2024年4月7日发(作者：)

汽轮机滑压启动的优化

目的：降低机组的热应力和缩短开机时间及提高在机组启动过程的热效率。

机组启动可以从以下三方面优化：

一：启动前的检查，根据设备、系统的投入条件，尽量让每一个操作的前提

条件同时达到，按顺序启动各辅机，节约厂用电。

1：主机的保护的校验，确保主机保护齐全及动作正常。

2：辅机及保护的校验，确保系统能正常投入运行（水位、油位正常，辅机运

行正常，系统管道无漏等）,为避免大型电动机的多次启动，电机线圈过热烧坏

电机,检验给泵、循泵等大泵组启动时，应断电机工作电源来检验控制回路及其

保护，如低电压、低水压、低油压等。

3：油系统的投入，检查系统应正常，并在启动前4小时投入盘车直轴。

4：凝结水系统的投入，使轴封加热器有冷却水，保证轴封系统能正常投入,

同时建立了保护水的水压。

5：抽真空和送轴封汽，使凝汽器建立真空。

6：启动循环水泵，投入循环水系统。

二：冲转和升速

1:冲转参数的选定

1) 冲转时主蒸汽压力选择应考虑便于维持参数的给定值,进入汽缸的蒸汽

流量能满足汽轮机顺利通过临界转速和带初负荷的需要。同时为了使汽缸各部件

的加热均匀，蒸汽冲转参数的压力应尽量选择低些，增大蒸汽的流量。

2)理想的冲转蒸汽温度，应能避免启动初期对金属部件的热冲击，同时以要

防止蒸汽过早进入湿蒸汽区而造成的凝结放热及末级叶片的水蚀。

3)由于汽缸壁很厚，湿蒸汽对汽缸壁进行凝结放热，传热非常大，会造成汽

缸壁内、处温差大而产生较大的热应力，同时凝结放水后，蒸汽发生了相变，变

成水积存在下缸内壁，使得汽缸上、下的传热方式的不同（凝结放热、热传导）

而造成汽缸上、下壁温差大，严重时会使汽缸发生变形。

4)高中压为合缸，还在注意控制主、再热蒸汽的温差，防止高中压缸的分缸

面的热应力过大。

2：各参数要符合机组冲转要求。（如：调速油压、润滑油压、真空、大轴偏

心、汽缸上下温差等）

3：冲转的方式：有单阀方式、顺序阀方式、中压缸启动方式。

冲转是汽轮机的金属从冷态变到热态，冲转的方式，最好采用单阀控制，机

组全周汽，使汽机各部件加热均匀，有利于减少部件热应力,单阀冲转方式产生

的热应力比顺序阀控制的要少，同时使调节级叶片工作在安全范围内，减少了在

顺序阀控制下，当#1调门全开而其他调门全关时，调节级动叶片前后压差最大

引起叶片过负荷，有利于增加机组的寿命。

4：升速和暖机

1）低速检查：当转子转速升到500转/分，应关闭进汽门，切断汽源，排除

汽流声，进行摩擦检查，倾听汽缸内部声音正常，无摩擦时重开进汽门，维持转

速500转/分。

2）中速暖机：汽轮机在冷态启动时，蒸汽与汽缸、转子的温差很大，为了

防止汽轮机各部件受热不均匀产生过大的热应力和热膨胀,在冲转升速过程应

有暖机时间,防止金属材料脆性破坏和避免过大热应力。汽轮机在冲转升速过

程，进入汽缸的蒸汽不断增多，金属部件温度不断升高，由于汽缸各部件较大，

汽轮机升速过快，会引起金属的热应力过大，严重还会引起热变形、膨胀不不

均和机组振动。升速过慢只是不必要地延长启动时间，增加机组的启动成本，

在冲转时间应监视机组金属温度变化情况，严格按照运行规程控制升速。

要注意检查汽轮机的金属温度、汽缸膨胀、相对胀差。中速暖机后，法兰

内外壁金属温度显著增加，法兰与螺栓温差也显著增加，这时须适应投入汽加

热装置，严格控制法兰内外壁温差、法兰与螺栓温差、左右两侧温差、汽缸上

下温差、汽缸与法兰温差等。汽缸左右两侧膨胀要均匀,汽缸膨胀主要是法兰温

度水平的反映,当法兰温度低时,限制汽缸的膨胀,汽缸膨胀数值出现间歇跳跃

式增加,侧汽缸的滑销系统有卡涩,应尽快处理。

由于汽轮机的汽缸和转子结构不同，蒸汽包围着转子，使得转子的受热面

积比汽缸大得多，转子受热温升比汽缸快很多，造成转子的膨胀远远大于汽缸，

各级轴向间隙发生变化，个别的间隙缩小很多或间隙消失，在冲转过程不加以

控制，汽轮机的相对膨胀差很容易超过定值并产生动静摩擦。汽缸上下温差大，

将会产生猫拱现象引起径向间隙消失，产生动静摩擦。

3）高速暖机：汽轮机冲转升速至高速时，是汽轮机金属加热速度最大的阶

段。这时汽轮机进汽量增大，热传递加强，金属的温差同时也增大，这时应在

2200~2400停留进行高速暖机，使汽缸的金属温度升高，降低热应力。

5：汽轮机冲转与升速要注意的问题

1）升速和过临界时，要特别注意轴承振动的变化，超过规定值时应立即打

闸停机，防止设备事故的扩大。

2）因在过临界转速时，为避免机组振动，应快速通过，因而转速的升速率

较大，蒸汽流量增加较大，易造成过大的热稍大应力和膨胀不均匀，故冲过临界

转速后，应在进行适当停留进行暖机，使各金属温度趋向一致。

3）大容量机组转子的临界转速偏低，当工作转速约等于最低阶临界转速的

两倍时，可能发生油膜振荡，所以润滑油温对转子运行稳定有很大影响，在冲过

程，转速慢慢上升，油温也会上升，应注意油温调整，维持在40~45度范围内运

行。

4）胀差在机组的调整系统许可下，通过调节阀门开度比（高、中压缸进汽

量）来控制高、中压缸入汽量，来调节汽缸的受热和膨胀。

5）低压加热器随机投入，增加冲转进汽量利于汽缸加热，同时及早投入回

热系统利于热量的回收，对夹层汽缸而言，随机投入低压加热器，有利夹层加热

和汽缸膨胀。

三：并网带负荷

1：在冲转时中压缸蒸汽参数低，放热小，在冲转时对中压缸加热不足，在并

网后机组带负荷，当负荷在30%时，中压调门全开，而高压缸在100%时调门才全

开，中压缸在带负荷的初期，进入汽缸的蒸汽量增加率比高压缸大得多，使中压

缸金属温度升温速度加快，温差增大，热应力增加，所以在低负荷进行暖机，使

压缸的金属温大约一致，降低热应力。

2：汽轮机在升负荷,实质上是增加汽轮机的进汽量,因此汽轮机各级压力和温

度都将随着负荷的增加而提高，通常汽轮机金属温度的升高速度与负荷的增加速

度成正比，因此，在升负荷过程中，控制金属温度温升率就归结为控制汽轮机的

升负荷速度。

3：升负荷过程中必须监督机组振动，若升负荷时引起振动，很大可能是机组

加热不均匀，或因轴向、径向间隙消失而引起动静部分摩擦，或热膨胀不均匀改

变机组中心而引起，应立即停止加负荷，使机在原负荷停留一段时间，当振动降

低后方可加负荷。

4：高压加热器及早投入，有利于汽缸加热和防止上、下缸温差过大，同时也

及早回收热量，提高机组在启动过程的效率。