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云开·全站APPkaiyun官网 转载--上汽LZN55型汽轮机冷态启动上下缸温差大分析

发布时间:2024-08-26 点此:1233次

某联合循环电厂#6汽轮机为上海LZN55-5.60/0.65型55MW联合循环双压凝汽式汽轮机。近年来,在按主机厂要求启动加负荷时,#6机冷启动过程中进汽口上下缸温差持续较高(图1、图2)。国家能源局《防范电力生产事故二十五项重点要求》8.3.4明确规定,为防止汽轮机主轴弯曲,高压内缸温差超过35℃时应立即停机;汽轮机手册规定高压缸上下缸温差(下缸温度<上缸温度)不得超过55℃,达到55℃时应停机。但#6机进汽内壁下缸温度大于上缸温度,上下缸温差最大已达70℃左右,不能满足上述要求。

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图1 2021年2月25日冷启动曲线

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图2 2022年1月14日冷启动曲线

上海汽车厂LZN55汽轮机说明书规定,高压内筒内壁金属温度小于200℃时为冷启动,启动蒸汽过热度要求为55℃,冷启动蒸汽压力要求为2.0~2.5MPa(a),温度要求为300℃~350℃。并说明冷启动采用滑参数启动,可使汽轮机部件温差较小,并网到额定负荷的时间为125min。上述启动蒸汽要求在我厂运行规程及票证中有明确规定。从实际运行参数(图1至图2)看,#6机冲到满负荷的时间约为230min,若从并网算起,带满负荷的时间也在150min以上开yun体育官网入口登录APP下载,是符合要求的。日常冷启动时蒸汽压力也能控制在2.0~2.5MPa之间,蒸汽温度基本满足上述要求。

为解决#6机组冷启动时上下缸温差大的问题,运行设备部相关专业人员开展了一系列工作,在启动操作票中规定了磨合要求、负荷率,检查了相关热电偶的安装位置和插入深度,更换了进汽管密封圈,并通过开缸口对相关热电偶进行了校准检查,但上下缸温差问题仍未得到解决。

从图1、图2可以看出,上下缸温差较大与启动过程无关kaiyun官方网站登录入口,只在6号机加负荷后出现kaiyun下载app下载安装手机版,并随着负荷逐渐增大,在某一负荷时达到峰值后回落。对比2021年2月和2022年1月的两次冷启动情况(图3),可以看出,在主机厂负荷率要求下,6号机较低的负荷率可以有效降低上下缸温差,即6号机上下缸温差与6号机负荷率呈明显的正相关关系。

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图3 2021年2月与2022年1月冷启动气缸温度对比

为验证此观点,2月20日机组冷态启动时,通过控制#5机组负荷,适当降低#6机组负荷率,从燃机接入到#6机组满负荷的时间为5小时。从启动曲线(图4)可以看出,当天#6机组上下缸温差控制得很好,变化比较平缓。并网后72分钟,上下缸温差升至38.2℃,并维持到并网后177分钟达到最大温差43.7℃,完全满足主机厂的要求。上下筒温差较2021年2月25日并网后82分钟最大值51℃、2022年1月14日并网后97分钟最大温差69℃、并网后113分钟最大温差70.3℃有明显改善。

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图4 2023年2月20日冷启动曲线

将2月28日冷启动时的高压主蒸汽调节阀开度、汽轮机负荷、燃机负荷、上下缸温度、高压电主蒸汽阀前蒸汽温度、汽缸膨胀、#2轴振动(左)与2021、2022年同期冷启动参数(图5~图10)对比,可见汽轮机负荷率确实是上下缸温差大的主要影响因素。另外蒸汽温度也会影响上下缸温差,加负荷过程中主蒸汽温度越高,上下缸温差越大。从图10可以看出,上下缸温差与#2轴振动也呈正相关,说明上下缸温差对转子有一定影响。

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图5#6机组上下缸温差与高压主蒸汽调节阀开度曲线

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图6 #6机组上下缸温差与汽轮机负荷曲线

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图7 #6发动机上下缸温差-发动机负荷曲线

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图8 #6机上下缸温差-高压电动主汽阀前汽温曲线

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图9 #6机上下缸温差-涡轮缸膨胀曲线

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图10 #6机上下缸温差-#2轴振动(左)曲线

根据本次冷启动经验,可采取以下措施缓解#6机上下缸温差:

1、#6机启动各项参数及时间严格按照主机厂要求控制,特别是主蒸汽温度必须严格控制在300℃~350℃之间。 2、采用低于主机厂要求的速率增加负荷。#6机并网后,根据主蒸汽温度与高压内缸金属温度的温差,逐步增加机组负荷。#6机主蒸汽调节阀全开后,机组负荷控制在50~55MW左右,#6机在低负荷下暖机50~60分钟,暖机完成后,逐步降低机组负荷,直至满负荷。

上述措施有利于缓解#6机组冷启动时上下缸温差,但延长了联合循环机组冷启动时间(2021年2月20日、2月25日冷启动时间为5小时,2022年1月14日冷启动时间为4小时),对NOX控制产生不利影响。若要控制NOX,必须采用高旁路控制#6机组负荷率,长期低负荷运行,旁路蒸汽浪费,会造成冷启动经济性下降。

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