上汽600 MW超临界汽轮机高中压缸联合启动分析
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600MW超临界机组DEH系统说明书1汽轮机概述超临界600/660MW中间再热凝汽式汽轮机主要技术规范注意:上表中的数据为一般数据,仅供参考,具体以项目的热平衡图为准。
由于锅炉采用直流炉,再热器布置在炉膛较高温区,不允许干烧,必须保证最低冷却流量。
这就要求在锅炉启动时,必须打开高低压旁路,蒸汽通过高旁进入再热器,再经过低旁进入凝汽器。
而引进型汽轮机中压缸在冷态启动时不参与控制,仅全开全关,所以在汽轮机冷态启动时,要求高低旁路关闭,再热调节阀全开,主蒸汽进入汽轮机高压缸做功,经高排逆止门进入再热器,经再热后送入中低压缸,再进入凝汽器。
由于汽轮机在启动阶段流量较小,在3000 r/min 时只有3-5%的流量,远远不能满足锅炉再热器最低的冷却流量。
因此,在汽轮机启动时,再热调节阀必须参加控制,以便开启高低压旁路,以满足锅炉的要求。
所以600MW 超临界汽轮机一般要求采用高中压联合启动(即bypass on)的启动方式。
2高中压联合启动高中压缸联合启动,即由高压调节汽阀及再热调节阀分别控制高压缸及中压缸的蒸汽流量,从而控制机组的转速。
高中压联合启动的要点在于高压缸及中低压缸的流量分配。
启动过程如下:2.1 盘车(启动前的要求)2.1.1主蒸汽和再热蒸汽要有56℃以上的过热度。
2.1.2 高压内缸下半第一级金属温度和中压缸第一级持环下半金属温度,大于204 ℃时,汽轮机采用热态启动模式,小于204℃时,汽轮机采用冷态启动模式,启动参数见图“主汽门前启动蒸汽参数”,及“热态起启动的建议”中规定。
冷再热蒸汽压力最高不得超过0.828MPa(a)。
高中压转子金属温度大于204℃,则汽机的启动采用热态启动方式,主蒸汽汽温和热再热汽温至少有56℃的过热度,并且分别比高压缸蒸汽室金属温度、中压缸进口持环金属温度高56℃以上,主蒸汽压力为对应主蒸汽进口温度下的压力。
第一级蒸汽温度与高压转子金属温度之差应控制在 56℃之内,热再热汽温与中压缸第一级持环金属温差也应控制在这同样的水平范围。
600MW 超临界汽轮机中压缸启动及故障分析处理程贵兵,石 景,郭卫华(湖南省电力试验研究院,湖南长沙410007)摘 要:华润常熟电厂600MW 超临界汽轮机是引进日立技术生产制造的机组,机组默认为中压缸启动模式。
对该机型启动方式作了介绍,就启动过程中存在的主要问题进行分析。
关键词:中压缸启动;超临界汽轮机;故障分析;处理中图分类号:T K 267 文献标识码:A 文章编号:100820198(2005)S 220010203收稿日期:20052072111 概 述 华润常熟电厂汽轮机为东方汽轮机厂引进日立技术生产制造的超临界压力汽轮机,型号为:CLN 600-24.2538 566,是典型的超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、双背压、纯凝汽式汽轮机,机组默认启动方式为中压缸启动模式;锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司引进三井巴布科克能源公司(M itsu i B abcock Energy L i m ited )技术生产,锅炉型号:H G 1952 25.4-Y M 1型,启动方式采用带炉水循环泵复合循环;为配合锅炉启动和汽轮机冲转,机组配有CC I 气动型高、低压二级串联旁路系统,其中高压旁路容量为1×40%BM CR ,低压旁路容量总容量为2×52%BM CR ,旁路容量仅能满足机组启动要求,不考虑满足机组甩负荷要求。
2 启动过程介绍2.1 机组启动根据机组初始状态不同,汽轮机的启动可分成不同的启动状态。
其目的是获得最快的启动速度和经济性。
划分冷热态启动的依据是高压缸内下缸第一级金属温度和中压内下缸第一级金属温度值。
对于中压缸启动,如果温度小于305℃为冷态启动,温度大于305℃且小于420℃为温态启动,温度大于420℃且小于490℃为热态启动,温度大于490℃为极热态启动。
一般情况下我们把机组的启动过程分成以下3个阶段:a .锅炉点火到汽轮机冲转,为锅炉的启动阶段;b .汽轮机冲转到发电机并网,为汽轮机的启动阶段;c .从并网到带满负荷,为机组的升负荷阶段。
浅谈汽轮机高压缸启动与中压缸启动两种方式目前国产的300MW机组和600MW火电机组的汽轮机启动方式大多采用高压缸联合启动.。
近几年来引进国外阿尔斯通、GE、日立公司机组都设置了中压缸启动功能,虽然也可以使用高中压缸启动方式,但是制造厂还是推荐使用中压缸启动.。
本文阐述了两种启动方式的区别和各自的优缺点及操作注意事项.。
关键词:高中压缸中压缸启动控制旁路国内小型汽轮机的启动冲转几乎都采用高压缸启动或高中压缸联合启动的方式;国产大型汽轮机的启动大多采用通常的高压缸启动,也有部分制造厂的引进机组如东汽厂的超临界600MW汽轮机采用日立技术,就是采用中压缸启动方式.。
各个制造厂推荐的启动方式都不同,各有优缺点,到底二者有什么区别,如何采用两启动方式,笔者通过自己的实践进行分析.。
1 高压缸启动方式与中压缸启动方式的概念1.1 高压缸启动机组冲转前利用高、低旁暖管、升温、升压;冲转前先关闭高旁,待再热器压力到零或为微负压时再关闭低旁.。
因为采用高压缸启动,挂闸后中压主汽门和中压调门全部开启,中压调门也不参与转速调节.。
如再热汽有压力,再热器系统容积庞大,在中压主汽门和调门开启的瞬间,会有大量带压力再热蒸汽(东汽超临界600MW机组冷态启动要求冲转参数:主汽压力8.7MPa再热汽压力1.1MPa)进入中压缸,造成汽轮机瞬间超速.。
因此在冲转前要关先闭高旁,等再热汽压力保持为零或微负压后再关闭低旁.。
就是说在高旁关闭后到高排逆止门开启前再热器处于干烧状态,但是这个过程很短暂,只要控制好燃烧,不会对设备造成损坏.。
1.2 中压缸启动冲转前预暖高压缸,但启动时高压缸不进汽,由中压缸进汽冲转,直到机组带一定负荷或转速后,再切换到常规的高中压缸联合进汽方式,这种启动方式称为中压缸启动.。
冲转前预暖高压缸的目的是为了防止中压缸进汽切换为高中压联合进汽后高压缸温度与主汽温度能够良好的匹配,以减少热冲击.。
冲转时汽轮机的转速由中压调门控制,冲转期间参数始终由高低旁开度自动或手动控制.。
600MW超临界汽轮机的中压缸启动600MW超临界汽轮机的中压缸启动中压缸启动就是在冲转前倒暖高压缸(冷态时),启动初期高压缸不进汽,由中压缸进汽冲转,待机组带到一定负荷后,再切换到常规的高、中压缸联合进汽方式,直到机组带满负荷。
现日本日立、法国ALSTHOM等公司已研究开发出了成熟的中压缸启动方法,其主要具有以下优点:1.启动速度快:利用锅炉升温升压的时间对高压缸进行倒暖,并且中压缸的蒸汽流量大,暖机迅速,从而缩短了启动时间。
2.温度匹配好,减少寿命消耗:高中压缸加热均匀,温升合理,可避免高压缸在低流量时对高压缸第一级处、高排口的热冲击;采取高压缸倒暖、中压缸进汽的措施,还可以使高中压转子尽早越过脆性转变温度,提高安全性。
3.对低负荷、空负荷具有良好的适应性:由于高压缸被隔离,机组可以在这些特殊工况下长时间运行,以满足一些故障处理、电气试验等的要求。
当然,这种启动方式也存在一些缺点,如锅炉点火至低负荷暖机时间内,部分蒸汽通过旁路排到凝汽器导致较大的热量损失,以及中压进汽门尺寸大,冲转时转速难以控制等。
下面就以东方汽轮机厂引进日立技术生产的600MW汽轮机为例介绍一下中压缸冷态启动运行程序:1.机组启动前的检查准备工作和各辅助设备、系统的投运:这部分和常规高、中压缸联合启动完全相同,但为缩短机组启动时间,汽机的汽封系统可由邻机或辅汽供汽,以便在锅炉点火前建立凝汽器真空。
2.汽轮机冲转前的旁路操作运行:1)建立凝汽器真空时,开启汽轮机高旁、低旁阀。
2)当汽轮机金属温度低于150℃时,应采用参数合适的蒸汽通过倒暖阀对高压缸进行倒暖。
通过预暖使高压缸第一级后内壁温度达到150℃。
3)暖主蒸汽管道。
4)随锅炉出口蒸汽流量的增加,加强锅炉燃烧。
5)开启通风阀,减低高压缸内压力,使其与凝汽器压力一致。
3.汽轮机冲转和发电机同步并网:1)开启高压主汽阀和中压主汽阀,重新设置汽轮机。
(开启高压主汽阀到一定开度是为了对主汽阀及调节阀阀壳进行预暖,约1小时左右)2)开启中压调节阀(控制再热汽压力为1.1MP,温度320℃,流量120t/h)让蒸汽流入中、低压缸,根据汽机金属温度,稳定在某一转速使机组热透,然后使汽轮机升至额定转速。
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管制,在高负荷运转时,再冷蒸汽温度常高于主蒸汽温度,而热态启动时再冷蒸汽温度常高于中压缸的金属温度,使用低、中压缸同时入汽冲转回,难以并使主蒸汽和再冷蒸汽温度都低于对应的金属温度。
对于高中压合缸机组,低、中压缸同时入汽冲转回,其低、中边原汽部分温升速度相同,可以发生很大的热应力。
为确保高压缸不文化素质小的热冲击,中压缸不文化素质小的冷冲击,增大热应力,发生中压缸冲转的启动方式。
2中压缸冲转的特点2.1冲转蒸汽温度极易与汽缸金属温度相匹配,延长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。
由于冲转蒸汽压力高,在同样的输出功率时,须要的蒸汽量小,有助于提升再冷蒸汽温度,延长启动时间,增加启动损失,减少寿命损耗。
2.2热力系统的特点为了同时实现中压缸跳转回,机组热力系统必须设置低、扰动两级旁路;中压调节阀须要加设旁路阀,以准确掌控巴韦县速度;高压缸必须加设通在凝汽器的通风阀,用其调节高压缸内的压力,发生改变摩擦鼓风损失,掌控高压缸金属的温升速度,并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,较便利掌控少量热再冷蒸汽冷却高压缸,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工作与低、中压缸入汽冲转回基本相同。
3.1锅炉点火、旁路运行当盘车资金投入、凝汽器创建真空后,锅炉燃烧,对空排汽;蒸汽压力大于0.2mpa,旁路系统资金投入,锅炉高涨、降压,展开冷管及至低、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。
600MW超超临界汽轮机组启动过程中转速突升异常分析及对策摘要:根据电厂汽轮机启动过程中出现转速突升的现象,从启动时冲转原理出发,分析转速突升的原因及危害,根据实际情况作出具体整改措施保障机组安全。
关键词:汽轮机;高压缸启动;转速;突升;对策1 概述广东河源电厂2×600MW超超临界机组系哈尔滨汽轮机厂引进三菱技术生产制造的超超临界压力汽轮机,型号为 CCLN600-25/600/600,超超临界、单轴、两缸两排汽、一次中间再热、凝汽式汽轮机汽轮机,采用高压缸启动方式,高压主汽门方式冲转,转速达到2900RPM时切换到高压调门控制升速、带负荷。
汽轮机调节系统为高压抗燃油型数字电液调节系统(简称DEH),电子设备采用了ABB北京贝利控制有限公司的Symphony系统,液压系统采用了哈尔滨汽轮机控制工程有限公司成套的高压抗燃油EH装置。
2 汽轮机冲转过程介绍及案例2.1冲转过程介绍机组启动过程中,炉侧升温升压结束,蒸汽参数即主蒸汽温度、压力、蒸汽品质、润滑油温度等指标均已满足要求的条件下汽轮机方可进行冲转。
本机启动时采用通过高压主汽门TV控制进汽量的高压缸启动方式。
汽轮机挂闸指令发出后,危及遮断阀关闭、AST电磁阀关闭,OPC、AST、薄膜阀油压建立,汽轮机各高压主汽门、高压调门、中压主汽门、中压调门执行机构建立油压,具备正常动作条件。
由于中压主汽门IV没有伺服阀,在执行机构油压建立后中压主汽门随即开启。
运行人员发出开机指令RUN命令后,四个高压调门门、四个中压调门全开,汽轮机准备冲转。
通过DEH画面设定目标转速和升速率,选择GO命令后,转速给定按照事先设定的升速率向目标值爬升,转速PID在偏差的作用下输出增加,开启高压主汽门TV,汽机实际转速随之上升。
当转速给定与目标值相等时,程序自动进入HOLD状态,等待运行人员发出新的目标值。
动作过程中参数控制如下表所示:2.2 事件描述2.2.1 热力系统简介主蒸汽通过两个主汽阀和四个调节阀进入汽轮机的高压缸。