CN112065513A - 槽式太阳能光热电站汽轮机温态启动控制方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及汽轮机启动控制的技术领域,尤其是涉及一种槽式太阳能光热电站汽轮机温态启动控制方法,其包括:轴封投运时,将轴加风机启动时间延后,当低压缸后轴封压力升至5KPa时启动轴加风机;轴封供汽温度控制比高压缸缸温高20‑25℃,保证轴封供汽过热度;温态启动前汽轮机停转时,将高压缸前后油挡压缩空气气源退出,待汽轮机并网冲转后重新投入;温态启动时,高压缸后轴封温度控制在160‑175℃;温态启动时,高压缸胀差随着轴封投入时控制在‑0.2mm以下。本申请具有能够解决国内槽式光热电站新型机组温态启动的平稳性,保证新型汽轮机顺利启动,满足槽式光热电站新型汽轮机的使用需求的效果。

Description

槽式太阳能光热电站汽轮机温态启动控制方法
技术领域
本申请涉及汽轮机启动控制的技术领域,尤其是涉及一种槽式太阳能光热电站汽轮机温态启动控制方法。
背景技术
中广核德令哈50MW槽式光热电站在我国内为首家电站,汽轮机为双缸、双转速、高压、中温、轴向排汽国内首台机型,目前国内常规汽轮机的温态启动技术比较成熟,但作为国内首台新型机组的温态启动存在诸多的问题有待解决。
新型汽轮机温态时,在过临界转速区时高压缸后轴承振动达到停机值,温态状态下新型汽轮机无法进行正常启动。高压缸振动停机定值为:125μm,新型汽轮机温态启动时,汽轮机高压缸后轴承振动在转速2265rpm时,高压缸后轴承振动达到132μm,汽轮机振动保护动作,无法进行温态启动。
中广核德令哈50MW槽式光热电站汽轮机的轴封系统各处的漏汽汇总至一根母管,造成高压侧漏汽窜汽至低压侧,对低压侧轴封进行扰动及冷却;主汽门及调速汽门的低压侧阀杆漏汽的压力远远比轴封供汽压力高,而主汽门及调速汽门的低压侧阀杆漏汽的温度通过时在散热的作用下温度比轴封供汽温度低,共用一根轴封漏汽母管,在机组温态启动初期反而对轴封温度进行扰动,导致轴封温度波动,影响轴系的膨胀;导致新型汽轮机温态启动时高压缸排汽缸侧振动超限,导致新型汽轮机温态启动无法进行。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本申请的目的是提供一种槽式太阳能光热电站汽轮机温态启动控制方法,具有能够解决国内槽式光热电站新型机组温态启动的平稳性,保证新型汽轮机顺利启动,满足槽式光热电站新型汽轮机的使用需求。
本申请的上述申请目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种槽式太阳能光热电站汽轮机温态启动控制方法,其特征在于:
轴封投运时,将轴加风机启动时间延后,当低压缸后轴封压力升至5KPa时启动轴加风机;
轴封供汽温度控制比高压缸缸温高20-25℃,保证轴封供汽过热度;
温态启动前汽轮机停转时,将高压缸前后油挡压缩空气气源退出,待汽轮机并网冲转后重新投入;
温态启动时,高压缸后轴封温度控制在160-175℃;
温态启动时,压缸胀差随着轴封投入时控制在-0.2mm以下。
通过采用上述技术方案,汽轮机在温态情况下启动,进入临界转速区时,机组振动定值为80μm,明显下降,临界转速区能很顺利的通过,解决了新型汽轮机困扰温态启动的困扰。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:当主蒸汽压力达到1.0MPa,蒸汽温度比高低压缸缸温高20-25℃时开始向均压箱供汽,对高低缸各轴封进行供汽暖轴封。
通过采用上述技术方案,轴封温度波动小,保证轴系的膨胀比例一致,降低汽轮机温态启动时高压缸排汽缸侧振动,使汽轮机再温态启动过程中振动得到有效控制。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:低压缸后轴封压力达到15KPa时,启动真空泵运行,开始对凝汽器进行抽真空,凝汽器真空达到-45KPa时,投入低压旁路减温水及三级减温减压器减温水。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:温态启动时,调整低压缸后轴封压力至48-55Kpa;
保证高压缸低压侧轴封压力与高压侧压力平衡;
保证高压缸低压侧轴封温度出现持续上升,缩小轴封温度与高压缸的温差。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:轴封温度与高压缸的温差控制在40-50℃之内,保证轴与轴封的膨胀比例相一致,保证轴与轴封间隙保持一致。
通过采用上述技术方案,采用上述参数可以提高轴封供汽流量及压力,保证温态启动前的轴封流量及压力。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:温态启动时,调整低压缸后轴封压力至55KPa,监视高压缸胀差及高压缸后轴封温度。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:轴封供汽温度控制比高压缸缸温高20℃,保证轴封供汽过热度。
通过采用上述技术方案:防止过热度过低后轴封内部产生冷汽及疏水,反而起到冷却作用起不到加热作用,导致轴封及轴局部冷却。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:高压缸后轴封温度达到160-175℃,高压缸胀差达到-0.2mm时汽轮机开始冲转。
通过采用上述技术方案:此参数保证了温态启动时,高压缸轴与轴封间隙均在最佳范围之内。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.启动过程中对高压缸后轴封温度的提升及控制在汽轮机温态启动时,在原有基础上提高轴封压力30-35KPa,保证高压缸低压侧轴封压力与高压侧压力平衡,消除窜汽对低压侧轴封的影响,保证高压缸低压侧轴封温度出现持续上升,缩小轴封温度与高压缸的温差,温差控制在40-50℃之内,保证轴与轴封的膨胀比例相一致,轴与轴封间隙一致,温态启动过程中振动得到有效控制;
2.进入临界转速区时,机组振动明显下降至80μm,临界转速区能很顺利的通过,解决了新型汽轮机困扰温态启动的困扰。
具体实施方式
以下结合对本申请作进一步详细说明。
槽式太阳能光热电站汽轮机温态启动控制方法,包括以下步骤:
1、启动循环水系统运行,循环水回水上机力冷却塔正常,淋水分配器淋水正常,循环水系统压力0.12MPa,凝汽器、开式水各用户排空正常。
2、启动凝结水系统运行,投运疏水扩容器减温水、投运凝汽器喉部水幕。
3、投运给水除氧系统运行。
4、开启过热器出口电动门,主蒸汽管道开始暖管。
5、开启高压旁路向冷再热蒸汽管道暖管,开启再热器对空排汽。
6、当主蒸汽压力达到1.0MPa,蒸汽温度比高低压缸缸温高20-25℃,较佳为20℃时开始向均压箱供汽,对高低缸各轴封进行供汽暖轴封。
7、低压缸后轴封压力达到5KPa时,启动轴加风机运行。
8、低压缸后轴封压力达到15KPa时,启动真空泵运行,开始对凝汽器进行抽真空。
9、凝汽器真空达到-45KPa时,投入低压旁路减温水及三级减温减压器减温水。
10、开启再热器出口电动门对热再蒸汽管道暖管,开启低旁阀,逐步调整开度控制再热蒸汽参数。
11、调整低压缸后轴封压力至48KPa-55KPa,较佳为55Kpa时,监视高压缸胀差及高压缸后轴封温度,高压缸胀差向正方向回升,高压缸后轴封温度逐步上升。
12、主蒸汽压力:2.23MPa、主蒸汽温度:310℃,再热蒸汽压力:0.23MPa、再热蒸汽温度:310℃时,对汽轮机全面进行检查。
13、高压缸后轴封温度达到160-175℃,高压缸胀差达到-0.2mm时汽轮机开始冲转。
14、通过DEH操作画面按“挂闸”按钮,使机组挂闸。机组挂闸后,按“运行”按钮,使系统投入运行,并全开高压主汽阀和中压主汽阀。
15、通过DEH设置目标转速及升速率后,按“进行”按钮,通过DEH发出指令控制伺服阀,开启高压调节阀和中压调节阀进行机组冲转。启动过程中调节高、低压旁路开度及减温水量,密切关注高压进汽和再热进汽的压力及温度符合冲转条件,同时保护再热器防止干烧。
16、机组冲转后,齿轮箱的盘车装置达到脱扣转速时,盘车装置应自动脱开,否则应立即停机。
17、低压缸以125r/min/min(高压缸250r/min/min)的升速率升至500r/min(高压缸1000r/min),进行低速暖机5min在升速过程中机组低压缸转速达500r/min时,对机组进行全面检查,主要检查动静部分是否有摩擦,高排抽汽止回阀是否处于全开状态。
18、低压缸以125r/min/min(高压缸250r/min/min)的升速率升至2200r/min(高压缸4400r/min),进行中速暖机15min。当低压缸转速通过1200r/min(高压缸2400r/min)时停顶轴油泵,此时凝汽器压力应小于13KPa,排汽温度不高于80℃,当低压缸转速1000r/min(高压缸2000r/min)时机组开始过临界转速区,临界转速区的升速率为600r/min/min,过临界转速区时严密监视机组各轴瓦的振动。
19、中速暖机结束后,低压缸以125r/min/min(高压缸250r/min/min)的升速率升至低压缸3000r/min(高压缸6070r/min)定速,定速5min。
20、定速后机组无异常即可通知电气并网并带上初始负荷,并按温态启动曲线升负荷:先以2MW/min升荷率升负荷至11MW,并在该负荷下稳定运行10min,进行低负荷暖机,然后以2MW/min升荷率升负荷至额定负荷。
21、当机组负荷到达20%额定负荷(11MW)时,机组高压调节阀和中压调节阀均全部打开,机组负荷变化完全靠主汽参数与流量变化控制。当负荷升至25%额定负荷(13.75MW)时,分别关闭各段疏水阀门。
本实施例的实施原理为:启动过程中对高压缸后轴封温度的提升及控制在汽轮机温态启动时,在原有基础上提高轴封压力30-35KPa,保证高压缸低压侧轴封压力与高压侧压力平衡,消除窜汽对低压侧轴封的影响,保证高压缸低压侧轴封温度出现持续上升,缩小轴封温度与高压缸的温差,温差控制在40-50℃之内,保证轴与轴封的膨胀比例相一致,轴与轴封间隙一致,温态启动过程中振动得到有效控制。以上控制策略的参数实施后在进入临界转速区时,机组振动明显下降至80μm,临界转速区能很顺利的通过,解决了新型汽轮机困扰温态启动的困扰。新型汽轮机的安全及快速启动奠定了基础,也为后期机组温态启动总结了宝贵的经验及调整方式。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种槽式太阳能光热电站汽轮机温态启动控制方法,其特征在于:
轴封投运时,将轴加风机启动时间延后,当低压缸后轴封压力升至5KPa时启动轴加风机;
轴封供汽温度控制比高压缸缸温高20-25℃,保证轴封供汽过热度;
温态启动前汽轮机停转时,将高压缸前后油挡压缩空气气源退出,待汽轮机并网冲转后重新投入;
温态启动时,高压缸后轴封温度控制在160-175℃;
温态启动时,压缸胀差随着轴封投入时控制在-0.2mm以下。
2.根据权利要求1所述的槽式太阳能光热电站汽轮机温态启动控制方法,其特征在于:
当主蒸汽压力达到1.0MPa,蒸汽温度比高低压缸缸温高20-25℃时开始向均压箱供汽,对高低缸各轴封进行供汽暖轴封。
3.根据权利要求1所述的槽式太阳能光热电站汽轮机温态启动控制方法,其特征在于:
低压缸后轴封压力达到15KPa时,启动真空泵运行,开始对凝汽器进行抽真空,凝汽器真空达到-45KPa时,投入低压旁路减温水及三级减温减压器减温水。
4.根据权利要求1所述的槽式太阳能光热电站汽轮机温态启动控制方法,其特征在于:
温态启动时,调整低压缸后轴封压力至48-55Kpa,以提高轴封供汽流量及压力,保证温态启动前的轴封流量及压力;
保证高压缸低压侧轴封压力与高压侧压力平衡;
保证高压缸低压侧轴封温度出现持续上升,缩小轴封温度与高压缸的温差。
5.根据权利要求4所述的槽式太阳能光热电站汽轮机温态启动控制方法,其特征在于:
轴封温度与高压缸的温差控制在40-50℃之内,保证轴与轴封的膨胀比例相一致,保证轴与轴封间隙保持一致。
6.根据权利要求4所述的槽式太阳能光热电站汽轮机温态启动控制方法,其特征在于:
温态启动时,调整低压缸后轴封压力至55KPa,监视高压缸胀差及高压缸后轴封温度。
7.根据权利要求1所述的槽式太阳能光热电站汽轮机温态启动控制方法,其特征在于:
轴封供汽温度控制比高压缸缸温高20℃,保证轴封供汽过热度。
8.根据权利要求1所述的槽式太阳能光热电站汽轮机温态启动控制方法,其特征在于:高压缸后轴封温度达到160-175℃,高压缸胀差达到-0.2mm时汽轮机开始冲转。
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