[其他]再熱式汽輪機的一種暖機方法

在審

• 申請號: 101986000002437
• 申請日: 1986-04-12
• 公開（公告）號: CN86102437B
• 公開（公告）日: 1988-07-20
• 發明（設計）人: 阿部正治
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 陳申賢;劉征

采用中壓缸起動系統的再熱式汽輪機，其高壓缸（１０）的前級（１０ａ）是在中壓缸（５０）起動時用高溫蒸汽進行暖機，同時，高壓缸（１０）的末級（１０ｂ）保持真空、而高溫蒸汽通過中壓缸汽室（２９）的進汽管（４３）的支管上的暖機閥（７５）送入。加熱過數級之后的高溫蒸汽到達末級組（１０ｂ），并通過放汽閥（８５）和蒸汽管（８７）排入凝汽管（５４）中，高壓缸前級（１０ａ）用高溫蒸汽進行強烈暖機以減小不匹配量。在中壓缸（５０）起動時，用高溫蒸汽對高壓缸（１０）進行暖機，并用真空進行冷卻。

本發明涉及再熱式汽輪機的一種暖機方法，特別是涉及到具有高壓缸和中壓缸并采用中壓缸起動系統的再熱式汽輪機的高壓缸的暖機方法。

常規的再熱式汽輪機采用一種中壓缸起動系統，中壓缸是在高壓缸內保持真空狀態下起動。在達到預定的傳送負荷之后（即在中壓缸進汽調節閥完全開啟之后），逐漸開啟高壓缸的蒸汽調節閥，以達到額定負荷。

高壓缸的進汽流量受到節制，以免由于在真空中旋轉的、低溫的汽輪機葉片金屬溫度與流入高壓缸的高壓蒸汽溫度的溫差（不匹配量）而造成轉子的熱應力急劇增加。

對這種不匹配量將參照圖4加以說明，當中壓缸起動時，再熱蒸汽室的金屬溫度Tm₁與再熱蒸汽室內進汽溫度Ts₁（分別以曲線A與B表示）之間產生一個不匹配量t₁。還需要確定到高壓缸放汽前所需的時間，以便使產生的熱應力低于允許值。

如上所述，需要使金屬溫度迅速達到與其較大不匹配的蒸汽溫度，同時，在一段長時間內速度和負荷必須提高，這點完全適用于高壓缸的起動。

高壓缸起動時高壓一級進汽汽溫稱為Ts₂，如曲線C所示，根據常規技術得知，曲線E所示的高壓一級的金屬溫度Tm₂，與中壓缸起動前的溫度相同，因為根本沒有進行暖機。所以當高壓缸放汽時，高壓一級處的不匹配量為△t₂′，如圖4所示。

利用旁路截流閥控制中壓缸起動蒸汽的再熱式汽輪機的上述暖機方法，可以相對地加速高壓缸入口處蒸汽調節閥的開啟，并可縮短起動時間。

然而常規方法并沒有考慮采取任何措施來改善上述的不匹配量，所以也就沒有能解決足以防止高壓缸受熱應力不利影響的問題。

另一方面，例如在日本的No.2483/1985號專利中為采用中壓蒸汽起動系統的再熱式汽輪機推薦了一種常規的暖機方法。

根據上述的再熱式汽輪機的常規暖機方法，中壓缸除進汽調節閥之外，還配備一個調節蒸汽流量的小口徑旁路截流閥，在中壓缸起動之前，調節蒸汽流量的旁路截流閥開啟，并在達到預定的傳送負荷之后，開啟高壓缸入口處的另一個蒸汽調節閥，此時，高壓缸即起動。

本發明的目的是為采用中壓缸起動系統的再熱式汽輪機提供一種暖機方法，它可以減輕高壓缸轉子的熱應力，從而縮短輪機的起動時間。

裝有一個高壓缸和一個中壓缸的再熱式汽輪機的一種暖機方法，它首先采用中壓缸起動，然后再高壓缸起動的系統。

本發明為此在中壓缸起動時用高溫蒸汽先對高壓缸的前級組進行暖機，同時高壓缸的末級組仍保持真空狀態。

本發明中的再熱式汽輪機的暖機方法是在中壓缸起動時間外部的高溫蒸汽對高壓缸的前級組進行暖機，以改善不匹配量和減小熱應力，并將暖機用蒸汽排到高壓缸之外，不使其到達在真空中旋轉的末級組。

當中壓缸起動時，流入的蒸汽的熱能不能帶動高壓缸轉動，而高壓缸只是慢車旋轉，所以，由于與渦輪轉子周圍氣體的摩擦而產生機械損失（鼓風損失）。

經驗得知，汽輪機葉片轉動產生的鼓風損失量與其周圍氣體比重成正比，約正比于葉片長度的1.5次方，約正比于在同一轉數下旋轉的葉片的節圓直徑的4次方。

標準的再熱式汽輪機的高壓缸的葉片最長、且節圓直徑大的末級葉片旋轉所產生的鼓風損失量約為葉片最短、節圓直徑小的第一級葉片的5倍。