启机时高排温度高怎么办？有什么危害？.docx

汽轮机组正常运行中，高排温度一般不超过350。当高排温度轻微偏离设计值，一般是高压缸效率下降导致。在机组极热态启动过程中，如果运行控制不当，高排温度会急剧升高，最高达480以上。国内300MW以上大型机组一般配备高排温度高420°C跳闸保护，300MW以下机组规定高排温度超390打闸停机，因此高排温度严重超限直接影响机组运行稳定性。目前由于部分运行人员对高排温度严重超限原因不清楚，加上启动过程中工作量较大，监控、处理方法不够及时、准确，导致高排温度超限机组跳闸或超限后未及时打闸停机。本文通过对高排温度严重超限工况、危害及原因进行分析，进行针对性地调整试验，解决了这一技术难题。1、高排温度严重超限危害汽轮机组极热态启动过程中，如果控制不当，高排温度会在极短的时间内跳跃式上升，待机组并列后高排温度又迅速下降至正常值，汽缸、转子、叶片的金属温升率、温降率、温度变化量过大，给汽轮机各部件安全性造成威胁。1.1高压缸变形高压缸为双层缸结构，汽缸截面厚度变化大，进汽端形状复杂，特别是法兰处厚度非常大。运行过程中汽缸内外壁、法兰内外壁温差较大，生成的热应力就非常大。高排温度大幅度变化，高压缸受到交变热应力作用，累积到一定程度，易造成汽缸发生变形和开裂的金属事故。汽缸变形严重，动静部分间隙减小，易引起动静部分发生摩擦，造成大轴弯曲等恶性事故。1.2高压缸末级叶片损坏高压缸末级叶片正常情况下工作温度都在350°C以下，高排温度异常升高会使高压缸末级叶片温度过高，在交变热应力的作用下，易造成汽轮机末级叶片疲劳损坏断裂事故。1. 3高压转子出现裂纹高压转子在运行过程中，承受扭距和自重引起的弯应力、温度梯度和温度变化的热应力、离心力、振动力和发电机短路力距，工作条件十分恶劣。在特种工况下，高排温度的变化率及温度变化量过大，引起转子热应力过大，在热交变应力和蠕变联合作用下，高压转子容易出现裂纹。1.4高压缸排汽管道损坏高压缸、隔板、叶片、转子材料为合金钢，高排温度达到480,也处于允许范围内。但是高压缸排汽管道金属材料为碳钢，最高允许温度约为450左右。因此高排温度过高，超过排汽管道金属的屈服极限，易造成高压缸排汽管道过热损坏事故。2、高排温度严重超限原因极热态启动过程中高排温度严重超限，一般都是由于排汽不畅造成的，主要有以下原因：2.1 冲转时主蒸汽压力、温度及凝汽器真空偏高，导致冲转需要的主蒸汽流量偏低，高压转子摩擦鼓风产生的热量不能及时带走。由于鼓风摩擦损失与转速的三次方成正比，因此当机组冲转至2000rmin以上时，高排温度会快速上升至390以上。2. 2启动时高、低压旁路减压周控制不当，冷再蒸汽压力过高，高排逆止门打不开，造成高压缸闷缸。此时高排温度发生跳跃式上升，最高升至4500C以上。2. 3机组全速后，并网时间拖延太长。汽轮机本体的温度较高，随着时间的延长，高压缸排汽温度会上升得较快。3、优化调整试验通过正确分析高排温度严重超限的原因，在极热态启动过程中，进行了一系列优化调整试验。结果表明，采取以下针对性措施，进行超前调整，高排温度能够控制在正常范围。3.1机组冲转前，合理调整高旁减压阀开度，在保证主蒸汽过热度的前提下，适当降低主汽压力、主汽温度。3. 2冲转前，低旁减压阀保持全开，降低再热汽压力，避免高排逆止门打不开。3.3冲转过程中，控制凝汽器真空在7080kPa,增加高压缸进汽流量。3. 4冲转过程中，密切监视高排温度变化，高排温度上升速度较快时，应关小高旁减压阀，降低再热蒸汽压力，提高高压缸进汽量。3.5机组接近全速时，通知电气人员做好发电机并列前的准备。机组全速后尽快并列，避免在3000rmin长时间停留。3.6以某台220MW机组为例，机组跳闸后极热态启动过程参数控制趋势见图Io图1某220MW机组跳闸后恢复过程高排温度控制曲线图2015年10月4日9:02,某机组负荷由220MW甩至零，主汽门关闭。9：48转速到零，投入盘车，10：20汽机冲转。通过进行运行调整后，冲转前维持主汽压力5.IMPa,再热汽压0.67MPa,凝汽器真空控制在-80kPa.冲转过程中当高排温度上升后，及时关小高旁开度至30%以下，保持低旁减压阀全开，高排温度得到了很好的控制，最高升至393C,证明上述控制措施是有效的。4、结语高排温度严重超限出现在机组极热态启动冲转过程中，对汽轮机的安全性影响较大。通过分析、调整试验发现，冲转过程中调整高、低旁减压阀开度，合理控制主、再热蒸汽压力，适当降低凝汽器真空,能够增大汽轮机冲转时的进汽量，从而带走转子摩擦鼓风热量，避免高排温度超限。