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摘 要：本文主要分析了配UP型直流锅炉的300MW级汽轮机启动过程中对差胀的影响与控制要求，提高了机组启动时的安全性与经济性，对于其它汽轮机具有一定的参考价值。
关键词：汽轮机 启动 差胀 控制 影响
中图分类号：TK269
1、引言
近两年内，黄埔电厂#5、6机组进行了通流面积改造，汽轮机已由N300-165/535/535型改为N320-16.18/535/535型，锅炉仍然是SG-1025/16.7-M313型号亚临界压力中间再热露天布置燃煤UP型直流锅炉。
2、汽轮机差胀影响因素分析
差胀是指汽轮机某一截面汽缸与转子轴向相对位置的改变量，通俗地讲，就是汽轮机汽缸与转子的相对膨胀。汽轮机的热状态改变时，汽缸与转子沿轴向均会发生变形，其取决于两者的质量和与蒸汽接触的表面积之比，即质面比。由于，转子的质面比相对较小，转子的膨胀与收缩的控制显得更为重要。因此，汽轮机启动过程中，在监控好其它影响差胀的基础上，我们重点监控影响差胀的因素是汽轮机暖机、蒸汽参数的影响与控制。
3、汽轮机启动过程中暖机时间安排、蒸汽参数对差胀的影响与控制
1）汽轮机冲转过程
汽轮机通流面积改造前，汽轮机冷态冲转过程中必须暖机，特别是中速暖机，主要达到以下条件才能继续升速：
（1）高压缸调节级处、中压缸第一级处内缸内下壁温度在250℃以上；
（2）汽缸已开始胀出，中压缸4～5mm，高压缸8～12mm。
再由下面图1可以看出，冷态启动中速暖机时间长达2小时多，冲转总耗时2小时40分钟多。由于高、中压转子采用有中心孔整锻转子及汽缸采用宽厚埋入式法兰，汽缸能否顺利胀出成为差胀控制的关键。由于汽缸与转子质面比不同，转子的膨胀相对较快，有效地控制蒸汽参数和进行恰当暖机，满足汽缸与转子的温度近似同步上升，才能将差胀控制在合理范围。为了缩短启动时间，高、中压缸温度低于150℃时，汽轮机冲转前，一般对汽缸先进行预热。
汽轮机通流面积改造后，高、中压转子采用无中心孔整锻转子及汽缸采用高窄通孔法兰，冷态启动时从寿命损耗角度来考虑，不需要中速暖机。汽轮机冲转总耗时21分钟。相对于通流面积改造前，汽轮机汽缸与转子质面比变小了，合适的冲转参数有利于冲转过程中机组振动和差胀的控制。
2）机组并网后带负荷过程
UP型直流锅炉启动过程中，关键阶段主要有渡膨胀、切除分离器（简称切分）和升温升压加负荷。
（1）冷态启动时，锅炉渡膨胀在并网初带负荷后进行，此时，主要是维持汽温、汽压和机组负荷稳定，以满足差胀控制的要求。膨胀结束后，机组带40～50MW有功负荷左右，汽轮机处于低负荷暖机状态，以提高汽缸温度满足切分时差胀不超限。热态启动时，要避免锅炉渡膨胀与汽轮机冲转同时进行。
（2）切分时汽机侧条件有：汽机高压缸缸胀大于20mm；中压缸缸胀大于8mm；高压内缸内下壁温度400℃以上；差胀值不大，且稳定。锅炉切分结束后，机组带60MW有功负荷左右。
切分就是将锅炉由带启动分离器转变成纯直流运行状态，是一个主要控制燃料量的过程，除主要监视低过出口温度，做到“等焓切分”外，对燃料总量也要心中有数，防止切分后进入纯直流状态运行时，煤水比失调，汽温大幅波动，从而影响差胀的控制。
（3）升温升压加负荷阶段
先将蒸汽温度逐步提高至520℃～530℃，同时，按速率升高过热器压力，并逐步提高机组出力。此时，要防止调节级温度突降从而影响差胀。
4、机组冷态启动时差胀控制与经济运行
机组启动时间的长短直接影响到经济效益，从机组冷态启动过程中可以看出：（1）通流面积改造后，汽轮机冲转耗时大为减少约2小時，经济效益非常可观，同时也减少了运行人员的操作量；（2）相对于通流面积改造前，汽轮机汽缸与转子质面比变小了，低负荷暖机时间也缩短了，减少了启动时间；（3）低负荷暖机阶段，主要任务是有效控制差胀的基础上，在满足汽缸温升的前提下，尽快将汽缸温度提升至400℃以上，其中，有效掌控主、再热汽温与差胀变化，是掌控负荷暖机时间的关键；（4）升温升压加负荷阶段的初始阶段，是解决低负荷暖机后期出现高差偏大的关键。
5、结束语
黄埔电厂两台300MW汽轮发电机组，因配置UP型直流锅炉，启动过程中汽轮机差胀控制变得复杂多了，运行人员不仅要掌握汽轮机转子、静子膨胀“死点”及其相互膨胀关系，同时，也需考虑UP型直流锅炉启动阶段对差胀的影响。通过积极摸索、探讨和总结，得出差胀的有效掌控方法、措施和实施，确保机组的安全、经济启动，以利节能降耗减排的更好实施。
参考文献：
[1] 裘烈钧.大型汽轮机运行.水利电力出版社，1994
[2] 广东粤华发电有限责任公司企业标准《300MW机组汽轮机运行规程》
[3] 广东粤华发电有限责任公司企业标准《300MW机组锅炉运行规程》
关键词：汽轮机 启动 差胀 控制 影响
中图分类号：TK269
1、引言
近两年内，黄埔电厂#5、6机组进行了通流面积改造，汽轮机已由N300-165/535/535型改为N320-16.18/535/535型，锅炉仍然是SG-1025/16.7-M313型号亚临界压力中间再热露天布置燃煤UP型直流锅炉。
2、汽轮机差胀影响因素分析
差胀是指汽轮机某一截面汽缸与转子轴向相对位置的改变量，通俗地讲，就是汽轮机汽缸与转子的相对膨胀。汽轮机的热状态改变时，汽缸与转子沿轴向均会发生变形，其取决于两者的质量和与蒸汽接触的表面积之比，即质面比。由于，转子的质面比相对较小，转子的膨胀与收缩的控制显得更为重要。因此，汽轮机启动过程中，在监控好其它影响差胀的基础上，我们重点监控影响差胀的因素是汽轮机暖机、蒸汽参数的影响与控制。
3、汽轮机启动过程中暖机时间安排、蒸汽参数对差胀的影响与控制
1）汽轮机冲转过程
汽轮机通流面积改造前，汽轮机冷态冲转过程中必须暖机，特别是中速暖机，主要达到以下条件才能继续升速：
（1）高压缸调节级处、中压缸第一级处内缸内下壁温度在250℃以上；
（2）汽缸已开始胀出，中压缸4～5mm，高压缸8～12mm。
再由下面图1可以看出，冷态启动中速暖机时间长达2小时多，冲转总耗时2小时40分钟多。由于高、中压转子采用有中心孔整锻转子及汽缸采用宽厚埋入式法兰，汽缸能否顺利胀出成为差胀控制的关键。由于汽缸与转子质面比不同，转子的膨胀相对较快，有效地控制蒸汽参数和进行恰当暖机，满足汽缸与转子的温度近似同步上升，才能将差胀控制在合理范围。为了缩短启动时间，高、中压缸温度低于150℃时，汽轮机冲转前，一般对汽缸先进行预热。
汽轮机通流面积改造后，高、中压转子采用无中心孔整锻转子及汽缸采用高窄通孔法兰，冷态启动时从寿命损耗角度来考虑，不需要中速暖机。汽轮机冲转总耗时21分钟。相对于通流面积改造前，汽轮机汽缸与转子质面比变小了，合适的冲转参数有利于冲转过程中机组振动和差胀的控制。
2）机组并网后带负荷过程
UP型直流锅炉启动过程中，关键阶段主要有渡膨胀、切除分离器（简称切分）和升温升压加负荷。
（1）冷态启动时，锅炉渡膨胀在并网初带负荷后进行，此时，主要是维持汽温、汽压和机组负荷稳定，以满足差胀控制的要求。膨胀结束后，机组带40～50MW有功负荷左右，汽轮机处于低负荷暖机状态，以提高汽缸温度满足切分时差胀不超限。热态启动时，要避免锅炉渡膨胀与汽轮机冲转同时进行。
（2）切分时汽机侧条件有：汽机高压缸缸胀大于20mm；中压缸缸胀大于8mm；高压内缸内下壁温度400℃以上；差胀值不大，且稳定。锅炉切分结束后，机组带60MW有功负荷左右。
切分就是将锅炉由带启动分离器转变成纯直流运行状态，是一个主要控制燃料量的过程，除主要监视低过出口温度，做到“等焓切分”外，对燃料总量也要心中有数，防止切分后进入纯直流状态运行时，煤水比失调，汽温大幅波动，从而影响差胀的控制。
（3）升温升压加负荷阶段
先将蒸汽温度逐步提高至520℃～530℃，同时，按速率升高过热器压力，并逐步提高机组出力。此时，要防止调节级温度突降从而影响差胀。
4、机组冷态启动时差胀控制与经济运行
机组启动时间的长短直接影响到经济效益，从机组冷态启动过程中可以看出：（1）通流面积改造后，汽轮机冲转耗时大为减少约2小時，经济效益非常可观，同时也减少了运行人员的操作量；（2）相对于通流面积改造前，汽轮机汽缸与转子质面比变小了，低负荷暖机时间也缩短了，减少了启动时间；（3）低负荷暖机阶段，主要任务是有效控制差胀的基础上，在满足汽缸温升的前提下，尽快将汽缸温度提升至400℃以上，其中，有效掌控主、再热汽温与差胀变化，是掌控负荷暖机时间的关键；（4）升温升压加负荷阶段的初始阶段，是解决低负荷暖机后期出现高差偏大的关键。
5、结束语
黄埔电厂两台300MW汽轮发电机组，因配置UP型直流锅炉，启动过程中汽轮机差胀控制变得复杂多了，运行人员不仅要掌握汽轮机转子、静子膨胀“死点”及其相互膨胀关系，同时，也需考虑UP型直流锅炉启动阶段对差胀的影响。通过积极摸索、探讨和总结，得出差胀的有效掌控方法、措施和实施，确保机组的安全、经济启动，以利节能降耗减排的更好实施。
参考文献：
[1] 裘烈钧.大型汽轮机运行.水利电力出版社，1994
[2] 广东粤华发电有限责任公司企业标准《300MW机组汽轮机运行规程》
[3] 广东粤华发电有限责任公司企业标准《300MW机组锅炉运行规程》