸四排汽、單軸、雙背壓、凝汽式、八級回?zé)岢槠唧w技術(shù)參數(shù)（銘牌功率TRL）如表1：

2 極熱態(tài)啟動的特點

極熱態(tài)啟動是指機(jī)組停用2h以內(nèi)重新啟動，對于采用滑參數(shù)停機(jī)的超超臨界機(jī)組而言，此時一般汽輪機(jī)高壓轉(zhuǎn)子金屬溫度在380℃左右，而對于故障跳閘的機(jī)組在而言，此時汽輪機(jī)高壓轉(zhuǎn)子在550℃左右，可以說在這種工況下進(jìn)行極熱態(tài)啟動，如果處理不當(dāng)，將對于汽輪機(jī)的壽命造成極大的影響。極熱態(tài)啟動的主要特點是：啟動前機(jī)組金屬溫度非常高，一般僅比額定參數(shù)低50℃左右；汽輪機(jī)所要求的進(jìn)汽沖轉(zhuǎn)參數(shù)極高；啟動時間非常短，一般在機(jī)組跳閘后，事故原因一經(jīng)查明，消除馬上沖轉(zhuǎn)并網(wǎng)。

3 極熱態(tài)啟動中注意的問題

3.1 沖轉(zhuǎn)參數(shù)的選擇

極熱態(tài)啟動前，汽輪機(jī)金屬部件溫度較高，要特別防止汽缸和轉(zhuǎn)子被冷卻。在實際操作中應(yīng)該根據(jù)汽輪機(jī)缸溫、轉(zhuǎn)子溫度來決定沖轉(zhuǎn)的參數(shù)，并要求加快升速、并網(wǎng)、及帶負(fù)荷的速率，減少一切不必要的停留，防止汽輪機(jī)產(chǎn)生過大的熱應(yīng)力、熱變形。西門子1000MW汽輪機(jī)極熱態(tài)沖轉(zhuǎn)參數(shù)的選擇是由DEH系統(tǒng)內(nèi)部應(yīng)力評估模型給定的，具體根據(jù)汽輪機(jī)高/中壓轉(zhuǎn)子溫度、高壓主汽門/調(diào)門內(nèi)外壁溫差、高壓缸溫度，在相應(yīng)金屬材料應(yīng)力裕度模型的基礎(chǔ)上計算得出。采用此參數(shù)沖轉(zhuǎn)，即可以避免機(jī)組負(fù)溫差啟動，又可以防止對機(jī)組造成過大的熱沖擊。具體見圖2（主蒸汽推薦沖轉(zhuǎn)溫度）、圖3（再熱蒸汽推薦沖轉(zhuǎn)溫度）。汽輪機(jī)極熱態(tài)沖轉(zhuǎn)時的壓力設(shè)定值由高壓轉(zhuǎn)子溫度計算得出，并限制小于15MPa，詳見圖4。需要說明的是，本文中所有提到的高壓轉(zhuǎn)子溫度，實際上都是由高壓內(nèi)缸三個90%溫度測點取均值得來，它是整個汽輪機(jī)高壓通流部分應(yīng)力計算的基礎(chǔ)。

3.2 轉(zhuǎn)子熱彎曲不超過允許值

汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子由于自身質(zhì)量的原因，靜止時存在一定的彈性彎曲，這種彎曲隨著汽輪機(jī)的啟動升速，轉(zhuǎn)子剛性的加強(qiáng)而消失。但是，當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子存在徑向溫差的時候可能引起彈性熱彎曲，該彎曲超過一定值時轉(zhuǎn)子質(zhì)心與轉(zhuǎn)子中心會產(chǎn)生偏離，將成為汽輪機(jī)啟動升速過程中的激振源，并隨著轉(zhuǎn)速升高振幅增大，結(jié)果可能引起汽輪機(jī)內(nèi)部徑向動靜摩擦。因此，為了保證機(jī)組的安全，啟動中要嚴(yán)密監(jiān)視機(jī)組的膨脹、振動等情況。

在汽輪機(jī)中速暖機(jī)時，若軸承發(fā)生異常振動超過允許值130um，并伴隨著軸承箱橫向晃動，說明轉(zhuǎn)子已經(jīng)明顯彎曲，任何盲目升速或降速的辦法都將使得事故擴(kuò)大，甚至造成動靜部分磨損、大軸彎曲等事故。在熱態(tài)沖轉(zhuǎn)前一定要保證轉(zhuǎn)子連續(xù)盤車至少4h，并嚴(yán)密監(jiān)視轉(zhuǎn)子偏心。《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求》規(guī)定：汽輪機(jī)啟動時轉(zhuǎn)子彎曲度不應(yīng)超過原始值的±0.02mm。

3.3 上下缸溫差在允許范圍內(nèi)

汽輪機(jī)停運(yùn)后，由于下缸比上缸冷卻的快，上下缸將產(chǎn)生較大的溫差，使得汽缸產(chǎn)生拱背現(xiàn)象，使得調(diào)節(jié)級段下部動靜部分的徑向間隙減少甚至消失，另外高壓汽輪機(jī)的軸封段比較長，還會引起軸封處汽缸從缸內(nèi)向缸外向下傾斜，使得軸向間隙減少或者消失，一般規(guī)定上下缸溫差不大于50℃。另外轉(zhuǎn)子徑向也容易產(chǎn)生溫差，使得轉(zhuǎn)子上凸彎曲，轉(zhuǎn)子彎曲加上汽缸變形，造成轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時機(jī)組動靜部分徑向可能發(fā)生摩擦，這將產(chǎn)生很大的熱量，使得軸兩側(cè)溫度差很快增大，轉(zhuǎn)子加劇彎曲，振動增加，如此惡性循環(huán)，必然導(dǎo)致汽輪機(jī)大軸永久性彎曲，使設(shè)備損壞。

3.4 軸封供汽

極熱態(tài)啟動時，軸封是受到熱沖擊最嚴(yán)重的部位之一。汽輪機(jī)軸封處的轉(zhuǎn)子溫度很高，一般只比調(diào)節(jié)級處汽缸溫度低30～50℃，如果軸封溫度和金屬溫度得不到良好匹配，它將在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生較大熱應(yīng)力，使得轉(zhuǎn)子軸封段收縮，引起前幾級軸向間隙減小，嚴(yán)重時引起動靜摩擦，因此在軸封供汽前應(yīng)該充分暖管疏水，并及時投入電加熱，使得軸封溫度與金屬溫度相匹配，并具有50℃以上過熱度。西門子汽輪機(jī)軸封供汽溫度是高壓轉(zhuǎn)子溫度的函數(shù)，具體見圖5，當(dāng)軸封溫度不匹配時，可以短時間停止軸封供汽，但每次最多不得超過三個小時。需要指出的是熱態(tài)啟動必須先投軸封，后抽真空，否則極易造成大軸彎曲。

3.5 高壓缸排汽溫度

極熱態(tài)啟動時，鍋爐主蒸汽壓力和溫度較高，沖轉(zhuǎn)時所需要的蒸汽流量較小，此時高壓缸未幾級長葉片由于鼓風(fēng)摩擦產(chǎn)生太多的熱量無法被帶走，就會使得高壓葉片超過所能承受的保護(hù)溫度。西門子汽輪機(jī)高排溫度高保護(hù)采用的是高壓缸12級后的溫度，共三個測點。高壓缸排汽溫度高保護(hù)動作值由高壓轉(zhuǎn)子溫度（高壓內(nèi)缸壁溫90%測點均值）計算得出。當(dāng)高壓缸排汽溫度高于此計算值時，觸發(fā)葉片溫度高保護(hù)，也就是高排溫度高保護(hù)（見圖6）。高壓缸排汽溫度與葉片溫度高保護(hù)動作值之差，當(dāng)此限值當(dāng)大于-15K時關(guān)高調(diào)門、關(guān)高排逆止門、開啟高排通風(fēng)閥，即高壓缸切除；大于-10K時，監(jiān)視屏報警；大于0K時，ETS保護(hù)動作跳閘。

3.6 極熱態(tài)啟動時的熱應(yīng)力

極熱態(tài)啟動時，由于受到各種原因的影響，容易出現(xiàn)負(fù)應(yīng)力。西門子汽輪機(jī)的極熱態(tài)啟動會受到各項溫差限制的嚴(yán)格制約。溫差限制中規(guī)定，極熱態(tài)的情況下，高壓主汽門、高壓調(diào)門和高壓缸內(nèi)外壁負(fù)溫差均不允許超過15℃，高壓轉(zhuǎn)子平均溫度的負(fù)溫差不允許超過33℃，中壓轉(zhuǎn)子平均溫度的負(fù)溫差不允許超過33℃。因此，汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)時如果主再熱汽溫度過低，極易導(dǎo)致負(fù)溫差過大，機(jī)組無法實現(xiàn)極熱態(tài)啟動的情況。需要說明一點，對汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子而言，負(fù)應(yīng)力表示轉(zhuǎn)子表面受到冷卻，而中心仍然是熱態(tài)，轉(zhuǎn)子受到拉應(yīng)力，拉應(yīng)力比壓應(yīng)力對轉(zhuǎn)子更為有害，對此我們一定要牢記在心。endprint

4 極熱態(tài)啟動中的幾點建議

4.1 極熱態(tài)啟動前，應(yīng)指定熟練人員負(fù)責(zé)對鍋爐汽水畫面、燃燒畫面及汽機(jī)主畫面等進(jìn)行監(jiān)視，并且應(yīng)分工明確、相互配合。除必須檢查確認(rèn)各系統(tǒng)設(shè)備處于正常的良好狀態(tài)以外，給水泵、磨煤機(jī)等輔機(jī)也應(yīng)做好充分的啟動前準(zhǔn)備， 必要時可早些投入運(yùn)行， 以滿足汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)、并網(wǎng)后快速帶負(fù)荷的要求。需要說明的是，在吹掃跳閘磨煤機(jī)時要確認(rèn)其火檢滿足，吹掃時要緩慢進(jìn)行，防止大量煤粉吹入爐膛導(dǎo)致鍋爐瞬間熱負(fù)荷增加，甚至爆燃。

4.2 汽輪機(jī)跳閘后，汽輪機(jī)金屬溫度較高，應(yīng)該根據(jù)轉(zhuǎn)子溫度迅速投入軸封汽源，防止冷汽進(jìn)入汽輪機(jī)。可以采用投運(yùn)軸封電加熱，開啟軸封管道疏水門、加大輔助蒸汽用量等方式提高軸封溫度，以保證轉(zhuǎn)子不被過度冷卻。

4.3 極熱態(tài)啟動時，機(jī)組可以通過旁路緩慢降壓至18Mpa以下，將除氧器水溫加熱至170℃，根據(jù)水冷壁和啟動分離器內(nèi)介質(zhì)溫度和金屬溫度控制上水流量，上水流量一般控制在200t/h，保證啟動分離器前受熱面金屬溫度和水溫降溫速率不大于2℃/min，水冷壁范圍內(nèi)受熱面金屬溫度偏差不大于50℃，分疏箱見水后應(yīng)盡快啟動爐水循環(huán)泵，建立最低給水量，準(zhǔn)備鍋爐吹掃。

4.4 熱態(tài)啟動時，為了防止鍋爐金屬受熱面因過度冷卻影響鍋爐壽命，若MFT后重新啟動時間較長，應(yīng)停運(yùn)兩側(cè)送、引風(fēng)機(jī)；如果可以在短時間恢復(fù)，則盡可能只保持一組送、引風(fēng)機(jī)運(yùn)行，同時盡量降低鍋爐風(fēng)量，防止鍋爐降溫降壓太快。

4.5 鍋爐吹掃結(jié)束后立即提高總風(fēng)量點火，盡快提高燃料量，迅速調(diào)整燃燒率與鍋爐金屬壁溫相匹配，防止鍋爐因為建立啟動流量需要大量上水，導(dǎo)致受熱面過度冷卻，氧化皮大面積脫落。需要說明的是，若鍋爐汽水系統(tǒng)沒有配備爐水循環(huán)泵，進(jìn)行極熱態(tài)啟動時要十分小心，否則會對鍋爐壽命造成重大影響。

4.6 旁路系統(tǒng)的正常投入。機(jī)組熱態(tài)啟動時，汽輪機(jī)對沖轉(zhuǎn)參數(shù)的要求很高，所以僅僅依靠開大主蒸汽管道疏水的辦法提高汽溫是不可能的，要保證旁路的正常投用，盡快提高主再熱蒸汽溫度與沖轉(zhuǎn)參數(shù)相匹配?？梢哉f，在極熱態(tài)啟動過程中，大流量旁路的作用是不可替代的。

4.7 為了提高鍋爐上水溫度和保證鍋爐燃燒的穩(wěn)定性，可以在鍋爐再熱蒸汽壓力達(dá)到1.5MPa后投入2號高加，控制其溫升不大于80℃，同時還要兼顧省煤器不要發(fā)生沸騰。另外，當(dāng)高壓旁路后溫度和輔汽聯(lián)箱溫度相近時，盡早將冷再至輔汽回路投運(yùn)，以滿足啟動用汽的需要。

4.8 根據(jù)實際經(jīng)驗，極熱態(tài)啟動時，當(dāng)高壓轉(zhuǎn)子溫度為550℃時，汽機(jī)推薦沖轉(zhuǎn)參數(shù)為596℃，為了防止負(fù)溫差啟動，需要四臺制粉系統(tǒng)投入運(yùn)行，燃燒量控制在50%MCR，兩臺汽泵在汽機(jī)沖轉(zhuǎn)前并列運(yùn)行，鍋爐轉(zhuǎn)為干態(tài)。

4.9 汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前，要進(jìn)行主再熱蒸汽管道的疏水暖管，特別是為了提高主再熱蒸汽管道的死區(qū)蒸汽參數(shù)。當(dāng)爐側(cè)蒸汽溫度滿足汽機(jī)推薦蒸汽溫度，機(jī)側(cè)蒸汽溫度處于回升狀態(tài)，而且和鍋爐側(cè)汽溫偏差小于40℃，才可以進(jìn)行沖轉(zhuǎn)。汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)并網(wǎng)過程中，快速進(jìn)行摩擦檢查，低負(fù)荷暖機(jī)時間縮短或者不進(jìn)行低負(fù)荷暖機(jī)，帶負(fù)荷后，根據(jù)汽輪機(jī)熱應(yīng)力的大小，快速將負(fù)荷升到與汽輪機(jī)金屬溫度相對應(yīng)的水平。如果機(jī)組出現(xiàn)負(fù)脹差時，可以提高主蒸汽溫度，或者加快升速率或者升負(fù)荷速率，加大蒸汽流量，盡快使進(jìn)入汽缸的蒸汽溫度高于轉(zhuǎn)子溫度，防止脹差超限。沖轉(zhuǎn)時嚴(yán)密監(jiān)視汽缸溫升，上下缸溫差，內(nèi)外壁溫差，差脹，軸向位移，振動，軸瓦溫度，油溫油壓等參數(shù)。如果然發(fā)生較大的振動，必須立即打閘停機(jī)，轉(zhuǎn)入盤車狀態(tài)，絕對不允許降速暖機(jī)或者等待觀望拖延時間以致事故擴(kuò)大，只有消除振動后，才允許重新啟動汽輪機(jī)。

4.10 熱態(tài)啟動特點是啟動前機(jī)組金屬溫度水平高，汽輪機(jī)啟動升速帶負(fù)荷快，啟動時潤滑油溫度應(yīng)該保證高于37℃，如果油溫過低而升速又快，可能因為油膜不穩(wěn)定而引起振動，這點需要特別注意。

總之，極熱態(tài)啟動過程中，蒸汽溫度和推薦沖轉(zhuǎn)參數(shù)存在偏差進(jìn)行沖轉(zhuǎn)時，要注意汽溫的控制，按照margin值的變化進(jìn)行調(diào)整。如果是負(fù)溫差啟動，盡快提高汽溫，如果是正溫差啟動，要控制溫度上升速度，加強(qiáng)暖機(jī)。

5 結(jié)束語

總之，在當(dāng)前復(fù)雜的電力市場環(huán)境下，隨著機(jī)組整體設(shè)備制造、運(yùn)行水平的提高，汽輪機(jī)極熱態(tài)啟動的情況是會經(jīng)常發(fā)生的。鑒于此，我們介紹了西門子1000MW超超臨界汽輪極熱態(tài)啟動的一些經(jīng)驗，希望能給其他百萬機(jī)組的調(diào)試運(yùn)行工作提供一些經(jīng)驗。

參考文獻(xiàn)

[1]劉建海，劉志杰，任宏偉.1000MW汽輪機(jī)溫、熱態(tài)啟動脹差控制[J].東北電力技術(shù)，2012（1）.

[2]蔡笑.630MW超臨界機(jī)組極熱態(tài)啟動時給水系統(tǒng)的操作[J].華電技術(shù)，2012（5）.

[3]黃潤澤，李強(qiáng).國產(chǎn)200MW汽輪機(jī)組極熱態(tài)啟動實踐[J].東北電力技術(shù)，1998（9）.

作者簡介：沈健雄（1978，1-），浙江寧波，工程師，本科，浙江大學(xué)，現(xiàn)從事集控運(yùn)行工作。endprint

4 極熱態(tài)啟動中的幾點建議

4.1 極熱態(tài)啟動前，應(yīng)指定熟練人員負(fù)責(zé)對鍋爐汽水畫面、燃燒畫面及汽機(jī)主畫面等進(jìn)行監(jiān)視，并且應(yīng)分工明確、相互配合。除必須檢查確認(rèn)各系統(tǒng)設(shè)備處于正常的良好狀態(tài)以外，給水泵、磨煤機(jī)等輔機(jī)也應(yīng)做好充分的啟動前準(zhǔn)備， 必要時可早些投入運(yùn)行， 以滿足汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)、并網(wǎng)后快速帶負(fù)荷的要求。需要說明的是，在吹掃跳閘磨煤機(jī)時要確認(rèn)其火檢滿足，吹掃時要緩慢進(jìn)行，防止大量煤粉吹入爐膛導(dǎo)致鍋爐瞬間熱負(fù)荷增加，甚至爆燃。

4.2 汽輪機(jī)跳閘后，汽輪機(jī)金屬溫度較高，應(yīng)該根據(jù)轉(zhuǎn)子溫度迅速投入軸封汽源，防止冷汽進(jìn)入汽輪機(jī)。可以采用投運(yùn)軸封電加熱，開啟軸封管道疏水門、加大輔助蒸汽用量等方式提高軸封溫度，以保證轉(zhuǎn)子不被過度冷卻。

4.3 極熱態(tài)啟動時，機(jī)組可以通過旁路緩慢降壓至18Mpa以下，將除氧器水溫加熱至170℃，根據(jù)水冷壁和啟動分離器內(nèi)介質(zhì)溫度和金屬溫度控制上水流量，上水流量一般控制在200t/h，保證啟動分離器前受熱面金屬溫度和水溫降溫速率不大于2℃/min，水冷壁范圍內(nèi)受熱面金屬溫度偏差不大于50℃，分疏箱見水后應(yīng)盡快啟動爐水循環(huán)泵，建立最低給水量，準(zhǔn)備鍋爐吹掃。

4.4 熱態(tài)啟動時，為了防止鍋爐金屬受熱面因過度冷卻影響鍋爐壽命，若MFT后重新啟動時間較長，應(yīng)停運(yùn)兩側(cè)送、引風(fēng)機(jī)；如果可以在短時間恢復(fù)，則盡可能只保持一組送、引風(fēng)機(jī)運(yùn)行，同時盡量降低鍋爐風(fēng)量，防止鍋爐降溫降壓太快。

4.5 鍋爐吹掃結(jié)束后立即提高總風(fēng)量點火，盡快提高燃料量，迅速調(diào)整燃燒率與鍋爐金屬壁溫相匹配，防止鍋爐因為建立啟動流量需要大量上水，導(dǎo)致受熱面過度冷卻，氧化皮大面積脫落。需要說明的是，若鍋爐汽水系統(tǒng)沒有配備爐水循環(huán)泵，進(jìn)行極熱態(tài)啟動時要十分小心，否則會對鍋爐壽命造成重大影響。

4.6 旁路系統(tǒng)的正常投入。機(jī)組熱態(tài)啟動時，汽輪機(jī)對沖轉(zhuǎn)參數(shù)的要求很高，所以僅僅依靠開大主蒸汽管道疏水的辦法提高汽溫是不可能的，要保證旁路的正常投用，盡快提高主再熱蒸汽溫度與沖轉(zhuǎn)參數(shù)相匹配?？梢哉f，在極熱態(tài)啟動過程中，大流量旁路的作用是不可替代的。

4.7 為了提高鍋爐上水溫度和保證鍋爐燃燒的穩(wěn)定性，可以在鍋爐再熱蒸汽壓力達(dá)到1.5MPa后投入2號高加，控制其溫升不大于80℃，同時還要兼顧省煤器不要發(fā)生沸騰。另外，當(dāng)高壓旁路后溫度和輔汽聯(lián)箱溫度相近時，盡早將冷再至輔汽回路投運(yùn)，以滿足啟動用汽的需要。

4.8 根據(jù)實際經(jīng)驗，極熱態(tài)啟動時，當(dāng)高壓轉(zhuǎn)子溫度為550℃時，汽機(jī)推薦沖轉(zhuǎn)參數(shù)為596℃，為了防止負(fù)溫差啟動，需要四臺制粉系統(tǒng)投入運(yùn)行，燃燒量控制在50%MCR，兩臺汽泵在汽機(jī)沖轉(zhuǎn)前并列運(yùn)行，鍋爐轉(zhuǎn)為干態(tài)。

4.9 汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前，要進(jìn)行主再熱蒸汽管道的疏水暖管，特別是為了提高主再熱蒸汽管道的死區(qū)蒸汽參數(shù)。當(dāng)爐側(cè)蒸汽溫度滿足汽機(jī)推薦蒸汽溫度，機(jī)側(cè)蒸汽溫度處于回升狀態(tài)，而且和鍋爐側(cè)汽溫偏差小于40℃，才可以進(jìn)行沖轉(zhuǎn)。汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)并網(wǎng)過程中，快速進(jìn)行摩擦檢查，低負(fù)荷暖機(jī)時間縮短或者不進(jìn)行低負(fù)荷暖機(jī)，帶負(fù)荷后，根據(jù)汽輪機(jī)熱應(yīng)力的大小，快速將負(fù)荷升到與汽輪機(jī)金屬溫度相對應(yīng)的水平。如果機(jī)組出現(xiàn)負(fù)脹差時，可以提高主蒸汽溫度，或者加快升速率或者升負(fù)荷速率，加大蒸汽流量，盡快使進(jìn)入汽缸的蒸汽溫度高于轉(zhuǎn)子溫度，防止脹差超限。沖轉(zhuǎn)時嚴(yán)密監(jiān)視汽缸溫升，上下缸溫差，內(nèi)外壁溫差，差脹，軸向位移，振動，軸瓦溫度，油溫油壓等參數(shù)。如果然發(fā)生較大的振動，必須立即打閘停機(jī)，轉(zhuǎn)入盤車狀態(tài)，絕對不允許降速暖機(jī)或者等待觀望拖延時間以致事故擴(kuò)大，只有消除振動后，才允許重新啟動汽輪機(jī)。

4.10 熱態(tài)啟動特點是啟動前機(jī)組金屬溫度水平高，汽輪機(jī)啟動升速帶負(fù)荷快，啟動時潤滑油溫度應(yīng)該保證高于37℃，如果油溫過低而升速又快，可能因為油膜不穩(wěn)定而引起振動，這點需要特別注意。

總之，極熱態(tài)啟動過程中，蒸汽溫度和推薦沖轉(zhuǎn)參數(shù)存在偏差進(jìn)行沖轉(zhuǎn)時，要注意汽溫的控制，按照margin值的變化進(jìn)行調(diào)整。如果是負(fù)溫差啟動，盡快提高汽溫，如果是正溫差啟動，要控制溫度上升速度，加強(qiáng)暖機(jī)。

5 結(jié)束語

總之，在當(dāng)前復(fù)雜的電力市場環(huán)境下，隨著機(jī)組整體設(shè)備制造、運(yùn)行水平的提高，汽輪機(jī)極熱態(tài)啟動的情況是會經(jīng)常發(fā)生的。鑒于此，我們介紹了西門子1000MW超超臨界汽輪極熱態(tài)啟動的一些經(jīng)驗，希望能給其他百萬機(jī)組的調(diào)試運(yùn)行工作提供一些經(jīng)驗。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：沈健雄（1978，1-），浙江寧波，工程師，本科，浙江大學(xué)，現(xiàn)從事集控運(yùn)行工作。endprint

4 極熱態(tài)啟動中的幾點建議

4.1 極熱態(tài)啟動前，應(yīng)指定熟練人員負(fù)責(zé)對鍋爐汽水畫面、燃燒畫面及汽機(jī)主畫面等進(jìn)行監(jiān)視，并且應(yīng)分工明確、相互配合。除必須檢查確認(rèn)各系統(tǒng)設(shè)備處于正常的良好狀態(tài)以外，給水泵、磨煤機(jī)等輔機(jī)也應(yīng)做好充分的啟動前準(zhǔn)備， 必要時可早些投入運(yùn)行， 以滿足汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)、并網(wǎng)后快速帶負(fù)荷的要求。需要說明的是，在吹掃跳閘磨煤機(jī)時要確認(rèn)其火檢滿足，吹掃時要緩慢進(jìn)行，防止大量煤粉吹入爐膛導(dǎo)致鍋爐瞬間熱負(fù)荷增加，甚至爆燃。

4.2 汽輪機(jī)跳閘后，汽輪機(jī)金屬溫度較高，應(yīng)該根據(jù)轉(zhuǎn)子溫度迅速投入軸封汽源，防止冷汽進(jìn)入汽輪機(jī)?？梢圆捎猛哆\(yùn)軸封電加熱，開啟軸封管道疏水門、加大輔助蒸汽用量等方式提高軸封溫度，以保證轉(zhuǎn)子不被過度冷卻。

4.3 極熱態(tài)啟動時，機(jī)組可以通過旁路緩慢降壓至18Mpa以下，將除氧器水溫加熱至170℃，根據(jù)水冷壁和啟動分離器內(nèi)介質(zhì)溫度和金屬溫度控制上水流量，上水流量一般控制在200t/h，保證啟動分離器前受熱面金屬溫度和水溫降溫速率不大于2℃/min，水冷壁范圍內(nèi)受熱面金屬溫度偏差不大于50℃，分疏箱見水后應(yīng)盡快啟動爐水循環(huán)泵，建立最低給水量，準(zhǔn)備鍋爐吹掃。

4.4 熱態(tài)啟動時，為了防止鍋爐金屬受熱面因過度冷卻影響鍋爐壽命，若MFT后重新啟動時間較長，應(yīng)停運(yùn)兩側(cè)送、引風(fēng)機(jī)；如果可以在短時間恢復(fù)，則盡可能只保持一組送、引風(fēng)機(jī)運(yùn)行，同時盡量降低鍋爐風(fēng)量，防止鍋爐降溫降壓太快。

4.5 鍋爐吹掃結(jié)束后立即提高總風(fēng)量點火，盡快提高燃料量，迅速調(diào)整燃燒率與鍋爐金屬壁溫相匹配，防止鍋爐因為建立啟動流量需要大量上水，導(dǎo)致受熱面過度冷卻，氧化皮大面積脫落。需要說明的是，若鍋爐汽水系統(tǒng)沒有配備爐水循環(huán)泵，進(jìn)行極熱態(tài)啟動時要十分小心，否則會對鍋爐壽命造成重大影響。

4.6 旁路系統(tǒng)的正常投入。機(jī)組熱態(tài)啟動時，汽輪機(jī)對沖轉(zhuǎn)參數(shù)的要求很高，所以僅僅依靠開大主蒸汽管道疏水的辦法提高汽溫是不可能的，要保證旁路的正常投用，盡快提高主再熱蒸汽溫度與沖轉(zhuǎn)參數(shù)相匹配?？梢哉f，在極熱態(tài)啟動過程中，大流量旁路的作用是不可替代的。

4.7 為了提高鍋爐上水溫度和保證鍋爐燃燒的穩(wěn)定性，可以在鍋爐再熱蒸汽壓力達(dá)到1.5MPa后投入2號高加，控制其溫升不大于80℃，同時還要兼顧省煤器不要發(fā)生沸騰。另外，當(dāng)高壓旁路后溫度和輔汽聯(lián)箱溫度相近時，盡早將冷再至輔汽回路投運(yùn)，以滿足啟動用汽的需要。

4.8 根據(jù)實際經(jīng)驗，極熱態(tài)啟動時，當(dāng)高壓轉(zhuǎn)子溫度為550℃時，汽機(jī)推薦沖轉(zhuǎn)參數(shù)為596℃，為了防止負(fù)溫差啟動，需要四臺制粉系統(tǒng)投入運(yùn)行，燃燒量控制在50%MCR，兩臺汽泵在汽機(jī)沖轉(zhuǎn)前并列運(yùn)行，鍋爐轉(zhuǎn)為干態(tài)。

4.9 汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前，要進(jìn)行主再熱蒸汽管道的疏水暖管，特別是為了提高主再熱蒸汽管道的死區(qū)蒸汽參數(shù)。當(dāng)爐側(cè)蒸汽溫度滿足汽機(jī)推薦蒸汽溫度，機(jī)側(cè)蒸汽溫度處于回升狀態(tài)，而且和鍋爐側(cè)汽溫偏差小于40℃，才可以進(jìn)行沖轉(zhuǎn)。汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)并網(wǎng)過程中，快速進(jìn)行摩擦檢查，低負(fù)荷暖機(jī)時間縮短或者不進(jìn)行低負(fù)荷暖機(jī)，帶負(fù)荷后，根據(jù)汽輪機(jī)熱應(yīng)力的大小，快速將負(fù)荷升到與汽輪機(jī)金屬溫度相對應(yīng)的水平。如果機(jī)組出現(xiàn)負(fù)脹差時，可以提高主蒸汽溫度，或者加快升速率或者升負(fù)荷速率，加大蒸汽流量，盡快使進(jìn)入汽缸的蒸汽溫度高于轉(zhuǎn)子溫度，防止脹差超限。沖轉(zhuǎn)時嚴(yán)密監(jiān)視汽缸溫升，上下缸溫差，內(nèi)外壁溫差，差脹，軸向位移，振動，軸瓦溫度，油溫油壓等參數(shù)。如果然發(fā)生較大的振動，必須立即打閘停機(jī)，轉(zhuǎn)入盤車狀態(tài)，絕對不允許降速暖機(jī)或者等待觀望拖延時間以致事故擴(kuò)大，只有消除振動后，才允許重新啟動汽輪機(jī)。

4.10 熱態(tài)啟動特點是啟動前機(jī)組金屬溫度水平高，汽輪機(jī)啟動升速帶負(fù)荷快，啟動時潤滑油溫度應(yīng)該保證高于37℃，如果油溫過低而升速又快，可能因為油膜不穩(wěn)定而引起振動，這點需要特別注意。

總之，極熱態(tài)啟動過程中，蒸汽溫度和推薦沖轉(zhuǎn)參數(shù)存在偏差進(jìn)行沖轉(zhuǎn)時，要注意汽溫的控制，按照margin值的變化進(jìn)行調(diào)整。如果是負(fù)溫差啟動，盡快提高汽溫，如果是正溫差啟動，要控制溫度上升速度，加強(qiáng)暖機(jī)。

5 結(jié)束語

總之，在當(dāng)前復(fù)雜的電力市場環(huán)境下，隨著機(jī)組整體設(shè)備制造、運(yùn)行水平的提高，汽輪機(jī)極熱態(tài)啟動的情況是會經(jīng)常發(fā)生的。鑒于此，我們介紹了西門子1000MW超超臨界汽輪極熱態(tài)啟動的一些經(jīng)驗，希望能給其他百萬機(jī)組的調(diào)試運(yùn)行工作提供一些經(jīng)驗。

參考文獻(xiàn)

[1]劉建海，劉志杰，任宏偉.1000MW汽輪機(jī)溫、熱態(tài)啟動脹差控制[J].東北電力技術(shù)，2012（1）.

[2]蔡笑.630MW超臨界機(jī)組極熱態(tài)啟動時給水系統(tǒng)的操作[J].華電技術(shù)，2012（5）.

[3]黃潤澤，李強(qiáng).國產(chǎn)200MW汽輪機(jī)組極熱態(tài)啟動實踐[J].東北電力技術(shù)，1998（9）.

作者簡介：沈健雄（1978，1-），浙江寧波，工程師，本科，浙江大學(xué)，現(xiàn)從事集控運(yùn)行工作。endprint