2024年4月7日发(作者：)

ｌ６　甘肃电力技术　

汽轮机滑参数启动的优化调整　

王乃斌

（甘肃电力科学研究院

武茂松　

甘肃省兰州市　７３００５０）　

【摘要】　要介绍了汽轮机滑参数启动的特点及优化方式，通过滑参数启动实现了缩短开机时间，并且有　

效的提高了机组在启动过程的热效率。　

【关键词】　汽轮机滑参数启动优化　

１　前言　

汽轮机的启动方式按照新蒸汽的参数可以分为　

额定参数启动和滑参数启动。额定参数的启动过程　

中，从冲转直至汽轮机带到额定负荷，主汽门前的　

蒸汽参数（Ｐｏ、Ｔ０）都始终保持其额定值，由于这种　

启动方式启动时问长、经济性差、金属部件受热冲　

击力大、热应力大，所以大容量汽轮机都不采用这　

种启动方式；滑参数的启动过程中，主汽门前的蒸　

前４ｈ投入盘车直轴。　

（５）凝结水系统的投入，使轴封加热器有冷却　

水，确保轴封系统能正常投入，同时建立保护永的　

水压。控制好轴封蒸汽的温度和压力，调整好各轴　

封分门的开度，不让转子先胀出来。　

（６）注意监视低压缸温度，必要时调整喉部喷　

水。　

（７）启动真空泵抽真空和送轴封供汽，使凝汽　

器建立真空。　

汽参数（Ｐ０、Ｔｏ）随机组转速或负荷的变化而滑升，　

在启动过程中汽轮机可以充分利用锅炉启动过程中　

（８）启动循环水泵，投入循环水系统。　

２．１冲转和升速　

产生的蒸汽进行能量交换，热量和汽水损失较小，　

经济效果好并且汽缸和转子受热均匀，热冲击力小，　

可以在保证安全的前提下加快启动速度缩短开机时　

２．１．１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，进入汽缸的蒸汽流量能够满足汽轮机顺　

利通过临界转速和带初负荷的需要。同时为了使汽　

间，所以被目前国内外大容量机组广泛采用。因此，　

优化汽轮机滑参数启动可以有效的降低机组的热应　

力、缩短开机时间及提高机组在启动过程中的热效　

缸各部件的加热均匀，可适当的调整真空，提高蒸　

汽温度降低冲转参数的压力，增大蒸汽的流量。　

率，以达到节能降耗的目的。　

（２）理想的冲转蒸汽温度，能够有效的避免机　

组启动初期对金属部件的热冲击，同时也要防止蒸　

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。　

２机组滑参数启动的优化方式　

（１）启动前仔细检查设备、系统的投入条件，　

尽量使每一个操作的前提条件同时达到，按顺序启　

动各辅机，节约厂用电量。　

（２）主机保护的校验，确保主机保护齐全及动　

作正常。　

（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、外温差大　

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　

由于传热方式的不同（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，要注意控制主、再热蒸汽　

（３）辅机及保护的校验，确保系统能正常投入　

运行。　

（４）油系统的投入，确保系统正常，并在启动　

汽轮机滑参数启动的优化调整　

的温差，防止高中压缸的分缸面由于主、再热蒸汽　

的温差过大而产生较大热应力的现象。　

（５）各个参数（如：调速油压、润滑油压、真　

空、大轴偏心、汽缸上下温差等）要符合机组冲转　

要求。　

１７　

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，所以在冲转过程啊要加以控制，避　

（６）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转变到热态的过　

免汽轮机的相对膨胀差超过给定值产生的动静摩　

擦。　

２．２．３高速暖机　

程。冲转的方式，最好采用单阀控制，机组全周进　

汽使汽轮机各部件加热均匀，有利于减少金属部件　

的热应力，单阀冲转方式产生的热应力比顺序阀控　

制的要小，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号调门全开而其他调　

门全关时，调节级动叶片前后压差较大引起叶片过　

负荷，有利于增加机组的寿命。　

２．２升速和暖机　

２．２．１低速检查　

当转子转速升到５００　ｒ／ｒａｉｎ，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　

部声音是否正常，无摩擦时重开进汽门，维持转速　

５００　ｒ／ｍｉｎ。　

２．２．２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等现象。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，在冲转时间应严密监视机组金属温度变化情　

况，严格按照机组运行规程控制升速。　

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，说明汽缸的　

滑销系统有卡涩，应尽快处理。　

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，一般应在２２００￣４００　

停留进行高速暖机，使汽缸的金属温度升高，降低　

热应力。　

２．３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２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，一般维持在４０￣４５＂Ｃ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。　

２．４并网带负荷　

（　）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　

１８　汽轮机滑参数启动的优化调整　

热应力。　

高机组在启动过程的效率。　

（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　

３结论　

增加而提高，通常汽轮机金属温度的升高速度与负　通过对机组滑参数方式启动的优化，可以有效　

荷的增加速度成正比，因此，在升负荷过程中，控　

的提高机组在启动过程中的热效率，缩短开机时间，　

制金属温度温升率就归结为控制汽轮机的升负荷　降低启动成本，达到节能降耗的目的，为企业创造　

率。　

较好的经济效益，具有一定的推广应用价值。　

（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　

参考文献　

轴向、径向间隙消失而引起动静部分摩擦，或热膨　

１剪天聪．汽轮机原理．华中工学院，１９８５．　

胀不均匀改变机组中心而引起，应立即停止加负荷，　

２中国华东电力集团公司科学技术委员会．６００ＭＷ火电机组　

使机组在原负荷停留一段时间，当振动降低后方可　

运行技术丛书．中国电力出版社，２０００．　

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　

收稿日期：２ｏ１０—１卜ｌ８　

（上接第８页）　

Ｕ＝±１　１ＯｋＶ、ｔ＝７０ｓ的波形参数　

０．１～２　ｓ时，可以得到符合标准的雷电截波波形。　

表２　

Ｕ．＝－５５ｋＶ、Ｕ　＿＋１　１　５ｋＶ的截波特性　

表４　

次　

极性　

峰值　波头　截断　延时　

数　

（ｋＶ）　时间　时间　设置　

１　

８８９．７４　１．３４　３．４０　０．１　

—

５５ｋＶ　２　８９２．２９　１．３３　

３．２１　Ｏ．１　

３　

８８９．２８　１．３４　４．３Ｏ　１．１　

４　８８８．５１　１．３３　

５．２６　２．１　

＋ｌ１５ｋｖ　５　１８５６．０４　１．３Ｏ　３．６７　０．１　

６　

１８５８．８６　１．３４　３．４９　０．１　

７　

１８５５．５４　１．３４　

５．２９　２．１　

ｕ＝±１５０ｋＶ、充电时间ｔ＝９０ｓ的波形参数　

表３　

５结论　

本文结合高压试验大厅３６００ｋＶ冲击电压发生器　

改造实践，叙述了冲击电压发生器的结构和组成原　

理，给出了相关的理论。计算了冲击电压发生器空　

载运行状态下的各项参数，得到了相应的波头和波　

４．２雷电截波　

尾电阻参数，通过多次雷电全波和截波的操作实践，　

根据ＧＢ／Ｔ１６９２７．１－１９９７的规定：标准雷电截波　

验证了文中提出观点的正确性。　

截断时间Ｔｃ＝２～６１Ｊ　Ｓ，过零系数Ｏｚ牛０．３，为了检　

验雷电冲击发生器对截波的响应特性，采用单级充　

参考文献　

电电压分别为Ｕ＝－－５５ｋＶ和Ｕ＝＋１１５ｋＶ进行试验，　

１胡启凡．变压器试验技术．北京：中国电力出版社，２００９．　

波形参数仍然选择与雷电全波相同，试验结果如表　

２王建生，殷宝廉．冲击电压发生器同步特性的改善措施．高　

４。相应的波形图（略）。　

电压技术，２００２，１．　

由表４及波形匿（略）可知，冲击发生器空载　

情况下，采用Ｒ　＝３０Ｆ￣、Ｒｔ＝７３Ｆ￣，截波延时设置为　

收稿日期：２０１０－１１－２０