汽輪機快速冷卻技術(shù)應用實(shí)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(jìn)步機組利用率。

0引言
現代高參數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(guò)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(cháng)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（與機組容量、參數、保溫條件及停機時(shí)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。
現代各電廠(chǎng)大多采用滑參數停機來(lái)降低停機時(shí)汽缸的溫度水平。但滑參數停機時(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)生汽輪機進(jìn)水事故，另外，為控制降溫速度在規定范圍內，滑停時(shí)間較長(cháng)，機組低負荷運行時(shí)間長(cháng)，對經(jīng)濟運行和鍋爐穩燃不利，為保證鍋爐穩定燃燒需投用助燃油有時(shí)可達幾十噸，滑參數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(huì )回升，而從滿(mǎn)負荷汽缸溫度自然冷卻到300℃所費時(shí)間只占整個(gè)自然冷卻時(shí)間的20左右，故滑參數停機并不能解決停機后長(cháng)時(shí)間等待冷卻的題目。
停機后采用必要的內冷卻方式加速汽輪機的冷卻，對縮短停機后的等待冷卻時(shí)間十分有效。洛陽(yáng)雙源熱電有限責任公司#1機（汽輪機型號：ΠΤ-140/165-130/15-2，俄羅斯烏拉爾汽輪機廠(chǎng)制造）停機后，高壓內上缸溫度降至300℃時(shí)，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、注重事項、冷卻速度、控制的空氣量、系統的檢查等進(jìn)行了具體地論證。紅外線(xiàn)測溫儀| 溫濕度儀| 紅外線(xiàn)溫度計| 露點(diǎn)儀| 亮度計| 溫度記錄儀| 溫濕度記錄儀| 光功率計| 粒子計數器|
1　空氣強制冷卻
為保證機組大、小修順利進(jìn)行，根據汽輪機運行狀況，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時(shí)間不超過(guò)26-28小時(shí)，高壓汽缸的溫度降到可以打開(kāi)汽缸為止。汽輪機停機后，為加快汽輪機冷卻應采取以下措施：
1.1強制冷卻的技術(shù)要求
⑴強制冷卻汽輪機持續時(shí)間一般不超過(guò)26-28小時(shí)。
⑵高壓內上缸溫度在300℃以下才能投進(jìn)強制冷卻。
⑶在冷卻過(guò)程中，冷卻速度為6-8℃/小時(shí)。
1.2需投運的設備
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；⑹冷卻抽汽器；⑺連續盤(pán)車(chē)。
1.3系統檢查
⑴主凝聚水再循環(huán)門(mén)開(kāi)啟調整水位。
⑵檢查下列閥門(mén)應封閉：電動(dòng)主閘門(mén)，真空破壞門(mén)，高低加空氣門(mén)，#1、2熱網(wǎng)加空氣門(mén)，法蘭加熱裝置疏水至#2熱網(wǎng)加疏水門(mén)，軸封漏汽管道上的疏水門(mén)，電動(dòng)主閘門(mén)前后疏水門(mén)及啟動(dòng)旁路疏水門(mén)，高加及低加疏水至凝聚器疏水門(mén)，導管疏水、自動(dòng)主汽門(mén)前疏水、啟動(dòng)旁路疏水至疏擴門(mén)，#1-7抽疏水至疏擴門(mén)。
2空氣強制冷卻的技術(shù)措施
2.1　投進(jìn)空氣強制冷卻時(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(kāi)啟空氣門(mén)。
⑵汽機通流部分冷卻：自動(dòng)主汽門(mén)、中壓調門(mén)、上下段隔板全開(kāi)，高壓調門(mén)開(kāi)啟，防腐氣門(mén)開(kāi)啟。
⑶通流部分冷卻4-5小時(shí)才能打開(kāi)法蘭冷卻系統。
⑷開(kāi)啟汽缸加熱裝置乙門(mén)，疏水門(mén)封閉。
⑸稍開(kāi)冷卻空氣門(mén)。
⑹監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(shí)。
⑽根據缸溫下降情況適當調整軸封。
⑾用開(kāi)大冷卻抽汽器進(jìn)汽門(mén)或空氣門(mén)的方法來(lái)控制空氣量。 測厚儀| 測速儀| 轉速表| 壓力表| 壓力計| 真空表| 硬度計| 探傷儀| 電子稱(chēng)| 熱像儀|
2.2　停止空氣冷卻時(shí)的措施
封閉冷卻空氣門(mén)，停止冷卻抽汽器；停止軸封送汽，開(kāi)啟真空破壞門(mén)；停止凝泵運行，開(kāi)啟所有疏水門(mén)，封閉法蘭加熱氣門(mén)；打閘，封閉高中壓調門(mén)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(jìn)汽缸冷卻，冷卻速度小于6-8℃/小時(shí)。
⑵嚴密監視高低壓缸脹差變化情況，排汽溫度不應超過(guò)130℃，否則停止低壓缸軸封送汽，當溫度降至120℃時(shí)，重新投進(jìn)低壓缸軸封送汽。
⑶對轉子的相對膨脹加強監視，在高壓轉子脹差小于0.5mm以下時(shí)，只使用法蘭螺栓空氣冷卻系統。當高壓轉子脹差不小于0.5mm時(shí)，可同時(shí)進(jìn)行汽機通流部分的冷卻工作。
⑷當高壓轉子相對膨脹即是-1.3mm時(shí)，停止汽機通流部分的冷卻，保持高壓缸法蘭加熱系統的冷卻。當轉子相對膨脹為-1.0mm時(shí)，重新投進(jìn)通流部分冷卻。
⑸冷卻過(guò)程中，如汽缸和法蘭的最大溫差達到75℃時(shí)，則停止法蘭冷卻系統。
⑹在冷卻過(guò)程中，同時(shí)監視左右法蘭對應點(diǎn)的溫差不應超過(guò)20℃，否則應采取措施。
⑺當高壓內缸溫度降至150℃以下時(shí)，停止冷卻抽汽器，停軸封系統。
為保此項工作的安全進(jìn)行，要求工作中認真操縱，巡視檢查一定要到位，發(fā)現異常及時(shí)匯報、及時(shí)處理。#1機停機前，汽機檢驗職員需在前箱北側加裝膨脹指示器，在#1-6瓦加振動(dòng)自動(dòng)檢測裝置連續檢測。汽機運行職員在停機前應對所有數據認真抄錄一次。
3　效果
2003年3月23日8：00分#1機高壓內上缸溫度降至284℃，8：30分開(kāi)始進(jìn)行空氣強制冷卻汽輪機各項預備工作。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，脹差-0.9mm，開(kāi)啟法蘭乙門(mén)，稍開(kāi)空氣門(mén)，進(jìn)行法蘭冷卻，進(jìn)進(jìn)穩定工況后脹差保持在0.55-0.7mm時(shí)，開(kāi)啟自動(dòng)主汽門(mén)、高中壓調門(mén)、上下段隔板，稍開(kāi)防腐汽門(mén)，進(jìn)行流通部分的冷卻。
根據以上2、3及制定完善的表格，要求汽機運職員在進(jìn)行空氣強制冷卻過(guò)程中，必須嚴格控制冷卻速度�？偟睦鋮s均勻速度為6℃/小時(shí)，從3月23日10：50分，高壓內上缸溫度278℃，至3月24日13：00分高壓內上缸溫度降至157℃，冷卻時(shí)間為26小時(shí)，具體數據見(jiàn)表1。
在以往額定參數下停機后，汽輪機自然冷卻需要6-7天的時(shí)間，汽缸才能全部冷卻下來(lái)。這次采用了空氣強制冷卻汽輪機只用了3天半時(shí)間，為#1機小修提前3天開(kāi)工奠定了基礎。
4　結論
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(jìn)步機組利用率，被越來(lái)越多的火電廠(chǎng)所重視�？諝鈴娭评鋮s汽輪機在洛陽(yáng)雙源熱電有限責任公司#1機上的成功應用，證實(shí)了汽輪機快速冷卻的可行性。