600MW汽轮机中压缸启动

中压缸冲转启动

1 为何采用中压缸冲转

由于锅炉汽温特性和旁路容量的限制，在低负荷运行时，再热蒸汽温度常低于主蒸汽温度，而热态启动时再热蒸汽温度常低于中压缸的金属温度，采用高、中压缸同时进汽冲转，难以使主蒸汽和再热蒸汽温度都高于对应的金属温度。对于高中压合缸机组，高、中压缸同时进汽冲转，其高、中压进汽部分温升速度不同，会出现较大的热应力。为保证高压缸不受过大的热冲击，中压缸不受过大的冷冲击，减小热应力，出现中压缸冲转的启动方式。

2 中压缸冲转的特点

2.1 冲转蒸汽温度易与汽缸金属温度匹配, 缩短启动时间

采用中压缸冲转方式时，锅炉产生的主蒸汽经高压旁路进入再热器，再热蒸汽进入中压缸进行冲转升速，故冲转前可以使再热蒸汽温度高于中压缸金属温度20℃以上，避免中压缸受冷冲击。此时高压缸不进汽，利用冷再热蒸汽“倒暖”或靠摩擦鼓风提高金属温度，使之与主蒸汽温度相匹配。

由于冲转蒸汽压力低，在同样的转速时，需要的蒸汽量大，有利于提高再热蒸汽温度，缩短启动时间，减少启动损失，降低寿命损耗。

2.2 热力系统的特点

为了实现中压缸冲转，机组热力系统必须设置高、低压两级旁路；中压调节阀需增设旁路阀，以精确控制升速速度；高压缸要增设通凝汽器的通风阀，用其调节高压缸内的压力，改变摩擦鼓风损失，控制高压缸金属的温升速度，使之与主蒸汽温度相匹配。有些机组还在高压缸排汽逆止阀设置旁路阀，较方便控制少量冷再热蒸汽加热高压缸，并在高压导汽管设置通汽阀至凝汽器。

3 中压缸冲转的启动过程

启动前的准备工作与高、中压缸进汽冲转基本相同。

3.1 锅炉点火、旁路运行

当盘车投入、凝汽器建立真空后，锅炉点火，对空排汽；蒸汽压力大于0.2MPa ，旁路系统投入，锅炉升温、升压，进行暖管至高、中压主汽门；

若为冷态启动（高压缸金属温度＜150℃），打开高压缸的排汽逆止阀或其旁路阀（倒暖阀），对高压缸进行暖缸，由疏水管和轴封排出。当高压缸最高温度>150℃，关闭其排汽逆止阀或其旁路阀。 高压缸暖缸，理论上也可以全开高压主汽阀，利用高压调节阀的漏汽进行。此法暖缸效果较好（高压缸内由进汽端到排汽端，温度逐渐降低），而且可以对高压调节阀进行预暖。但阀门严密性不良时，易使转速升高，盘车脱钩。如果转速低于100rpm ，可以采用此法。

3．2 高压缸预暖

操作由操作准备，预暖操作和预暖完成后的操作三部分组成：。

a ）操作准备

① 如果高压缸预暖管系上设有疏水阀时，首先将其完全开启，并保持5 分钟，然后将其关严。 ② 将汽轮机调节阀与汽缸间导汽管上的疏水阀由100%开度关闭到20%开度。

b ）预暖操作

① 将高压缸预暖阀开启到10%的开度，同时应检查通风阀（VV ）处于全关位置。完成该操作后，预暖蒸汽通过再热冷段流入高压缸。

② 高压缸预暖阀10%开度保持30 分钟后，再开启到30%开度。

③ 高压缸预暖阀30%开度保持20 分种后，再由30%开度开启到55%开度，保持此开度直至高压缸第一

级后汽缸缸内壁金属温度升至150℃。

④ 一旦金属温度达到150℃，应立即进行高压缸闷缸。闷缸时间从图1-2-2 中的曲线上查出(与暖缸前金属温度有关) 。

⑤ 预热蒸汽进入高压缸的控制（ 详细说明参见D600C-000110ASM 《汽轮机预暖系统说明书》）。 预热蒸汽进入高压缸是通过电动预暖阀来实现的，该阀设在冷段再热蒸汽管止回阀前的旁路管上。高压缸内蒸汽压力应当增压至390～490KPa （g ），这是通过仔细地调节预暖阀和各疏水阀来实现的。

⑥ 在预暖期间，金属表面的温度升高率不应大于金属表面允许的温度差。

c ）预暖完成后的操作

① 全开汽轮机调节阀（CV ）与汽缸间高压导汽管上的疏水阀。

② 在强迫开启高排止回阀前全开冷段再热管（C/R）上的疏水阀。

③ 将预暖阀开度关闭至10%的开度位置并保持5 分钟，然后在5 分钟内逐步关闭预暖阀直至全部关严。当高压缸预暖阀全部关严时，检查通风阀应全开。

④ 在将C/R 管止回阀的控制模式由强迫模式切换至自动模式前将冷段再热管上的疏水阀全关。至此，汽机已做好启动准备。

3．3 高压调节阀暖阀

当调节阀（CV ）蒸汽室内壁或外壁温度低于150℃时，在汽轮机启动前必须预热调节阀蒸汽室，以免汽轮机一旦启动时调节阀蒸汽室遭受过大的热冲击。

从调节阀蒸汽室预热开始，直至完成预热前1 号高压主汽阀（MSV1）是不开启的。预热用的主蒸汽通过2号主汽阀的预启阀进入调节阀蒸汽室。

预热程序：

①确认危急遮断阀处于跳闸位置，而负荷限制设定是关闭位置。

②检查并确认控制系统油压已由液压泵建立起来。

③将MSV 上的疏水阀和CV 与汽缸间导汽管上的疏水阀打开。

④建议：主蒸汽温度应高于271℃。

⑤汽轮机重新复位。高压遮断电磁阀通电，机械遮断电磁阀失电。

⑥按下“阀壳预暖”下的“开”按钮，此时MSV2 阀开启至预热位置21%。

⑦注意观察CV 阀蒸汽室内外壁金属的温度差。当温差超过80℃时，按下“阀壳预暖”下的“关”按钮，此时MSV2 阀关闭。

⑧注意CV 阀蒸汽室内外壁金属间的温度差。当温差小于70℃时，按下“开”按钮，此时MSV -2 阀开启至预热位置。

⑨重复实施上述项目7 和8 的操作直至CV 阀蒸汽室内外壁金属的温度都升至180℃以上，并且内外壁金属温差低于50℃。

⑩当上述项目9 的要求被满足或者CV 阀蒸汽室预热已进行了至少1 小时后，则认为已完成蒸汽室预热操作

3.4 冲转升速

① 冲转摩擦检查：

A. 摩擦检查的目标转速选定为200 转/分。加速率选定为100 转/分/分，高压主汽阀开启。当转速达到约200 转/分时，按下“关全阀”按钮，关闭除中压主汽阀以外的所有阀门，可避免升速太快并且蒸汽流动噪声已消失便于汽轮机运转声音的传出。

B. 仔细倾听有无摩擦声。在此期间，机组不允许停转。

C. 摩擦检查完毕，检查高压调节阀（CV ）和中压调节阀（ICV ）应关死。

D. 检查并确认通风阀（VV ）开启，事故排放阀（BDV ）关闭。

② 中速暖机：

A. 目标转速选定为1500 转/分，选择器装于OIS 上。选定升速率为100 转/分/分，检查并确认OIS 板上的“关全阀”指示灯灭。

CV 阀微微开启转速升至400 转/分。检查并确认高压缸VV 阀是全开的。当转速升至400 转/分时，CV 阀的开度被电液调节器锁定。

而中压调节预启阀仍将开启，使汽轮机升速至1500 转/分。

B. 在暖机运行时，汽轮机转速由中压调节阀控制。

暖机时间由冲转前汽缸金属最高温度确定。

新机或大修后启动：240分钟；冷态启动：40分钟。

C. 进行机组状态检查

③ 定速并网：

在并网前作必要的试验。

升速过程中，由高压缸通风阀（VV ）的开度，改变高压缸内的压力，控制高压缸的温升率和金属温度，使其与中压缸金属温升同步。

3.5 控制阀门的切换

不同的机组、不同的热状态，冲转蒸汽参数不同，在启动过程中进行控制阀门切换的时机不同。主要取决于旁路的容量和在冲转参数下中压调节阀全开，单由中、低压缸作功可以使机组达到的状态。

当中压调节阀全开时，或当低压旁路阀关闭时，通过逻辑运算，高压进汽阀自动开启，中压调节阀相应关小或保持开度不变，由高压进汽阀进行控制。或设定控制阀门切换的状态，进行控制阀门切换。

在阀门切换时，机组的转速或负荷基本不变，或按设定的速率变化。在阀门切换时，若高压缸排汽压力与调节级后压力的比，小于1：7，则表明高压缸排汽逆止阀未全开, 应进行检查，使其全开。

当中压缸冲转再热蒸汽压力较低（1.0MPa 左右）时，在2500rpm 进行阀门切换，逐渐开大高压主汽门，再由高压主汽门控制转速升至2850～2900rpm ，高压调节阀关小，全开高压主汽门，由高压调节阀控制转速升至3000rpm ，并网带初始负荷。

当中压缸冲转再热蒸汽压力较高（大于1.0MPa ）时，可由中压调节阀控制升速至3000rpm ，并网带初始负荷，再进行控制阀门切换。

本机组冲转再热蒸汽压力为1.1MPa, 利用中压调节阀控制并网带初始负荷（3～5%）。冷态启动在初始负荷下暖机60分钟后，进行控制阀门切换。

在阀门切换时，主蒸汽温度应高于高压缸金属最高温度30～50℃，过热度大于56℃，以保证调节汽室的蒸汽温度高于其金属温度；调节汽室蒸汽压力对应的饱和温度低于其金属温度，防止金属被冷却或产生热冲击。