为什么一般规定汽轮机启动24小时后进行单/顺序阀切换
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先了解一下单阀、顺序阀(为何规定新投产汽轮机半年内要保持单阀运行?)
1、单阀控制调节为全周供汽方式:所有高压调门开启方式相同,各阀开度一样,好比一具调阀控制一样,故叫单阀控制,使调节级汽室内温度分布比较均匀,在负荷变化时,汽缸和转子温差变化小,因而使机组能承受较大的负荷变化率,汽机热效率低,调节阀门的节流损失大。(运行中润滑油是怎样将汽轮机转子托起来的?)
单阀方式下,蒸汽通过高压调节阀和喷嘴室,在360°全周进入调节级动叶,调节级叶片加热均匀,有效地改善了调节级叶片的应力分配,使机组可以较快改变负荷;但由于所有调节阀均部分开启,节流损失较大。
高参数、大容量机组在启动初期为使进汽部分的温度分布均匀,在负荷突变时不致引起过大的热应力和热变形,也经常使用节流配汽方式。
2、顺序阀调节称为部分进汽方式:调节按预先给定的顺序,依次开启,各调门累加流量呈线性变化,热效率高,调节级蒸汽室内温度分布不均匀,转子和汽缸之间的温差较大,使机组能承受的负荷变化较小。
顺序阀方式是让调节阀按照预先设定的次序逐个开启和关闭,在一个调节阀完全开启之前,另外的调节阀保持关闭状态,蒸汽以部分进汽的形式通过调节阀和喷嘴室,节流损失大大减小,机组运行的热经济性得以明显改善,但同时对叶片存在产生冲击,容易形成部分应力区,机组负荷改变速度受到限制。
采用喷嘴配汽方式时,在第一只调节阀刚刚全开时调节级的压力比为最小,调节级的理想焓降为最大,此时,通过第一组喷嘴的蒸汽流量也达到最大值,故第一组喷嘴蒸汽流量和焓降的乘积也达到最大值,工作在其后的动叶片所承受的应力也达到最大值。可见,调节级的危险工况并不是在最大工况下,而是在第一只调节阀刚刚全开时。
启机时采用単阀,即全周进汽,尤其是冷态情况下,暖机效果好;在并网尤其是带高负荷情况下,采用顺序阀,可以减少节流损失,提高经济性。(机组启动时加热器什么时候投?冲转后?还是并网带到一定负荷后?)
因此,冷态启动或低参数下变负荷运行期间,采用单阀方式能够加快机组的热膨胀,减小热应力,延长机组寿命;额定参数下变负荷运行时,机组的热经济性是电厂运行水平的考核目标,采用顺序阀方式能有效地减小节流损失,提高汽机热效率。
一般厂家规定机组启动24小时后,才进行单阀顺序阀切换工作,主要是考虑汽轮机本体及及其阀体得到充分升降温一个周期,通过充分暖机和降负荷的收缩考验,确保能自由进行膨胀和收缩正常,这样进行单阀顺序阀切换对机组和适应性更好,在单阀顺序阀进汽方式改变后不会造成机组振动等问题,往往为了时间更充分,一般规定为24h,这些在厂家说明书中都会有明确要求。