汽轮机整套启动调试方案汇总.docx
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汽轮机整套启动调试方案汇总
工程代号
0182-6152
密级
一般
专业代号
606
目录号
25
华能德州电厂#5机组
汽轮机整套启动调试方案
（A版/0）
编制：
审核：
批准：
山东电力研究院
2002年4月21日
1调试目的
1.1校核汽轮机组在规定工况下的热力参数是否符合制造厂设计要求；
1.2实际检验汽轮机的启动、自动控制以及辅属设备、系统子控制的性能，其中包括逻辑、联锁、定值参数等的合理性，必要时进行现场修改以满足汽轮机的安全经济运行；
1.3全面监测汽轮发电机轴系振动和必要的现场平衡，使之达到要求；
1.4及早暴露设备及系统在设计、制造、安装、生产等方面的问题，尽快得到处理。
提高机组投产后安全、经济、满发、稳定的水平；
1.5为机组最终评定提供依据。
2编制依据
2.1《火电工程启动调试工作规定》（电力工业部建设协调司1996.5）；
2.2《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程》（电力工业部1996.3.）；
2.3《火电施工质量检验及评定标准》（电力工业部）；
2.4《火电工程调整试运质量检验及评定标准》（电力部1997）;
2.5《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程实施办法》（1996年版）山东省电力工业局；
2.6设计院、制造厂有关资料
2.7《三期热机系统图<试行>》华能德州电厂2001.6
2.8《三期集控运行规程（试行）》华能德州电厂2001.6
2.9《汽轮机/发电机运行和维护手册》华能德州电厂2001.5
2.10《汽轮机热态/冷态带旁路/不带旁路启动曲线》通用电气公司
3设备及系统简介
3.1汽轮机规范及主要技术参数：
额定出力660MW
TMCR701.8MW
VWO728.6MW
主蒸汽压力16.68MPa
主蒸汽温度538℃
中压主汽门前压力3.517MPa
再热蒸汽温度538℃
运行转速3000r/min
旋转方向逆时针（从机头向发电机方向看）
循环水温度20℃
最高循环水温度36℃
VWO工况排汽压力11.04/12.56kPa
额定排汽压力4.4/5.38kPa
额定给水温度279.5℃
最高给水温度283.2℃
低压缸末级叶片长度1067mm
额定主汽流量2102t/hVWO2209
额定再热汽流量1766.7t/hVWO1859.8
额定热耗7748kJ/kWh
可允许系统频率水平48.5—50.5Hz
低系统频率下允许运行时间45—46min
汽缸数量4个
3.2各级加热器投停对机组负荷的影响
3.2.1任意切除一台,机组可带95%最大保证负荷;
3.2.2任意切除两台或两台以上不相连的加热器,机组可带95%最大保证负荷;
3.2.3当#1、#2、#3高加同时切除时,机组可带95%最大保证出力;
3.2.4当#1、2高加投运情况下：
a）切除任意两台相连的加热器，机组可带85%负荷；
b）切除任意三台相连的加热器，机组带75%负荷；
c）依次类推直至45%负荷；
3.2.5当#1、#2、#3高加切除的情况下，按顺序从高到低，每多切除一台加热器，相应减少5%的铭牌出力；
3.2.6对上述五条，当有冷段和四抽至辅汽的抽汽投运而加热器切除时，在上述出力的基础上再减少5%；
3.2.7四抽至小机的蒸汽被节流后，机组出力不应超过铭牌出力，如果由于加热器停用，机组出力已被降低，则应继续减少5%的铭牌额定值；
3.3振动：
汽轮发电机组在转速<666r/min时,振动>0.076mm报警,>0.10mm跳闸；转速>666r/min时,振动>0.152mm报警,>0.229mm跳闸。
3.4系统简介：
本汽轮机为美国GE公司生产的四缸四排汽亚临界机组，功率660MW，带启动旁路。
回热加热系统有4低加+1除氧+3高加。
机组配有两台50%容量的启动给水泵及一台启动电动给水泵。
润滑油系统采用两台交流润滑油泵和一台直流事故油泵，无主轴拖动的主油泵，两台润滑油泵互为备用，向系统运行层提供高于0.117MPa的润滑油，当两台润滑油泵故障或润滑油压力降低过大，直流油泵启动保证停机安全。
润滑油还可以作为备用密封油源。
以润滑油作为油源，机组配备两台互为备用的顶轴油泵，提供压力26MPa左右的顶轴油，以供低速盘车装置使用。
机组配有EH油系统，向调节及保安系统提供11.2MPa以上的压力油。
2只高压主汽门、4只高压调节门、2只中压联合汽门、旁路通风阀（BVV）均以高压抗燃油作为启闭的动力。
EH油站（HPU）有自身的净化、再生及加热、冷却系统。
HPU还有电气跳闸装置：
ETD1、ETD2、ETSV以及他们的闭锁阀LOV1、LOV2、ELV，在紧急情况下是机组遮断和在线情况下做试验。
HPU还配有空气继动泄载阀，在紧急情况下，当安全油失去时，切断并排空到各抽汽逆止门的动力起源，使各抽汽逆止门关闭，保证机组安全。
汽轮机可以采用高压缸启动（顺流启动，冷、热态不带旁路）和中压缸启动（逆流启动，冷、热态带旁路）两种启动方式。
汽机可逆流RF启动，在这种方式下，设计控制系统通过运行逆流阀（RFV）及通风阀（VV）让蒸汽进入高压汽轮机排汽，来影响高压汽轮机中的温度，包括第一级温度，在汽轮机启动前，主要问题是调节再热蒸汽温度至与再热室内表金属温度相匹配。
当符合程序规定的温差条件后，机组方可启动，当到达一定的负荷以后才切换到顺流状态。
顺流FF启动时，先进行高压缸预热，关闭所有汽轮机、再热管、抽汽管及蒸汽发生器疏水及排汽口，MSV、RSV、IV全关而CV全开，然后开启SVBV（截止阀旁路门），使转子温度上升，HP压力达到大气压力后，开启疏水增加热流并使HP压力达到0.345—0.483MPa。
加热满足要求后，可以启动升速。
以第一级金属表面温度为标准，机组启动前的状态可分为：
冷态、温态和热态。
冷态启动时，汽机最好顺流（不带旁路）启动。
这有助于减少由于不匹配造成的转子应力。
温态和热态启动则采用中压缸启动方式为宜。
机组控制方式有全自动（ATS）和半自动（操作员自动）方式。
在自动方式下，汽轮机在MARK-V的三个控制器的冗余控制下，自动判断机组状态，自动进行应力计算，确定暖机时间及升速率，自动定速，带初负荷（3%额定负荷）。
半自动方式时，操作员可以根据机组状况及CRT上的提示，选择暖机时间，切换，升速率等。
汽轮机进汽调节方式可分为部分弧进汽（PA）和全周进汽（FA），全周进汽有利于汽轮机加热均匀，迅速提高缸体温度，而部分弧进汽能在高负荷下提高机组运行效率（80%负荷以上PA无优势），两种方式可以互相切换。
4调试范围
4.1对汽机主机及各循环系统、热力系统及设备在整组启动、运行中的技术指导；
4.2汽轮发电机轴系振动；
4.3调节保安系统调试试验；
4.4自动和半自动启动试验；
4.5冷态、温态、热态启动试验；
4.6顺流和逆流方式启动试验；
4.7部分弧（PA）和全周（FA）进汽方式的切换试验；
4.8汽轮发电机组甩负荷试验；
5调试应具备的基本条件
5.1汽水管道的吹扫和清洗干净；
5.2冷却水系统通水试验和冲洗干净；
5.3化学水系统的冲洗、药剂和调试，凝水精处理装置能提供足够的合格除盐水；
5.4润滑油、抗燃油系统的循环，油质合格，油系统调试完毕；
5.5真空系统严密无泄漏；
5.6通讯系统、设备可靠；
5.7完成各辅助设备及系统的分部试运，包括子组控制系统调试具备自动控制要求；
5.8邻机能提供可靠的辅助汽源；
5.9控制盘及CRT上键盘、鼠标正常完好，动作正常；
5.10各调节装置调试完毕，设定值正确并能投入自动。
各气动阀、电动阀、调节阀调试完毕且正常；
5.11仪用压缩空气系统调试完毕，具备投入条件；
5.12各报警装置试验正常；
5.13消防设备及系统正常可用；
5.14汽机自启动装置调试完毕，包括高中压主汽门、调门、排汽逆止门、旁路通风阀BVV、各抽汽逆止门的动作无卡涩，动作到位，逻辑正常，关闭时间符合要求；
5.15高、低压旁路油站及阀门调试完毕，符合设计要求；
5.16发电机密封油及氢系统调试完毕，气密试验合格；
5.17机组大联锁、汽机主保护及系统设定值完成最终确认；
5.18本体及管道保温良好，符合火电工程质量标准。
6调试方法及步骤
6.1总则
新机组首次联合启动乃汽轮发电机组非正常方式的启动。
涉及调整、试验、逻辑、定值的修改，设备消缺，甚至与设计、制造、安装有关的问题。
一般性的问题在调试过程均能得以解决。
德三机组全套进口设备，自动化水平较高，对设备要求限制条件很多，主机与辅机自动控制的协调配合需通过试运行的实践考验。
为此，整套联合启动调试分三个阶段进行
6.1.1第一阶段：
空负荷和低负荷调试
汽轮发电机组首次启动，采用冷态、半自动、顺流预暖、高压缸启动方式（不带旁路），升速至定速、电气试验、并网带25%负荷。
目的：
a·获得汽轮发电机组的启动、升速、空载特性及有关数据；
b·进行轴系振动监测、分析及处理；
c·检验汽轮机MKV/ATS自启动装置的性能；
d·ETD1、ETD2、ETSV试验；
e·汽门严密性试验；
f·电气试验；
g·实际超速保护跳闸试验；
6.1.2第二阶段：
带满负荷调试
机组并网接带负荷至满负荷运行。
目的：
a·获得由中压缸启动转换至高中压缸联合启动方式的数据；
b·机组带负荷特性；
c·阀门活动试验；
d·超速试验ETD1/ETD2、ETSV动作试验；
e·跳闸预测（TRIPANTICIPATOR）试验；
f·中调门触发器（INTERCEPTVALVETRIGGER）试验；
g·功率不平衡（PLU）试验；
h·早期阀门动作（EVA）试验；
i·回热设备投入后的调节特性；
j·全面记录规定工况的热力参数；
k·真空严密性试验；
l·抽汽逆止门的试验；
m·洗硅；
n·校验汽轮机自启动装置的性能以及各子回路、子组、成组等控制性能；
o·机、炉参数匹配数据；
6.1.2.1满负荷稳定后，由指挥部决定，可有选择性地进行以下试验
a）额定工况、额定转速、额定负荷下，轴承振动测量；
b）进行TMCR和VWO工况下的保证试验；
c）氢气泄漏量试验；
d）负荷变动试验；
e）快速减负荷（RUNBACK）试验；
f）所有高加切除运行试验；
在切除高加后，锅炉供汽压力、温度和流量符合汽机额定工况运行条件。
建议试验4小时，监视轴向位移、轴承瓦温、主再热蒸汽参数、真空；
g）凝汽器单侧运行试验；
h）50%和100%额定负荷甩负荷试验。
6.1.3第三阶段：
168满负荷运行。
目的：
a·通过两个阶段调试，全面对主、辅设备的考验；
b·全面记录满负荷工况下各种参数；
6.2汽轮机启动状态划分（以第一级金属表面温度为准）：
状态
温度
冷态
汽机高压缸第一级内壁金属温度<149℃或停机5天以上
温态
汽机高压缸第一级内壁金属温度≥149℃,<371℃
热态
汽机高压缸第一级内壁金属温度≥371℃,或停机<24小时
6.3汽轮机启动控制方式
6.3.1半自动方式
a）中压缸启动；
b）高压缸启动；
6.3.2自动方式
a）中压缸启动；
b）高压缸启动；
6.4汽机禁止启动及投入运行条件
6.4.1机组的任一保护不正常，ATS工作不正常；
6.4.2TELEPERMXP控制系统及MARK-V工作不正常，影响机组启停和运行；
6.4.3汽轮机监视仪表TSI工作不正常；
6.4.4机组主要监视仪表异常，无其他监视手段，影响机组启停及正常运行；
6.4.5汽轮机高中压主汽门及调门、高排逆止门、各级抽汽逆止门及抽汽电动门动作不正常；
6.4.6抗燃油、润滑油、密封油油质不合格，油箱油位、油温不合格；
6.4.7抗燃油泵、交直流润滑油泵，交直流密封油泵工作不正常；
6.4.8顶轴油系统、盘车装置工作不正常；
6.4.9仪用空气系统工作不正常；
6.4.10轴封供汽不正常；
6.4.11高、低压旁路故障；
6.4.12转子偏心度超过原始值0.038mm，或>0.05mm；
6.4.13汽轮发电机组转动部分有明显的摩擦声或盘车不能投入；
6.4.14机组差胀超过规定值；
6.4.15主要辅助设备故障或联锁试验不合格。
6.5第一阶段（汽轮机冷态启动）
6.5.1各系统及设备的全面检查，阀门位置符合检查卡要求；
6.5.2辅助设备及系统投入且参数符合要求；
6.5.2.1检查服务水系统投入，压力正常；
6.5.2.2投入仪用压缩空气系统；
6.5.2.3投入循环水系统；
a）启动前检查符合启动条件；
b）启动第一台循泵SGC；
c）根据要求投入第二台循泵运行；
d）全面检查系统正常，无跑水、漏水现象；
6.5.2.4投入开式水系统；
6.5.2.5投入闭式水系统；
6.5.2.6启动辅助蒸汽系统；
6.5.2.7投入发电机定子冷却水系统；
6.5.2.8投入润滑油系统；
6.5.2.9投入密封油系统；
6.5.2.10启动顶轴油系统；
6.5.2.11投大机盘车；
6.5.2.12发电机氢气置换；
6.5.2.13投入备用凝结水系统；
6.5.2.14投入凝结水系统；
6.5.2.15除氧器上水；
6.5.2.16投入汽机真空系统；
6.5.2.17投入汽机轴封；
6.5.2.18投入汽机EH油系统；
6.5.2.19投入给水系统上水;
6.5.3锅炉点火,根据要求投入高低旁路运行，注意旁路温度设定值及喷水阀的动作。
检查轴封母管压力为0.007—0.021MPa，将主蒸汽参数升高到转子预暖要求：
主汽压力：
2.8—3.2MPa
主汽温度：
210--260℃
所有汽机疏水阀打开，所有管道完全疏水，无排污罐疏水高报警。
6.5.4高压缸进汽,MARK-V半自动冲转
6.5.4.1汽机和MARK-V复位，通过MSV2的SVBV阀预暖;
a）汽机复位;
b）旁路已经运行,主汽温度<260℃;
c）在MARK-VCRT上选择顺流预暖方式，高压调门和MSV2打开，蒸汽进入高压缸。
主汽门、中压主汽门、通风阀和主汽门均压阀应关闭；
d）用MSV2给高压缸、冷再热管线、锅炉再热段、热再热管线直至中联门打压。
关闭所有疏水阀直至达到大气压力，然后压力维持在0.385—0.49MPa，开始循环打开每个疏水门，放掉全部凝水。
此间盘车一直投运。
一旦汽机被冲转脱离盘车，可暂时关小MSV2，及关闭有关疏水门；
e）可适当降低真空以增加低压缸温度，预暖中压缸和连通管，保持汽压直至MKV/ATS显示高压缸第一级内壁温度大于147.4℃，用投运汽封和提高凝汽器压力的方法使连通管温度达54℃以上，暖转子时间大约持续4—8小时；
f）低排温度最好控制在54--65℃之间，57℃喷水阀投入，80℃全开，93℃报警，107℃跳闸；
g）转子预热完毕后，关闭MSV2，打开所有疏水门至少5min。
6.5.4.2（备选）汽机和MARK-V复位，通过反流阀（RFV）预暖;
a）旁路已经运行,旁路出口温度<260℃;
b）在MARK-VCRT上选择RFVRotorprewarming;
b）关闭BVV阀及高压缸的所有疏水,使高压缸内蒸汽无法泄漏至凝汽器。
在半自动方式下点击RAISE,手动打开RFV,直至第一级金属温度开始上升后停止。
选择加热速率<50℃/h,转子表面应力保持在20%容许值以下,以0.041MPa/min的升压率提升高压缸第一级处的压力,最终使温度达150℃;
c）若汽机转速升高到200r/min，MKV自动关闭RFV；
d）适当开启主汽门后至中联门前的所有疏水;
e）当温度满足要求后,根据启动/加载图要求稳定相应的时间,关RFV；
f）可适当降低真空以增加低压缸温度，预暖中压缸和连通管，保持汽压直至MKV/ATS显示高压缸第一级内壁温度大于147.4℃，用投运汽封和提高凝汽器压力的方法使连通管温度达54℃以上，预暖结束;
g）全开主汽门后至中联门前所有疏水;
6.5.4.3阀室预暖
a）转子预暖已经完成;
d）主蒸汽温度与调门室金属壁温度之差大于调门内外壁金属温差139℃;
e）在CRT画面上选择CHESTWARMINGON,确认CVs全关,注意监视有关参数，内壁加热温升率应保持在或者低于121℃/h;
f）根据提示缓慢增加MSV阀位设定,来打开SVBV使调门室逐渐升压;
g）当调门室压力达到85%的主汽压力后,开始HEATSOAKING,当调门室内外壁温差和主汽与外壁温差h）点击CHESTWARMINGOFF结束CV预暖;
i）预暖完毕通过MKV关闭MSV2，打开所有疏水门，在汽机冲转前至少进行5min的疏水。
6.5.4.4锅炉升温升压到冲转参数:
主蒸汽压力达到40%额定压力即6.6MPa，主蒸汽温度范围<316℃
再热蒸汽压力0.18—0.88MPa额定压力
主蒸汽流量105—525t/h额定流量
按照检查卡项目检查MARK-V的状态,并重新复位。
跳闸系统状态和阀的位置在转动准备及蒸汽阀状态CRT上显示出来。
MARK-V处于半自动运行模式。
6.5.4.5其他冲转条件检查
a）凝汽器真空>-84kPa;
b）轴封蒸汽母管压力调整为0.017—0.031MPa,母管最低温度150℃;
c）汽机所有疏水阀全开，或者根据锅炉对主蒸汽管线和再热汽管线的要求操作：
A组疏水：
MSV1前后疏水5SDFV6225，5SDFV6226；MSV2前后疏水：
5SDFV6227，5SDFV6228;
B组疏水：
高压缸后疏水5SDFV6230，高压缸前疏水5SDFV6230，调速级疏水5SDFV6231，高压缸进汽疏水5SDFV6232，高压缸进汽疏水5SDFV6233，RSV1前后疏水5SDFV6220、5SDFV6221，RSV2前后疏水5SDFV6222、5SDFV6223；
#1抽汽电动门前、逆止门后疏水；#2抽汽电动门前、逆止门后疏水；#3抽汽电动门前、逆止门后疏水；#4抽汽电动门前、逆止门后疏水；
#4抽汽至小机逆止门后疏水；#5抽汽电动门前、逆止门后疏水；#6抽汽电动门前、逆止门后疏水；
#1、#2、#3、#4抽汽电动门后手动疏水；
主汽、冷再、热再疏水。
d）EH油压10.34—11.72MPa之间;
e）润滑油压在前箱处压力>0.117MPa（正常为0.155—0.2MPa）,油温27—32℃，另一台AC润滑油泵和EBOP处于备用状态;
f）汽机旁路流量105—525t/h额定流量;
g）冲转前高压缸第一级后蒸汽温度和内壁金属温度之间温差:
最佳值+28℃
允许值+111-56℃
极限值+222-167℃
h）盘车连续运行4小时以上,主机偏心及金属温度正常,缸内及轴封处无异音;
i）氢压>0.361MPa,氢气纯度>98%,温度>20℃;
j）高压缸第一级内壁金属上下温度差在报警情况下，仍可启动；
j）所有进入汽机控制系统的跳闸信号均已复位,VPL设定为120%,MARK-V信息提示无任何问题;
k）低压缸喷水温度控制投入；
6.5.4.6确认MARK-V在半自动方式,关闭高、低压旁路，选择高压缸冲转FORWARDFLOW方式，选择DISABLEBYPASS。
在ADMISSIONMODESELECTION画面上确认进汽方式在FA。
选择CLE为MEDIUM（中）;
6.5.4.7根据ATS的提示,设定FIRSTSPEEDTARGET为800r/min和ACCELERATION为100rpm/min,检查MSVs,RSVs全开,CVs和IVs开始开启,汽机开始升速。
检查盘车自动脱开,盘车电机自动停止,顶轴油泵在7r/min自动停止，否则手动停止并查明原因。
6.5.4.8当汽机转速升至200--300r/min时,在CRT上选择关闭阀门,检查阀门关闭,现场进行摩擦检查;
6.5.4.9当转速达到100r/min时,恢复转速控制,目标转速800r/min，当转速达到800r/min时，保持1小时磨合及检查振动情况，然后升速到2500r/min,保持至少30分钟，并投入WOBBULATOR摆频，检查轴承振动、润滑油温（>38℃）和汽机温度，继续升速；
6.5.4.10转速升至3000r/min时,注意检查高压缸末级金属温度应小于440℃;
6.5.4.11全面记录机组参数,全面测量轴承振动;
6.5.4.12定速后,检查运转层润滑油压>0.117MPa,EH油压>10.34—11.72MPa;
6.5.4.133000r/min打闸试验,可在转速800r/min以下重新复位,冲转;
6.5.4.14重新升速至3000r/min,ETD1、ETD2、ETSV试验;
6.5.4.15汽门严密性试验:
3000r/min运行,高压旁路关闭,将主蒸汽压力提高到50%即8.35MPa额定压力以上,进行高压调速汽门和高压主汽门严密性试验操作,试验过程中注意高压缸排汽温度的变化；
6.5.4.14电气试验；
6.5.4.16手动同期,并网,带3%额定负荷,投入有关保护;
6.5.4.17并网后投入润滑油温度自动,检查油温应为43-52℃;
6.5.4.18选择目标负荷165MW（25%额定负荷）,负荷达到后,暖机3小时。
负荷100MW时,注意B组疏水应自动关闭,并关闭应手动关闭的疏水门;
6.5.4.19在暖机过程中,进行FA及PA进汽方式的互相切换,检查各调门动作情况,负荷变化情况,最终回到FA方式;
6.5.4.20暖机完成后,进行实际超速保护跳闸试验,检查7r/min顶轴油泵自动投入,0转速时盘车自动投入,记录机组惰走时间；
6.5.4.21总启动第一阶段完成.
6.6第二阶段（汽轮机温热态启动）
根据缸温情况判断机组冷热状态,选择全自动冲转方式,逆流预暖,中压缸启动.
6.6.1汽机及MARK-V复位,选择MARK-V在AUTOMATIC方式,选择CLE为MEDIUM;
6.6.2在MARK-V自动执行OILPUMPTEST和HYDRAULICPUMPTEST时,注意检查交直流润滑油泵和EH油泵的自动切换和自动启动正常,电流及出口压力正常;
6.6.3在MARK-V自动执行转子及阀室预暖的过程中,应注意监视各蒸汽阀门和疏水门动作正常,缸温及转子温度正常升高;
6.6.4选择BYPASSINMODE及REVERSEFLOW方式,采用中压缸启动.（解除汽机和旁路之间的协调）.在ADMISSIONMODESELECTION画面上选择进汽方式为FA;
6.6.5选择AUTOROLLOFFSTART,MARK-VATS自动选择合适的目标转速,升速率,MSVs及RSVs全开,CVs全关,IVs开启汽机开始升速.检查盘车自动脱开,盘车电机自动停止,否则手动停止
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