干货 | 优化汽轮机启动的秘籍

汽机的启动：通常启动是指从静止状态加速到额定转速，开始带负荷并逐渐增加到额定负荷或一定负荷的过程。

汽轮机的启动过程实际上是一个暖机的过程。使汽轮机各部位金属得到充分的预热，减小汽缸法兰内外壁、法兰与螺栓之闻的温度差，减小转子表面与中心的温度差，从而减小金属内部应力，使汽缸、法兰和转子均匀膨胀，且胀差值在安全范围内变化，保证汽轮机内、部存在动静间隙，避免摩擦，同时使带负荷的速度相应提高，缩短升至额定负荷时所需要的时间，达到节约能源的目的。

启动的基本原则：

各金属部件温升、温差、胀差等都应控制在允许范围内，以减小热变形和热应力，并在保证安全的条件下尽可能缩短启动时间。

汽轮机启动时，经常会遇到暖管速度控制不佳而导致金属温度上升过快或过慢的问题，并且间或出现温度突变、真空抽吸不及时、冲转后振动大和上下缸温度差过大等现象，这些在一定程度上影响发电机组安全运行，严重时会导致机组不能顺利并网。

为了合理缩短启动时间，减少机组启动时的安全隐患，同时兼顾运行经济性，总结以下几种优化汽机启动的方法供参考。

暖管阶段

1.暖管是为了对金属管壁进行均匀加热，防止金属温度上升过快而造成管道内外壁，特别是阀门三通等部件，产生相当大的热应力，使管道及其附件产生裂纹或出现变形。所以，低压暖管时，必须根据金属管壁温度上升的速度逐渐提高蒸汽压力。

2.管壁温度上升的速度还与通入管道的蒸汽流量有关，蒸汽流量过大，会使管道部件的加热过于剧烈，故低压暧管时还应注意调节总汽水门或疏水门的开度，以控制蒸汽流量，使之不致过大。

3.在整个暖管过程中，应严格按照规程规定控制升温、升压速度。

冲转阶段的真空度

机组冲转时要求：主蒸汽温度在450℃左右，真空度在6kPa以上。

1.冷态额定参数启动时，在主蒸汽温度达到100℃时应开始抽真空，此时轴封来汽管道可进行同步暖管，这样可在主蒸汽参数达到冲转条件时真空度也达到要求值。必须洼意的是：轴封送汽过早，轴封段的转子因受热时间过长而膨胀，使胀差增加或使上下缸温度差增大;轴封送汽过迟，将使凝汽嚣的真空度达不到冲转条件，延长了启动时间。所以冷态额定参数启动时，应选择合适的时间向轴封供汽，通常在真空度为10~20kPa时向轴封供汽，必要时启动2台射水泵以提高真空的抽吸速度。

2.冲转过程中。汽轮机的真空度应由胀差值和机组温度上升速度来决定，一般来说，以6~80 kPa为宜.并网后低负荷暖机时可适当提高真空度。冲转过程中真空度不能过低也不能过高，真空度过低，则需较多的新蒸汽才能冲动转子，而过多的乏气突然排至凝汽器，凝汽器汽侧压力瞬间升高较多，可能使凝汽器汽侧形成正压。造成后汽缸上膜式安全门损坏，同时也会给汽缸和转子造成较大的热冲击;真空度过高，不仅要延长建立真空的时问.也因为通过汽轮机的蒸汽量过少，放热系数小。使得汽轮机加热缓慢，转速也不易稳定，从而延长启动时间。

泵的启动

1.凝结水泵作为重要的辅助设备。其耗电量是极大的。在轴封没有送汽前，启动凝结水泵可以说是浪费电，但向轴封送汽抽真空时。为了保护轴封加热器，此时应及时起泵运行。

2.对于发电机冷却水泵，只要在冲转前启动。让发电机定子、转子均匀进水即可，过早启动也是没有意义的，因为并网前发电机线圈是没有热量产生的，不需要对其冷却降温。

加热器的启动

高、低压加热器随机启动能使加热器受热均匀，有利于防止铜管胀口漏水，防止加热器因热应力过大而变形。对于汽轮机来讲，连接加热器的抽气管道是从下汽缸接出的，加热器随机启动，也就等于增加了汽缸疏水点，使上下缸的温度差减小(具体原因已在往期有过说明)。但是在汽轮机启动过程中有时会遇到下缸温度高于上缸温度的情况。这种情况经常出现在过临界之后到低负荷暖机的阶段，极大地延长了暖机的时间，甚至有可能出现温度差超出允许值(50℃)的情况。若温度差超出允许值，则通常是停机，等温度降下来后再重新冲转，并延长暖机时间。显然在这种情况下高、低压加热器是不能够随机启动的。所以，高、低压加热器的启动应视具体情况而定，而不能一律采用随机启动的方式。

法兰加热装置的投用

正确使用法兰螺栓加热装置有利于控制汽缸膨胀，达到降低胀差、提高升速加负荷的速度的目的。

机组冲转后，最先接触到蒸汽的金属温度上升得较快，而整个金属温度的升高则主要靠传热，因此汽缸法兰内外受热不均匀，容易在上下汽缸问、汽缸法兰内外壁、法兰与螺栓问产生较大的热应力。同时汽缸、法兰的变形易导致动静摩擦和机组振动，严重时造成设备损坏。故汽轮机冲转后应根据汽缸、法兰温度的具体情况投用法兰螺栓加热装置。

胀差的控制

胀差允许变化范围较小，为-1.5~4mm，在汽轮机启动过程中容易出现胀差增大到接近规定值的情况，这时经常采取延长暖机时间或降低蒸汽参数的方法来控制胀差。显然延长暖机时间不利于机组的经济启动。

具体方法有开启真空破坏门和调整循环水量两种方法。开启真空破坏门能有效地降低真空度。真空度的降低将直接影响汽轮机进汽量和排气温度的变化，而排汽温度的升高使得后汽缸的膨胀加大。这种变化将有效地控制机组胀差的正向增长。也就是说在允许的范围内，尽量以较低真空度来冲转，这样有利于控制胀差，也有利于暖机。