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[摘 要]针对CC50型汽轮机组冷态额定参数启动时、中速暖机或定速并网后经常出现下缸温升快于上缸，造成上下缸温差大、大于设计值被迫停机、延误启动时间等问题，经过综合分析，认为1段抽汽口鼓风作用、低压加热器随机启动、下缸测点接近1段抽汽口等是造成上下缸温差异常的主要原因。在机组反复启动的实践中，采用了延长机组低速暖机时间、配合机组真空控制的办法，优化运行操作，有效地解决了冷态启动时上下缸温差大的问题。
[关键词]汽轮机 冷态启动 汽缸 温差
中图分类号：TE355 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）25-0027-01
1. 设备概况
某石化公司热电部装有2台上海汽轮机厂生产的CC50—8.83/4.12/1.27单缸、冲动抽汽凝汽式供热机组。机组共有7段抽汽，其中1、3段为可调整抽汽，提供4.12 MPa、1.27 MPa 供热抽汽；2、4段供2台高加；5、6、7段抽汽供3台低加。该汽轮机共有通流级数14级，蒸汽在主汽门后分两路，进入布置在汽缸两侧的调节汽阀壳的中间腔室。调节汽阀为单支点杠杆提升式，共有4只阀门。
2. 问题的提出
某石化公司热电部是为该石化公司提供电力和蒸汽动力的自备电厂，采用母管制运行，决定了机组启动方式为额定参数启动。2 台 CC50 机组，自1998 年试运投产以来，在机组中速暖机或定速并机时，经常出现下缸温升快于上缸，最终由于上下缸温差超过 50 ℃而被迫停机。经过 4～6 h 盘车冷却，待上下缸温差小于 40 ℃后重新暖机冲转，不但延误了并机时间，而且增加了能耗，降低了机组的经济性。汽轮机上下缸温差是机组启动过程中控制的重要指标之一，如果控制不好，温升快的一侧变形大于另一侧，使汽缸向上或向下拱起，汽缸结合面相对运动，破坏结合面的严密性，发生漏汽，严重时会造成汽缸径向间隙减少甚至消失，造成动静摩擦，引起机组振动增大，甚至发生严重的设备损坏事故。因此，解决该机组冷态启动时上下缸温差大的问题，不但是机组经济性的要求，更是机组安全性的要求。
3.原因分析
该厂在机组冷态启动时，采用全开自动主汽门和调节汽阀的圆周进汽方式，通过旁路汽门进行暖机冲转，3台低加随机启动。机组在500r/min、1200 r/min 低速暖机时，上下缸温差能够控制在15℃以内；进入2200r/min中速暖机后，下缸温升明显快于上缸温升，最终由于温差大于50℃，而被迫停机。停机后如果温差在42～50℃内再次启动，经常会出现机组未定速就出现上下缸温差大于50℃的情况，不得不停机。只有上下缸温差降到42℃以下后暖机冲转，才能保证顺利并列。带上负荷后，上缸温升加快，下缸温升趋缓，逐步达到上下缸温差在100C内的稳定状态。通过大量的实践，原因分析如下：
汽轮机下缸温度测点在1段（4.12MPa）抽汽口附近，在缸温相同的情况下，低速暖机上下缸温差变化明显低于中速暖机上下缸温差变化。由于在机组低速、中速冲转过程中，进汽量较小，而抽汽曰曰径较大，在抽汽曰形成鼓风，局部温度升高，转速越高鼓风作用越明显，从而造成机组中速暖机或定速后上下缸温差偏大。
机组低加启动方式采用的是随机启动方式，3台低加的抽汽进汽曰分别位下汽缸相应转子的8级、12级和14级之后。在机组启动过程中，各抽汽口起到很大的疏水以及导流作用，加速了下汽缸的传热，这是机组下汽缸温升快于上缸的重要原因。
机组在启动过程中，真空维持较高，延长了机组暖机时间，对控制上下缸温差也有一定的影响。
4 .解决办法
通过多次实践，摸索出机组启动过程中上下缸温升变化的特点，经过优化运行操作，总结出了机组启动过程中延长低速暖机时间配合真空控制的操作方法。根据厂家原设计编制的运行规程，其升速与暖机控制值见表1所示。
按照上表控制升速与暖机，在2200～3000r/min中速、高速暖机时，上下缸温差很难控制，经常发生下缸温度超过上缸温度50℃以上，出现被迫停机重新启机的问题。通过多次实践，将升速与暖机控制过程进行改进，延长了1000r/min的暖机时间，并对启机过程真空值进行控制，取得了非常好的效果，见表2所示。
（1）与运行规程相比，将暖机时间重点放在1000r/min。
（2）注意控制好转速和真空值，以保证上下缸温升。
（3） 升速与暖机时间合计为 170 min。
（4）机组在1000 r/min 和 2 300 r/min 暖机时，必须控制真空值在- 50～- 55 kPa。
（5）机组中速暖机结束准备定速前，必须保持真空值小于- 80kPa，方可提速。通过对比，可以看到，按照改进后的启机操作方法能够确保机组启动一次成功，很好地解决了CC50—8.83/4.12/1.27 汽轮机在启动过程由于上下缸温差大造成的延误启机问题。改进操作前后机组启动缸温变曲线见图2、图3所示。
5. 结束语
在机组启动过程中一般是上缸温度高于下缸温度，而像CC50—8.83/4.12/1.27 汽轮机在启动过程中出现的下缸温升明显大于上缸温升，并造成机组被迫停机，延误机组启动的问题，并不多见。由于设计原因，不同机组有不同的特点，通过优化运行操作，采取延长低速暖机时间配合真空操作，解决了机组冷态启动时上下缸温升超标问题，取得了良好的效果。虽然改进后机组启动时间比厂家原设计延长了45 min，但是比起机组超温停机4～6 h后再次启动，与机组的经济性和并网的社会效应相比，改进后的效益更加明显。
参考文献
[1]熊大健，邹光球.600MW机组冷态起动汽轮机高压内缸温差及振动偏大原因分析[J].热力发电，2008（） ：48-49.
[2]仝有锋.汽轮机上下缸温差大的分析研究与解决措施[J].科技传播，2013（13）：78-79.
[关键词]汽轮机 冷态启动 汽缸 温差
中图分类号：TE355 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）25-0027-01
1. 设备概况
某石化公司热电部装有2台上海汽轮机厂生产的CC50—8.83/4.12/1.27单缸、冲动抽汽凝汽式供热机组。机组共有7段抽汽，其中1、3段为可调整抽汽，提供4.12 MPa、1.27 MPa 供热抽汽；2、4段供2台高加；5、6、7段抽汽供3台低加。该汽轮机共有通流级数14级，蒸汽在主汽门后分两路，进入布置在汽缸两侧的调节汽阀壳的中间腔室。调节汽阀为单支点杠杆提升式，共有4只阀门。
2. 问题的提出
某石化公司热电部是为该石化公司提供电力和蒸汽动力的自备电厂，采用母管制运行，决定了机组启动方式为额定参数启动。2 台 CC50 机组，自1998 年试运投产以来，在机组中速暖机或定速并机时，经常出现下缸温升快于上缸，最终由于上下缸温差超过 50 ℃而被迫停机。经过 4～6 h 盘车冷却，待上下缸温差小于 40 ℃后重新暖机冲转，不但延误了并机时间，而且增加了能耗，降低了机组的经济性。汽轮机上下缸温差是机组启动过程中控制的重要指标之一，如果控制不好，温升快的一侧变形大于另一侧，使汽缸向上或向下拱起，汽缸结合面相对运动，破坏结合面的严密性，发生漏汽，严重时会造成汽缸径向间隙减少甚至消失，造成动静摩擦，引起机组振动增大，甚至发生严重的设备损坏事故。因此，解决该机组冷态启动时上下缸温差大的问题，不但是机组经济性的要求，更是机组安全性的要求。
3.原因分析
该厂在机组冷态启动时，采用全开自动主汽门和调节汽阀的圆周进汽方式，通过旁路汽门进行暖机冲转，3台低加随机启动。机组在500r/min、1200 r/min 低速暖机时，上下缸温差能够控制在15℃以内；进入2200r/min中速暖机后，下缸温升明显快于上缸温升，最终由于温差大于50℃，而被迫停机。停机后如果温差在42～50℃内再次启动，经常会出现机组未定速就出现上下缸温差大于50℃的情况，不得不停机。只有上下缸温差降到42℃以下后暖机冲转，才能保证顺利并列。带上负荷后，上缸温升加快，下缸温升趋缓，逐步达到上下缸温差在100C内的稳定状态。通过大量的实践，原因分析如下：
汽轮机下缸温度测点在1段（4.12MPa）抽汽口附近，在缸温相同的情况下，低速暖机上下缸温差变化明显低于中速暖机上下缸温差变化。由于在机组低速、中速冲转过程中，进汽量较小，而抽汽曰曰径较大，在抽汽曰形成鼓风，局部温度升高，转速越高鼓风作用越明显，从而造成机组中速暖机或定速后上下缸温差偏大。
机组低加启动方式采用的是随机启动方式，3台低加的抽汽进汽曰分别位下汽缸相应转子的8级、12级和14级之后。在机组启动过程中，各抽汽口起到很大的疏水以及导流作用，加速了下汽缸的传热，这是机组下汽缸温升快于上缸的重要原因。
机组在启动过程中，真空维持较高，延长了机组暖机时间，对控制上下缸温差也有一定的影响。
4 .解决办法
通过多次实践，摸索出机组启动过程中上下缸温升变化的特点，经过优化运行操作，总结出了机组启动过程中延长低速暖机时间配合真空控制的操作方法。根据厂家原设计编制的运行规程，其升速与暖机控制值见表1所示。
按照上表控制升速与暖机，在2200～3000r/min中速、高速暖机时，上下缸温差很难控制，经常发生下缸温度超过上缸温度50℃以上，出现被迫停机重新启机的问题。通过多次实践，将升速与暖机控制过程进行改进，延长了1000r/min的暖机时间，并对启机过程真空值进行控制，取得了非常好的效果，见表2所示。
（1）与运行规程相比，将暖机时间重点放在1000r/min。
（2）注意控制好转速和真空值，以保证上下缸温升。
（3） 升速与暖机时间合计为 170 min。
（4）机组在1000 r/min 和 2 300 r/min 暖机时，必须控制真空值在- 50～- 55 kPa。
（5）机组中速暖机结束准备定速前，必须保持真空值小于- 80kPa，方可提速。通过对比，可以看到，按照改进后的启机操作方法能够确保机组启动一次成功，很好地解决了CC50—8.83/4.12/1.27 汽轮机在启动过程由于上下缸温差大造成的延误启机问题。改进操作前后机组启动缸温变曲线见图2、图3所示。
5. 结束语
在机组启动过程中一般是上缸温度高于下缸温度，而像CC50—8.83/4.12/1.27 汽轮机在启动过程中出现的下缸温升明显大于上缸温升，并造成机组被迫停机，延误机组启动的问题，并不多见。由于设计原因，不同机组有不同的特点，通过优化运行操作，采取延长低速暖机时间配合真空操作，解决了机组冷态启动时上下缸温升超标问题，取得了良好的效果。虽然改进后机组启动时间比厂家原设计延长了45 min，但是比起机组超温停机4～6 h后再次启动，与机组的经济性和并网的社会效应相比，改进后的效益更加明显。
参考文献
[1]熊大健，邹光球.600MW机组冷态起动汽轮机高压内缸温差及振动偏大原因分析[J].热力发电，2008（） ：48-49.
[2]仝有锋.汽轮机上下缸温差大的分析研究与解决措施[J].科技传播，2013（13）：78-79.