一种汽轮机组加速暖阀启动的启动方法与流程

本发明涉及汽轮机组的控制，具体涉及一种汽轮机组加速暖阀启动的启动方法。

背景技术：

1、汽轮机冷态启动过程中，常常由于暖阀速度太慢导致主汽门无法开启，需要长时间等待暖阀，拖慢了整个汽轮机组的启动速度。

2、汽轮发电机组的整个启动过程包括：锅炉升温→暖管→蒸汽除杂→暖阀→暖缸→冲转→带负荷。锅炉中生成水蒸汽并逐渐升温，水蒸汽从锅炉进入主蒸汽管道直达汽轮机阀门前，进行暖管。此时汽轮机主汽门不能打开，一是蒸汽过热度不够，湿蒸汽是不允许进入汽轮机的。二是蒸汽纯度和洁净度不达标，蒸汽中含有各种盐类物质。如果不纯净的蒸汽进入汽轮机冷凝后会产生具有一定腐蚀程度的水滴或沉积物，从而对设备产生腐蚀，影响汽轮机效率。蒸汽除杂的耗时较多，通常需要1个小时左右，此时暖管早已完成，且主蒸汽的温度和压力都已经很高(380～420℃，5～8mpa)。由于此时蒸汽参数太高，主汽门不具备开启的条件，因为阀体还是冷的，一旦遭遇高温蒸汽接触会发生凝结换热，使阀体表面温度急剧上升而产生较高的热应力，既而产生疲劳损伤，缩短阀体的使用寿命。

3、汽轮机组的系统图和阀门结构分别如附图1和附图2所示，大功率汽轮机通常采用一个主调一体阀2与主蒸汽管道1相连，主调一体阀2包括主阀部21和调阀部22，主阀部21中设有主阀腔室23和主汽门25，调阀部22中设有调阀腔室24和调节汽门26，主阀腔室23通过进汽插管与主蒸汽管道1连接，一直与主蒸汽接触，调阀腔室24用于与汽轮机3相连通，主汽门25设置在主阀腔室23和调阀腔室24之间，控制蒸汽从主阀腔室23进入到调阀腔室24，调节汽门26用于控制蒸汽从调阀腔室24进入到汽轮机3中。主汽门25开启之前调阀腔室24中不进汽。热量只能通过热传导的方式从主阀部21一侧向调阀部22一侧传导，当调阀部22阀壳金属升到一定温度后主汽门25才允许开启，而通过热传导来暖阀速度是非常慢的。

4、因此，如何来提升汽轮机组启动时的暖阀过程，来加快汽轮机组的冷态启动过程，是亟需解决的问题。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种汽轮机组加速暖阀启动的启动方法，能够加速主调一体阀的主汽门开启进程，提高暖阀速度，从而提高机组启动速度。

2、为实现上述目的，本发明提供一种汽轮机组加速暖阀启动的启动方法，所述汽轮机组包括主蒸汽管道、主调一体阀和汽轮机，所述启动方法包括以下步骤：

3、s1、暖管和蒸汽除杂后，主蒸汽管道中的主蒸汽的压力为p1，p1在4～8mpa之间，主蒸汽进入到主调一体阀的主阀腔室中；

4、s2、当主调一体阀的调阀部的平均壁温tm提升至温度tm1时，tm1≥tsat-tx1，将主蒸汽管道中的主蒸汽的压力降低为p2，p2在1～2mpa之间，其中tx1为第一参考温度，在100～150℃之间，tsat为p2压力的主蒸汽对应的饱和蒸汽温度；

5、s3、主调一体阀中主汽门开启，蒸汽进入调阀腔室；

6、s4、当调阀部的平均壁温tm进一步提升至温度tm2时，tm2≥ts-tx2，暖阀完成，主汽门关闭，其中tx2为第二参考温度，在50～100℃之间，ts为步骤s1中p1压力时的主蒸汽温度；

7、s5、将主蒸汽管道中的主蒸汽的压力提高到p3，p3≤p1，并在4～8mpa之间；

8、s6、打开主调一体阀的主汽门和调节汽门，蒸汽进入汽轮机。

9、进一步地，所述步骤s1中，p1＝6mpa。

10、进一步地，所述步骤s2中，p2＝2mpa。

11、进一步地，所述汽轮机组还包括与主蒸汽管道连接的高压旁路，且高压旁路上设有旁路阀，所述步骤s2中，通过调大高压旁路上的旁路阀的开度，降低主蒸汽管道中的主蒸汽的压力。

12、进一步地，所述步骤s5中，通过调小高压旁路上的旁路阀的开度，提高主蒸汽管道中的主蒸汽的压力。

13、进一步地，所述步骤s2中，tx1＝130c。

14、进一步地，所述主调一体阀的调节汽门上具有连通调阀腔室和汽轮机的漏汽孔，所述步骤s3中，部分蒸汽从漏汽孔进入汽轮机，导致汽轮机转速上升，若转速达到90％临界共振转速，先关闭主汽门待转速降下去后，再继续开启主汽门。

15、进一步地，所述步骤s4中，tx2＝80℃。

16、进一步地，所述步骤s5中，p3＝6mpa。

17、如上所述，本发明涉及的启动方法，具有以下有益效果：

18、主蒸汽通过阀壳的热传导对调节阀进行初步预热，预热调节阀到特定温度后，降低主蒸汽压力，再打开主汽门，让主蒸汽进入到调阀腔室中直接加热到指定温度，完成暖阀；然后再提升主蒸汽压力，正常打开主调一体阀，让蒸汽进入到汽轮机中进行启动。通过这种方式，相比于现有方法，能够有效地加速暖阀进程，并且不会使阀体表面温度急剧上升而产生较高的热应力，避免损伤阀体而对缩短阀体的使用寿命。由于暖阀过程加快，主汽门开启进程加快，能够缩短汽轮机的冷态启动时间，有利于节约能源，减少排放，提高机组运行灵活性。本发明尤其适用于对启动速度要求较高的联合循环调峰电站。

技术特征：

1.一种汽轮机组加速暖阀启动的启动方法，所述汽轮机组包括主蒸汽管道(1)、主调一体阀(2)和汽轮机(3)，其特征在于：所述启动方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的启动方法，其特征在于：所述步骤s1中，p1＝6mpa。

3.根据权利要求1所述的启动方法，其特征在于：所述步骤s2中，p2＝2mpa。

4.根据权利要求1所述的启动方法，其特征在于：所述汽轮机组还包括与主蒸汽管道(1)连接的高压旁路(4)，且高压旁路(4)上设有旁路阀，所述步骤s2中，通过调大高压旁路(4)上旁路阀的开度，降低主蒸汽管道(1)中的主蒸汽的压力。

5.根据权利要求4所述的启动方法，其特征在于：所述步骤s5中，通过调小高压旁路(4)上的旁路阀的开度，提高主蒸汽管道(1)中的主蒸汽的压力。

6.根据权利要求1所述的启动方法，其特征在于：所述步骤s2中，tx1＝130℃。

7.根据权利要求1所述的启动方法，其特征在于：所述主调一体阀(2)的调节汽门(26)上具有连通调阀腔室(24)和汽轮机(3)的漏汽孔，所述步骤s3中，部分蒸汽从漏汽孔进入汽轮机(3)，导致汽轮机(3)转速上升，若转速达到90％临界共振转速，先关闭主汽门(25)待转速降下去后，再继续开启主汽门(25)。

8.根据权利要求1所述的启动方法，其特征在于：所述步骤s4中，tx2＝80℃。

9.根据权利要求1所述的启动方法，其特征在于：所述步骤s5中，p3＝6mpa。

技术总结
本发明涉及一种汽轮机组加速暖阀启动的启动方法，包括以下步骤：S1、暖管和蒸汽除杂后，主蒸汽管道中的主蒸汽的压力为P<subgt;1</subgt;，P<subgt;1</subgt;为4～8Mpa，主蒸汽进入到主调一体阀的主阀腔室中；S2、当主调一体阀的调阀部的平均壁温T<subgt;m</subgt;提升至温度T<subgt;m1</subgt;时，T<subgt;m1</subgt;≥T<subgt;sat</subgt;‑T<subgt;x1</subgt;，将主蒸汽管道中的主蒸汽压力降为P<subgt;2</subgt;，P<subgt;2</subgt;为1～2Mpa，其中T<subgt;x1</subgt;为100～150℃，T<subgt;sat</subgt;为P<subgt;2</subgt;压力的主蒸汽对应的饱和蒸汽温度；S3、主汽门开启，蒸汽进入调阀腔室，通过对流换热暖阀；S4、当调阀部的平均壁温T<subgt;m</subgt;提升至温度T<subgt;m2</subgt;时，T<subgt;m2</subgt;≥T<subgt;s</subgt;‑T<subgt;x2</subgt;，暖阀完成，主汽门关闭，其中T<subgt;x2</subgt;为50～100℃，T<subgt;s</subgt;为步骤S1中P<subgt;1</subgt;压力时的主蒸汽温度；S5、将主蒸汽管道中的主蒸汽的压力提高到P<subgt;3</subgt;，P<subgt;3</subgt;≤P<subgt;1</subgt;，并在4～8MPa之间；S6、打开主调一体阀的主汽门和调节汽门，蒸汽进入汽轮机。

技术研发人员：韩洋,王浩博,许明,边防,闫文辉,曾建军,冯磊,张立秋,仝茂峰,李振海,石磊,刘永明,陈海军,王玉石,郝震震,刘纪伟,阴悦,王月龙
受保护的技术使用者：北京京桥热电有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16