汽輪機(jī)快速冷卻技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐

汽輪機(jī)快速冷卻技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐

摘要：針對(duì)汽輪機(jī)停機(jī)后需加速冷卻的題目，提出有效、快捷冷卻汽輪機(jī)汽缸的快速冷卻技術(shù)，以縮短檢驗(yàn)工期及進(jìn)步機(jī)組利用率。

0引言
現(xiàn)代高參數(shù)大容量機(jī)組汽缸外部都具有盡熱性能良好的保溫層。加強(qiáng)汽缸保溫對(duì)減少散熱損失和減少汽缸各部分溫差的效果十分明顯，但在檢驗(yàn)停機(jī)后自然冷卻過程中，由于汽缸散熱條件差、熱容量大，溫度下降很慢，需要很長(zhǎng)的冷卻時(shí)間。一般采用自然冷卻缸溫到150℃以下，需6-7天時(shí)間（與機(jī)組容量、參數(shù)、保溫條件及停機(jī)時(shí)汽缸溫度水同等因素有關(guān)），與檢驗(yàn)工期產(chǎn)生矛盾，使機(jī)組的可用率降低。
現(xiàn)代各電廠大多采用滑參數(shù)停機(jī)來降低停機(jī)時(shí)汽缸的溫度水平。但滑參數(shù)停機(jī)時(shí)控制主蒸汽、再熱蒸汽溫度較困難，有時(shí)汽溫由較大波動(dòng)，甚至發(fā)生汽輪機(jī)進(jìn)水事故，另外，為控制降溫速度在規(guī)定范圍內(nèi)，滑停時(shí)間較長(zhǎng)，機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和鍋爐穩(wěn)燃不利，為保證鍋爐穩(wěn)定燃燒需投用助燃油有時(shí)可達(dá)幾十噸，滑參數(shù)停機(jī)只能使汽缸溫度降低到一定水平，一般到300℃左右，停機(jī)后缸溫還會(huì)回升，而從滿負(fù)荷汽缸溫度自然冷卻到300℃所費(fèi)時(shí)間只占整個(gè)自然冷卻時(shí)間的20左右，故滑參數(shù)停機(jī)并不能解決停機(jī)后長(zhǎng)時(shí)間等待冷卻的題目。
停機(jī)后采用必要的內(nèi)冷卻方式加速汽輪機(jī)的冷卻，對(duì)縮短停機(jī)后的等待冷卻時(shí)間十分有效。洛陽雙源熱電有限責(zé)任公司#1機(jī)（汽輪機(jī)型號(hào)：ΠΤ-140/165-130/15-2，俄羅斯烏拉爾汽輪機(jī)廠制造）停機(jī)后，高壓內(nèi)上缸溫度降至300℃時(shí)，采取空氣強(qiáng)制冷卻汽輪機(jī)以加快汽輪機(jī)的冷卻。對(duì)要害環(huán)節(jié)、注重事項(xiàng)、冷卻速度、控制的空氣量、系統(tǒng)的檢查等進(jìn)行了具體地論證。紅外線測(cè)溫儀| 溫濕度儀| 紅外線溫度計(jì)| 露點(diǎn)儀| 亮度計(jì)| 溫度記錄儀| 溫濕度記錄儀| 光功率計(jì)| 粒子計(jì)數(shù)器|
1　空氣強(qiáng)制冷卻
為保證機(jī)組大、小修順利進(jìn)行，根據(jù)汽輪機(jī)運(yùn)行狀況，在必要的情況下，采用空氣強(qiáng)制冷卻汽輪機(jī)以加快機(jī)組的冷卻。強(qiáng)制冷卻汽輪機(jī)的持續(xù)時(shí)間不超過26-28小時(shí)，高壓汽缸的溫度降到可以打開汽缸為止。汽輪機(jī)停機(jī)后，為加快汽輪機(jī)冷卻應(yīng)采取以下措施：
1.1強(qiáng)制冷卻的技術(shù)要求
⑴強(qiáng)制冷卻汽輪機(jī)持續(xù)時(shí)間一般不超過26-28小時(shí)。
⑵高壓內(nèi)上缸溫度在300℃以下才能投進(jìn)強(qiáng)制冷卻。
⑶在冷卻過程中，冷卻速度為6-8℃/小時(shí)。
1.2需投運(yùn)的設(shè)備
⑴循環(huán)水泵，并且凝汽器要通有循環(huán)水；⑵凝聚水泵；⑶高壓油泵；⑷軸封抽汽器；⑸軸封系統(tǒng)；⑹冷卻抽汽器；⑺連續(xù)盤車。
1.3系統(tǒng)檢查
⑴主凝聚水再循環(huán)門開啟調(diào)整水位。
⑵檢查下列閥門應(yīng)封閉：電動(dòng)主閘門，真空破壞門，高低加空氣門，#1、2熱網(wǎng)加空氣門，法蘭加熱裝置疏水至#2熱網(wǎng)加疏水門，軸封漏汽管道上的疏水門，電動(dòng)主閘門前后疏水門及啟動(dòng)旁路疏水門，高加及低加疏水至凝聚器疏水門，導(dǎo)管疏水、自動(dòng)主汽門前疏水、啟動(dòng)旁路疏水至疏擴(kuò)門，#1-7抽疏水至疏擴(kuò)門。
2空氣強(qiáng)制冷卻的技術(shù)措施
2.1　投進(jìn)空氣強(qiáng)制冷卻時(shí)的措施
⑴向軸封送汽，軸封溫度保持180-200℃，啟動(dòng)冷卻抽汽器，保持進(jìn)汽壓力0.49MPa，真空20-30KPa，開啟空氣門。
⑵汽機(jī)通流部分冷卻：自動(dòng)主汽門、中壓調(diào)門、上下段隔板全開，高壓調(diào)門開啟，防腐氣門開啟。
⑶通流部分冷卻4-5小時(shí)才能打開法蘭冷卻系統(tǒng)。
⑷開啟汽缸加熱裝置乙門，疏水門封閉。
⑸稍開冷卻空氣門。
⑹監(jiān)視汽缸溫度有下降趨勢(shì)（每30分鐘對(duì)所有缸溫及脹差抄表一次）。
⑺保證汽缸法蘭兩測(cè)溫差不大于20℃。
⑻使汽缸溫度降至150℃。
⑼汽缸缸溫下降速度為6-8℃/小時(shí)。
⑽根據(jù)缸溫下降情況適當(dāng)調(diào)整軸封。
⑾用開大冷卻抽汽器進(jìn)汽門或空氣門的方法來控制空氣量。 測(cè)厚儀| 測(cè)速儀| 轉(zhuǎn)速表| 壓力表| 壓力計(jì)| 真空表| 硬度計(jì)| 探傷儀| 電子稱| 熱像儀|
2.2　停止空氣冷卻時(shí)的措施
封閉冷卻空氣門，停止冷卻抽汽器；停止軸封送汽，開啟真空破壞門；停止凝泵運(yùn)行，開啟所有疏水門，封閉法蘭加熱氣門；打閘，封閉高中壓調(diào)門及上下段隔板；停止高壓油泵，投交流油泵。
2.3　注重事項(xiàng)
⑴高壓缸溫度范圍在300℃以下投進(jìn)汽缸冷卻，冷卻速度小于6-8℃/小時(shí)。
⑵嚴(yán)密監(jiān)視高低壓缸脹差變化情況，排汽溫度不應(yīng)超過130℃，否則停止低壓缸軸封送汽，當(dāng)溫度降至120℃時(shí)，重新投進(jìn)低壓缸軸封送汽。
⑶對(duì)轉(zhuǎn)子的相對(duì)膨脹加強(qiáng)監(jiān)視，在高壓轉(zhuǎn)子脹差小于0.5mm以下時(shí)，只使用法蘭螺栓空氣冷卻系統(tǒng)。當(dāng)高壓轉(zhuǎn)子脹差不小于0.5mm時(shí)，可同時(shí)進(jìn)行汽機(jī)通流部分的冷卻工作。
⑷當(dāng)高壓轉(zhuǎn)子相對(duì)膨脹即是-1.3mm時(shí)，停止汽機(jī)通流部分的冷卻，保持高壓缸法蘭加熱系統(tǒng)的冷卻。當(dāng)轉(zhuǎn)子相對(duì)膨脹為-1.0mm時(shí)，重新投進(jìn)通流部分冷卻。
⑸冷卻過程中，如汽缸和法蘭的最大溫差達(dá)到75℃時(shí)，則停止法蘭冷卻系統(tǒng)。
⑹在冷卻過程中，同時(shí)監(jiān)視左右法蘭對(duì)應(yīng)點(diǎn)的溫差不應(yīng)超過20℃，否則應(yīng)采取措施。
⑺當(dāng)高壓內(nèi)缸溫度降至150℃以下時(shí)，停止冷卻抽汽器，停軸封系統(tǒng)。
為保此項(xiàng)工作的安全進(jìn)行，要求工作中認(rèn)真操縱，巡視檢查一定要到位，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)匯報(bào)、及時(shí)處理。#1機(jī)停機(jī)前，汽機(jī)檢驗(yàn)職員需在前箱北側(cè)加裝膨脹指示器，在#1-6瓦加振動(dòng)自動(dòng)檢測(cè)裝置連續(xù)檢測(cè)。汽機(jī)運(yùn)行職員在停機(jī)前應(yīng)對(duì)所有數(shù)據(jù)認(rèn)真抄錄一次。
3　效果
2003年3月23日8：00分#1機(jī)高壓內(nèi)上缸溫度降至284℃，8：30分開始進(jìn)行空氣強(qiáng)制冷卻汽輪機(jī)各項(xiàng)預(yù)備工作。9：50分向軸封送汽，啟動(dòng)冷卻抽汽器抽真空，真空保持在20-30KPa范圍內(nèi)，脹差-0.9mm，開啟法蘭乙門，稍開空氣門，進(jìn)行法蘭冷卻，進(jìn)進(jìn)穩(wěn)定工況后脹差保持在0.55-0.7mm時(shí)，開啟自動(dòng)主汽門、高中壓調(diào)門、上下段隔板，稍開防腐汽門，進(jìn)行流通部分的冷卻。
根據(jù)以上2、3及制定完善的表格，要求汽機(jī)運(yùn)職員在進(jìn)行空氣強(qiáng)制冷卻過程中，必須嚴(yán)格控制冷卻速度�？偟睦鋮s均勻速度為6℃/小時(shí)，從3月23日10：50分，高壓內(nèi)上缸溫度278℃，至3月24日13：00分高壓內(nèi)上缸溫度降至157℃，冷卻時(shí)間為26小時(shí)，具體數(shù)據(jù)見表1。
在以往額定參數(shù)下停機(jī)后，汽輪機(jī)自然冷卻需要6-7天的時(shí)間，汽缸才能全部冷卻下來。這次采用了空氣強(qiáng)制冷卻汽輪機(jī)只用了3天半時(shí)間，為#1機(jī)小修提前3天開工奠定了基礎(chǔ)。
4　結(jié)論
汽輪機(jī)快速冷卻技術(shù)因其能有效、快捷的冷卻汽缸，縮短檢驗(yàn)工期，進(jìn)步機(jī)組利用率，被越來越多的火電廠所重視�？諝鈴�(qiáng)制冷卻汽輪機(jī)在洛陽雙源熱電有限責(zé)任公司#1機(jī)上的成功應(yīng)用，證實(shí)了汽輪機(jī)快速冷卻的可行性。