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汽轮机停机后快速冷却技术应用实践 |
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| 汽轮机停机后快速冷却技术应用实践 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-24 9:26:50  |
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摘要：针对汽轮机停机后需加速冷却的问题，提出有效、快捷冷却汽轮机汽缸的快速冷却技术，以缩短检修工期及提高机组利用率。
关键词：汽轮机 空气强制冷却 实践
0 引言
现代高参数大容量机组汽缸外部都具有绝热性能良好的保温层。加强汽缸保温对减少散热损失和减少汽缸各部分温差的效果十分明显，但在检修停机后自然冷却过程中，由于汽缸散热条件差、热容量大，温度下降很慢，需要很长的冷却时间。一般采用自然冷却缸温到150℃以下，需6-7天时间（与机组容量、参数、保温条件及停机时汽缸温度水平等因素有关），与检修工期产生矛盾，使机组的可用率降低。
现代各电厂大多采用滑参数停机来降低停机时汽缸的温度水平。但滑参数停机时控制主蒸汽、再热蒸汽温度较困难，有时汽温由较大波动，甚至发生汽轮机进水事故，另外，为控制降温速度在规定范围内，滑停时间较长，机组低负荷运行时间长，对经济运行和锅炉稳燃不利，为保证锅炉稳定燃烧需投用助燃油有时可达几十吨，滑参数停机只能使汽缸温度降低到一定水平，一般到300℃左右，停机后缸温还会回升，而从满负荷汽缸温度自然冷却到300℃所费时间只占整个自然冷却时间的20%左右，故滑参数停机并不能解决停机后长时间等待冷却的问题。
停机后采用必要的内冷却方式加速汽轮机的冷却，对缩短停机后的等待冷却时间十分有效。洛阳双源热电有限责任公司#1机（汽轮机型号：ΠΤ-140/165-130/15-2，俄罗斯乌拉尔汽轮机厂制造）停机后，高压内上缸温度降至300℃时，采取空气强制冷却汽轮机以加快汽轮机的冷却。对关键环节、注意事项、冷却速度、控制的空气量、系统的检查等进行了详细地论证。
1 空气强制冷却
为保证机组大、小修顺利进行，根据汽轮机运行状况，在必要的情况下，采用空气强制冷却汽轮机以加快机组的冷却。强制冷却汽轮机的持续时间不超过26-28小时，高压汽缸的温度降到可以打开汽缸为止。汽轮机停机后，为加快汽轮机冷却应采取以下措施：
1.1 强制冷却的技术要求
⑴ 强制冷却汽轮机持续时间一般不超过26-28小时。
⑵ 高压内上缸温度在300℃以下才能投入强制冷却。
⑶ 在冷却过程中，冷却速度为6-8℃/小时。
1.2 需投运的设备
⑴ 循环水泵，并且凝汽器要通有循环水；⑵凝结水泵；⑶高压油泵；⑷ 轴封抽汽器；⑸轴封系统；⑹冷却抽汽器；⑺连续盘车。
1.3 系统检查
⑴ 主凝结水再循环门开启调整水位。
⑵ 检查下列阀门应关闭：电动主闸门，真空破坏门，高低加空气门，#1、2热网加空气门，法兰加热装置疏水至#2热网加疏水门，轴封漏汽管道上的疏水门，电动主闸门前后疏水门及启动旁路疏水门，高加及低加疏水至凝结器疏水门，导管疏水、自动主汽门前疏水、启动旁路疏水至疏扩门，#1-7抽疏水至疏扩门。
2 空气强制冷却的技术措施
2.1 投入空气强制冷却时的措施
⑴ 向轴封送汽，轴封温度保持180-200℃，启动冷却抽汽器，保持进汽压力0.49MPa，真空20-30KPa，开启空气门。
⑵ 汽机通流部分冷却：自动主汽门、中压调门、上下段隔板全开，高压调门开启，防腐气门开启。
⑶ 通流部分冷却4-5小时才能打开法兰冷却系统。
⑷ 开启汽缸加热装置乙门，疏水门关闭。
⑸ 稍开冷却空气门。
⑹ 监视汽缸温度有下降趋势（每30分钟对所有缸温及胀差抄表一次）。
⑺ 保证汽缸法兰两测温差不大于20℃。
⑻ 使汽缸温度降至150℃。
⑼ 汽缸缸温下降速度为6-8℃/小时。
⑽ 根据缸温下降情况适当调整轴封。
⑾ 用开大冷却抽汽器进汽门或空气门的方法来控制空气量。
2.2 停止空气冷却时的措施
关闭冷却空气门，停止冷却抽汽器；停止轴封送汽，开启真空破坏门；停止凝泵运行，开启所有疏水门，关闭法兰加热气门；打闸，关闭高中压调门及上下段隔板；停止高压油泵，投交流油泵。
2.3 注意事项
⑴ 高压缸温度范围在300℃以下投入汽缸冷却，冷却速度小于6-8℃/小时。
⑵ 严密监视高低压缸胀差变化情况，排汽温度不应超过130℃，否则停止低压缸轴封送汽，当温度降至120℃时，重新投入低压缸轴封送汽。
⑶ 对转子的相对膨胀加强监视，在高压转子胀差小于0.5mm以下时，只使用法兰螺栓空气冷却系统。当高压转子胀差不小于0.5mm时，可同时进行汽机通流部分的冷却工作。
⑷ 当高压转子相对膨胀等于-1.3mm时，停止汽机通流部分的冷却，保持高压缸法兰加热系统的冷却。当转子相对膨胀为-1.0mm时，重新投入通流部分冷却。
⑸ 冷却过程中，如汽缸和法兰的最大温差达到75℃时，则停止法兰冷却系统。
⑹ 在冷却过程中，同时监视左右法兰对应点的温差不应超过20℃，否则应采取措施。
⑺ 当高压内缸温度降至150℃以下时，停止冷却抽汽器，停轴封系统。
为保此项工作的安全进行，要求工作中认真操作，巡视检查一定要到位，发现异常及时汇报、及时处理。#1机停机前，汽机检修人员需在前箱北侧加装膨胀指示器，在#1-6瓦加振动自动检测装置连续检测。汽机运行人员在停机前应对所有数据认真抄录一次。
3 效果
2003年3月23日8：00分#1机高压内上缸温度降至284℃，8：30分开始进行空气强制冷却汽轮机各项准备工作。9：50分向轴封送汽，启动冷却抽汽器抽真空，真空保持在20-30KPa范围内，胀差-0.9mm，开启法兰乙门，稍开空气门，进行法兰冷却，进入稳定工况后胀差保持在0.55-0.7mm时，开启自动主汽门、高中压调门、上下段隔板，稍开防腐汽门，进行流通部分的冷却。
根据以上2、3及制定完善的表格，要求汽机运人员在进行空气强制冷却过程中，必须严格控制冷却速度。总的冷却平均速度为6℃/小时，从3月23日10：50分，高压内上缸温度278℃，至3月24日13：00分高压内上缸温度降至157℃，冷却时间为26小时，具体数据见表1。
在以往额定参数下停机后，汽轮机自然冷却需要6-7天的时间，汽缸才能全部冷却下来。这次采用了空气强制冷却汽轮机只用了3天半时间，为#1机小修提前3天开工奠定了基础。
4 结论
汽轮机快速冷却技术因其能有效、快捷的冷却汽缸，缩短检修工期，提高机组利用率，被越来越多的火电厂所重视。空气强制冷却汽轮机在洛阳双源热电有限责任公司#1机上的成功应用，证明了汽轮机快速冷却的可行性。
表1 #1汽轮机空气强制冷却参数
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