汽輪機快速冷卻技術(shù)應(yīng)用實踐

汽輪機快速冷卻技術(shù)應(yīng)用實踐

摘要：針對汽輪機停機后需加速冷卻的題目，提出有效、快捷冷卻汽輪機汽缸的快速冷卻技術(shù)，以縮短檢驗工期及進步機組利用率。

0引言
現(xiàn)代高參數(shù)大容量機組汽缸外部都具有盡熱性能良好的保溫層。加強汽缸保溫對減少散熱損失和減少汽缸各部分溫差的效果十分明顯，但在檢驗停機后自然冷卻過程中，由于汽缸散熱條件差、熱容量大，溫度下降很慢，需要很長的冷卻時間。一般采用自然冷卻缸溫到150℃以下，需6-7天時間（與機組容量、參數(shù)、保溫條件及停機時汽缸溫度水同等因素有關(guān)），與檢驗工期產(chǎn)生矛盾，使機組的可用率降低。
現(xiàn)代各電廠大多采用滑參數(shù)停機來降低停機時汽缸的溫度水平。但滑參數(shù)停機時控制主蒸汽、再熱蒸汽溫度較困難，有時汽溫由較大波動，甚至發(fā)生汽輪機進水事故，另外，為控制降溫速度在規(guī)定范圍內(nèi)，滑停時間較長，機組低負荷運行時間長，對經(jīng)濟運行和鍋爐穩(wěn)燃不利，為保證鍋爐穩(wěn)定燃燒需投用助燃油有時可達幾十噸，滑參數(shù)停機只能使汽缸溫度降低到一定水平，一般到300℃左右，停機后缸溫還會回升，而從滿負荷汽缸溫度自然冷卻到300℃所費時間只占整個自然冷卻時間的20左右，故滑參數(shù)停機并不能解決停機后長時間等待冷卻的題目。
停機后采用必要的內(nèi)冷卻方式加速汽輪機的冷卻，對縮短停機后的等待冷卻時間十分有效。洛陽雙源熱電有限責(zé)任公司#1機（汽輪機型號：ΠΤ-140/165-130/15-2，俄羅斯烏拉爾汽輪機廠制造）停機后，高壓內(nèi)上缸溫度降至300℃時，采取空氣強制冷卻汽輪機以加快汽輪機的冷卻。對要害環(huán)節(jié)、注重事項、冷卻速度、控制的空氣量、系統(tǒng)的檢查等進行了具體地論證。紅外線測溫儀| 溫濕度儀| 紅外線溫度計| 露點儀| 亮度計| 溫度記錄儀| 溫濕度記錄儀| 光功率計| 粒子計數(shù)器|
1　空氣強制冷卻
為保證機組大、小修順利進行，根據(jù)汽輪機運行狀況，在必要的情況下，采用空氣強制冷卻汽輪機以加快機組的冷卻。強制冷卻汽輪機的持續(xù)時間不超過26-28小時，高壓汽缸的溫度降到可以打開汽缸為止。汽輪機停機后，為加快汽輪機冷卻應(yīng)采取以下措施：
1.1強制冷卻的技術(shù)要求
⑴強制冷卻汽輪機持續(xù)時間一般不超過26-28小時。
⑵高壓內(nèi)上缸溫度在300℃以下才能投進強制冷卻。
⑶在冷卻過程中，冷卻速度為6-8℃/小時。
1.2需投運的設(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，電動主閘門前后疏水門及啟動旁路疏水門，高加及低加疏水至凝聚器疏水門，導(dǎo)管疏水、自動主汽門前疏水、啟動旁路疏水至疏擴門，#1-7抽疏水至疏擴門。
2空氣強制冷卻的技術(shù)措施
2.1　投進空氣強制冷卻時的措施
⑴向軸封送汽，軸封溫度保持180-200℃，啟動冷卻抽汽器，保持進汽壓力0.49MPa，真空20-30KPa，開啟空氣門。
⑵汽機通流部分冷卻：自動主汽門、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（每30分鐘對所有缸溫及脹差抄表一次）。
⑺保證汽缸法蘭兩測溫差不大于20℃。
⑻使汽缸溫度降至150℃。
⑼汽缸缸溫下降速度為6-8℃/小時。
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汽門或空氣門的方法來控制空氣量。 測厚儀| 測速儀| 轉(zhuǎn)速表| 壓力表| 壓力計| 真空表| 硬度計| 探傷儀| 電子稱| 熱像儀|
2.2　停止空氣冷卻時的措施
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
⑴高壓缸溫度范圍在300℃以下投進汽缸冷卻，冷卻速度小于6-8℃/小時。
⑵嚴密監(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，重新投進低壓缸軸封送汽。
⑶對轉(zhuǎn)子的相對膨脹加強監(jiān)視，在高壓轉(zhuǎn)子脹差小于0.5mm以下時，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，可同時進行汽機通流部分的冷卻工作。
⑷當(dāng)高壓轉(zhuǎn)子相對膨脹即是-1.3mm時，停止汽機通流部分的冷卻，保持高壓缸法蘭加熱系統(tǒng)的冷卻。當(dāng)轉(zhuǎn)子相對膨脹為-1.0mm時，重新投進通流部分冷卻。
⑸冷卻過程中，如汽缸和法蘭的最大溫差達到75℃時，則停止法蘭冷卻系統(tǒng)。
⑹在冷卻過程中，同時監(jiān)視左右法蘭對應(yīng)點的溫差不應(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，停止冷卻抽汽器，停軸封系統(tǒng)。
為保此項工作的安全進行，要求工作中認真操縱，巡視檢查一定要到位，發(fā)現(xiàn)異常及時匯報、及時處理。#1機停機前，汽機檢驗職員需在前箱北側(cè)加裝膨脹指示器，在#1-6瓦加振動自動檢測裝置連續(xù)檢測。汽機運行職員在停機前應(yīng)對所有數(shù)據(jù)認真抄錄一次。
3　效果
2003年3月23日8：00分#1機高壓內(nèi)上缸溫度降至284℃，8：30分開始進行空氣強制冷卻汽輪機各項預(yù)備工作。9：50分向軸封送汽，啟動冷卻抽汽器抽真空，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，進行法蘭冷卻，進進穩(wěn)定工況后脹差保持在0.55-0.7mm時，開啟自動主汽門、高中壓調(diào)門、上下段隔板，稍開防腐汽門，進行流通部分的冷卻。
根據(jù)以上2、3及制定完善的表格，要求汽機運職員在進行空氣強制冷卻過程中，必須嚴格控制冷卻速度。總的冷卻均勻速度為6℃/小時，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℃，冷卻時間為26小時，具體數(shù)據(jù)見表1。
在以往額定參數(shù)下停機后，汽輪機自然冷卻需要6-7天的時間，汽缸才能全部冷卻下來。這次采用了空氣強制冷卻汽輪機只用了3天半時間，為#1機小修提前3天開工奠定了基礎(chǔ)。
4　結(jié)論
汽輪機快速冷卻技術(shù)因其能有效、快捷的冷卻汽缸，縮短檢驗工期，進步機組利用率，被越來越多的火電廠所重視�？諝鈴娭评鋮s汽輪機在洛陽雙源熱電有限責(zé)任公司#1機上的成功應(yīng)用，證實了汽輪機快速冷卻的可行性。