第一章 单元机组的启动和停运(97-03) - 图文(3)

二、锅炉点火 1.锅炉点火条件

锅炉点火前应满足下列条件：汽轮机抽真空，凝汽器真空大于－30kPa；锅炉已上水至可见水位；炉底加热已投运；风烟系统已投运，炉膛负压正常；除灰除渣系统投入；火检冷却风机投入且风压正常；燃油系统正常；空预器连续吹灰已投入； 若送风机入口风温低于20℃，应投入相应的暖风器及疏水系统；锅炉各空气门、过热器、再热器各疏水门开启；电除尘器解列；炉膛出口烟温探针投运。

2.锅炉点火前的工作 （1）解列炉底加热。 （2）燃油系统泄漏试验

是针对油母管上的来油跳闸阀、回油跳闸阀及油角阀所做的严密性试验。 目的：通过试验，防止锅炉启动后由于燃油系统泄漏造成燃料和转机电能的浪费，杜绝炉膛爆燃和火灾等事故隐患。

步骤：分两步进行。①试验来油跳闸阀；②试验回油跳闸阀及油角阀。 正常情况下，燃油系统泄漏试验约需3min，可在吹扫结束前完成。

① 来油跳闸阀泄漏试验：试验时，来油跳闸阀、回油跳闸阀、联络阀均已关闭。回油跳闸阀先打开8s，将来油管中的压力泄掉，之后关闭该阀，这样就将供油泵的正常供油压力加在了来油跳闸阀的两端，FSSS将监视来油跳闸阀后压力，若压力在90s内一直保持低于1.0MPa，则泄漏试验成功，可进行下一步试验；若压力高于1.0MPa，则表明来油跳闸阀有泄漏，泄漏试验失败。

② 回油跳闸阀及油角阀泄漏试验：试验时，来油跳闸阀、回油跳闸阀、联络阀、油角阀均已关闭。打开来油跳闸阀给油母管加压，油母管压力大于3.53 MPa后关闭该阀。若油母管加压在1min内没有完成，则试验失败。油母管压力正常后，若来油跳闸阀后压力在90s内高于2.94MPa，则泄漏试验成功，否则泄漏试验失败。

（3）炉膛吹扫

目的：在锅炉点火前，排除炉膛和烟道内可能残存的可燃物，防止锅炉点火时发生爆燃。

要求：吹扫条件全部满足后，保持炉膛风量为30％～50％，吹扫5min。 在锅炉进行吹扫的同时，燃油泄漏试验会自动进行，如果5min吹扫顺利结束，并且燃油泄漏试验已在吹扫计时结束前成功完成，则炉膛吹扫成功，锅炉 MFT、OFT信号自动复位，二次风挡板自动置点火位（油辅助风门置40%，煤辅助风20%，燃料风10%，燃尽风5%）。

3.锅炉点火

方式：①油枪点火 二级点火：高能点火器→轻油→煤粉 ；三级点火：高能点火器→轻油→重油→煤粉

②无油等离子点火。

每只油枪只能依靠自己的高能点火器进行点火，不允许依靠其它燃烧器的火焰进行点火。燃烧器四角布置的锅炉，油枪控制分为“油层控制”、“对角控制”和“单角控制”三种方式。

如果油阀开若干秒内未见火焰，则认为点火失败，关闭油角阀，自动进行油枪的吹扫。

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冷炉点火易发生熄火，所以初次点火时投入点火油枪应不少于两只。若燃烧器为四角布置，则应点着对角的两只油嘴，以后定期调换，其切换原则为“先投后切”，以使燃烧稳定和锅炉各部分均匀受热。

为防止未燃油滴和油气在烟道内积聚，此时通风量应比燃烧需求量稍大，一般保持在吹扫风量或略低于吹扫风量，以减少爆燃的可能性。

锅炉点火应首先投入下层点火油枪，并根据升温升压曲线，按“自下而上”的原则投入其余的点火油枪。若发生某只油枪点火失败，油枪点火程控系统应自动关闭该油角阀，并对油枪进行吹扫(时间为60s)。

油燃烧器投入运行后，应根据燃烧工况、各部温度情况和燃煤性质等条件，经过一定时间以后再投入煤粉燃烧器。为使煤粉能稳定着火燃烧，一般要求炉内具有一定的热负荷(有相应的轻油量或重油量)，锅炉具有20％以上的额定热负荷，并要求热空气温度在150℃以上，才允许投运煤粉燃烧器。

投煤粉时，应选择投入与着火油枪层相邻的煤粉燃烧器，这样对煤粉引燃有利。投煤粉时如发生炉膛熄火或投粉5s不能引燃，应立即停止送粉，并对炉膛进行通风吹扫，然后再重新点火，以免未点燃的煤粉突然燃烧，形成爆燃。

锅炉点火初期，应投入烟温探针，控制炉膛出口烟温不超过538℃，并将烟温探针投在自动位，当炉膛出口烟温超过538℃时，烟温探针会自动退出。

三、锅炉升温、升压及暖管 1.锅炉升温、升压 从锅炉点火直到汽温、汽压升至工作温度和压力的过程，统称为锅炉的升温、升压过程。

锅炉点火以后，燃料燃烧放热，水开始汽化，汽压也逐渐升高。由于水和蒸汽在饱和状态下，温度与压力之间存在一一对应的关系，所以蒸发设备的升压过程也就是升温过程，通常以控制升压速度来控制升温速度。为避免温升过快而引起温差热应力，在升压过程中，汽包内水的平均温升速度限制为1.5~2℃／min。

控制升压速度的主要方法是控制燃烧率，也可采用对空排汽的方法，对于旁路系统中间再热机组，当旁路系统投入后，还可通过旁路进行调整。

锅炉点火后，应开启汽包连排，并加强定排以控制炉水品质。汽包水位开始下降时，应向汽包供水，将水位控制在正常范围。供水时，应关闭省煤器再循环阀。

锅炉主蒸汽系统见压后，检查主蒸汽管道、再热蒸汽管道疏水正常，注意维持凝汽器真空。

随着汽包压力的逐渐升高，应：关闭锅炉各空气门；开启高、低压旁路，投入高、低旁减温水，保持凝汽器真空；适当开启再热器烟道挡板或调整燃烧器倾角，以控制再热蒸汽升温曲线；关闭过热器疏水门；投入单冲量给水自动调节；冲洗就地双色水位计。

2.升温升压阶段应注意的问题 （1）汽包的热应力

在升压初期，汽包内压力较低，汽包金属主要承受由温差引起的热应力，而此时各种温差往往比较大，故升压率应控制得小一些。另外，在低压阶段，升高单位压力的相应饱和温度上升值大，因此，升压初期的升压速度应特别缓慢，并应采取措施加强汽包内水的流动，以减小汽包上下壁温差。

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当水循环正常后，为不使汽包内外壁、上下壁温差过大，仍应限制升温升压速度。当压力升至额定值的最后阶段，汽包金属的机械应力亦接近于设计预定值，这时如果再有较大的热应力是危险的，故升压速度仍受限制。

一般规定：汽包上下壁温差不得超过40℃。为此，在大型锅炉汽包上一般均装设上下壁温测点若干对，以便在启动时监视。若发现壁温差过大，应降低升压速度。

（2）水冷壁的保护 对自然循环汽包炉来说，升温升压初期水循环不稳定，水冷壁受热的均匀性较差，表现为水冷壁的热膨胀存在较大的差别，从而引起同一联箱上的水冷壁管间存在较大的温差热应力，容易造成下联箱变形损坏。水冷壁的热膨胀可通过装在水冷壁下联箱上的膨胀指示器加以监视。

为促使水冷壁受热均匀，可采用改变燃烧方式（如均匀对称地投入燃烧器、燃烧器定期轮换）或加强水冷壁下联箱放水等方法。

（3）省煤器的保护

自然循环汽包炉，启动初期采用间断上水。停止给水时，省煤器内局部可能产生水的汽化，如生成的蒸汽停滞不动，则该处管壁可能超温。此外，间断给水使省煤器的水温也间断变化，在管壁引起交变应力，从而影响金属和焊缝的强度。

为保护省煤器，汽包炉均设有省煤器再循环管。当停止上水时，应立即开启水冷壁再循环管上的再循环门，使汽包与省煤器之间形成自然循环回路，靠炉水循环冷却省煤器。重新上水时，应关闭再循环门，防止给水直接进入汽包。

（4）过热器和再热器的保护 1）过热器的保护

一般规定锅炉蒸发量小于10％额定值时，必须限制过热器入口烟温（＜538℃）。方法：限制燃料量和调整炉内火焰中心位置。

锅炉蒸发量大于10％额定值时，随着负荷流量的提高，对过热器管壁的冷却效果提高，烟温也升高，这时就转为限制过热器出口汽温的办法来保护过热器，其限值一般比额定负荷时的汽温低50～100℃。启动过程中，如用喷水对过热器减温，应注意喷水量不能太大，以防喷水不能全部蒸发积在过热器管内，形成水塞引起超温。

2）再热器的保护

再热器的安全与旁路系统的型式有关。

① 对于高、低压串联旁路系统，旁路系统没有投入之前，必须限制再热器入口烟温（＜538℃）；旁路系统投入后，锅炉产生的蒸汽可以通过高压旁路流入再热器，然后经中、低压旁路流入凝汽器，因而再热器能得到充分冷却。

② 对于单级大旁路系统，冲转前因高压缸无排汽，再热器内没有蒸汽流过，这时应严格控制再热器入口烟温，有的锅炉使用烟气旁路来控制进入再热器的烟气流量。

再热器的安全与冲转参数也有密切关系。因冲转参数的高低与锅炉当时的燃烧量有关，对于采用单级大旁路系统的机组，冲转参数宜选得低些。

（5）空气预热器的保护 1)防止二次燃烧。二次燃烧是指未燃尽的燃料积存在尾部受热面，在烟气的作用下逐渐氧化升温，最终发生自燃的现象。

措施：①点火前必须投入空预器连续吹灰；②密切监视空预器出口烟温，当

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排烟温度异常升高时，立即停炉，进行灭火处理。 2)防止异常热变形。点火前，回转式空预器必须启动。

3.暖管

（1）概念：启动前，主蒸汽管道、再热蒸汽管道、自动主汽阀至调节阀间的导汽管、自动主汽阀、调节阀的温度接近室温，锅炉点火后，利用所产生的低温蒸汽对上述设备及管道进行预热，称为暖管。启动过程中对汽轮机的法兰螺栓加热装置、轴封供汽系统、汽动泵等的供汽管道也应进行暖管。

（2）目的：减少管壁温差引起的热应力，提高蒸汽温度，避免管道和汽轮机水冲击。

（3）方式：对于单元机组，主蒸汽管道暖管和锅炉升压同时进行，再热蒸汽管道通过旁路系统进行暖管。高低压旁路在锅炉点火升压后投入，这样可以加快蒸汽的流通，提高升温升压速率，还可回收工质、降低噪声、保护再热器。

（4）暖管注意事项： 1) 控制温升速度

对高参数、大容量的机组，暖管时温升速度一般不超过3～5℃／min。 2) 加强疏水

蒸汽进入冷的管道时，会凝结成水释放汽化潜热，使管壁受热升温，如果这些凝结水不能及时从疏水管路排出，当汽轮机冲转时，高速汽流从管道中通过，便会发生管道水冲击，引起管道振动，这些水被蒸汽带入汽轮机内，还会造成汽轮机水冲击事故。因此，必须将凝结水及时排出。在暖管过程中，要定期开启疏水管的检查门，以观察是否还有积水。

3) 维持凝汽器真空

暖管过程中，主蒸汽管和再热蒸汽冷、热段管的疏水，通过疏水管道经疏水扩容器排至凝汽器，此时凝汽器热负荷不断增加，要保证循环水泵、凝结水泵及抽气设备的可靠运行。如果这些设备发生故障而影响真空时，应立即停止旁路设备，关闭向凝汽器的所有疏水阀，开启所有排大气疏水阀。

4) 自动主汽阀和调节汽阀的预热

大容量机组的自动主汽阀和调节汽阀体积大、形状复杂、壁厚变化大，加上应力集中的影响，往往因热应力大而发生裂纹。有些机组在设计时已经考虑了对阀壳的预暖，方法：在暖管期间微开自动主汽阀（约13%）约2min，然后关闭2min，反复进行，直到调节汽阀外壁温达到210℃。

5) 排汽缸温的监控

在升压、暖管过程中，由于旁路系统的投入及管道疏水，凝汽器的热负荷不断增加，排汽缸温随之升高，通常排汽缸温达到65℃时，应开启排汽缸减温水阀，以防止排汽缸超温变形。排汽缸温应控制在80℃以下，不允许超过100～120℃。

四、汽轮机冲转、升速、暖机 （一）冲转方式

1. 采用高中压缸启动

高压调节阀冲转（单阀控制；顺序阀控制） 高压自动主汽阀的预启阀冲转 电动主汽阀旁路阀冲转×

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2. 采用中压缸启动－中压调节阀冲转 高压调节阀单阀控制方式冲转、自动主汽阀（预启阀）冲转均需进行阀切换。 中压调节阀冲转需进行切缸，即由中压调节阀控制进汽切至由高压调节阀单阀方式控制进汽，再转为顺序阀控制方式。

（二）冲转参数的选择 1. 主汽压力

冲转时主蒸汽压力选择应综合机炉两方面及旁路系统的因素来考虑，要从便于维持冲转参数的稳定出发，在锅炉不增加燃料量和过多的燃烧调整情况下，蒸汽流量应能满足汽轮机冲转、升速、顺利通过临界转速和带初负荷的需要，且有一定的裕量，因此要求压力要高一些。

但为使金属各部件加热均匀，增大蒸汽的容积流量，冲转蒸汽压力又希望适当选择低一些。

我国目前中小机组的冲转压力为1.0~2.0MPa，大型机组及引进机组一般采用3~8MPa 。

2. 主/再热汽温

带有湿度的饱和蒸汽的放热系数比过热蒸汽的放热系数要大得多，因此要求主蒸汽有足够高的过热度（至少50℃以上），以防止汽轮机前几级落入湿蒸汽区域。一般规定主汽阀前蒸汽温度比调节级处金属温度高50～100℃。

但过高的蒸汽温度又加大了蒸汽与金属的温差，增加了冲转时汽轮机的热冲击。为了避免启动时产生热冲击，减少寿命损耗，要求汽轮机内的蒸汽温度与金属温度差不大于50℃。

以上两者不能同时兼顾时，应首先满足过热度的要求。

3.真空

在冲转的瞬间，大量蒸汽进入汽轮机，而蒸汽的凝结需要有个过程，所以真空会有不同程度的降低。

如果真空过低，冲转的瞬间就会有使低压缸排汽安全门动作的危险。此外，凝汽器真空过低还会使排汽温度大幅度升高，使凝汽器铜管急剧膨胀，造成胀口松弛，以致引起凝汽器管子泄漏。

但要求过高的真空会推迟机组的冲转，另外真空越高，汽轮机需要的进汽量越小，影响汽轮机进汽部分的均匀受热，同时会延长暖机时间。国内机组冲转对真空的要求一般为－50kPa以上。

（三）冲动转子和低速检查

冲动转子是汽轮机的金属由冷态变化到热态，转子由静止变化到高速转动的初始阶段。

由DEH的转速控制功能及阀门控制功能，设定目标转速、升速率及阀门控制方式，然后执行冲转命令，汽轮机即开始进汽冲动转子。

1.冲转后目标转速的设定

机组的第一个目标转速值一般设定为400～600rpm左右，以进行听音检查。设定升速率为每分钟3%n0，选择冲转方式，进行冲转。常见冲转阀为高压调节阀，控制方式为“单阀”控制；也有采用高压主汽阀冲转。

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