300MW汽轮机运行说明书.docx
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300MW汽轮机运行说明书
汽轮机启动、运行说明书
序号
章-节
名称
页数
备注
1
前言
2
2
1
机组启动所必备的条件
1
3
1-1
机组启动前的检查
2
4
2
中压缸启动（IP）
1
5
2-1
冷态启动（IP）
7
6
2-2
温态启动（IP）
5
7
2-3
热态、极热态启动（IP）
6
8
3
高中压缸联合启动（HIP）
1
9
3-1
冷态启动（HIP）
14
10
3-2
温态启动（HIP）
5
11
3-3
热态、极热态启动（HIP）
6
12
4
运行
1
13
4-1
正常运行
2
14
4-2
变负荷运行
2
15
4-3
异常运行
2
16
5
停机
1
17
5-1
滑参数停机
2
18
5-2
额定参数停机
1
19
5-3
紧急停机
2
20
6
启动、运行限制要求
1
21
6-1
机组禁止启动运行限制要求
1
22
6-2
机组启动、运行的限制值
5
23
6-3
一般注意事项
2
24
6-4
定期检查试验
2
25
7
机组启停辅助操作
1
26
7-1
高压缸预暖
2
27
7-2
高压缸夹层加热系统
2
28
7-3
汽轮机低压缸喷水
1
29
7-4
事故排放系统
1
前言
本说明书的启动模式，是根据300MW汽轮机本体结构特点，并参照引进高压抗燃油数字电液控制系统（DEH）的技术特点提出来的，适用于我厂新一代全电调型300MW汽轮机。
汽轮机启动操作方式有三种，即“自启动方式”、“操作员自动方式”和“手动方式”。
运行人员可根据现场实际情况选择使用。
在“自启动方式”，DEH控制系统的ATS处于“控制状态”。
ATS根据机组的状态，控制汽轮机自动完成冲转、升速、同期并网、带初负荷等启动过程。
有关“自启动方式”详细操作和监视要求见《高压抗燃油数字电液控制系统（DEH）使用说明书》（由DEH供货商提供）。
在“操作员自动方式”，DEH控制系统的ATS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本说明书提供的启动操作程序，在操作盘上手动给定转速或负荷的目标值和变化率，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“遮断”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和历史的数据，供运行人员研究分析。
在“手动方式”，DEH控制系统的阀位多功能处理器按照运行人员在操作盘上“VALVERAISE”或“VALVELOWER”按钮控制机组。
这种运行状态必须由有经验的运行人员，参照本说明书有关限制值和操作步骤，并结合电厂有关规程控制机组。
运行人员必须严密监视CRT显示的各种参数变化，监视报警信号，确保机组安全运行。
本说明书制订的机组启动运行和停机步骤仅适用于“操作员自动方式”（即ATS监视状态）。
用户应根据本说明书编制现场运行规程。
用户可以根据已建立起来的运行经验，在实际操作中进行修正，但启动运行中的各项控制指标均以本说明书的要求为准。
对新机首次启动应适当减小升速率和升负荷率，并在各负荷点适当延长稳定运行时间。
对于新机投运之初，各部件的接触面之间的均匀性、滑动面之间的滑动性能均需要一定的运行时间予以改善，因此，新机投运时，必须通过至少六个月的全周进汽方式的运行。
如果六个月内，蒸汽压力、温度不正常，则全周进汽方式运行的时间需延长，直至机组达到稳定状态为止。
有关汽轮机的技术数据、结构特点等可参阅我厂随机供给用户的技术文件、图纸资料及说明书（见《交货清单》）。
汽轮机启动状态是以汽轮机启动前的高压内缸上半内壁（调节级处）金属温度来定的，具体如下:
冷态启动:
≤150℃温态启动:
150℃～300℃
热态启动:
300℃～400℃极热态启动:
≥400℃
本机组具有中压缸启动和高、中压缸联合启动运行模式，推荐优先考虑中压缸启动。
如果锅炉和旁路系统不能适应时，也可仅用高、中压缸联合启动；如要采用中压缸启动，用户则需增订满足中压缸启动要求的VV阀和旁路系统。
新机做甩负荷试验时，必须通知制造厂，由制造厂与用户共同商讨试验要求。
本说明书中的蒸汽压力均为绝对压力，油压均为表压。
真空均按标准大气压换算得出，即:
真空水银柱（mmHg）=760（mmHg）-排汽绝对压力（MPa）×7500（mmHg/MPa）
用户应参照本地的海拔高度和当时的气候条件按下述公式进行修正:
真空水银柱（mmHg）=当地大气压（mmHg）-排汽绝对压力（MPa）×7500（mmHg/MPa）
本说明书的所附曲线，仅供N300-16.7/537/537-8型机组使用，其它类型机组不能通用。
1机组启动所必备的条件
a.机组各部套齐全，各部套、各系统均按制造厂提供的图纸、技术文件和安装要求进行安装、冲洗、调试完毕，各部套、各系统联接牢固、无松动和泄漏、各运动件动作灵活、无卡涩。
各部套、各系统清洁度必须达到JB/T4058-1999《汽轮机清洁度标准》有关规定要求。
b.新机组安装完毕或运行机组检修结束，在投运前油系统必须进行油冲洗，冲洗验收须符合《油系统冲洗说明书》有关规定。
抗燃油系统验收须符合《调节、保安系统说明书》有关规定。
c.需作单独试验的部套、系统必须试验合格，满足制造厂的安装试验要求。
d.机组配备的所有仪器、仪表、测点必须齐全，安装、接线正确、牢固。
所有仪器、仪表和电缆检验合格。
e.机组必须保温良好，本体部分应按制造厂提供的《汽轮机保温设计说明书》进行保温，管道及辅助设备等应按电力行业有关规定进行保温，保温层不得有开裂、脱落、水浸、油浸等现象存在，保温层与基础等固定件间应留有足够的膨胀间隙。
f.现场不得有任何防碍操作运行的临时设施（按电业安全法规执行）。
g.机组运行人员和维护人员必须经过专门培训，熟悉各分管设备的位置、结构、原理、性能、操作方法及紧急状态下的应急处理方法。
1-1机组启动前的检查
本检查通用于高中压缸联合启动（HIP）和中压缸启动（IP）。
检查完到正式启动间隔时间不得过长（一般不要超过10天）。
a.向DEH系统供电，检查各功能模块的功能是否正常。
检查与CCS系统和TBS系统（旁路控制系统）I/O接口通讯是否正常。
b.检查TSI系统功能。
c.检查集控室及就地仪表能否正常工作。
d.检查润滑油箱和抗燃油箱油位，油位指示器应显示在最高油位，并进行油位报警试验。
e.检查各辅助油泵工作性能，电气控制系统必须保证各种辅助油泵能正常切换。
f.检查抗燃油系统各油泵工作性能，电气控制系统必须保证各油泵能正常切换。
g.检查润滑油温、油压和油位是否正常。
h.检查抗燃油温、油压和油位是否正常
i.检查顶轴油泵工作性能。
首次启动应进行顶起试验，按《顶起装置油管路说明书》的顶起油压和顶起高度要求调整节流阀的开度，并记录各瓦顶起油压和顶起高度。
j.启动排烟风机，检查风机工作性能。
风机工作时，油箱内负压应维持在196～245Pa，轴承箱内负压应维持在98～196Pa。
油箱负压不宜过高，否则易造成油中进水和吸进粉尘。
k.检查调节、保安系统各部件的工作性能是否满足要求。
l.检查抗燃油供油系统各部件的工作性能是否满足要求。
m.启动顶轴油泵后，确信转子已顶起方可进行盘车投入、甩开试验，甩开时采用盘车电机反转方式。
注：
当润滑油压小于0.08Mpa、顶轴母管油压小于9.8Mpa，盘车零转速自动和手控自动投入均投不进。
这是通过压力开关进行电器联锁来实现以防止机组轴承巴氏合金在供油不充分情况下引起磨损。
详见《盘车装置使用说明书》。
n.投盘车后，检查并记录转子偏心度，与转子原始值相比较（其变化量不得超过0.03mm），确认转子没有发生弯曲，并监听通流部分有无摩擦声。
注:
转子原始值是在现场轴系联接好后，最初盘动转子，在给定的部位，用机械式转子弯曲测量仪测得的转子偏心度即外圆跳动值。
该值不得大于0.02mm。
o.关闭真空破坏阀，向凝汽器热井补水，投入主抽汽器，使凝汽器投入运行。
检查凝汽系统设备工作是否正常。
p.检查自密封汽封系统各汽源供汽调节站、温度控制站和溢流站能否正常工作。
q.检查疏水系统各电动截止阀能否正常工作，并进行系统正常开关试验。
r.检查高排逆止门和所有抽汽止回阀能否正常工作，并进行联动试验。
s.检查倒暖阀、通风阀、事故排放阀和夹层加热电动截止阀能否正常工作，并进行系统正常开关试验。
检查通风阀的电磁阀工作特性是否正常。
t.在凝结水泵投入后，对低压缸喷水装置进行参数整定，其整定值为:
排汽温度≥80℃自动投入；排汽温度≤65℃自动切除。
并进行低压缸喷水冷却系统正常开关试验。
v.应对高压主汽阀、中压主汽阀、高压调节阀和中压调节阀进行静态试验并整定。
w.在冲转前进行轴向位移保护试验和其它电气试验。
以上各项检查与试验按各相关说明书进行。
3高中压缸联合启动（HIP）
3-1冷态启动（HIP）
1冲转前的准备
a.向DEH供电，表盘和系统都应处于正常状态；
b.启动润滑油泵和顶轴油泵，确认润滑油系统和顶轴系统处于正常工作状态；
c.启动抗燃油泵；
d.投盘车，并保证在冲转前连续盘车时间不少于4h；
e.按1-1节，对润滑油系统、抗燃油系统、DEH和TSI系统及盘车装置进行再次检查；
f.建立凝汽器真空，要求凝汽器压力达到16.7kPa以下；
g.在确认汽封蒸汽管道中无水后，投入汽封系统辅助汽源，要求汽封母管压力0.123MPa，温度150℃～260℃。
h.按“LATCH”按钮，机组挂闸；
i.按“PREWARM”按钮进行高压缸和主汽管、阀壳预暖，（见7-1节）：
1暖缸前的检查
1.1确认高压调节阀关闭，确认预暖的蒸汽参数:
蒸汽压力:
0.4～0.8MPa；蒸汽温度:
200～250℃，保持50℃以上过热度。
1.2确认盘车投入连续运行两小时以上。
1.3确认高中压轴端汽封投入。
1.4确认凝汽器压力不超过19.6kPa。
1.5确认高压内缸调节级处内壁金属温度在150℃以下。
2暖缸的操作过程
运行人员根据CRT显示的机组状态，在机组操作盘上操作暖缸系统。
2.1操作准备
a.全开高压主汽管的疏水阀，强关高排逆止门，确认高压各抽汽逆止门在关闭状态；
b.全开高排逆止门前的疏水阀；
c.全开高压内缸疏水阀；
d.全关通风阀（VV阀）。
2.2暖缸操作
逐渐开启倒暖阀（RFV），使暖缸蒸汽流入高压缸，一部分蒸汽经各疏水口进入疏水系统，另一部分蒸汽经高中压间汽封漏入中压缸，再经连通管与低压缸排到凝汽器。
通过调整倒暖阀与疏水阀保证缸内压力在0.4～0.5MPa范围内。
在暖缸期间运行人员应注意暖缸温升率不得超过50℃/h，汽缸各壁温差及胀差应在允许范围内（通过调整倒暖阀与高压各段疏水阀达到）。
当高压内缸调节级处上半内壁金属温度升到150℃以上时，此时倒暖阀前的节流阀开10%开度，保持暖缸时间见图7-1-1。
2.3结束暖缸操作
a.暖缸结束，应关闭倒暖阀（RFV）；
b.全关高压缸所有的疏水阀；
3高压调节阀壳预暖
当高压主汽调节阀壳内壁或外壁温度低于150℃时，在高压缸预暖期间，应对高压主汽调节阀壳进行预暖。
在高压主汽调节阀壳预暖期间，高压主汽阀处于关闭状态，预暖用的主蒸汽通过2号主汽阀的预启阀进入调节阀壳。
预暖操作方法如下:
a.确认高压主汽阀和调节阀全关；
b.打开高压主汽阀壳上的疏水阀；
c.开启电动主汽阀，将2号高压主汽阀开启至预暖位置，这时要防止因调速汽门不严密，而导致转子冲转，盘车脱扣。
d.注意观察调节阀壳内外壁温差，当温差超过80℃时，关闭2号高压主汽阀；当温差小于70℃时，重新将2号高压主汽阀开启至预暖位置。
重复该过程，直至阀壳内外壁金属温度都升至150℃以上，达到阀门预暖要求。
e.预暖结束，关闭高压主汽阀；
f.关闭高压主汽阀壳的疏水阀。
j.打开下列汽缸本体和蒸汽管道的疏水阀：
a）高压段
1）高压主汽阀阀体上部疏水；
2）高压主汽阀阀体下部疏水；
3）高压主汽管疏水；
4）高压内缸疏水；
5）汽缸夹层加热进汽联箱及其引入管疏水；
6）高中压内外缸夹层疏水；
7）一、二段抽汽止回阀及阀前疏水；
b）中压段
1）中压进汽腔室疏水；
2）高排止回阀阀前、阀后疏水；
3）三、四段抽汽止回阀及阀前疏水；
4）中压联合汽阀疏水；
5）中压缸排汽口疏水；
c）低压段
1）五、六段抽汽止回阀及阀前疏水；
2）自密封系统及轴封供汽管疏水；
上述高压段、中压段、低压段各段疏水阀，在机组冷态、温态、热态及极热态启动时都必须全部打开，以防冲转时发生水击。
具体关闭顺序控制要求见本节第11段落。
k.TSI测量数据显示处于允许范围，并在冲转前作好下列主要记录：
1）汽缸绝对膨胀；
2）胀差；
3）轴向位移；
4）大轴偏心度及盘车电流；
5）高压内缸调节级处上下半内壁温度；
6）各轴承瓦温及回油温度；
7）高压主汽阀阀壳内外壁温度；
8）高压调节阀阀壳内外壁温度；
m.确定冲转蒸汽参数
1）主蒸汽压力为3.45MPa；
2）冲转蒸汽温度选择
选择原则尽量使主蒸汽、再热蒸汽在经过高压调节级或中压第一级作功后蒸汽温度与金属温度相匹配。
主蒸汽温度选择:
（320℃）根据冲转前当时高压调节级后金属温度与6-2节2.4条金属与蒸汽温差确定高压调节级后蒸汽温度，再根据图3-1-1，由主蒸汽压力和调节级后蒸汽温度确定主蒸汽温度。
例如:
计算步骤
计算依据
计算结果
冲转前经过高压缸预暖后调节级后金属温度
测得
150℃
根据第6-2节2.4条
t（取定）
90℃
调节级后蒸汽温度
t+调节级后金属温度
240℃
主蒸汽温度
查图3-1-1
320℃
再热蒸汽温度选择:
（237℃）根据冲转前当时中压第一级后金属温度与6-2节2.4条（金属与蒸汽温差）确定中压第一级后蒸汽温度，再根据中压第一级温降（约37℃）来确定再热蒸汽温度。
例如:
计算步骤
计算依据
计算结果
冲转前中压第一级后金属温度
测得
50℃
根据第6-2节2.4条
t（取定）
150℃
中压第一级后蒸汽温度
t+中压第一级后金属温度
200℃
再热蒸汽温度
中压第一级后蒸汽温度+中压第一级后温降（37℃）
237℃
n.确定启动过程中蒸汽温度变化率
在ATC没有投入控制情况下，采用转子寿命损耗曲线选择合理金属温度变化率（相当于蒸汽温度变化率）对保证机组安全运行是必要的。
（1）主蒸汽温度变化率选择：
由运行人员在启动前先设定机组应达到的某一稳定运行目标负荷，根据图3-1-2、图3-1-3或图3-1-4计算出高压调节级后温度，并与冲转前当时高压调节级后金属温度比较，确定出高压缸金属温度变化量（简称金属温度变化量），再根据高压转子寿命损耗曲线（图3-1-5）选取高压调节级后金属温度变化率（相当于主蒸汽温度变化率）。
例如:
计算步骤
计算依据
计算结果
在某一稳定运行目标负荷高压调节级后蒸汽温度
设目标负荷为50%ECR，主蒸汽压力10.79MPa采用单阀进汽。
查图3-1-2、图3-1-3得调节级温降537℃-调节级温降
500℃
冲转前高压调节级后金属温度
测定
150℃
金属温度变化量
调节级后蒸汽温度-调节级后金属温度
350℃
主蒸汽温度变化率
查图3-1-5，取正常损耗
57℃/h
（2）再热蒸汽温度变化率选择
各工况下中压第一级后蒸汽温度是由中压进汽温度减去额定工况下中压第一级温降得到，并与冲转前当时中压第一级金属温度比较确定出中压缸金属温度变化量，再根据中压转子寿命损耗曲线（图3-1-6）选取中压第一级金属温度变化率（相当于再热蒸汽温度变化率）。
例如:
计算步骤
计算依据
计算结果
冲转前中压第一级后金属温度
测得
50℃
中压第一级后蒸汽温度
（537-37）℃
500℃
金属温度变化量
第一级后蒸汽温度-中压第一级后金属温度
450℃
再热蒸汽温度变化率
查图3-1-6，取正常损耗
84℃/h
2冲转
a.确认危急遮断器滑阀已挂闸；
b.投入汽缸夹层加热，（详见7-2节）；
7-2高压缸夹层加热系统
1系统构成与作用
本系统构成见图7-2-1。
作用是将主蒸汽引入高压内、外缸之间的夹层，加热内、外缸减少高中压缸正胀差、减少高压内缸内外壁温差，并使高压外缸温度沿轴向趋于均匀。
控制手段是通过调整夹层进汽压力，以改变流量来控制加热速度。
汽缸夹层进汽箱压力：
正常值：
0.98--4.9Mpa
最高值：
6.5Mpa
2系统投入前的试验
a.安全阀按6.5MPa动作整定；
b.电动阀、手动阀开、关灵活自如；
c.热电偶、压力表安装正确，工作正常。
3系统投入前的准备
a.确认汽缸夹层加热进汽箱的疏水阀开起；
b.确认高压外缸下半内壁金属温度小于300℃；
c.由运行人员手动开启汽缸夹层加热进汽箱后的手动截止阀（进汽箱前的手动截止阀为关闭状态）。
4系统操作
a.开启汽缸夹层加热进汽箱前的电动截止阀；
b.在新机投运时由运行人员手动调整汽缸夹层加热进汽箱前的手动截止阀，使汽缸夹层加热进汽箱的压力低于系统投入时的主蒸汽压力，达到正常工作压力；
c.在升速或带负荷的过程中，运行人员根据高中压胀差及高压内缸外壁上下温差和高中压外缸内壁上下温差情况，调整汽缸夹层加热进汽箱后的手动截止阀，控制进入夹层蒸汽量；
d.密切监视汽缸温升率不超过50℃/h，高压内缸外壁上下温差和高中压外缸内壁上下温差不超过50℃。
e.高中压外缸下半高压进汽口处外壁金属温度超过350℃，高中压胀差值在
允许范围以内，可停用汽缸夹层加热系统。
5结束操作
a）关闭进汽箱前电动截止阀；
b）关闭进汽箱前手动截止阀；
c）关闭进汽箱后手动截止阀
d）关闭疏水阀。
c.确认按钮“HP＆IPSTART/IPSTART”是处于“HP＆IPSTART”状态；
d.确认按钮“SINGLEVALVE/SEQVALVE”是处于“SINGLEVALVE”状态；
e.按“RUN”按钮，开启高、中压主汽阀；
f.“TARGET”选择500r/min转速；
“ACCELERATE”选择100r/min/min升速率；
g.按“GO”按钮后，高、中压调节阀逐渐开启，机组按给定的升速率增加转速，当转速大于盘车转速时盘车装置应自动脱开，否则应立即打闸停机。
3500r/min检查
在此转速下，对机组作全面检查，主要检查动静部分是否有摩擦，检查通风阀应处于关闭位置，高排逆止门处于开启位置，停留时间不得超过5分钟。
注：
高中压缸联合启动的各种启动状态，在500r/min检查时都应关高、中压调节阀，在惰走转速下进行。
在转速大于50r/min前重新逐渐开启高、中压调节阀，按原升速率升速至1200r/min。
a.“TARGET”选择1200r/min转速；
b.按“GO”按钮；
41200r/min中速暖机
在此转速暖机30min。
a.停顶轴油泵；
b.检查所有监控仪表；
c."TARGET”选择2000r/min转速；
d.按“GO”按钮，增加转速；
在此后升速过程中，应注意机组迅速（以250～300r/min/min升速率）平稳地通过轴系各阶临界转速，通过临界转速时轴承盖振动不应大于0.10mm（峰-峰值），否则打闸停机。
52000r/min高速暖机
在此转速下，监视中压排汽口处下半内壁金属温度应大于130℃，并保持暖机60分钟。
在暖机结束时应满足以下值：
在此转速下,监视中压排汽口处下半内壁金属温度应大于130℃,并保持暖机60分钟。
在暖机结束时应满足以下值:
高压内缸上半内壁调节级后金属温度大于250℃；
高、中压缸膨胀大于7mm；
高、中压胀差小于3.5mm并趋稳定；
a.“TARGET”选择3000r/min转速；
b.按“GO”按钮，增加转速。
63000r/min额定转速:
在此转速，进行空负荷暖机30min；
a.凝汽器压力应小于13kPa，投低真空保护；
b.排汽温度≥80℃时，低压缸喷水系统应能自动投入，否则应手动开启。
c.TSI监视项目应在允许范围内；
d.检查润滑油系统
（1）主油泵与交流润滑油泵切换完成；
（2）主油泵出口油压在正常值:
润滑油压（轴承中分面处值）
正常值:
0.0785～0.0981MPa
报警值:
0.049MPa
停机值:
0.039MPa
停盘车:
0.029MPa
（3）润滑油压在正常值，
（4）润滑油进油温度在正常值，
润滑油温
进油温度正常工作范围40℃～45℃
回油温度:
正常值:
小于65℃
报警值:
65℃
停机值:
75℃（手动）
e.检查抗燃油系统
抗燃油压在正常值:
抗燃油压
正常值:
14MPa
报警值:
11.2MPa
。
f.蒸汽参数要求
（1）主蒸汽压力必须达到5.88MPa；主蒸汽温度达到370℃；
（2）在并网前，主蒸汽温度与再热蒸汽温度之差应满足:
第6-2节2.3第c条；
（3）主蒸汽温度变化率与再热蒸汽温度变化率不应超过冲转前选择值；
7并网前进行如下系统试验（对新机启动或大修机组
a.危急遮断器喷油试验；
b.高压遮断集成块（HPT）电磁阀在线试验；
c.超速限制集成块（OSP）电磁阀在线试验；
d.手打停机按钮试验；
e.危急遮断器提升转速试验（在作提升转速试验之前，应使机组带20%负荷进行暖机运行不少于3h）；
f.电气超速保护试验
以上各项试验的具体要求见《调节保安系统说明书》、《汽轮机安全监视装置说明书》、《汽轮机电器监视保护系统说明书》。
8并网
在汽轮发电机组作完试验和检查完成以后，通知运行人员允许机组并网。
选择“AUTOSYNCIN”（DEH内部自动并网）或“AUTOSYNCOUT”（外部电气并网）。
在并网后，由控制系统加3%最小负荷，然后进入升负荷控制。
9升负荷
a.“TARGET”选择30MW负荷；
“LOADRATE”选择1MW/min升负荷
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