330MW机组热态启动特性探讨及防止事故对策

摘 要：为防止330MW汽轮发电机组在热态启动过程中因调整、控制不当等原因而造成的机组停运或重要安全指标超标，对扬州发电公司330MW机组热态启动应遵循的原则，该执行的操作程序等作了详细的阐述，并提出了相应的防止事故对策及注意事项。

关键词：330MW机组;热态启动;缸温;差胀;升速率;注意事项

1 热态启动特性探讨

1 1 热态启动应遵循的原则

1.1.1 上下缸温差在允许范围内

汽轮机启动时，上、下缸温差超限的危害在于改变了汽轮机的径向间隙，造成轴封和汽封片与转子接触并发生磨擦.严重时甚至会造成转子局部受热引起大轴弯曲。根据原国电公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》规定：高压外缸上下缸温差不超过50℃ ，高压内缸上下缸温差不超过35℃。减小上下缸温差的重要措施是选用良好的保温材料。

1.1.2 转子弯曲不超过允许值

当转子静止后由于径向温差的存在，将引起弹性热弯曲。该弯曲值超过一定值时，转子质心与转子中心偏离，将成为汽轮机启动、升速过程中的激振源，并随转速升高振幅增大，结果可能引起汽轮机内部径向动静摩擦，进一步导致大轴弯曲。《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》规定：汽轮机启动时转子弯曲度不应超过原始值的±0.02 mm。

1.2 热态启动操作程序及注意事项

1.2.1 启动前的准备工作

1）指定熟练人员负责对锅炉汽水画面、燃烧画面及汽机主画面进行监视，并且应分工明确、相互配合。

2）除必须检查确认各系统设备处于正常的良好状态以外，给水泵、磨煤机等辅机也应做好充分的启动前准备，必要时可早些投入运行，以满足汽轮机冲转、并网后快速带负荷的要求。另外，要杜绝一切可能使冷汽、冷水进入汽轮机的误操作，防止机组受冷变形。

1.2.2 旁路系统的投入

提前投入旁路系统，以迅速提高主、再热蒸汽的温度，使其满足挂闸、冲转要求。

1.2.3 投入轴封供汽、抽真空

1）轴封供汽温度一定要与汽封金属温度相匹配，汽机辅汽系统应使用温度较高的汽源，以避免轴封供汽温度低引起的轴承振动或轴封风机带水运行。

2）先向轴封送汽后再抽真空。在向轴封送汽前，检查确认轴封汽母管疏水门开度，疏水排尽后再向轴封送汽。

1.2.4 启动过程

1）真空的选择和监视。冲转前凝汽器真空维持在-92 kPa左右，冲转后真空维持在-90～ -92kPa范围内运行，并视汽机振动等情况作适当调整。热态启动真空的选择较冷态启动要稍高些，以使主、再热蒸汽管道等疏水通过高、低压扩容器迅速排至凝汽器，以利于提高蒸汽温度。

2）挂闸、冲转参数的选择。当主、再热汽温高于高、中压缸汽门阀壳温度50℃ 以上时即可挂闸。对极热态启动，当主、再热汽温高于高、中压缸汽门阀壳温度20℃以上，且有50℃以上过热度时即可挂闸（对缸温水平特别高的极热态启动，如缸温500℃上的启动，主、再热汽温难以满足高于高、中压缸汽门阀壳温度20℃以上条件。因此当主、再热汽温高于高、中压缸汽门阀壳温度时，即可挂闸）。挂闸时要注意汽机转速变化情况，做好汽门不严的事故预想。冲转参数的选择要与高、中压缸金属温度相匹配，应按照高、中压缸金属温度所对应的启动曲线选择冲转参数。

3）冲转、并网和带负荷。

a.具备冲转条件后用100 r/min的升速率对汽机冲转，目标转速2950r/rain。后以50r/min的升速率对汽机冲转，目标转速3000r/rain，进行阀切换。

b.满速后尽快并网、带负荷，以控制汽机各金属部件的温升率、上下缸温差和各缸差胀不超限值。

c.按对应的启动曲线升温、升压，以5～10MW/min的升负荷速率加负荷至相应的工况点暖机，并确认下缸温度不再下降，以减少对汽缸及转子的冷却。到达工况点后按冷态启动曲线进行升温、升压、带负荷。

2 热态启动注意事项及防止事故对策

1）在机组启动过程中加强对锅炉重要参数的监视，尤其是汽包水位，在汽轮机挂闸冲转、过临界、阀切换、并网、启动第一台磨煤机等几个节点上，应协调机炉专业操作，密切注意汽包水位变化趋势，做出相应调整。

2）从锅炉点火至旁路投入前，应严格控制炉膛出口烟气温度不超过538℃。

3）监视空气预热器出口温度变化，防止尾部烟道二次燃烧的发生，如果发现空气预热器出口烟气温度不正常升高时，应及时进行空气预热器吹灰。

4）在机组启动，气化（微油）油枪投运，#1磨运行初期，应根据磨煤机出口风温加煤量，同时注意监视转向室烟温，为了减少炉膛热损失，低负荷尽量将总风量控制在350KNm3/h以内，将多余的二次风全部关闭。如炉膛负压晃动大，燃烧不稳应适当减少煤量，如需投大油枪，应将煤量减至最低，抽粉后逐支投入，以免爆燃。

5）气化（微油）油枪投运后，监视燃烧器壁温≯500℃。当燃烧器壁温>400℃时，增开燃烧器周界风门的开度，适当提高二次风压，及时采取降低壁温的措施，包括降低磨煤机出力、加大磨的入口风量、降低油枪出力等;风道加热装置油枪投运后，监视风道壁温不超过400℃。

6）在锅炉进水前、后和升温、升压过程中，应保持水位的正常与稳定，注意汽包上下壁温差<56℃，内、外壁温差<28℃，汽包内外壁温差应小于28℃。当汽压达0.5、5.0、15.0MPa时，分别记录膨胀指示，对膨胀不良的水冷壁可加强其下部放水，待消除后继续升压。

7）在升压过程中，应加强与化学值班工联系，观察炉水含硅量情况，及时调整连续排污门开度。当炉水含硅量超过标准时，应停止升压，增加定期排污次数，进行洗硅，必要时降低过热蒸汽压力运行，直至炉水含硅量符合要求时，才能重新升压。

8）锅炉在启动过程中，启、停制粉系统或投、停油枪时，应监视炉内燃烧情况和炉膛负压的变化及蒸汽压力、温度的变化，当蒸汽温度和烟气温度急剧上升时，应降低升压速度，严格控制过热器、再热器管壁温度，不允许超温运行。

9）在汽轮机冲转启动后，要防止过热蒸汽温度和再热蒸汽温度急剧变化，严格防止蒸汽带水，冲转前锅炉各部位的疏水应充分疏尽，过热蒸汽和再热蒸汽温度的温差不得超过规定要求。

10）严禁先抽真空后送轴封，不盘车禁止向轴封送汽。轴封供汽前应充分暖管疏水，严禁将汽水带入轴封。检查确认汽轮机本体疏水均在开足位置。锅炉点火后，检查高中压自动主汽门、调速汽门、高排逆止门关闭严密，防止汽缸受到冷却或加热。

11）启动过程中要密切注意汽缸温度，汽缸温度下降应加快升速、并网带负荷。在汽轮机冲转至初负荷期间，锅炉应尽量控制主再热蒸汽温度、压力稳定。严密监视汽轮机的缸温、缸胀、差胀、轴向位移等参数的变化。

结束语：

由于热态启动机组时金属温度较高，具有启动速度要求快、锅炉燃烧率大的特点，客观上对汽包水位、主（再热）汽温、汽机差胀和振动等指标的调整、控制带来了一定的困难。但只要不断总结经验，掌握其特性，启动时按与实际相符的预定程序操作，并制定详细的防止事故对策，就能避免因调整、控制参数不当造成的机组停运或设备损坏事故发生，保证机组安全、快速启動。扬电公司6号、7号机组经历过几次热态启动，因事先总结了经验教训，制定出了与实际相符的详细的启动预案，并对值班人员加强培训和进行反事故演练，再也未发生因调整、控制参数不当造成的机组非停和重要安全指标超标事件。

参考文献：

[1]《30万机组汽轮机运行教材》

[2]《30万机组锅炉运行教材》

[3]《扬电公司330MW机组运行规程》

作者简介：

施立兵（1968.06-），男，汉族，江苏扬州人，任职于江苏华电扬州发电有限公司，技师，中技，研究方向：电厂集控运行。

（江苏华电扬州发电有限公司，江苏 扬州 225003）