谈汽机提前挂闸对机组启动的影响
三值 汪永泽
在开机过程中，汽机挂闸是个分界线，代表控制油压的建立及机组由盘车转为运行的开始，就是把安全油压建立起来，调速系统里面有可以用来开启主汽阀、使危急保护等设备处于工作状态的油压。冲转前要求主汽过热度50-80℃,再热器一般80-100℃,主要是考虑汽轮机需要加热,管道需要预热,防止湿度过大,汽中带水,危害机组安全运行,过热度过高也不行,冲转时锅炉侧气温高,而缸温比较低,容易产生热冲击,且胀差不容易控制,太高也不利于机组暖机.一般要求同压力下50-100度的过热就可以.接下来再分析暖机的目的：使汽轮机各部分金属温度得到充分的预热，减少汽缸法兰内外壁温差，转子表面和中心的温差，从而减少金属内部应力，使汽缸、法兰及转子均匀膨胀，高压差胀值在安全范围内变化，保证汽轮机内部的动静间隙不致消失而发生摩擦，同时使带负荷的速度相应加快，缩短带负荷所需要的时间，达到节约能源的目的。
（1） 使汽缸和转子受热均匀，胀差在正常范围内，防止发生动静部分受热膨胀不均匀，导致动静部分摩擦。
（2） 将蒸气参数稳定在某一水平，减小温度的变化，降低汽缸内外壁温差。
（3） 使汽轮机转子受热均匀，整体温度水平高于转子的脆性转变温度，防止转子发生脆性断裂。 汽机启动初期不希望加热太快，太快热应力大。所以选择的是低压微过热蒸汽，经过调门的节流后，过热度会降低一些，符合要求。
汽机启动过程实质上是对各金属部件一个合理的加热过程。低速暖机的目的是使汽轮机各部件温升均匀，避免产生大的热应力，排除汽缸内的凝结水，防止发生水冲击，并在这期间全面检查汽轮机。中速和高速暖机的目的是使机组各部分热应力、热变形、转子与汽缸的差胀以及转动部分的振动均维持在允许的范围内，尽快地把机组的金属温度均匀地升至额定负荷下的工作温度。总之暖机的目的是防止金属材料脆性破坏和避免过大的热应力。升速的依据是以温度变化比较剧烈的调节级汽室下汽缸内壁温度（或上、下汽缸的平均温度）作为监视的指标，我厂中速暖机结束的标志就是TE017达到190℃。
5月9日0－8点班＃4机组启动迎早峰,机组冷态启动。启动前绝大部分辅机均处于停止状态，启动前的准备工作比较繁杂，且汽轮机冲转时，汽缸金属温度较低，大都在75－95℃，启动过程中零件金属的温升量较大。受热应力的限制，升速速度和升负荷速度较慢，适当安排暖机。汽轮机冲转时，进汽温度应比汽缸金属温度高50℃左右，且其过热度大于50℃；在启动过程中蒸汽参数逐渐达到额定值。
此次启动过程中，我们由于已经知道预定的并网时间（03：00左右），所以在01；20左右，主汽温357℃2.66MPa再热汽338℃1.6Mpa时就提前挂闸，后来在满足冲转条件后再冲转，在冲转转速达到1000 r/min时，TE017已达到190℃，允许继续升速，所以这次冲转整体比往常缩短了近20分钟，6支油枪接近10T/H的流量，就可以节省3T的燃油，效益较为可观。
这样的操作过程与一般的开机过程的不同点就在于开始暖机的时机，一般开机操作卡的做法是各项参数具备冲转条件后再挂闸，待冲转至1000 r/min时暖机，等待TE017达到190℃，这次我们在主再热汽温度满足过热度和大于主汽门阀壳温度50℃的要求时，预先知晓大概的并网时间，提前挂闸，提前对高压缸进行预暖，节省了时间，这对于节油和延长机组的使用寿命都是有好处的。
这样做也有一定的风险，因为汽轮机起动升速过程中，要在中速稳定转速暖机的原因还有一条：中速暖机后，在向高速暖机过渡时，通过机组的临界转速，这时蒸汽量会增加较多，汽轮机金属部件温升率大，容易产生较大的温差。若中速暖机不充分，金属部件的温升率可能超过允许值，甚至引起胀差偏大，动静部分发生摩擦而使机组发生振动，因此一般在越临界转速前区都要定速暖机。
再来谈谈这样做对整个汽轮机组运行寿命的影响：为了更好地使用汽轮机，必须对汽轮机的寿命进行有计划的管理，汽轮机的寿命管理包括两个方面的内容：
(1)对汽轮机在总的运行年限内的使用寿命情况作出明确的切合实际的规划，也就是确定汽轮机的寿命分配方案，事先给定汽轮机在整个运行年限内的起动类型、启停次数、工况变化以及甩负荷次数等。 (2)根据寿命分配方案，制定出汽轮机启停的最佳起动及变工况运行方案，保证在寿命损耗不超限的前提下，汽轮机起动最迅速，经济性最好。具体措施比如在启动中预防汽轮机转子脆性损伤 (1)启动时应根据汽缸金属温度水平合理选择冲转参数和轴封供汽温度，严格控制金属的温升率。
(2)可以采用中压缸启动方式，以改善汽轮机的启动条件。 (3)汽轮机冷态启动时，有条件的可在盘车状态下进行转子预热，变冷态启动为热态启动。
综上所述，在预知大概的并网时间的条件下，我们可以在一些必要条件满足的情况下提前挂闸，延长暖机时间，节省冲转时间，也就节省了机组启动用油，对延长汽轮机的使用寿命也有一定的好处。作为一种新方法，我们还要继续的观察、分析与完善它，为机组的经济性启动出一份力。
08.05.20
