200MW级汽轮机运行导则Word文件下载.docx

1、 GB1134789 大型旋转机械振动烈度现场测量与评定 DL501192 电力建设施工及验收技术规范（汽轮机机组篇） SD26988 固定式发电用凝汽汽轮机技术条件 （82）水电技字第63号 电力工业技术管理法规（试行） （83）水电电字第47号 火力发电厂高压加热器运行维护守则 IEC451 汽轮机篇3 总则 汽轮机组的启动、运行维护、停机、事故预防和处理及试验等技术过程，是汽轮机组运行的重要内容。正确处理好各种工况下的操作、监视、维护、调整诸环节，是实现汽轮机组具有良好的运行水平，提高设备的安全性、经济性和可靠性，延长设备使用寿命的重要途径。 汽轮机的启动和停机是汽轮机最重要的运行阶段。

2、在这些过程中，汽轮机各金属部件和管道处于不稳定的传热过程中，机械状态的变化比较复杂。因此，启动和停机过程应充分考虑并处理各个金属部件的机械应力，热应力及在应力作用下的变形、推力、振动、汽缸和转子的热膨胀和胀差等问题。这些制约因素都直接与金属部件内部及其之间的温度场有关。金属部件的温差大小主要取决于蒸汽参数，蒸汽温度变化率，暖机、暖管和疏水方式。本导则将通过综合分析和判断，结合200MW级汽轮机的特性和多年来的运行实践，制定原则上的操作依据和方法及行之有效的监控、调节手段和措施，以期达到安全、合理地启动和停机的目标。 汽轮机的各项试验，是为了验证保护、自动调节装置能否按照规定的条件和数值正确动作

3、，即检测其可靠性，以便提前发现问题，及时进行处理，使其在运行中发挥作用。另一方面，因为试验过程本身也可能引发事故，所以对试验的条件、步骤、要求的有关规定就显得尤为重要。本导则对各种状态下的试验进行了具体的说明。 200MW级汽轮机组已成为我国电网中的主要机组，一旦发生事故停机，甚至造成设备损坏，对电网的影响极大。本导则给出了事故处理的原则，常见事故、典型事故的处理及其预防三个方面的基本规定。目的是使运行人员在了解设备结构、熟悉系统的基础上，正确判断，严格执行本规定，防止人为误操作及事故扩大。 依据本导则的有关规定，结合制造厂出具的有关技术文件，可以编制现场具体的运行规程。当本导则的内容与制造厂

4、的规定存在矛盾时，应遵从制造厂方面的要求。4 汽轮机的安全经济运行4.1 汽轮机启动、停机的基本要求4.1.1 启动状态的划分 冷态：高压汽缸内缸内下壁调节级处金属温度在150以下时的状态。 温态：高压汽缸内缸内下壁调节级处金属温度在150与300之间的状态。 热态：高压汽缸内缸内下壁调节级处金属温度在300与400之间的状态。 极热态：高压汽缸内缸内下壁调节级处金属温度在400以上时的状态。4.1.2 禁止汽轮机启动的情况 发生下列情况之一时，严禁启动汽轮机： a）危急保安器失常，高中压自动主汽阀及调节汽阀、抽汽逆止阀卡涩，不能严密关闭时，电动主汽阀失常时； b）调节系统不能维持空负荷运行，

5、或甩负荷后，调节系统不能控制机组转速在危急保安器动作转速以下时； c）汽轮机大轴晃动度偏离原始值0.02mm时（原始值一般不大于0.05mm）； d）高压汽缸内缸上下壁温差大于35，高压汽缸外缸、中压汽缸上下壁温差大于50时； e）汽轮机保护装置失常时，如低油压保护、低真空保护、轴向位移保护、低油位保护、电超速保护、振动保护及声光报警系统等； f）盘车过程中，汽轮机动静部分有明显摩擦声时； g）汽、水、油质不合格，油系统充油后，主油箱油位降到规定值以下时； h）高压油泵、交流和直流润滑油泵、顶轴油泵、盘车装置失常时； i）主要管道系统严重漏泄和本体、主要管系保温不完整时； j）缺少主要仪表或主

6、要仪表指示不正确时，如转速表、汽压表、汽温表、真空表、汽缸金属温度表、轴向位移表、油压表、油温表、胀差表、轴承乌金温度表、大轴晃动度测量装置及仪表等。4.1.3 停机的方式及要求4.1.3.1 滑参数停机适用于按计划安排，要求汽轮机停机后具有较低温度水平，完成了各项准备工作的正常停机。4.1.3.2 额定参数下停机多用于异常或紧急故障情况下的停机，及具备停机后能够实施强迫冷却和热态启动不存在困难的机组。4.1.3.3 正常停机前，高压油泵、交流和直流润滑油泵、顶轴油泵、盘车电动机的启动试验应合格。4.2 汽轮机冲动参数选择4.2.1 冷态启动冲动参数4.2.1.1 冷态启动时，主蒸汽温度的选择

7、主要考虑蒸汽对汽缸、转子等部件的热冲击，既要避免产生过大的热应力，还应保证汽轮机具有合理的加热速度。推荐主蒸汽温度选择在250280之间，并应具有50以上的过热度。4.2.1.2 主蒸汽压力的选择主要取决于主蒸汽温度。它既要与汽温的要求相对应，又能满足迅速通过临界转速并达到额定转速的需要，以便简化操作、调整工作。因此，主蒸汽压力选择在1.52.0MPa之间。4.2.1.3 冲动时，再热蒸汽温度与中压汽缸金属温度相匹配，力求接近主蒸汽温度，与主蒸汽温度的最大偏差不超过50，并具有50以上的过热度。4.2.1.4 凝汽器真空偏低，冲动时蒸汽流量大，汽轮机内蒸汽压力高，低压汽缸排汽温度则高；真空过高

8、，暖机效果差，启动时间延长。推荐凝汽器真空值选择在7077kPa之间。4.2.1.5 连续盘车时间不少于2h（大修后或新装机组的盘车时间可适当延长）。4.2.1.6 油温和油压：汽轮机油系统油压过高，影响油管道等部件的安全，易发生油管法兰等处漏油。调节油压太低会使调节系统工作失调、动作困难。润滑油压过低，影响轴承正常润滑和冷却。油温过高会使轴承油膜减薄，长期过高还会加速油质老化。油温过低，油的运动粘度增大，轴承油膜增厚，油膜稳定性差，可能会引起轴承油膜振荡。所以，选择润滑油压为0.10MPa0.02MPa，调节油压为2.00MPa0.10MPa，冲动时轴承进油温度不低于35。4.2.2 温态、

9、热态、极热态冲动参数的选择4.2.2.1 汽轮机启动实质是对汽轮机金属的加热过程，要求进入汽轮机的蒸汽温度高于汽缸金属温度50100。主蒸汽温度启动时容易达到，因此，主蒸汽温度应尽可能取上限。再热蒸汽的压力低，排汽、疏水条件不如主蒸汽，实际启动过程中，往往只能达到高于中压汽缸金属温度3050的水平。再热蒸汽温度应接近主蒸汽温度，至少要高于中压汽缸内上壁金属温度3050。均应具有50以上的过热度。主蒸汽压力的选择取决于主蒸汽温度，在汽轮发电机并网后应满足汽轮机负荷能尽快提升到汽缸温度相对应的水平的要求。4.2.2.2 汽缸上、下缸温差大会造成汽缸拱曲变形，使动静部件之间的径向、轴向间隙都发生改变

10、，严重时会产生动静部分摩擦现象。上、下缸温差的最大值出现在调节级区域。理论估算和实际验证表明，调节级处上、下汽缸温差每增加10时，该处动静径向间隙约减少0.10.15mm。隔板汽封通常的径向间隙为0.450.8mm，因此，要求高压汽缸外缸和中压汽缸上、下缸温差小于50，高压汽缸内缸上、下缸温差小于35。4.2.2.3 高、中、低压胀差在规定范围内，并具有一定裕度。4.2.2.4 大轴晃动度要合格、稳定。温态、热态启动时，冲动前连续盘车时间一般为2h。4.2.2.5 凝汽器真空保持在77kPa以上。4.2.2.6 其它冲动参数与冷态启动冲动参数相同。4.3 温度变化率 汽轮机在启动、停机过程中，

11、最主要的问题之一是如何对转子、汽缸、管道和阀门等金属部件进行缓慢而均匀的加热或冷却。控制好各部件金属的温度变化率，也就保证了汽轮机金属的任何部分不致于产生过大的热应力。金属温度变化率的控制，主要是通过对主蒸汽和再热蒸汽温度、压力，蒸汽流量，负荷以及进汽方式，加热装置使用方式的适当控制、调整来实现。4.3.1 蒸汽温度、压力变化率4.3.1.1 汽轮机启动时，主蒸汽温升率为11.5/min；再热蒸汽温升率为22.5/min；冷态滑参数启动时，主蒸汽压力增长速率为0.020.05MPa/min。4.3.1.2 滑参数停机时，主蒸汽温降率为0.51.0/min；再热蒸汽温降率为1.01.5/min；

12、主蒸汽压力下降速率为0.020.05MPa/min。4.3.2 金属温度变化率 启动、停机和其它工况下，金属温度变化率应控制在下列数值以下： a）汽缸内、外壁温度变化率为2.5/min； b）自动主汽阀、调节汽阀阀壁温度变化率为5/min； c）主、再热蒸汽管道管壁温度变化率为6/min。4.3.3 滑参数停机过程中，蒸汽应保持50以上过热度，调节级及中压汽缸第13级处蒸汽温度不低于该处汽缸壁温35。4.4 主要控制指标4.4.1 启动、停机及运行中蒸汽和各部金属温差4.4.1.1 主蒸汽、再热蒸汽两侧温差一般不大于17，4h内允许温差达28的时间不超过15min。4.4.1.2 汽缸加热蒸汽

13、温度比高压汽缸外缸外下壁高100150。4.4.1.3 高压汽缸内缸内壁上、下温差不大于35。4.4.1.4 高压汽缸外缸内壁和中压汽缸内壁上、下缸温差不大于50。4.4.1.5 高、中压汽缸法兰与螺栓温差不大于35，且不允许螺栓温度高于法兰温度。4.4.1.6 高、中压汽缸法兰内外壁温差不大于100。4.4.1.7 高、中压汽缸上、下法兰温差不大于15，左、右法兰温差不大于10。4.4.1.8 高压汽缸内缸外壁与高压汽缸外缸内壁温差在3040之间。4.4.2 胀差、轴向位移值应控制在制造厂提供的允许范围内。4.4.3 振动 按以下指标监督振动： a）轴颈振动的相对位移值在0.08mm内为良好

14、，在0.165mm内可以运行，超过0.260mm立即打闸停机，在稳定运行工况下，轴颈振动的相对位移值突增，超过允许值的25%时，应立即采取措施观察处理； b）中速以下轴承振动值不大于0.03mm；通过临界转速时轴承振动值不大于0.10mm；额定转速3000r/min及带负荷时轴承振动值一般为0.03mm，大于0.05mm时，应分析原因进行处理。4.4.4 轴承乌金及进、回油温度4.4.4.1 推力轴承各瓦块乌金温度小于95，支持轴承乌金温度小于100。4.4.4.2 各轴承回油温度小于70。4.4.4.3 运行时各轴承进油温度在4045之间。4.4.5 正常运行时的主要经济指标和参数 汽轮机组

15、接带基本负荷定压运行时，按下列范围控制其参数和指标： a）自动主汽阀前主蒸汽压力为12.70MPa0.50MPa，再热蒸汽压力约为2.30MPa，主、再热蒸汽温度在范围内； b）凝汽器真空保持在设计最佳值附近，空负荷时排汽温度不超过100，排汽温度达到70时投入冷却喷水； c）凝汽器水位保持在600mm附近，除氧器水位保持在20002400mm之间； d）凝结水温度、#4低压加热器出口凝结水温度、除氧器出水温度、高压加热器出口给水温度应保持在相应工况下的设计值附近。4.4.6 汽轮机润滑油质量标准见附录A（标准的附录）。4.5 冷态滑参数启动4.5.1 冷态滑参数启动曲线 推荐采用图1中所示曲

16、线作为冷态滑参数启动的示范曲线。图1中横坐标为时间，以冲动时为零点，带到100%额定负荷约6h。纵坐标为压力、温度、转速和负荷。以时间为变量，形成了具有相互对应关系的五条曲线。图1 冷态滑参数启动曲线 从冲动到接带额定负荷可分为冲动到500r/min检查，升速到中速下暖机，升速到3000r/min并网，增加负荷到25MW下暖机，增加负荷到50MW下暖机，增加负荷到100MW下暖机，提高负荷到150MW暖机并使蒸汽参数达到额定，提高负荷到200MW等阶段。这些曲线反映了各个不同阶段的主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度及它们的变化率，以及暖机时间和转速、负荷变化率。在实际启动过程中，遵从曲线上规

17、定的范围、数值、再加以正确的操作和调整，就能实现汽轮机组的合理启动。4.5.2 冷态滑参数启动操作要点 冷态滑参数启动的基本操作程序为以下几个步骤： a）启动的准备工作是指以下方面：1）各种设备、系统处于预备启动状态，所有主、辅设备的试验合格，达到随时可以投入的条件。启动用的冷却水、除盐水、润滑油、厂用蒸汽等各系统工质的品质合格，且应具有符合要求的液位或温度、压力。2）主机润滑油系统投入运行，密封油系统投入运行，顶轴油泵、盘车、排油烟机投入并处于正常运行状态。启动高压油泵进行循环，提高油温到35以上。在锅炉点火前完成调节系统的静止试验、主机保护试验及汽轮机、锅炉、电气之间的大联锁试验。3）锅炉

18、具备点火条件时，启动射水泵、凝汽器冷却水泵和凝结水泵，建立凝汽器真空。 b）锅炉点火后，在升压的同时，将各蒸汽管道、汽轮机本体疏水排入疏水扩容器，进行充分暖管。应尽快投入蒸汽旁路系统及其减温装置，以提升蒸汽参数。此间，应注意监视调节汽阀、高压汽缸排汽逆止阀的严密性，监视汽缸的上、下缸温差。汽轮机冲动前半小时，投入轴封供汽系统，保持其调节汽阀后压力在0.030.05MPa之间。冲动前投入主机保护装置。 c）冲动、升速、暖机、定速过程的操作要点：1）开启调节汽阀冲动转子到500r/min，停留约5min，进行检查。重点为听音，监测轴承振动及回油温度，停止盘车电动机，投入汽缸法兰加热装置。2）以每分

19、钟100r/min升速率提升转速到中速，即保持转速在10001400r/min之间。中速暖机实际转速的选择原则是避开转子临界转速值和末级、次末级一级频率和二级频率级100150r/min，停留在振动较小的转速上。中速暖机时间约为40min。中速暖机结束时，汽缸总膨胀应在4.0mm以上，中压缸开始膨胀。中速时，停止顶轴油泵。3）从中速到额定转速的升速率为每分钟100r/min。通过临界转速时应迅速平稳，升速率可选择在每分钟300r/min附近。汽轮机定速后进行轴承振动的测量和记录，进行打闸试验，切换高压油泵，投入并调整冷油器冷却水量等操作。停止高压油泵的操作要缓慢、稳妥，监视油压变化，联络应畅通

20、，防止断油造成轴承乌金烧损。视低压排汽缸温度状况适时投入冷却喷水系统。 d）并网后，先接带5MW负荷，此时，逐渐关小旁路系统减压阀，缓慢开大调节汽阀增加负荷。当调节汽阀全部开启时，旁路系统减压阀全关，锅炉开始加强燃烧，按冷态滑参数启动曲线升温、升压，增加负荷。并网到接带满负荷期间的主要操作有：调整汽缸法兰加热系统直到停用；适时关闭蒸汽管道和汽缸本体疏水阀；开启轴封和阀杆一、二次漏汽阀；以及低压加热器疏水泵、凝结水泵、给水泵、高压加热器的投入，除氧器、轴封供汽汽源的切换，润滑油、密封油油温的控制等。4.6 温态启动4.6.1 温态启动曲线 推荐采用图2中所示曲线作为温态启动的示范曲线。 温态启动

21、曲线的构成与冷态滑参数曲线基本一致。它给出了主蒸汽、再热蒸汽温度，主蒸汽压力，转速，负荷五条曲线，规定了冲动、升速、并网、接带初始负荷、暖机、增加到额定负荷等阶段各项参数的数值及其变化率和相互对应关系。 图2是汽缸温度300时的启动示范曲线，是汽缸温度为高限值时的温态启动。图2反映了以下内容：图 2 温态启动曲线 a）冲动参数为主蒸汽压力5.90MPa，主蒸汽温度400，再热蒸汽温度380。 b）从冲动到100MW负荷暖机结束，主蒸汽压力一直保持5.90MPa基本不变。从100MW负荷提升到170MW负荷过程中，主蒸汽压力从5.90MPa上升到12.70MPa，压力变化率为0.35MPa/mi

22、n。 c）从冲动到120MW负荷区间，包含100MW下暖机，主蒸汽、再热蒸汽温度持续上升到额定温度535，平均主蒸汽温升率为1.42/min，平均再热蒸汽温升率为1.63/min。 d）从冲动到500r/min，升速率为每分钟100r/min；500r/min时停留检查约5min。从500r/min提升到3000r/min时，升速率为每分钟170r/min，通过临界转速时应迅速、平稳。 e）汽轮发电机并网后以3MW/min的速率增加负荷到100MW，在此水平暖机20min。然后仍以3MW/min速率增加到额定负荷200MW。由于图2为汽缸温度在300，即温态启动规定温度的高限值下的启动，所以未

23、在汽缸温度所对应的负荷下暖机。实际温态启动过程中，应根据锅炉的配合状况、汽轮机各部分的温差、胀差、金属温升率等情况，决定是否有必要在初始负荷下停留、暖机。 f）汽缸温度在150到300间的温态启动，原则上可遵从图2温态启动曲线的规定，根据具体的汽缸温度情况，冲动参数和各种参数变化率可在冷态滑参数启动曲线图1和温态启动曲线图2所规定的数值之间适当地选取。 g）汽轮机温态启动，当汽缸温度为300时，从冲动到满负荷需用120min。4.6.2 温态启动操作要点 温态启动的操作程序为以下几个方面： a）确证符合启动条件，启动准备工作已完善，盘车装置连续运行，状态正常。 b）凝汽器通入冷却水，轴封供汽母

24、管、分管充分暖管后，先向轴封送汽。温态启动时，以不使用高温轴封供汽系统为宜。高、中压汽缸轴封同低压汽缸轴封应分别供汽。继后，主机抽真空，数值上可要略高于冷态启动，即在77kPa以上，以利于大量疏水的排放及全开旁路系统，快速提升蒸汽参数。冲动前开启汽缸本体疏水阀。 c）汽轮机冲动到500r/min时停留检查。升速到中速的过程中，应特别注意机组的振动情况，在中速以下发现汽轮机轴承振动超过0.03mm时，应立即打闸停机，投入盘车，检查大轴晃动度和上下缸温差。严禁升速或降速暖机。定速3000r/min时，应迅速并网，防止汽缸温度大幅度下降。整个升速过程中，用逐渐关小旁路减压阀的方法，保持蒸汽压力的稳定

25、。 d）汽轮发电机并网后，以3MW/min的速率增加负荷到汽缸金属温度开始回升的水平。而后逐渐全开调节汽阀，按温态启动曲线提升蒸汽参数及负荷。 e）根据汽轮机胀差，上、下缸温差，内、外缸温差及法兰与汽缸温差状况，决定汽缸、法兰加热装置的投入和停止。4.7 热态启动4.7.1 热态启动曲线 推荐采用图3中所示曲线作为热态启动的示范曲线。 热态启动曲线的构成与温态启动相一致，只是在各种参数及其变化率上不同于温态启动曲线上的数值。 图3为汽轮机汽缸温度为380时的启动示范曲线，图3反映了以下内容：图 3 热态启动曲线 a）冲动时的蒸汽参数为主蒸汽压力7.80MPa，主蒸汽温度480，再热蒸汽温度46

26、0。 b）从冲动到接带50%负荷暖机结束，要求主蒸汽压力保持7.80MPa基本不变，从50%负荷增加到80%负荷过程中，主蒸汽压力逐渐上升到额定值12.70MPa，压力增长率为0.33MPa/min。 c）从冲动到500r/min过程中，升速率为每分钟100r/min，500r/min下停留检查5min。从500r/min提升到3000r/min时的升速率为每分钟200r/min，通过临界转速时应迅速平稳。 d）并网后以5MW/min速率增加负荷到100MW，暖机10min。然后仍以5MW/min速率增加负荷到200MW。 e）汽轮机从冲动到接带额定负荷需用90min。4.7.2 热态启动操作

27、要点 热态启动的操作程序为以下几个方面： a）具备热态启动的条件，准备工作完善。 b）按照先送轴封供汽，再建立主机真空，然后进行锅炉点火的顺序进行操作。当汽缸温度超过350时，高低温轴封供汽可以同时分别送入。建立高于温态启动时的真空值，管道疏水阀和旁路系统减压阀尽量开大，投入疏水扩容器和低压排汽缸的冷却喷水。 c）汽轮机冲动后，应调整旁路减压阀的开度，使调节级压力与级旁路后压力比值等于或大于2.0，防止由于高压汽缸排汽不畅，使高压汽缸后几级叶片由于鼓风摩擦而过热。 d）定速后应迅速并网。 e）其它操作程序及注意事项与温态启动相同。4.8 极热态启动4.8.1 极热态启动曲线 推荐采用图4中所示

28、曲线作为极热态启动的示范曲线。 图4是汽轮机汽缸温度在400450间时的启动曲线。当汽缸温度超过450以上时，冲动时的蒸汽温度可选择为额定值535，主蒸汽压力可选择在9.80MPa到12.70MPa之间。图4反映了以下内容：图 4 极热态启动曲线 a）冲动时蒸汽参数为主蒸汽压力9.80MPa，主蒸汽温度500，再热蒸汽温度480。 b）从冲动到接带100MW负荷暖机结束，要求主蒸汽压力保持9.80MPa基本不变。从100MW负荷提升180MW负荷，主蒸汽压力从9.80MPa逐渐提升到12.65MPa，压力增长率为0.24MPa/min。 c）从冲动到带至180MW负荷，主蒸汽温度从500逐渐上升到535，温升率为0.55/min，再热蒸汽温度从480逐渐上升到535，温升率为0.8/min。 d）冲动到500r/min过程中，升速率为每分钟200r/min，停留检查5min。从500r/min提升到3000r/min过程中，升速率为每分钟200r/min，通过临界转速时应迅速、平稳。 e）提升负荷速率为6.70MW/min，在100MW负荷下暖机10min。 f）一般情况下，从汽轮机冲动到接带额定负荷需用70min。4.8.2 极热态启动操作要点 极热态启动的操作程序为以下几个方面： a）首先进行轴封供汽系统暖管和充分疏水，再向轴封供汽，建立主机真空