[摘 要]电力行业作为经济发展的先行行业，一直处于很重要的位置。随着经济的多元化迅猛发展，电力行业在促进经济发展的同时，本身的技术水平也在大幅度提高。随着一些新的技术在电力生产过程中的应用，发电成本逐步降低，生产效率逐步提高，其中汽轮机快速冷却技术的应用和发展就是一个很大的亮点。汽轮机快冷技术因其能有效、快捷地冷却汽缸，缩短检修工期，提高机组利用率，显著的节能效果，因而被越来越多的火电厂所重视。因此，在保证机组安全情况下，加速汽轮机停机后的冷却，缩短停机后的冷却时间，缩短检修工期，增加机组的有效利用时间，采用汽轮机快冷技术是最安全、最有效的技术之一。
　　[关键词]热电厂；轮机快冷技术；火电机组；利用率
　　中图分类号：TU563 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）37-0176-01
　　火电机组在大、小修停机后，尤其是突发汽轮机通流部分故障、主油泵故障、发电机密封瓦、发电机定子、转子等紧急停机故障后，急需尽快停止盘车运行进行检修。由于汽缸温度较高，而且目前汽轮机保温材料普遍采用优质材料，其保温性能，安全性能都得到了很大改善，但是却大大增加了汽轮机检修的等待时间。机组停机后，按规程要求，当汽轮机第一级金属温度达150°C时方可停盘车及润滑油进行机组的检修工作。由于机组停机后单纯依靠自然冷却到停盘车检修温度一般需要的时间很长，这就直接影响检修工期的充分利用，使得机组检修工期延长，机组可用系数降低。
　　1 汽轮机快冷原理及分类
　　汽轮机停机后快速冷却技术即汽轮机停机以后，在保证汽缸降温速度、各项温差等安全指标符合要求，保证汽轮机设备安全的前提下，除汽缸的自然散热外，主要依靠人为的方法，选择合适的低温冷却介质，利用加热装置将低温冷却介质加热到接近汽轮机金属温度，然后引入汽轮机通流部分对汽轮机金属进行冷却。在动态冷却过程中，始终保持一定的温度差以达到冷却汽轮机金属部件而又不造成热冲击损坏的目的，采用的强迫冷却可以使其冷却速度大为提高。
　　2 种快冷法及应用效果实例
　　2.1 空气介质快冷法
　　空气介质快冷法就是利用空气作为冷却介质对汽轮机金属部件进行冷却。由于空气比热小，强制对流放热系数比过热蒸汽小得多，而且没有相变换热，用空气冷却停机后的汽轮机比较安全。空气介质快冷法按照介质流动的动力可分为正压强迫流动法和真空吸入空气法。所谓正压法指的是利用厂用空压机提供的压缩空气作为冷却介质，最终压缩空气排向大气。整個冷却过程中，压缩空气的流动动力来自于压缩空气入口压力和大气压力之间的压差。正压强速冷却应严格控制冷却速度，冷却系统及操作力求简单，防止产生过大的温差、胀差及变形。
　　2.1采用蒸汽快冷后汽轮机内的湿度提高，增加了停机腐蚀。
　　2.2 采用低压低温蒸汽来冷却汽缸
　　蒸汽的比热大，放热系数也大，在不同的冷却阶段很难调整，调整不当极易造成汽缸局部温降大，介质凝水，局部过冷，使汽缸产生应力，对机组寿命产生不利影响。鉴于这些不足之处，加上蒸汽快速冷却法需要机炉设备部分启动来进行配合，操作复杂，成本增大，因此该方法在发电厂的应用不是十分广泛，在快冷技术领域里没有明显优势。
　　3 快冷装置投入的条件及注意事项
　　汽轮机快速冷却技术虽然对缩短检修工期，提高机组可利用时间有着无可比拟的优势，但是快冷技术单从安全性上来讲，毕竟不如自然冷却安全系数高。另外，快冷技术本身也存在一些可能因为控制不好对汽轮机造成热冲击或受冷聚变的可能性，因此，快冷技术在应用上必须小心谨慎。
　　3.1 快冷装置投入的条件
　　综合各厂快冷装置使用情况，快冷装置（以空气介质快冷为主）投入应至少具备以下条件：（1）汽轮机采用滑参数停机，尽量降低金属温度。建议在机组停机（即使是故障停机）后调节级金属温度降到350°C以下时方可投入快冷。（2）盘车连续运行正常，向汽缸送冷却介质前，盘车应连续运行2h。（3）汽缸各金属温度测点正常，机组上、下缸温差、高压缸胀差符合要求。（4）快冷装置充分暖管疏水后，联系热控人员强制关闭进汽管道、抽汽管道上以及高、中压缸本体所有疏水门。（5）压缩空气系统压力正常，无水油等杂质，电加热器温度自动控制精确，仪表指示准确，电加热电源正常。（6）打开高压缸上的对空排气门以及低压缸人孔门，设置好安全警戒标志。
　　3.2 快冷装置运行时的注意事项
　　（1）快冷装置运行期间主要参数监控指标有（以国产600MW机组为例）：
　　①高压缸第一级金属温度降速率小于10Ch；②中压缸持环温度降速率小于10°Ch；③高、中压缸上、下缸温差小于42°C；④高压差胀指示-3.7～+5.7mm；⑤低压差胀指示大于-3.7～+22mm；⑥低压缸排汽温度小于78°C；⑦转子偏心小于0.076mm；⑧盘车电流小于36A；⑨润滑油压0.12（+0.005-0.005）MPa；⑩高压转子热应力DEH无报警；（2）其他注意事项：①快冷投用必须有专人负责。按时抄表，并分析数据变化趋势采取相应措施，严格控制各参数不超标；②快冷投用期间，应保证盘车连续运行。并监视润滑油、顶轴油系统、盘车装置、低压缸喷水系统、循环水系统，确保其正常运行，以上任一系统退出运行，应马上停止汽轮机强冷，直到系统恢复运行后继续进行；③在冷却过程中，严格按规定的下降速率控制进气量及强冷装置出口气温，加强监视，随时调整，控制各项参数在许可范围之内，确保机组安全；④在强冷过程中，必须保证汽轮机本体应严格可靠隔离，各疏水门要关严，防止冷水冷气倒入汽缸，引起汽缸局部过热过冷；⑤在强冷过程中，同时加强对厂用压缩空气系统工况监视，防止发生加热器干烧着火事故；⑥冷却过程中，如发生汽轮机负差胀有增大趋势，可采用增加内外缸夹层进气量，适当减少内缸进气量的方法进行调整；⑦冷却过程中，如高、中压缸缸温下降速率偏差较大时，可用各分路门调整控制。
　　4 结束语
　　汽轮机快冷技术在经济效益上的优势主要体现以下两点：（1）极大地缩短了汽轮机冷却的时间，提前了检修开工时间，缩短了检修工期，使发电机组提前并网发电，提高利用率；（2）缩短了机组滑参数停机的过程，节约了大量的能源。通过多年的实践及理论分析证明，快冷技术在安全上也是绝对有保证的。汽轮机快速冷却技术作为一项节能效果明显，低投入高产出的技术，其发展优势和潜力都是不言而喻的。综合汽轮机快冷技术的应用情况，提出以下两点建议：（1）各发电企业加大对快冷技术的应用并重视其低成本高收益的优点。对于已经应用的快冷技术的企业，应该在技术优化、工艺改造、操作方法上进一步研究，比如实现快冷装置的DCS远程控制等。（2）从理论上探究快冷技术逆向应用的可能性，即在机组冷态启动时，利用快冷装置的原理和设备，对汽轮机金属部件加热，加快金属温度场和应力的均匀化速度，实现其“快热”功能。