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单元机组启动的概念

单元机组启动的分类

按、按、按、按、按

额定参数启动和滑参数启动的优缺点比较：

主汽门和调节汽门启动的优缺点比较：

影响机组启动的因素

汽包上下壁温差及热应力

产生时间：

主要产生在锅炉升温升压时，当水循环正常建立后，上下壁温差会逐渐消失

受力分析

汽包上部温度，力图，因此受到热应力

汽包下部温度，因此受到热应力

后果：

严重时使汽包产生变形

汽包内外壁温差及热应力

产生时间

•锅炉上水时及锅炉升温升压时

受力分析

•内壁温度，力图，因此受到热应力

•外壁温度，因此受到热应力

水冷壁

产生原因

•启动初期，油枪或燃烧器投入较少，受热不均以及水力不匀，造成同一联箱上的水冷壁管之间存在温差。

•对于强制循环锅炉来说，无需采取特殊措施。

•对于膜式水冷壁更应注意其受热不均匀的问题。

•水冷壁的局部传热恶化（“蒸干”现象），使局部壁温飞升。

后果：

温差的存在导致热应力的存在，严重时可以使下联箱变形或管子损伤

措施

•均匀炉内燃烧：

正确选择和适当轮换点火油枪或燃烧器

•汽包锅炉尽早建立水循环：

①在联箱最低点定期或连续放水；②邻炉蒸汽加热；③启动时可适当早开、开大排汽门，提高燃烧率；④启动初使升压速度小一些。

•加强水冷壁的膨胀监督：

若有异常，停止升压。

省煤器

产生原因

•点火后，锅炉不需进水或间断进水，当给水停时，省煤器内水不流动或局部的水产生汽化，若此蒸汽停滞不动，会使管壁超温

•省煤器出口处发生汽化时，会使汽包的水位大幅度变化，且使进水发生困难；水温间断变化，会使管壁金属产生交变应力，使金属和焊缝产生疲劳。

措施

•若发生汽塞，则加大给水量将汽塞冲入汽包

•使用再循环管（一般10%负荷前保持开启）

注意※：

汽缸壁受到的热应力

•启动时，汽缸T内壁＞T外壁，因此，内壁产生热应力外壁产生热应力；停机时受力；

•热应力与温差成正比，且内壁的热应力是外壁的两倍。

•汽轮机的快速冷却比快速加热更为危险；

•汽缸T内壁＞T外壁，因此（自己分析受力）

法兰受到的热应力

•启动时，法兰T内侧＞T外侧，自己分析受力情况。

•启动时，汽缸各截面的变形情况

滑参数冷态启动

送电：

厂用电类型：

厂用电接线:

水压试验：

辅助系统包括：

全厂公用系统、辅汽系统、油系统、风烟系统、凝结水系统、给水系统。

全厂公用系统包括和。

循环水、开式水、闭式水、工业水等之间的关系：

公用系统中各系统的启动顺序为：

循环水系统的组成（流程）：

循环水系统投入过程

循环水管道注水；

起动前循环水泵的旋转滤网先运行20min；

起动一台泵；

检查循环水泵电机电流、出口压力正常；

观察、测量泵的振动和噪声；

投入泵的联锁。

辅汽的作用：

向有关的辅助设备和系统提供蒸汽，以满足机组在起动、低负荷、正常运行和停机等运行工况时的要求。

辅汽的来源：

用户：

（高压辅助蒸汽：

除氧器，空预器吹灰、锅炉底部加热，小机）

（低压辅助蒸汽：

暖风器，机房暖气、轴封供汽）

给水系统的启动

除氧器的启动过程：

除氧器进水→除氧器备用汽源进汽管暖管（排气，疏水）→进汽→启动除氧器再循环泵

问题：

如何进水？

如何暖管？

进汽汽源（何时切换）？

除氧器再循环泵的作用？

给水泵的启动

现代大型机组的给水泵的配置方式主要有两种，一种是三台电动给水泵的配置方式，正常时两台运行一台备用；另一种是配备两台汽动给水泵+一台电泵，正常运行时使用两台汽泵，电泵备用；国内机组一般都采用后者。

每台给水泵都配有前置泵；电泵转速通过液力偶合器控制；汽泵转速通过小机转速控制。

问题：

给水泵再循环的作用？

图中RH、SH、BYPASS的箭头方向各代表什么意思？

锅炉上水时的几点注意问题：

为了防止上水时汽包壁的热应力过大:

规定上水温度不超过90℃，冬季时，因为汽包金属自身温度更低，因此要求上水温度不超过50~60℃。

上水时间的控制：

刚开始上水时流量要小。

通常为2.5~3.5h，冬季时要更慢些，对于有缺陷的锅炉更要放慢速度。

为防止过多磨损主给水阀和易于控制，锅炉上水是通过带有节流装置的旁路进行。

给水泵启动、给水管道排空注水。

上水前后需检查膨胀指示器示数

上水水位控制

对于自然循环锅炉，最初进水的高度一般只在水位表低限左右；

油系统投入

润滑油系统

对停止有严格的要求，如机组停运后，金属温度要求的低值，且盘车及顶轴油系统已经停运后，并且密封油系统不需要补充油源才可以停运。

密封油系统

概念：

为防止外界气体进入发电机以及机内氢气漏出，所有氢冷发电机组都装有“油密封”装置。

投入（密封油、润滑油、盘车启动的先后顺序？

）

盘车系统

定义：

在汽轮机起动冲转前和停机后，使转子以一定的转速连续转动或间歇转动的装置；

作用：

减少启动时的摩擦阻力；

缩短暖机时间；

利用凝结放热的形式在较低温度下加热转子。

抽真空与送轴封

抽真空与轴封供汽的投入顺序（※）

冷态时先后，也可以；

热态时必须先后；

轴封供汽前必须要投入盘车。

加快抽真空速度可采用轴封供汽的方式，但是要注意轴封送汽时间必须恰当。

•过早送入，虽然不会使转子弯曲，但是会使上、下缸的温差增大，使动静部分径向间隙变小；

•过早送入，加热时间长，转子膨胀多，在没有冲转前，转子和汽缸的正胀差增大，使动静部分轴向间隙变小。

轴封蒸汽压力不应过高，以防沿轴漏入油中，使油质恶化。

风烟系统的投入

启动空预器

风道的建立

•指送风至炉膛及烟气从炉膛至烟囟这样一个通道。

•这个通道上的所有挡板都应开启。

•注意：

炉底水封的水一定要注好。

•注意：

在建立风道之前，务必使各风机油站运行正常。

启动引、送风机

炉膛吹扫：

分类：

（）、（）

目的：

排除炉膛、烟道内可能残留的可燃物，防止锅炉点火时发生爆燃；

方法：

注意：

同时还要进行吹扫、吹扫。

炉底加热：

投入时间：

优点

Ø促进水循环提前建立，减少汽包上下壁温差；

Ø缩短启动过程，降低启动过程燃料消耗量；

Ø对水冷壁受热面加热，提高炉膛温度，有利于点火初期油的燃烧；

Ø较易满足锅炉在水压试验时对汽包壁温度的要求。

第二次

锅炉点火前应做的工作

送轴封、抽真空；

投入炉底加热；

炉膛吹扫；（切记切记）

点火方式

300MW机组的锅炉通常采用二级点火，三级点火较少；

投油前必须进行：

油系统的泄漏试验；

检查燃油压力和温度

若是蒸汽雾化还应检查蒸汽压力

油枪投入原则：

前后墙对冲燃烧油枪启动程序

•插入油枪；

•插入高能点火器；

•油枪插入到位后，打开雾化介质阀向油枪供给雾化介质；

•雾化介质阀打开到位后，打开吹扫阀，吹扫油枪；

•吹扫阀到位后，高能点火器通电打火；

•吹扫预定时间（例如10~20s）后关吹扫阀，开油枪油阀；

•延时（例如15s）后，将高能点火器断电并缩回。

点火过程配风

•大型锅炉一般均采用方式

•优点（燃烧所用氧量充足；点火时状态是清扫工况的延续，简化操作；及时清除炉内未燃烧可燃质，防止积存。

）

制粉系统的投入

投粉时机的确定

主要取决于；对以下因素综合考虑（煤粉气流着火稳定性；对汽温、汽压的影响；经济性考虑；安全性考虑）

油枪退出

•首要条件：

•油枪退出时，先增该段油枪所在层的煤量出力至较高值，以提高燃烧器出口区域温度

注意：

两种制粉系统：

制粉系统投入过程：

密封风机及一次风机的启动

密封风的作用：

给煤机类型：

圆盘式、刮板式、电磁振动式、皮带式。

现代大容量机组多采用Stock公司的电子重力式给煤机（属皮带式）。

重力式给煤机有以下三种计量方式重量累计）容积累计）物料累计）

制粉系统启动前检查

密封风、一次风；对应的油枪（或者等离子拉弧）；磨备用状况完整性（就地及DCS画面）；油系统（润滑油、液压油）；给煤机

锅炉升温、升压

锅炉升温、升压速率的控制（原则）

启动时汽温、汽压的控制（定性分析）

影响汽温上升速率的因素（定性分析）

启动时汽温、汽压的控制（措施）

增加燃料量：

减小旁路门：

加大炉内送风量、提高火焰中心：

以上手段可配合使用

旁路系统的投入

旁路系统容量：

额定参数时旁路系统的通流量与锅炉额定蒸发量的比值

型式：

两级串联旁路系统、一级大旁路系统、三级旁路系统、两级并联旁路系统

作用：

保证锅炉最小负荷的蒸发量、保护再热器、加快启动速度，改善启动条件、锅炉安全阀（相当于）、回收工质和部分热量，减少排少噪声、保证蒸汽品质

高旁的主要任务：

防止锅炉超压；

高旁自动开：

汽轮机跳闸；汽轮机组甩负荷；锅炉过热器出口蒸汽压力超限；锅炉过热器蒸汽升压率超限；锅炉MFT；

低旁的主要任务：

维持再热蒸汽压力与机组负荷相匹配；

低旁自动开：

汽轮机跳闸；汽轮机甩负荷；再热热段压力超限。

汽轮机挂闸：

挂闸就是使汽轮机的保护系统处于警戒状态的过程。

挂闸冲转需要满足的条件：

①OPC功能试验；②超速保护投入、轴向位移保护投入；③TSI指示；④本体疏水门；⑤低压缸喷水;⑤确认ETS保护全部投入；⑥顶轴油、盘车；⑦高中压外缸上下缸温差；⑧轴封、凝汽器真空；⑨润滑油压、油温、EH油压、油温；⑩蒸汽品质；⑾发电机绝缘合格；⑿发电机氢气及密封油系统；⒀相关辅助系统；⑷根据汽机金属温度确定冲转参数。

DEH四种方式：

DEH阀门控制

有和两种方式

汽轮机自启动时，只要转换条件满足，单阀可以自动转至多阀控制；

单阀控制

多阀控制

进汽方式

高调门状态

何时采用

优点

汽轮机启动方式：

高压缸启动

高中压联合启动

中压缸启动

旁路方式

冲转阀门

进汽切换

高压主汽门→高压调门

中压调门→高压主汽门

高压主汽门→高压调门

冲转参数的选择：

汽压

•从机炉两方面及旁路的因素来考虑；

•为使金属部件加热均匀，尽量使冲转压力低一些；

•使蒸汽量能满足汽机顺利通过临界转速和初负荷的需要；

汽温

•有足够的过热度，防止蒸汽过早进入湿蒸汽区而使末几级叶片水蚀，同时防止形成对汽缸的热冲击（湿蒸汽放热系统比过热蒸汽大得多）；

•和金属温度相匹配，不匹配度不应超过规定值；以上两者不能兼顾时，应首先满足第二条。

真空

凝汽式汽轮机都要求冲转前必须（）；

•冲转瞬间，真空会有所降低；

•如果冲转前真空过低的话：

•凝汽器真空过高：

DEH控制界面主要检查

1OPC超速保护在“”位;②超速试验方式：

；③各阀位指示开度均在；④阀门方式：

；⑤控制方式：

；⑥旁路方式为：

；⑦阀位限制器:

选择；⑧负荷高，低限均为:

；⑨功率回路，调节级压力回路均在：

OUT位；⑩实际转速为；（2.38r/min），设定值，目标值，升速率均为。

课件上升速过程图中的主要过程：

500rpm打闸摩检；800-900临界转速；1100中速暖机；1800-1900临界转速；2100-2300，临界转速；2450高速暖机。

3000同期转速。

打闸摩检：

临界转速：

升速过程中，当激振力频率即转子的角速度等于转子的自振频率时，便发生共振，振幅急剧增大，此时的转速即为转子的临界转速。

同一轴系中各个轴的临界转速都是该轴系的临界转速。

升速过程中通过临界转速时应注意的问题：

通过临界转速时应快速平稳，但不能采取飞速冲过临界转速的做法；有些直接将升速率升为2倍。

振动无异常，若振动超限或有碰击摩擦异音时，应立即打闸停机；

暖机四个主要阶段：

低速暖机、中速暖机、高速暖机、初始负荷暖机、低负荷暖机

定速前需要进行阀切换：

切换时先调门全关，再全开主汽门，随后调门开启参与转速调节；

其他注意事项：

①检查主油泵是否投入工作；②定速后，根据金属温度、温差、胀差和振动情况，决定是进行额定转速暖机还是并网；③达到额定转速后，可以进行主汽门调门严密性试验、危急保安器注油试验等。

冲转、升速时控制温升速度：

通过限制新蒸汽流量的方法。

新蒸汽流量与转速和负荷有关，因而控制转速和负荷也就可以控制温升速度。

升速过程中振动的问题：

较安全的处理方法：

中速暖机之前如果振动超限，则应处理。

OPC超速试验：

试验时间：

试验目的：

阀门严密性实验：

试验时间：

试验目的：

并网（并列）是指将汽轮机组并入电网的操作过程。

两种并网方法：

手动同期，自动同期（又分准同期并列和自同期并列）

准同期：

励磁→合主断路器

自同期：

合主断路器→励磁

同期的含义：

①电压：

待并发电机的电压与系统电压相等，允许压差±10%UN；②电压相位：

相等，允许相差△δ＜10°；③周波：

相等，允许频率差±0.1Hz。

发电机中各参数之间的关系：

升负荷：

注意：

需严格控制升温、升压速率；

升负荷过程中需进行的操作：

给水泵的倒换、除氧器再循环泵停止、倒轴封汽源，辅助蒸汽倒换、投入“顺序阀”方式；

并网、带负荷应注意的问题：

①机组并网初期要规定最低负荷；②监视机组振动情况、轴向位置、胀差的变化；③升温、升压过程中要注意温度和压力的匹配。

高低加的投入：

投入顺序：

先压再压。

先侧再侧。

停止时顺序相反。

注意：

高、低加未投入时，要限制汽轮机负荷；

MEH系统的主要任务是通过控制锅炉给水泵汽轮机的转速来控制锅炉的给水流量。

MEH控制系统有三种运行控制方式：

手动方式，转速自动控制方式（在MEH画面控制），锅炉自动控制方式（在给水画面控制）

单元机组中压缸的启动方式：

中压缸启动过程：

盘车，开启M1，关闭M2，HP.BV、LP.BV，开启汽机疏水。

锅炉点火，升压升温。

凝汽器抽真空。

蒸汽通过M1倒流入高压缸进行暖缸。

开中压进汽阀IV，转速至1000r/min 

高压缸温达190℃，关闭M1，开M2，高压缸处于真空运行，直至3000r/min。

机组并网，开大中压进汽阀IV增加功率。

满足切缸条件后，切缸，M2自动关闭，H.V开启，高压缸进入正常运行。

热态启动冲转温度的选择

使主、再热蒸汽温度与高、中压缸金属温度相匹配；

保证冲转蒸汽的温度经调节级后仍高于高压缸壁温；

运行中确定冲转温度的原则

•根据高压内缸金属温度，增加20~50℃后确定主蒸汽温度

•再热蒸汽温度应比中压缸进口处金属温度至少高20℃

过热器出口汽温的确定：

比汽轮机要求的温度再高出20~30℃

冲转压力的选择:

由确定的冲转温度，根据不少于50℃过热度的原则确定相应的冲转压力

单元机组的停运

分类：

正常停机：

包括短时间停机（一般采用额定参数停机的方法）；长时间停机（一般采用滑参数停机的方法）

非正常停机：

一般故障停机；紧急故障停机（又分破坏真空和不破坏真空停机两种）

转子的惰走：

从主汽阀和调汽阀关闭到转子完全静止这一段时间，称为转子惰走时间。

转子惰走时间急剧减少：

轴承已磨损或动静部分摩擦。

转子惰走时间明显增加：

汽轮机主蒸汽管道阀门不严或抽汽管道阀门不严。

真空与惰走时间的关系：

真空下降太快，汽缸内摩擦鼓风损失大幅度增加，惰走时间大大缩短。

反之，增加。

注意：

真空降到零，停止轴封抽汽；转速到零时，真空为零。

机组强迫冷却汽温的方法：

真空抽吸空气法，强制通风冷却法

第二章单元机组的运行调节

汽包锅炉运行调整工作的主要任务

保质：

过、再热蒸汽的压力、温度和蒸汽品质

保量：

蒸发量

安全、稳定、经济运行

（一）蒸汽压力调节

1、压力调节的意义（了解）

2、汽压变化的本质：

锅炉蒸发量与外界负荷之间的供求关系的变化。

若供大于求，汽压升高；

3、此关系的变化是由于内扰和外扰造成的。

4、外扰：

外部负荷变化（或是事故情况下大幅度甩负荷）导致蒸汽流量变化而引起的汽压变化。

负荷突→汽机调阀→D瞬间→汽压

外扰时，汽压的变化与蒸汽流量（发电负荷）的变化方向。

5、内扰：

锅炉本身的因素（如燃料量、煤粉细度、煤质、风量等）变化引起的汽压变化；炉内换热条件（如炉内结渣、管壁结垢）也对汽压有影响；

6、燃料量→产汽量→（汽机调门开度不变）负荷并且汽压

内扰时，汽压的变化与蒸汽流量（发电负荷）的变化方向。

外界负荷不变时，汽压的稳定主要依赖于炉内燃烧工况的稳定

7、汽压变化速度说明了锅炉保持或恢复规定汽压的能力。

主要与负荷变化速度、锅炉储热能力、燃烧设备的惯性有关。

8、负荷变化越快，汽压变化越快；

锅炉储热能力（附加蒸发量）：

储热能力大，在需要改变负荷时，也导致参数变化慢，有迟滞性；

燃烧设备的惯性：

9、汽压变化后，首先判断变化来自于内扰还是外扰。

对汽压调整实质就是对锅炉蒸发量的调整。

10、无论是内扰还是外扰，只要是汽压↓就↑燃料量；反之↓；（例如：

当负荷↑，汽压↓——燃料量↑，风量↑，给水量↑）

11、燃烧的调节：

理论上，应先风量↑，再燃料量↑；否则可能会引起不完全燃烧；运行时，某些情况下可特殊处理因炉内总有一定的过量空气，若负荷↑速度较快，且幅度较大时，可以先燃料量↑，再适当风量↑；低负荷运行时，过量空气相对较多，也可以先增燃料，再加风；风量↑时，为保持负压，应先↑引风量，再↑送风量。

12、其它一些影响汽压的因素：

a）过热器安全门误动（属于内扰）

b）旁路门误动

c）背压降低（真空升高）

（二）水位的调节

1、压力调节的意义（了解）

2、引起水位变化的根本原因

3、影响汽包水位变化的主要因素

i.机组负荷与水位的关系

ii.燃烧工况与水位的关系

iii.给水压力与水位的关系

4、汽包水位的监视和调整：

充分了解虚假水位，根据产生的原因，找出正确的处理方法。

例如：

5、虚假水位的现象是暂时的，因此可以暂时不进行处理。

但是很严重时，则需人工进行干预处理。

举例：

6、三种给水控制系统（单冲量、双冲量、三冲量）

7、近代大型锅炉均采用给水全程控制。

（防止低负荷下给水量、蒸汽流量测量不准的产生）

（三）温度的调节

1、温度调节的意义（了解）

烟气侧影响汽温变化的主要因素

1风量调节变化

2喷燃器运行方式

3给水温度变化

4受热面清洁程度（管外结渣，管内结垢）

蒸汽侧影响汽温变化的主要因素

1主蒸汽压力

2再热器调温方式

3饱和蒸汽湿度变化

4减温水量变化

5机组负荷变动率

再热汽温的影响因素

蒸汽温度的调节（蒸汽侧）

通常使用喷水减温作为汽侧调节的主要方法。

大型锅炉一般设两级以上的喷水减温器。

一般采用给水作为减温水。

运行时，调节减温水阀门的开度即可（应缓慢）。

注意：

再热蒸汽不易用减温的方式来调节

再热蒸汽温度的调节（烟气侧）

①改变火焰中心位置：

使用摆动式燃烧器；改变喷燃器运行方式；改变配风方式。

②改变烟气量：

烟气再循环；烟气旁路调节；送风量

主、再热蒸汽温度协调调节

CE锅炉：

B&W锅炉：

吹灰对锅炉汽温的影响

注意：

吹灰时，为保证机组负荷（主蒸汽量）不变，总蒸汽量；给水量、煤量；吹灰后。

炉膛吹灰时，炉膛出口烟气温度，汽温；过热器吹灰时，由于受热面变得干净，汽温；

（四）燃烧过程的调节

1、燃料量的调节（以直吹式制粉系统为例）

2、风量的调节

①送风量调节：

送风量的调节依据是。

注意：

氧量表安装位置：

漏风对氧量控制的影响：

送风量调节的原则：

增负荷时，先增风量再增燃料量；反之则先减燃料量再减风量；

特殊情况下可以特殊处理：

2引风量调节

大型锅炉一般采用平衡通风，炉膛负压范围：

-50KPa~-100KPa。

注意：

负压测点位置对运行调节的影响

炉膛负压波动过大的原因：

燃料量波动，导致烟气量波动；燃烧不稳定；吹灰、掉焦；调节不当。

负压与送引风量有关、当这二者不变时与燃烧温度有关

负荷变化时引、送风量调节原则：

增负荷时，先增，后增；减负荷时，先减，再减。

（五）汽轮机的运行维护

主要任务：

了解

一个重要原理：

当负荷＞30%额定负荷时，凝汽式汽轮机除最末一、二级之外，各监视段压力均与主蒸汽流量成正比。

监视段压力：

调节级汽室压力和各抽汽段压力通称为监视段压力。

新蒸汽压力升高：

新蒸汽压力降低

注意：

一般来讲，当P初↓，应限制汽轮机出力。

新蒸汽温度升高：

经济性增加；安全性降低

新蒸汽温度降低

注意：

初温降低后，只要将汽轮机的功率限制在Ｐel１下就允许机组长期运行

真空过高、过低的危害：

监视段压力：

通过监视各段压力可以监视汽轮机负荷大小和通流部分的清洁程度。

例如：

同一负荷下监视段压力升高（或监视段压力相同时负荷减少）

调节级和高压缸各段抽汽压力同时升高

某台加热器停运

压差：

某个级的压差超过了规定值

轴向位移

胀差

轴瓦温度

设备的寿命管理：

汽轮机转子的寿命：

机组初次投入运行到转子出现第一条宏观裂纹为止总的运行时间。

影响汽轮机寿命的因素

（六）电气的运行监视和调整

1、频率降低的影响：

2、功率

有功是根据和的变化，通过控制汽轮机来调整；

无功是根据或的指示，通过改变调整的；

3、电压：

与有关

电压过高过低的危害：

4、冷却系统

5、温度

6、其它设备的监视

（七）单元机组的调峰运行

1、调峰运行的方式：

负荷跟踪方式——定压运行和滑压运行；两班制运行方式；少汽无负荷方式；低速旋转热备用等其它方式

2、变压运行的优缺点：

3、变（滑）压运行方式分类

纯变压运行

节流变压运行

复合变压运行

4、滑压运行时应注意的问题：

5、滑压运行对除氧器运行的影响：

①除氧效果：

将水加热到除氧器对应压力下的饱和温度是除氧器正常工作的基本条件；

•负荷突降，除氧；负荷突升，除氧；

②给水泵入口汽化：

负荷升高，水泵；突甩负荷时，要注意紧急打开备用汽源（投自动）

（入）单元机组的经济运行

（九）单元机组的负荷控制

四种控制方式：

手动、锅炉跟随、汽机跟随、协调控制

频率的调节：

一次调频和二次调频：

单元机组的顺序控制：

顺序控制是按照预先规定的顺序（逻辑关系），逐步对各阶段进行信息处理的控制方法。

机、炉、电大联锁：

FCB

RB