汽輪機快冷系統總結

2021-03-04 00:25:04 字數 4986 閱讀 9949

1快冷裝置概述

隨著電力工業的不斷發展,汽輪機組逐漸趨於大型化。隨著單機容量的增加,機組的熱容量也隨之增大。加之汽缸保溫採用矽酸鈣、矽酸鋁等優質保溫材料被廣泛地使用,其保溫效能,安全效能得到了很大的改善,但是卻大大增加了汽輪機檢修的等待冷卻時間。

單機容量愈大,其矛盾愈突出。

對於目前國內的600mw機組而言,製造廠規定:停機後,只有當高壓缸首級金屬溫度降到150~200℃時,方可停止盤車和潤滑油系統執行,進行機組檢修工作。而實際執行中,當機組發生一般事故停機時,高、中壓缸第一級金屬溫度大在430~450 ℃左右,自然冷卻到150 ℃需210h—230h方能停止盤車和潤滑油系統。

如果採取滑引數停機,首級金屬溫度最低可降到290℃—300℃,自然冷卻到150℃停盤車和潤滑油系統,仍需120h一150h。而且滑引數停機時,鍋爐需要大量助燃油,增加電廠的燃油消耗量。停機後自然冷卻,汽缸內金屬溫度下降速度一般為0.

75℃—1℃/h之間,這樣使得機組檢修工期延長,機組可用係數降低。

為了加快汽輪機停機後的冷卻速度,縮短停機後的冷卻時間,利用在汽缸中通熱空氣的方式對汽輪機高中壓缸進行冷卻。在汽輪機停機後的高溫階段,輸送工作壓力0.4 mpa — 0.

8mpa、溫度300℃左右乾燥潔淨的熱空氣,並保持與汽缸內壁一定的溫差,由高溫階段的小流量逐漸調至低溫階段的大流量熱空氣。通過對汽輪機冷卻過程中汽缸應力變化的監視,發現高溫乾燥潔淨的熱空氣對汽缸的熱衝擊和應力所產生的破壞極小,因此採用汽缸快冷裝置降低汽缸溫度是十分安全、高效、可靠的。

利用空氣壓縮機輸送氣源,經油水過濾器過濾後,由二套空氣電加熱器將壓縮空氣加熱到一定溫度輸送到集氣箱,然後送入汽輪機各冷卻部位,為便於靈活操作和控制,在中間管路中安裝了控制閥門、壓力、流量、溫度顯示裝置,隨時調節溫度和流量,再配合汽輪機應力監視,在規定範圍內按比例降低汽缸溫度,達到快速冷卻的目的。在機組計畫大小修、事故狀態下的搶修中產生了很大的經濟效益。

2快冷裝置型號與組成

2.1快冷裝置的型號

2.2快冷裝置的組成

圖1快冷裝置系統圖

快速冷卻裝置有進汽電磁閥、氣液分離器、電加熱器、截止閥、壓力表、流量計、控制櫃、測溫元件、集氣箱等組成。 其中快冷裝置控制櫃是整個裝置的核心部分,用來控制壓縮空氣加熱的溫度和速度。

整個系統利用檢修空壓機輸送氣源,經油水過濾器過濾後,由兩套空氣電加熱器將壓縮空氣加熱到一定溫度輸送到集氣箱,然後送入汽輪機高、中壓缸進行冷卻。為了便於靈活操作和控制,在中間管路中安裝了控制閥門,壓力、流量、溫度顯示裝置,可隨時調節溫度和流量,及汽輪機的應力監視,在規定範圍內按比例降低汽缸溫度,達到快速冷卻的目的。

3快冷裝置的原理

定電公司快冷控溫櫃的工作原理是採用xmt數字溫度調節儀、積體電路觸發器、大功率可控矽和熱電偶組成測量、調節、控制迴路。利用測量熱電偶將加熱器出口溫度轉換成毫安訊號,送給xmt數字溫度調節儀進行放大、比較後,顯示相應溫度值,同時輸出0~10 ma電流,送給zk—3可控矽電壓調節器。當顯示值高於設定值時, xmt輸出為0 ma電流。

當顯示值低於設定值時, xmt輸出為10 ma電流,當顯示值與設定值相接近時(即輸入設定值附近),xmt輸出電流按p、i、d規律變化,使控溫櫃具有良好的控制精度和調節效能。 zk—3可控矽電壓調節器根據xmt溫度調節器送來的0~10 ma電流訊號,自動改變可控矽的觸發脈衝數量,即控制可控矽在單位時間內的導通角度,調節電壓控制加熱元件的加熱功率,達到均勻控制溫度的目的。

4快冷裝置的投入

4.1投入條件

盡量採用滑引數停機方式,一般待高壓缸第一級金屬溫度和中壓持環溫度降至350℃-380℃以下時,方可投入快冷裝置。

機組打閘停機後,盤車裝置投入連續執行,大軸偏心度小於0.076mm。

高、中、低壓缸金屬溫度、脹差、汽缸膨脹、軸向位移表指示準確。

停運真空幫浦、停運主機軸封供汽系統,開啟真空破壞門。

保留一台迴圈水幫浦執行,一台凝結水幫浦執行,低壓缸噴水減溫投入。

關閉所有高低壓本體疏水

一、二次門。

確認高排逆止閥關閉,高排逆止閥前疏水開啟,開啟高排通風閥。

低壓缸人孔門開啟。

隔絕小機與主機的系統聯絡。

檢查供快冷氣源的空壓機工作正常。

4.2快冷裝置的投入

檢查機組滑引數停運,高壓缸調節級金屬溫度和中壓持環金屬溫度降至350℃以下

檢查汽輪發電機組盤車連續執行,盤車電流正常

檢查汽輪機大軸偏心度小於0.076mm

檢查高、中、低壓缸金屬溫度、脹差、汽缸膨脹、軸向位移指示準確,引數正常

檢查保留一台迴圈幫浦執行

檢查凝結幫浦執行

檢查低壓缸噴水減溫投入

檢查1、2、3號真空幫浦全部停運

檢查主機軸封系統已停運

檢查1、2號真空破壞門開啟,凝汽器真空到0

檢查關閉所有高低壓本體疏水

一、二次門

確認高排逆止門關閉,開啟高排逆止門前疏水門

檢查小機與主機的系統聯絡已隔絕

聯絡檢修開啟高排通風閥

聯絡檢修開啟低壓缸人孔門

檢查檢修用空壓機執行正常,檢修壓縮空氣壓力正常

檢查檢修壓縮空氣系統與儀用壓縮空氣系統可靠隔離

可以將脫硫空壓機儲氣罐與檢修空壓機儲氣罐並列,注意系統不超壓

快冷裝置電加熱器測絕緣合格,快冷裝置電纜測絕緣合格送電

檢查汽輪機快冷聯箱至高中壓缸快冷供氣手動門關閉嚴密

開啟汽輪機快冷聯箱疏水手動門

檢查快冷裝置併聯閥門關閉

檢查快冷裝置串聯閥門開啟

關閉快冷裝置集氣箱出口至汽輪機閥門

開啟快冷裝置集氣箱排空門

開啟快冷裝置進汽管路及集氣箱疏水門

開啟快冷裝置進汽手動門,注意檢修壓縮空氣系統壓力下降幅度

開啟快冷裝置鑰匙開關

將快冷裝置手動、自動調節器調至最低

啟動快冷裝置控制按鈕

根據缸溫情況逐漸調整快冷裝置的設定溫度、報警溫度

投入快冷裝置溫度自動調節

關閉快冷裝置進氣管路疏水門

檢查汽輪機快冷進氣聯箱疏水門開啟

開啟快冷集氣聯箱供氣手動總門

開啟快冷集氣聯箱至高壓缸供氣手動總門

開啟快冷集氣聯箱至中壓缸供氣手動總門

開啟快冷裝置至機組供氣手動門

適當關小快冷裝置排空門進行暖管

測量汽輪機快冷進氣聯箱疏水門判斷暖管效果

快冷裝置集汽箱疏水門保持微開,其餘各點疏水門關閉

檢查壓縮空氣溫度與高壓缸調節級金屬溫度差小於50℃

根據需要投入高壓缸快冷時開啟快冷進氣聯箱至高壓缸供氣門

檢查壓縮空氣溫度與中壓持環金屬溫度差小於50℃

根據需要投入中壓缸快冷時開啟快冷進氣聯箱至中壓缸供氣門

暖管結束後關閉汽輪機快冷進氣聯箱疏水門

全關快冷裝置排空門

注意監視檢查高、中壓缸進汽區金屬溫度,並根據此溫度調整快冷速度

高壓缸第一級金屬溫度300-350℃,溫降率應小於5℃/h,進汽與金屬溫度溫差小於50℃

高壓缸第一級金屬溫度200-300℃,溫降率應小於8℃/h,進汽與金屬溫度溫差小於80℃

高壓缸第一級金屬溫度150-200℃,溫降率應小於10℃/h,進汽與金屬溫度溫差小於100℃

高壓缸調節級金屬溫度和中壓持環金屬溫度降至200℃以下時,可增大通風量,加熱器改為併聯執行

圖2快冷裝置外觀

圖3快冷裝置進線刀閘

4.3快冷裝置投運後的控制

1 開始送氣時小溫差,小流量,然後逐步增大流量。汽輪機快冷裝置實現了溫降過程中的變流量冷卻。汽缸高溫階段流量溫度選擇應為高溫小流量(400℃/5-10m3/min),汽缸低溫階段流量溫度選擇應為低溫大流量(100-200℃/15-60m3/min)。

2 進入汽缸的空氣溫度與金屬溫度之差不許超過100℃.

3 快速冷卻空氣溫降小於6℃/h。

4 在整個冷卻過程中嚴格控制各指標在規定範圍內,高壓缸第一級金屬溫度300-400℃,溫降率應小於5℃/h,進汽與金屬溫度溫差小於50℃;高壓缸第一級金屬溫度200-300℃,溫降率應小於8℃/h,進汽與金屬溫度溫差小於80℃;高壓缸第一級金屬溫度150-200℃,溫降率應小於10℃/h,進汽與金屬溫度溫差小於100℃。

5 如高低脹差達到報警值,上下缸溫差大於42℃或蒸汽室內外壁金屬溫差大於83℃時,應減少快速冷卻空氣量,控制汽缸的溫降速度或停止快速冷卻。

6 嚴格控制汽缸進氣溫度和通風量,空氣加熱器出口溫度應平穩降低,無突跳現象,否則停止快速冷卻。

7 一旦壓縮空氣中斷,立即停止加熱器執行,關閉高中壓缸供氣門。

8 如空氣加熱器失電,不能控制空氣溫度時,立即關閉集氣箱出口門,停止快速冷卻,防止向汽缸內送冷空氣。

圖4快冷裝置溫度控制櫃

圖5冷卻氣源通向高中壓缸手門

4.4快冷裝置的退出

1 檢查高壓缸第一級金屬溫度小於120℃,檢查中壓持環金屬溫度小於 120℃ 。

2 關閉至高壓缸快冷各供氣分門(4個)。

3 開啟快冷裝置排空門 。

4 關閉至中壓缸快冷各供氣分門(4個)。

5 關閉至高、中壓缸供氣總門。

6 將控制櫃上zk—3可控矽電壓調節器自動調節切至手動調節,然後調至最小。

7 按下控制櫃上停止按鈕,停止快冷裝置加熱器執行。

8 關閉壓縮空氣進氣門,注意檢修壓縮空氣系統壓力不超壓。

9 關閉快冷裝置排空門 。

10檢查關閉快冷裝置所有疏水門。

11拉開快冷控制櫃進線刀閘,將快冷裝置停電。

12聯絡檢修關閉高排通風閥,恢復低壓缸人孔門。

5快冷裝置操作的注意事項

1. 當汽輪機停機後需進行強制冷卻時,首先應對強冷系統進行充分吹掃,排盡系統管道內的積水,吹去其汙垢。

2. 投入電加熱器,調節出口氣溫,對系統進行暖管。

3. 汽輪機停機後10~12小時,汽缸內疏水充分排盡後,短接熱工訊號強制關閉高中壓缸本體及導汽管和1、3級抽汽管道抽汽截閥前氣動疏水閥,其目的是防止壓縮空氣短路。

4. 待系統暖管充分,分氣箱內壓縮空氣溫度和汽缸內首級金屬溫度之差小於150℃時,可分別開啟各分路隔離閥,關閉氣暖管排氣閥,開始通氣冷卻。

5. 在冷卻過程中,確保有關輔助系統執行正常(主要包括潤滑油系統、頂軸油系統、盤車裝置、低缸噴水系統、迴圈水系統等)。以上任一系統退出執行,應馬上停止汽輪機快速冷卻,直到系統恢復執行後繼續進行。

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