超临界汽轮机调试技术.ppt

TPRI超临界汽轮机调试技术超临界汽轮机调试技术 1 1TPRI1、超临界参数介绍、超临界参数介绍 ØØ超临界定义超临界定义n n超临界参数超临界参数 22.115MPa22.115MPa，，374.15℃374.15℃ ØØ超超临界的概念超超临界的概念n n在物理概念中不存在这个分界点，它只是个商业名在物理概念中不存在这个分界点，它只是个商业名称，表示超临界参数或技术发展的一个阶段，表示称，表示超临界参数或技术发展的一个阶段，表示更高的压力和温度的参数更高的压力和温度的参数n n不同的国家对超超临界的起点定义也不相同不同的国家对超超临界的起点定义也不相同n n 日本：压力高于日本：压力高于24.2MPa24.2MPa，或温度高于，或温度高于593℃593℃n n 丹麦：压力高于丹麦：压力高于27.5MPa27.5MPan n 西门子：从材料的等级来区分西门子：从材料的等级来区分n n 我国电力百科全书：高于我国电力百科全书：高于27MPa27MPa 2 2TPRI3 3TPRI2、超临界汽轮机参数介绍、超临界汽轮机参数介绍 ØØ哈尔滨汽轮机厂采用日本三菱公司技术哈尔滨汽轮机厂采用日本三菱公司技术n n汽轮机主要技术规范汽轮机主要技术规范n n 型型 式：式： 超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、凝汽式超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、凝汽式n n 型型 号：号： CLN600-24.2/566/566CLN600-24.2/566/566n n额定主蒸汽压力：额定主蒸汽压力： 24.2 MPa24.2 MPan n额定主蒸汽温度：额定主蒸汽温度： 566℃566℃n n额定主蒸汽流量：额定主蒸汽流量： 1807.9 t1807.9 t／／h hn n额定再热蒸汽压力：额定再热蒸汽压力：4.11 MPa4.11 MPan n额定再热蒸汽温度：额定再热蒸汽温度：566℃566℃n n额定再热蒸汽流量：额定再热蒸汽流量：1525.5 t1525.5 t／／h hn n额定高压缸排汽压力：额定高压缸排汽压力：4.56 MPa(a)4.56 MPa(a)n n主蒸汽最大进汽量：主蒸汽最大进汽量： 1900t/h1900t/hn n低压缸排汽压力：低压缸排汽压力： 4.4/5.4kPa(a)4.4/5.4kPa(a)n n配配 汽汽 方方 式：式： 喷嘴调节喷嘴调节n n额定给水温度：额定给水温度： 280.4℃280.4℃n nTHATHA工况热耗：工况热耗： 7522kJ/kWh7522kJ/kWh（（1796.6kcal/kWh1796.6kcal/kWh））n n低压末级叶片长度：低压末级叶片长度： 1028.7mm1028.7mmn n汽轮机总内效率：汽轮机总内效率： 91.78%91.78%n n启动及运行方式：启动及运行方式： 高压缸启动高压缸启动n n通流级数通流级数( (高高+ +中中+ +低低) )：（：（1+91+9））+6+2×2×7=44+6+2×2×7=44级级n n汽轮机总长汽轮机总长( (包括罩壳包括罩壳) )：：27.2 m27.2 m4 4TPRI超临界汽轮机参数介绍超临界汽轮机参数介绍ØØ上海汽轮机厂采用西门子公司技术上海汽轮机厂采用西门子公司技术n n汽轮机主要技术规范汽轮机主要技术规范n n型号：型号：N600-24.2/566/566N600-24.2/566/566，，n n型式：超临界、一次中间再热、四排汽、单轴、双背压、凝型式：超临界、一次中间再热、四排汽、单轴、双背压、凝汽式汽式n n额定功率：额定功率：600MW600MWn n额定主蒸汽参数（高压主汽阀前）：额定主蒸汽参数（高压主汽阀前）：n n 压力：压力：24.2MPa24.2MPan n 温度：温度：566℃566℃n n再热蒸汽参数（中压联合汽阀前）：再热蒸汽参数（中压联合汽阀前）：n n 温度：温度：566℃566℃n n主蒸汽最大进汽量：主蒸汽最大进汽量：1909.478t/h1909.478t/hn n低压缸排汽压力：低压缸排汽压力：4.4/5.4kPa4.4/5.4kPan n配汽方式：喷嘴或节流配汽方式：喷嘴或节流n nTHATHA工况热耗：工况热耗：7542kJ/kWh7542kJ/kWh5 5TPRIØØ东方汽轮机厂采用日本日立公司技术东方汽轮机厂采用日本日立公司技术n n汽轮机主要技术规范汽轮机主要技术规范n n型式：型式：超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、双背压、凝汽式超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、双背压、凝汽式n n型号：型号：N600-24.2/566/566N600-24.2/566/566n n启动方式：可以采用中压缸启动和高中压缸联合启动两种启动方式启动方式：可以采用中压缸启动和高中压缸联合启动两种启动方式n n最大功率：最大功率：667.98MW(VWO667.98MW(VWO工况工况) )n n额定主蒸汽参数额定主蒸汽参数( (高压主汽阀前高压主汽阀前) )：：n n 压力：压力：24.2MPa(a)24.2MPa(a)n n 温度：温度：566℃566℃n n 流量：流量：1726.7t/h1726.7t/hn n额定再热蒸汽参数额定再热蒸汽参数( (中压联合汽阀前中压联合汽阀前) )：：n n 压力：压力：4.058MPa(a)4.058MPa(a)n n 温度：温度：566℃566℃n n 流量：流量：1422.54t/h1422.54t/hn n额定高压缸排汽压力：额定高压缸排汽压力： 4.51MPa(a)4.51MPa(a)n n主蒸汽最大进汽量：主蒸汽最大进汽量：1960t/h1960t/hn n配汽方式：配汽方式：喷咀调节喷咀调节n n设计循环冷却水温度：设计循环冷却水温度： 24.7℃24.7℃n n额定给水温度：额定给水温度：283℃283℃n nTHATHA工况热耗：工况热耗：7613kJ/kWh7613kJ/kWhn n低压末级叶片长度：低压末级叶片长度：1016mm1016mm6 6TPRI3、热力系统介绍、热力系统介绍 主蒸汽、再热蒸汽及旁路系统主蒸汽、再热蒸汽及旁路系统n n(1) (1) 主蒸汽系统主蒸汽系统n n主蒸汽管道从过热器出口集箱以双管接出后合并为主蒸汽管道从过热器出口集箱以双管接出后合并为单管，在进汽机前再分成两路，分别接至汽轮机左单管，在进汽机前再分成两路，分别接至汽轮机左右侧主汽门。

右侧主汽门n n(2) (2) 再热蒸汽系统再热蒸汽系统n n低温再热蒸汽管道由高压缸排汽口以双管接出，合低温再热蒸汽管道由高压缸排汽口以双管接出，合并成单管后直至锅炉再热器前分为两路进入再热器并成单管后直至锅炉再热器前分为两路进入再热器入口联箱高温再热蒸汽管道，由锅炉再热器出口入口联箱高温再热蒸汽管道，由锅炉再热器出口联箱接出两根后合并成一根管，直到汽轮机前分为联箱接出两根后合并成一根管，直到汽轮机前分为两路接入汽轮机左右侧中压联合汽门两路接入汽轮机左右侧中压联合汽门 7 7TPRI热力系统介绍热力系统介绍蒸汽旁路系统蒸汽旁路系统n n根据旁路系统不同的作用，旁路系统在各个电厂采用的方式及容量不根据旁路系统不同的作用，旁路系统在各个电厂采用的方式及容量不尽相同，也是超临界机组中差异较大的一个系统若旁路系统仅作满尽相同，也是超临界机组中差异较大的一个系统若旁路系统仅作满足机组正常启动时的要求，旁路容量一般选用足机组正常启动时的要求，旁路容量一般选用40%BMCR40%BMCR左右，若旁路左右，若旁路系统要满足只带厂用电（系统要满足只带厂用电（FCBFCB工况）运行或机组甩负荷后维持工况）运行或机组甩负荷后维持3000r/min3000r/min运行，则高压旁路容量至少选用运行，则高压旁路容量至少选用70%BMCR70%BMCR，低压旁路应选，低压旁路应选50%BMCR50%BMCR以上。

以上n n目前国产超临界机组保护系统大多采用大联锁设计，因此旁路系统容目前国产超临界机组保护系统大多采用大联锁设计，因此旁路系统容量选则一般仅满足机组正常启动时的要求就可以了量选则一般仅满足机组正常启动时的要求就可以了n n采用高、低压二级串联旁路系统，容量为采用高、低压二级串联旁路系统，容量为35~40%BMCR35~40%BMCR（如华能沁北、（如华能沁北、国华荆门电厂），执行机构有采用电动的，也有采用气动的国华荆门电厂），执行机构有采用电动的，也有采用气动的n n采用一级大旁路的，旁路容量为采用一级大旁路的，旁路容量为40%BMCR40%BMCR（如华能太仓、华能汕头电（如华能太仓、华能汕头电厂）n n而以前引进的超临界机组旁路系统容量有而以前引进的超临界机组旁路系统容量有70%~100%BMCR70%~100%BMCR 8 8TPRI热力系统介绍热力系统介绍给水系统给水系统n n系统设置系统设置2 2台台50%BMCR50%BMCR容量的汽动给水泵容量的汽动给水泵和和1 1台台30%BMCR30%BMCR容量的启动容量的启动/ /备用电动调速备用电动调速给水泵，每台泵均配有同容量的前置泵。

给水泵，每台泵均配有同容量的前置泵给水泵汽轮机正常工作汽源来自主汽轮机给水泵汽轮机正常工作汽源来自主汽轮机的四级抽汽，启动及低负荷时由本机辅助的四级抽汽，启动及低负荷时由本机辅助蒸汽系统供汽蒸汽系统供汽n n高压加热器水侧一般设给水大旁路，当高加高压加热器水侧一般设给水大旁路，当高加切除时三个加热器同时切除切除时三个加热器同时切除 9 9TPRI热力系统介绍热力系统介绍凝结水系统n n每台机组设置2台100%容量的立式凝结水泵4台低压加热器(5号、6号、7号、8号)，1台除氧器， 2台凝结水输送水泵凝结水采用中压精处理装置，凝结水贮水箱配备2台凝结水输送泵，该泵在机组启动时向凝结水系统充水 1010TPRI热力系统介绍热力系统介绍抽汽系统n n汽轮机具有八级非调整抽汽，一、二、三级汽轮机具有八级非调整抽汽，一、二、三级抽汽分别向抽汽分别向1 1号、号、2 2号、号、3 3号高压加热器供汽，号高压加热器供汽，四级抽汽除供除氧器加热除氧外，还向四级抽汽除供除氧器加热除氧外，还向2 2台台给水泵汽轮机及辅助蒸汽系统供汽二级给水泵汽轮机及辅助蒸汽系统供汽二级抽汽还作为辅助蒸汽系统机的备用汽源。

抽汽还作为辅助蒸汽系统机的备用汽源五、六、七、八级抽汽分别向五、六、七、八级抽汽分别向5 5号、号、6 6号、号、7 7号、号、8 8号低压加热器供汽除七、八级抽汽号低压加热器供汽除七、八级抽汽管道外，其余抽汽管道上均设有气动止回管道外，其余抽汽管道上均设有气动止回阀和电动隔离阀阀和电动隔离阀 1111TPRI超临界汽轮机的调试超临界汽轮机的调试 Ø启动参数的确定启动参数的确定n n华能沁北电厂为国产首台超临界600MW机组，由哈尔滨汽轮机厂有限公司生产制造的，系统设有高、低压两级旁路系统，原有冷态冲转参数为主蒸汽8.9MPa,360~420℃,再热蒸汽1.0MPa,320℃,见图 1212TPRI超临界汽轮机的调试超临界汽轮机的调试1313TPRI超临界汽轮机的调试超临界汽轮机的调试n n但在实际运行中，为维持锅炉压力、温度的协调，并但在实际运行中，为维持锅炉压力、温度的协调，并在启动过程中尽量不投减温水的情况下，锅炉很难保在启动过程中尽量不投减温水的情况下，锅炉很难保持该参数，当主蒸汽压力超过持该参数，当主蒸汽压力超过7.0MPa7.0MPa后，温度将超后，温度将超过过420℃420℃，因此汽轮机厂家将汽轮机冷态冲转参数进，因此汽轮机厂家将汽轮机冷态冲转参数进行了调整，主蒸汽参数由行了调整，主蒸汽参数由8.9MPa,360~420℃8.9MPa,360~420℃调整为调整为5.4MPa,360~420℃5.4MPa,360~420℃，再热蒸汽参数由，再热蒸汽参数由1.0MPa,320℃1.0MPa,320℃调整为调整为0.5MPa,360~420℃0.5MPa,360~420℃。

n n华能太仓电厂超临界华能太仓电厂超临界600MW600MW机组，由哈尔滨汽轮机机组，由哈尔滨汽轮机厂有限公司生产制造的，系统只设有一级大旁路制厂有限公司生产制造的，系统只设有一级大旁路制造厂给定的冲转参数为造厂给定的冲转参数为5.1~8.92MPa,360℃5.1~8.92MPa,360℃，见图，见图 1414TPRI超临界汽轮机的调试超临界汽轮机的调试1515TPRI超临界汽轮机的调试超临界汽轮机的调试n n由于采用的是一级大旁路，当参数较低时，中压缸不进汽，主汽门开度受预启阀开度的限制（DEH逻辑中有此保护），有可能使机组不能带至额定转速因此对一级大旁路系统，冲转参数应尽可能选用较高值1616TPRI超临界汽轮机的调试超临界汽轮机的调试Ø高加冲洗高加冲洗n n 机组初次启动，为防止高压加热器内部赃物被疏至除氧器或凝汽器，高加可随机投入，利用临时冲洗管对高加本体和疏水管路进行冲洗 1717TPRI超临界汽轮机的调试超临界汽轮机的调试Ø低压缸胀的控制低压缸胀的控制n n 温态启动时，由于蒸汽对转子的冷却作温态启动时，由于蒸汽对转子的冷却作用，会使汽轮机转子产生负胀差，对哈汽用，会使汽轮机转子产生负胀差，对哈汽机组负胀差跳机值较小，为机组负胀差跳机值较小，为-0.76mm-0.76mm报警，报警，-1.52mm-1.52mm跳机，因此温态启动时，可选用较跳机，因此温态启动时，可选用较高参数。

高参数n n 在机组停机过程中正胀差往往会大于机在机组停机过程中正胀差往往会大于机组的跳机值组的跳机值23.5mm,23.5mm,因此在停机过程中最好因此在停机过程中最好提前调整轴封供汽参数，防止正胀差值过提前调整轴封供汽参数，防止正胀差值过大1818TPRI超临界汽轮机的调试超临界汽轮机的调试Ø轴承振动大n n超临界机组由于轴系较长，约27米左右，因此轴系振动问题也比较突出，特别是9瓦振动较大，在华能系统内投产的5台超临界机组，均进行过现场动平衡1919TPRI超临界汽轮机的调试超临界汽轮机的调试Ø中压主汽门门杆断裂n n 在国产首台超临界机组电厂1、2号机组均出现过中压主汽门门杆断裂现象，虽经制造厂改进，在其后投产的三台机组中仍有一台发生门杆断裂现象 2020TPRI超临界汽轮机的调试超临界汽轮机的调试Ø气密性试验气密性试验n n 在所进行的调试过程中，发电机气密性试验往往是影响机组整体启动的一个重要因素 2121TPRI超临界汽轮机的调试超临界汽轮机的调试Ø防止汽流激振防止汽流激振n n 在运行中可以通过改变高压调节阀开启顺序的方法来改善轴系振动特性，避免突发性振动的发生。

2222TPRI超临界汽轮机的调试超临界汽轮机的调试Ø盘车装置自启停的时机盘车装置自启停的时机n n 为改善启、停机过程中轴瓦的润滑条件，沁北电厂将停顶轴油泵的转速由650r/min提高到1000r/min，顶轴油泵自启的转速由600r/min提高到800r/min，而太仓电厂则将顶轴油泵自启设为1900r/min，2000r/min自停 2323TPRI机组甩负荷试验机组甩负荷试验 n n超临界机组均采用直流炉，炉本体蓄热能力超临界机组均采用直流炉，炉本体蓄热能力较小，而旁路系统大多采用较小，而旁路系统大多采用40%40%左右的简易左右的简易旁路，主要能满足机组启动的要求，因此在旁路，主要能满足机组启动的要求，因此在机组甩负荷试验时采用的是停炉不停机的方机组甩负荷试验时采用的是停炉不停机的方法，即发电机解列，锅炉手动法，即发电机解列，锅炉手动MFTMFT，汽机维，汽机维持运行，试验时应将机组的下列保护解除：持运行，试验时应将机组的下列保护解除：n n 发电机解列引起汽轮机跳闸保护发电机解列引起汽轮机跳闸保护n n 锅炉锅炉MFTMFT联跳汽轮机保护联跳汽轮机保护 2424TPRI机组甩负荷试验机组甩负荷试验Ø沁北电厂甩负荷试验沁北电厂甩负荷试验n n沁北电厂采用的是高、低压两级串联简易旁路系统，设计容量为30%BMCR。

启动方式为高中压联合启动n n甩负荷后机组最高飞升转速为3092r/min,二次飞升转速为3035r/min,经历4个振荡周期稳定在3000r/min 2525TPRI机组甩负荷试验机组甩负荷试验2626TPRI机组甩负荷试验机组甩负荷试验Ø太仓电厂甩负荷试验太仓电厂甩负荷试验n n太仓电厂采用的是一级大旁路系统，设计容量为40%BMCR启动方式为高压缸启动n n甩负荷后机组最高飞升转速为3116r/min,由于二次飞升转速为3100r/min,经历8个振荡周期后仍有振荡趋势，故打闸停机 2727TPRI机组甩负荷试验机组甩负荷试验2828TPRI西安热工研究院有限公司Thermal Power Research InstituteThermal Power Research Institute2929。