24 哈汽300mw汽轮机启动方式改造策略

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1、2008年全国发电厂热工自动化专业会议论文集哈汽300MW汽轮机启动方式改造策略周振辉吴广涛（云南大唐国际红河发电有限公司661600）摘要:本文介绍了哈汽N300-16.67/537/537汽轮机和国产首台300MW循环流化床锅炉由于原设计机、炉在启动初期旁路运行方式问题上存在矛盾，机组由高压缸启动改为高中压缸联合启动，圆满的解决了锅炉与汽轮机在启动过程中再热器干烧的问题。关键词:300MW汽轮机启动方式改造运行状况1概述大唐国际红河发电公司三大主机均由哈动力集团生产。哈汽生产的N300-16.7/537/537汽机为

2、亚临界、一次中间再热、单轴、双缸、双排汽、反动凝汽式汽轮机，采用数字式电液调节（DEH）系统。配有30％的三级旁路系统，能使机组在冷态、温态、热态和极热态等不同工况下启动，并可采用定压、滑压和定-滑-定的运行方式。锅炉的设计型号是HG-025/17.4-L.HM，为亚临界参数的循环流化床锅炉。锅炉形式为中间再热、自然循环汽包炉，单炉膛、裤衩形双布风板，平衡通风，露天岛式布置，由4台高温绝热旋风分离器、4台回料阀、4台外置式换热器、尾部对流烟道、4台冷渣器和1台回转式空预器等组成。由于该型号的汽轮机为引进美国西屋技术生产，

3、采用高压缸启动方式进行冲转，在汽机挂闸后高压调节阀（GV）、中压主汽阀（RSV）和中压调节阀（IV）均全开，利用高压主汽阀（TV）进行冲转并控制汽机转速，因此在汽机挂闸前，必须关闭高压旁路系统，打开低旁排空再热器。但是由于300MW的循环流化床锅炉，其低再布置于锅炉的尾部烟道，高再布置于有大量高温床料的外置床中，当汽机挂闸前排空再热蒸汽，再热器必然处于干烧状态。由此可见，不论采用何种启动方式，只有在BPON方式下才能避免再热器干烧。2启动方式的特点目前300MW汽轮机启动方式普遍采用高压缸启动、中压缸启动和高中压缸联合启

4、动三种方式，但是不同型号的机组在设计思想上有很大的不同。如东方汽轮机厂N300-16.7/537/537-4型汽轮机的启动方式采用的是高中压缸联合启动或中压缸启动方式，而哈汽的该型号机组采用的是高压缸启动或中压缸启动方式，遗憾的是中压缸启动方式在该型号机组引进以来没有应用事例，因此针对该型号汽机，选择哪种方式启动更适合呢？A、高压缸启动方式冷态启动用高压缸冲转，是一种最常见的启动方式。高压缸启动时通常用主汽门冲转，汽轮机冲转之前先将高压调节汽阀和中压阀门全开，用高压主汽阀冲转汽轮机，其目的在于利用高压主汽阀的节流调节，使

5、汽轮机按全周方式进汽以保证调节级转子能均匀地受热以减小调节级热应力。根据西屋公司的旁路工作原理，如果采用高压缸冲转，必须选择BP13862008年全国发电厂热工自动化专业会议论文集OFF方式，在达到一定的负荷以前，旁路不可打开，基本上等同于没有旁路，而这恰好应合了西屋的设计，因为西屋公司的汽轮机原设计是不配旁路系统的，常规启动方式均为高压缸启动。B、中压缸启动方式采中压缸启动的目的是为了较快地提高中压缸的缸温，缩短机组启动时间，降低机组热应力，延长机组使用寿命，提高机组启动运行的安全可靠性。由于西屋机组在设计时没有通风阀

6、和预暖阀，因此冷态启动使用中压缸启动方式，存在以下问题：(1)选用中压缸冲转也就是选择旁路投入（BPON）方式，由于新蒸汽温度比不投旁路相对较高，导致热应力加大，所以高中压转子温度必须高于121℃，这就必须给汽轮机加装予暖阀，使系统复杂化。(2)提高再热蒸汽压力后必然减少高压缸的进汽量，不利于暖机。而热态启动用中压缸启动方式，关键是阀切换。在汽轮机转速到达额定转速的75%以上时，高压转子的鼓风效应所产生的热量很大，必须采取措施解决高压缸通风冷却问题，如GE机组是将蒸汽由高压缸的尾部逆流到高压缸的前段再通过专用的排汽阀引入

7、冷凝器以冷却高压缸；法国ALSTHOM汽轮机采用高压缸隔离方法，利用高压缸尾部引到冷凝器去的真空疏水门，改变高压缸内的压力以控制高压转子的温升。以上两种方式都可以解决高压转子在被中压转子带动时的被动加热问题，因而其阀切换过程都在机组并网带负荷之后进行。西屋的启动过程是在汽轮机挂闸之前选择BPON方式，且高中压转子温度高于121℃，冲转时由中压调节阀门控制汽机升速，TV全关，当机组转速升至2645rpm，开始IV/TV的切换，高压缸开始进汽，切换到TV控制之后，IV维持开度不变，由TV将转速升到2900rpm后，进行TV/

8、GV切换，由GV控制升速至同步转速。由于阀门切换都是在转速控制阶段完成，高压缸在转速达2645rpm时开始进汽，回避了中压缸进汽时高压缸的鼓风与冷却问题，但中压缸启动的优越性没有充分体现，在升速阶段频繁的阀门切换，不如用高压缸启动方便。另外，在2645rpm时开启高压主汽阀之前，必须由低压旁路控制再热蒸汽压力，如果再