哈汽660MW超超临界汽轮机温态冲转抑制负胀差过大的控制策略探讨

哈汽660MW超超临界汽轮机温态冲转抑制负胀差过大的控制策略探讨

李伟

（大唐信阳发电有限责任公司河南信阳464100）

摘要：本文认真分析了某电厂哈尔滨汽轮机厂660MW超超临界汽轮机在温态启动冲转过程中负胀差超限的原因，详细阐述了汽轮机胀差控制的重要性、变化规律、转子和静子膨胀的相互关系以及采取的最有效的控制胀差的技术措施。提高了机组启动的安全性，对于同类型汽轮机的启动控制具有一定的参考价值。

关键词：动力机械及工程超超临界温态汽轮机胀差控制

1设备概述

某电厂二期2*660MW汽轮机为哈尔滨汽轮机厂与日本三菱公司联合设计制造的超超临界汽轮机。型号：CCLN660-25/600/600，型式：超超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、凝汽式反动式汽轮机。本机组轴系轴向位置是靠机组高中压转子调端的推力盘来定位的。推力盘包围在推力轴承中，由此构成了机组动静之间的相对膨胀死点。当汽轮发电机转子受热，整个汽轮发电机组转子以推力盘定位向机头和电机端膨胀。汽轮机静子部件膨胀的绝对死点在1号低压缸的中心，由预埋在基础中的两块横向定位键和两块轴向定位键限制1号低压缸的中心移动，形成汽轮机的绝对死点。2号低压缸只有两块横向定位键，限制它的横向移动，可沿轴向膨胀。高中压缸与前轴承箱之间、低压1号与2号缸之间在水平中分面以下都用定位中心梁连接。汽轮机膨胀时，1号低压缸中心保持不变，它的后部通过定中心梁推动2号低压缸沿机组轴向向发电机端膨胀。1号低压缸的前部通过定中心梁推着中轴承箱、高中压缸、前轴承箱沿机组轴向向调速器端膨胀。轴承箱受基架上导向键的限制，可沿轴向自由滑动，但不能横向移动。箱侧面的压板限制了轴承箱产生的任何倾斜或抬高的倾向。这种滑销系统经运行证明，膨胀通畅，效果良好，如图1。本汽轮机总缸胀不做保护定值，低压胀差控制数值见表1。

4实施效果总结

本厂在温态、热态启动过程中，严格执行上述控制策略的同时，也进行了其他方面的探索，多措并举，努力消除启动过程中的负胀差超限问题。

4.1根据汽轮机第一级金属温度，选择合适的轴封供汽汽源。适时投用不同温度的轴封供汽汽源，可以控制汽轮机胀差。本机组轴封蒸汽系统有两路汽源，一路来自辅助蒸汽系统，作为启动汽源；一路来自主蒸汽系统，作为正常运行备用汽源，经减压后送至轴封蒸汽母管。主机轴封蒸汽分别经过高压、低压减温器进入高压中转子和低压转子轴端密封。由于轴封供汽直接与汽轮机大轴接触，故其温度变化直接影响转子的伸缩。温态启动时，如果高、中压轴封供汽温度较低，就会造成前轴封段大轴的急剧冷却收缩，当收缩量大时，将导致动静部分摩擦。因此，在温态启动时，轴封系统启动汽源必须控制在310—330℃。在投入汽轮机轴封时，要进行充分的暖管、疏水，低压轴封母管压力保持28KPa，并控制低压轴封温度必须与低压缸排汽口金属温度匹配，但温度之差应不大于110℃。

4.2在汽轮机冲转、升速和初负荷暖机期间，适当降低凝汽器真空，保持在86～88Kpa左右，同时随机滑投高、低加，切换辅汽、除氧器等汽源，一方面保证合适的汽轮机进汽流量，对暖机十分有利。若蒸汽流量过小，则暖机效果变差，无法补偿“泊桑效应”引起的转子收缩量。该措施在一定程度上可以起到控制汽轮机胀差的辅助作用。另一方面降低真空，可减小低压转子中心因负压的沉降量，对于胀差控制也是有利的。

4.3保证汽轮机本体部分疏水畅通。在锅炉点火前，全面检查汽机侧所有疏水门保持在全开状态，以保证疏水畅通。若汽缸疏水不畅则会造成下缸温度偏低，导致上/下缸温差变大，就会影响到汽缸的均匀膨胀，并容易引起汽缸变形。实际操作证明，若高、中压缸轴封疏水不良，极易造成下缸温度偏低。因此，必须尽力保证汽缸上/下缸温差在最小值，以保证汽轮机胀差的均匀上升，现场实际采取开启各段轴封近期滤网的排污门，增大疏水量和排污量，保证各段轴封进汽过热度。

4.4温态、热态启动过程中，充分利用一级大旁路系统，合理控制主汽压力和主汽温度上升速度，始终保持汽轮机进汽参数缓慢、平稳升高，炉侧及时调整燃烧和配风，控制再热蒸汽温度平稳升高，有利于中速暖机、低负荷暖机，使转子、汽缸各部得到均匀加热，便于胀差控制。

2012年07月08日#3机组温态启动，提前投入轴封系统，控制轴封供汽温度，冲转时在各转速段选取不同的升速率，根据启动缸温选取暖机时间，有效抑制了温态启动负胀差过大的问题。

在电厂运行人员积极摸索、分析和探讨哈汽厂660MW超超临界汽轮机温态启动过程中胀差的变化规律，全面掌握了汽轮机转子、静子部分膨胀“死点”和相互膨胀关系的前提下，结合厂家提供的相关资料等，我们总结出了该型汽轮机组温态启动冲转过程中控制汽轮机负胀差的最有效的方法和措施，在实践中保证了每次机组温态启动均较好地将汽轮机胀差控制在合理范围内，确保了机组设备的安全、顺利启动和稳定运行。希望此论文能给同类型机组在温态启动中提供重要的参考价值。

参考文献：

[1]《集控运行规程》大唐信阳发电有限责任公司.

[2]《660MW超超临界再热凝汽式汽轮机启动说明书》哈尔滨汽轮机有限公司.

[3]《660MW超超临界再热凝汽式汽轮机安装说明书》哈尔滨汽轮机有限公司.

作者简介：

李伟，从事发电厂集控运行专业，316304687@.com。工作单位：大唐信阳发电有限责任公司，单位地址：河南省信阳市平桥区,邮编：464100。