汽輪機(jī)停機(jī)方式總結(jié)解析

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1、汽輪機(jī)停機(jī)包括從帶負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)減去全部負(fù)荷、解列發(fā)電機(jī)、切斷汽輪機(jī)進(jìn)汽到轉(zhuǎn)子靜止、盤(pán)車(chē)的整個(gè)過(guò)程。 停機(jī)過(guò)程對(duì)機(jī)組零部件來(lái)說(shuō)是一個(gè)冷卻過(guò)程。停機(jī)過(guò)程中的主要問(wèn)題是防止由于機(jī)組零部件冷卻過(guò)快或不均勻冷卻而使零部件產(chǎn)生過(guò)大熱應(yīng)力、熱變形和脹差。 根據(jù)不同的要求，可以選擇不同的停機(jī)方式。汽輪機(jī)停機(jī)劃分為正常停機(jī)和故障停機(jī)兩大類(lèi)。 正常停機(jī)是指由于電網(wǎng)或電廠的需要，有計(jì)劃的停機(jī)。例如電廠按預(yù)定檢修計(jì)劃停機(jī)、調(diào)峰機(jī)組根據(jù)電網(wǎng)需要停機(jī)或減負(fù)荷運(yùn)行等；故障停機(jī)是指汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)生異常情況，保護(hù)裝置動(dòng)作或人為手打閘停機(jī)，保護(hù)機(jī)組不受異常情況損壞或使損失減小為目的。 故障停機(jī)又可分為緊急故障停機(jī)和一般故

2、障停機(jī)。 緊急故障停機(jī)是指發(fā)生故障對(duì)設(shè)備系統(tǒng)構(gòu)成嚴(yán)重威脅，此時(shí)必須立即打閘解列，破壞真空，盡快的把機(jī)組停下來(lái)。緊急停機(jī)無(wú)須請(qǐng)示匯報(bào)，直接按運(yùn)行規(guī)程的規(guī)定進(jìn)行處理即可；一般故障停機(jī)可以根據(jù)故障的性質(zhì)不同，盡可能做好聯(lián)系或匯報(bào)工作，按規(guī)定穩(wěn)妥地把機(jī)組停下來(lái)。按停機(jī)過(guò)程中蒸汽參數(shù)是否變化，正常停機(jī)又可分為額定參數(shù)停機(jī)和滑參數(shù)停機(jī)兩種方式。 一、滑參數(shù)停機(jī) 正常停機(jī)如果是以檢修為主要目的，希望機(jī)組盡快地冷卻，則可選擇滑參數(shù)停機(jī)方式。滑參數(shù)停機(jī)時(shí)，在調(diào)速汽門(mén)逐漸全開(kāi)的情況下，汽輪機(jī)負(fù)荷隨著鍋爐蒸汽參數(shù)的降低而下降，汽機(jī)的金屬溫度也隨著相應(yīng)下降。 直至負(fù)荷到零為止。解列后，還可以繼續(xù)降低蒸汽參數(shù)來(lái)

3、降低汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，直到汽輪機(jī)靜止。這樣汽缸和轉(zhuǎn)子的金屬溫度都降低了，大大縮短了機(jī)組的冷卻時(shí)間，可以使檢修人員盡快地揭缸，縮短檢修工期。 停機(jī)前的準(zhǔn)備工作：準(zhǔn)備好操作票及各種工具、記錄；試驗(yàn)各油泵、盤(pán)車(chē)電機(jī)良好；檢查軸封汽源壓力正常，將公用系統(tǒng)切換至鄰機(jī)。滑參數(shù)停機(jī)過(guò)程中、主蒸汽和再熱蒸汽的溫度下降速度，是汽輪機(jī)各受熱件能否均勻冷卻的決定條件，也是滑參數(shù)停機(jī)成敗與否的關(guān)鍵，溫降率應(yīng)符合規(guī)定。 和滑參數(shù)啟動(dòng)的道理一樣，滑參數(shù)停機(jī)也是采用低參數(shù)、大流量的蒸汽冷卻汽輪機(jī)，根據(jù)滑參數(shù)停機(jī)。 由于調(diào)速汽門(mén)逐漸全開(kāi)，蒸汽全周進(jìn)汽通過(guò)通流部分，不但使金屬部件受到均勻冷卻，而且金屬溫度可以降低到較低水平。

4、 由于滑停過(guò)程中，蒸汽參數(shù)的降低速度小于滑參數(shù)啟動(dòng)時(shí)的上升速度，所以停機(jī)所需時(shí)間要比啟動(dòng)所需時(shí)間略長(zhǎng)一些。 根據(jù)不同的停機(jī)目的，對(duì)停機(jī)后的金屬溫度水平有不同的要求，滑參數(shù)停機(jī)也可以根據(jù)不同的要求選擇不同的停機(jī)方式。 例如單元機(jī)組為消除某些設(shè)備缺陷或根據(jù)電網(wǎng)需要需短時(shí)間停機(jī)，則可按滑參數(shù)的方法減負(fù)荷，一般是保持調(diào)速汽門(mén)全開(kāi)，保持主蒸汽溫度不變，逐漸降低主蒸汽壓力(亦稱(chēng)滑壓停機(jī))使負(fù)荷逐漸下降。 汽缸溫度降至要求值時(shí)，即快速減負(fù)荷停機(jī)。 這樣做的目的是為了在消除缺陷或電網(wǎng)要求再次啟動(dòng)時(shí)，汽機(jī)與鍋爐的金屬溫度水平都較高，啟動(dòng)或加負(fù)荷的溫度變化量均較小，即使有較大的溫升率，汽缸和轉(zhuǎn)子的熱應(yīng)力

5、也不會(huì)超過(guò)允許值，從而不僅縮短了啟動(dòng)時(shí)間，而且增加了機(jī)組接帶負(fù)荷的靈活性。 滑參數(shù)停機(jī)前，如果機(jī)組在額定參數(shù)下運(yùn)行，先將負(fù)荷按規(guī)定速度降至80~85％額定負(fù)荷，并把蒸汽參數(shù)(壓力和溫度)逐漸降至正常運(yùn)行允許值的下限，同時(shí)逐漸開(kāi)大調(diào)速汽門(mén)使機(jī)組在此條件下運(yùn)行一段時(shí)間。 當(dāng)金屬溫度降低，零部件的溫差減小并逐漸趨向均衡后，開(kāi)始滑參數(shù)停機(jī)。 滑參數(shù)停機(jī)是分階段進(jìn)行，操作步驟為：首先降低蒸汽壓力，保持溫度不變，將調(diào)速汽門(mén)接近全開(kāi)。 然后開(kāi)始按規(guī)程規(guī)定的速度(一般主蒸汽和再熱蒸汽溫降速度應(yīng)控制在1℃／min左右)降溫降壓。 降溫速度要比滑參數(shù)啟動(dòng)時(shí)的溫升速度低一些，這是因?yàn)榻禍乩鋮s時(shí)，轉(zhuǎn)于外表面

6、和汽缸內(nèi)壁承受的是拉伸熱應(yīng)力，啟動(dòng)時(shí)是熱壓應(yīng)力，拉伸熱應(yīng)力極限要比熱壓應(yīng)力極限小，故降溫速度要比升溫速度小。 降溫時(shí)，應(yīng)使高壓缸調(diào)速級(jí)和中壓缸抽汽處的蒸汽溫度低于該處金屬溫度20~50℃時(shí)，就可以每分鐘降0.02～0.03MPa的速度降低蒸汽壓力。 當(dāng)負(fù)荷降到某一值時(shí)停留一段時(shí)間，待金屬溫降速度減慢，溫差減小后，再按上述方法降溫降壓，如此重復(fù)進(jìn)行，一直降到較低負(fù)荷為止。 每一階段的溫降約20~40℃。 在實(shí)際滑停中，各個(gè)階段的溫度和壓力的下降速度是不同的。一般在較高負(fù)荷時(shí)，壓力和溫度的下降速度比較慢一些，而低負(fù)荷時(shí)可以快一些。 必須注意，降壓降溫過(guò)程中，始終不應(yīng)有回升現(xiàn)象。主蒸汽和再

7、熱汽溫度始終應(yīng)保持有50℃以上的過(guò)熱度，以避免蒸汽帶水。當(dāng)蒸汽的過(guò)熱度低于50℃時(shí)，應(yīng)及時(shí)打開(kāi)旁路系統(tǒng)和蒸汽管道的疏水門(mén)，防止發(fā)生汽輪機(jī)水沖擊事故。 如果汽溫在10min內(nèi)急劇下降50℃，則應(yīng)立即打閘停機(jī)，轉(zhuǎn)入盤(pán)車(chē)狀態(tài)?；瑓?shù)停機(jī)過(guò)程中嚴(yán)禁進(jìn)行超速實(shí)驗(yàn)，因?yàn)樵诘驼羝麉?shù)下進(jìn)行超速試驗(yàn)是非常危險(xiǎn)的。 滑參數(shù)停機(jī)至發(fā)電機(jī)解列時(shí)，主汽門(mén)前的蒸汽參數(shù)已經(jīng)很低，此時(shí)若進(jìn)行超速試驗(yàn)就必須采用關(guān)小調(diào)速汽門(mén)的方法來(lái)提高壓力，隨著壓力的提高蒸汽的過(guò)熱度相應(yīng)減小，以致溫度有可能低于該壓力下的飽和溫度，使蒸汽帶水，此時(shí)若開(kāi)調(diào)速汽門(mén)升速作超速試驗(yàn)，就會(huì)造成汽輪機(jī)水沖擊事故。 當(dāng)滑停至較低負(fù)荷時(shí)，可以采用兩種方法

8、進(jìn)行停機(jī)，一種是汽輪機(jī)打閘停機(jī)，同時(shí)鍋爐熄火，發(fā)電機(jī)解列，停機(jī)后投入盤(pán)車(chē)裝置運(yùn)行。另一種方法是鍋爐維持最低負(fù)荷燃燒后熄火，此時(shí)汽輪機(jī)調(diào)速汽門(mén)全開(kāi)，利用爐余熱發(fā)電，待負(fù)荷到零后發(fā)電機(jī)解列，汽輪機(jī)利用鍋爐余熱繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，使通流部分得到充分的冷卻。 隨著余熱量的減少，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸降低，快到臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，降低凝汽器真空，使機(jī)組迅速通過(guò)臨界轉(zhuǎn)速。這種停機(jī)方式可使汽缸金屬溫度降到更低的溫度，但這種停機(jī)方式鍋爐已熄火，已無(wú)法控制汽溫，稍有不慎就易發(fā)生汽輪機(jī)的進(jìn)水事故，所以，一般不宜采用這種方法。 中間再熱機(jī)組進(jìn)行滑停時(shí)，應(yīng)控制再熱蒸汽溫度與主蒸汽溫度變化一致，不允許兩者相差過(guò)大。高中壓合缸的機(jī)組，兩者溫差

9、應(yīng)小于30℃。此外，應(yīng)合理地使用旁路系統(tǒng)，保證高中壓缸進(jìn)汽均勻，嚴(yán)防無(wú)蒸汽運(yùn)行。 滑參數(shù)停機(jī)過(guò)程中，當(dāng)汽缸溫度降至要求值時(shí)，應(yīng)打開(kāi)蒸汽管道和汽缸本體的疏水門(mén)，使疏水排至疏水?dāng)U容器。在條件許可的情況下，低壓加熱器、高壓加熱器、除氧器均可進(jìn)行隨機(jī)滑停，這樣對(duì)提高機(jī)組熱效率、減少汽水損失、加強(qiáng)汽缸疏水、降低溫差都大有好處。 二、額定參數(shù)停機(jī) 如果設(shè)備和系統(tǒng)有一些小的缺陷需要停機(jī)處理，只需短時(shí)間停機(jī)，缺陷處理后就立即恢復(fù)運(yùn)行，在這種情況下要求停機(jī)后汽輪機(jī)金屬溫度保持較高的水平。 所以停機(jī)過(guò)程中，蒸汽的壓力和溫度基本保持為額定值，以較快的速度減負(fù)荷，大多數(shù)汽輪機(jī)都可以在30min內(nèi)均勻地減負(fù)荷安

10、全停機(jī)，而不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的熱應(yīng)力，這就是額定參數(shù)停機(jī)。 額定參數(shù)停機(jī)時(shí)，首先做好停機(jī)前的準(zhǔn)備工作。準(zhǔn)備工作是保證機(jī)組順利安全停機(jī)的一項(xiàng)重要工作。 因此運(yùn)行入員首先要根據(jù)設(shè)備的特點(diǎn)和運(yùn)行設(shè)備系統(tǒng)的具體情況，做好事故預(yù)想，制定相應(yīng)的處理措施，做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。 比如試驗(yàn)油泵啟停是否正常，以確保轉(zhuǎn)子惰走及盤(pán)車(chē)過(guò)程中的軸承潤(rùn)滑和冷卻用油；空轉(zhuǎn)盤(pán)車(chē)電機(jī)；活動(dòng)自動(dòng)主汽門(mén)；活動(dòng)各管道系統(tǒng)的有關(guān)閥門(mén)，使之處于隨時(shí)可以投用狀態(tài)。 額定參數(shù)停機(jī)的步驟為：首先將機(jī)組所帶負(fù)荷逐漸降低，負(fù)荷到零時(shí)解列發(fā)電機(jī)，打閘停機(jī)。為保證機(jī)組安全，減負(fù)荷速度有一定要求，這個(gè)要求主要決定于汽輪機(jī)金屬允許的溫降速度(停機(jī)過(guò)程中金屬

11、溫降速度一般要求不得超過(guò)1℃／min)。 為了把汽缸轉(zhuǎn)子的熱應(yīng)力、熱變形、脹差控制在規(guī)定范圍內(nèi)，每減去一定負(fù)荷后，就要停留一段時(shí)間，使汽缸和轉(zhuǎn)子的溫度均勻下降，并使各部件金屬溫差得到緩和。 在一般情況下只要正確執(zhí)行制造廠和運(yùn)行規(guī)程的要求，按規(guī)定速度降負(fù)荷，汽輪機(jī)金屬的溫降速度和溫差允許值就能夠保證。額定參數(shù)停機(jī)的另一種方式是為了配合調(diào)峰的需要。 例如兩班制運(yùn)行的機(jī)組，停機(jī)后要求保持一定的汽缸溫度，以利下次啟動(dòng)時(shí)能夠較快地并網(wǎng)接帶負(fù)荷，這時(shí)可采用復(fù)合變壓減負(fù)荷方式。 即在開(kāi)始減負(fù)荷時(shí)，主蒸汽只降壓不降溫，保持調(diào)速汽門(mén)開(kāi)度不變，待汽輪機(jī)降到某一負(fù)荷后，保持主蒸汽壓力、溫度不變，通過(guò)關(guān)小調(diào)速

12、汽門(mén)使負(fù)荷減到零。 如因鍋爐燃燒調(diào)整等條件的限制，也可保持主蒸汽壓力、溫度不變，以較快的速度減負(fù)荷到零，隨即解列停機(jī)。 在減負(fù)荷時(shí)，要密切注意相對(duì)脹差指示的變化，并盡量保持前軸封供汽溫度比較高一些；在相對(duì)差脹負(fù)值較大時(shí)應(yīng)停止減負(fù)荷，使機(jī)組金屬溫度趨于一致，各部件溫差減小，相對(duì)脹差有減小的趨勢(shì)時(shí)，再以一定的速度減負(fù)荷。 減負(fù)荷后，發(fā)電機(jī)靜子和轉(zhuǎn)子電流相應(yīng)減小，線圈和鐵芯溫度降低，應(yīng)及時(shí)地減少通入空氣冷卻器的冷卻水量。 三、轉(zhuǎn)子惰走 汽輪機(jī)在最低負(fù)荷停留后，迅速減負(fù)荷到零、解列發(fā)電機(jī)。當(dāng)汽輪機(jī)與電網(wǎng)解列之后，抽汽管道上的逆止門(mén)應(yīng)能自動(dòng)關(guān)閉，同時(shí)密切注意汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速變化，防止超速。 汽輪

13、機(jī)打閘前應(yīng)關(guān)小自動(dòng)主汽門(mén)，以減輕打閘時(shí)對(duì)自動(dòng)主汽門(mén)的沖擊。打聞后檢查自動(dòng)主汽門(mén)和調(diào)速汽門(mén)。 確認(rèn)其處于關(guān)閉位置。打閘后，主汽門(mén)、調(diào)速汽門(mén)均關(guān)閉，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速下降。在降速過(guò)程中，由于鼓風(fēng)作用和泊桑效應(yīng)(回轉(zhuǎn)效應(yīng))，高中低壓轉(zhuǎn)子會(huì)出現(xiàn)不同程度的正脹差。 特別是緊急停機(jī)時(shí)，如果打閘前的低壓脹差正值比較大，又來(lái)不及調(diào)整，停機(jī)時(shí)往往使低壓正脹差超過(guò)極限值。 造成通流部分的磨損。對(duì)于高壓轉(zhuǎn)子來(lái)講，如果負(fù)荷大幅度突減(例如帶負(fù)荷打閘停機(jī))時(shí)，高壓軸封來(lái)不及切換為高溫汽源，則會(huì)出現(xiàn)負(fù)脹差增大的問(wèn)題。對(duì)于正常停機(jī)，打閘前一定要注意各脹差的大小，務(wù)必把脹差突變值考慮進(jìn)去，以防止打閘后動(dòng)靜部分發(fā)生軸向間隙消失現(xiàn)

14、象。 汽輪發(fā)電機(jī)組在解列打閘停止進(jìn)汽后，轉(zhuǎn)子依靠自身的慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象稱(chēng)為惰走。 但是由于轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)時(shí)受到摩擦、鼓風(fēng)損失的阻力和帶動(dòng)主油泵等的機(jī)械阻力作用，轉(zhuǎn)速將逐漸降低到零。從打閘停機(jī)到轉(zhuǎn)于完全靜止的這段時(shí)間稱(chēng)為惰走時(shí)間。如果轉(zhuǎn)子惰走時(shí)間急劇減少，可能軸瓦已經(jīng)摩損或機(jī)組動(dòng)靜部分發(fā)生了軸向或徑向摩擦；如果惰走時(shí)間增長(zhǎng)，則說(shuō)明可能汽輪機(jī)蒸汽管道截門(mén)不嚴(yán)或抽汽管道截門(mén)不嚴(yán)，使有壓力的蒸汽漏入汽缸所致。 當(dāng)然，真空破壞快慢、頂軸油泵啟動(dòng)早晚等都對(duì)惰走時(shí)間有一定影響。真空降到零時(shí)，應(yīng)立即停止向軸封送汽。 停軸封汽的時(shí)間必須掌握好，如果真空未到零就停止向軸封送汽，冷空氣將自軸封端進(jìn)入汽缸，轉(zhuǎn)子

15、軸封段將受到冷卻，嚴(yán)重時(shí)將產(chǎn)生變形，造成動(dòng)靜部分摩擦；如果轉(zhuǎn)子靜止后仍不切斷軸封供汽，將會(huì)造成上下缸溫差增大和轉(zhuǎn)子受熱不均勻，從而導(dǎo)致大軸彎曲，汽缸變形。并且軸封進(jìn)汽量過(guò)大時(shí)，還可能會(huì)引起汽缸內(nèi)部壓力升高，而導(dǎo)致大氣安全門(mén)動(dòng)作。因此，最佳的辦法是控制轉(zhuǎn)速到零，同時(shí)真空也降到零時(shí)停止軸封供汽。 四、盤(pán)車(chē)及油系統(tǒng)的運(yùn)行 轉(zhuǎn)子靜止后應(yīng)立即投入盤(pán)車(chē)裝置。連續(xù)盤(pán)車(chē)可以使轉(zhuǎn)子不發(fā)生熱彎曲，減小上下缸溫差，從而保證機(jī)組隨時(shí)都能啟動(dòng)。 盤(pán)車(chē)期間，應(yīng)定期記錄汽缸金屬溫度，特別是上下缸的溫度，大軸彎曲指示以及各個(gè)汽缸的相對(duì)脹差值。 使用連續(xù)盤(pán)車(chē)裝置的機(jī)組，停機(jī)后要連續(xù)盤(pán)車(chē)一直到汽缸金屬溫度降到250℃以下

16、才可將連續(xù)盤(pán)車(chē)轉(zhuǎn)為定期盤(pán)車(chē)，即每隔一定時(shí)間把轉(zhuǎn)子盤(pán)轉(zhuǎn)180度。 直到汽缸金屬溫度降至150℃以下為止。也可連續(xù)盤(pán)車(chē)直到汽缸金屬溫度降至150℃以下。 啟動(dòng)盤(pán)車(chē)前，必須啟動(dòng)頂軸油泵，并確認(rèn)頂軸油壓已建立，大軸已頂起后，才可啟動(dòng)盤(pán)車(chē)裝置。停機(jī)后若因動(dòng)靜部分摩擦嚴(yán)重或盤(pán)不動(dòng)時(shí)不可強(qiáng)行盤(pán)車(chē)，待摩擦基本消失后，方可投入連續(xù)盤(pán)車(chē)。盤(pán)車(chē)時(shí)，若出現(xiàn)盤(pán)車(chē)電流比正常值增大、擺動(dòng)或機(jī)組有不正常聲音時(shí)，應(yīng)及時(shí)分析處理。停機(jī)后應(yīng)防止水或低溫蒸汽進(jìn)入汽缸。停機(jī)后水或低溫蒸汽進(jìn)入汽缸，將使上下汽缸的溫差增大，使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生熱彎曲。 給熱態(tài)啟動(dòng)帶來(lái)困難。盤(pán)車(chē)期間必須保持潤(rùn)滑油泵連續(xù)運(yùn)行，其目的是潤(rùn)滑軸瓦和冷卻鈾頸。 由于

17、停機(jī)時(shí)轉(zhuǎn)子金屬溫度仍然很高，其熱量除一部分傳給汽缸向外散熱外，很大一部分熱量順軸頸向軸承導(dǎo)熱，如果沒(méi)有足夠的潤(rùn)滑油冷卻轉(zhuǎn)子軸頸，這種導(dǎo)熱的結(jié)果足以使軸瓦的溫度升高到導(dǎo)致軸承烏金超溫造成軸承損壞的程度。因此停機(jī)后，保持潤(rùn)滑油泵的連續(xù)運(yùn)行十分重要。 潤(rùn)滑油泵運(yùn)行期間，應(yīng)調(diào)整冷油器冷卻水，油溫降低于規(guī)定值后可停止冷油器的冷卻水。 五、停機(jī)后的維護(hù) 停機(jī)以后維護(hù)不周，是造成再一次啟動(dòng)困難的原因之一。停機(jī)過(guò)程中的所有主要操作，均應(yīng)記入運(yùn)行日志，交接班時(shí)須逐條進(jìn)行查對(duì)，重要系統(tǒng)和設(shè)備的操作，接班人員應(yīng)進(jìn)行復(fù)查。 停機(jī)后，系統(tǒng)中仍有疏水排入凝汽器，因此仍需保持凝結(jié)水泵的運(yùn)行，同時(shí)保持循環(huán)水泵的運(yùn)行，繼續(xù)使冷卻水通過(guò)凝汽器。短時(shí)間不啟動(dòng)的機(jī)組，當(dāng)確認(rèn)無(wú)任何疏水放水進(jìn)入凝汽器后，才可以按有關(guān)規(guī)定停止凝結(jié)水泵運(yùn)行。凝結(jié)水泵停止后，可按規(guī)定停止循環(huán)泵運(yùn)行。 汽輪機(jī)停機(jī)后，必須保證關(guān)嚴(yán)各汽水系統(tǒng)的閥門(mén)，全開(kāi)導(dǎo)汽管及蒸汽管道的疏水門(mén)，消除與汽缸連接的管道和汽缸低洼處的積水。