第一章 单元机组的启动和停运
§1.1 单元机组启动、停运的概念和启动方式
一、单元机组启动和停运的概念 1. 单元机组启动
概念：机组由静止状态转变成运行状态的工艺过程。 主要步骤：启动前的准备→辅助设备及系统的投运→锅炉点火及升温升压→汽轮机冲转与升速→发电机并列和接带负荷→升负荷至额定负荷。
单元机组的启动是整组启动，炉机电之间互相联系、相互制约，各环节的操作必须协调配合才能顺利启动。
在启动过程中，应使机组各部件得到均匀加热，使各部温差、胀差、热应力和热变形等均在允许的范围内，在保证安全运行的前提下，尽可能缩短机组启动时间，提高运行的经济性。
2. 单元机组停运
概念：机组由运行状态转变成静止状态的工艺过程。
主要步骤：机组减负荷→卸去全部负荷→汽轮机打闸、发电机解列、锅炉熄火→汽轮机转子惰走、停转、盘车→锅炉降压，机、炉冷却→辅助设备系统停运。
二、单元机组的启动方式 有四种不同的分类方法:
按设备金属温度分类 按蒸汽参数分类
按冲转时进汽方式分类
按控制进汽流量的阀门分类 （一）按设备金属温度分类
有两种分类方式：按启动前设备金属温度水平分 ；按停机后至再启动时的时间分。可分为四种：冷态启动，温态启动，热态启动，极热态启动。
1.以启动前设备金属温度水平划分
设备金属温度——汽轮机调节级处汽缸或转子的温度。 启动时该处金属温度：
? ＜150～200℃，冷态启动 ； ? 200～350℃，温态启动； ? 350～450 ℃ ，热态启动 ； ? ＞450℃，极热态启动。
不同的制造厂启动参数的规定有较大区别。 参 数 举 例：
? 陕西渭河300MW机组（哈汽）规定： 汽轮机调节级金属温度
＜113℃，冷态启动 ； 113～260℃，温态启动； 260～400℃，热态启动 ； ＞400℃，极热态启动。
? 山西榆社300MW机组（上汽）规定： 汽轮机高、中压转子金属温度
＜204?C，冷态启动；≮204?C，热态启动。
1
2.以停机后至再启动的时间长短划分
冷态启动：停机1w后的再启动； 温态启动：停机48h后的再启动； 热态启动：停机8h后的再启动； 极热态启动：停机2h后的再启动。 参 数 举 例（甘肃永昌300MW上汽机组）
? 冷态启动：停机72h，且汽缸金属壁温已低于该测量点满负荷时金属壁
温值的40%以下。
? 温态启动：停机10~72h，且壁温为原值的40%~80% 。 ? 热态启动：停机小于10h，且壁温为原值的80%以上。 ? 极热态启动：停机小于1h，且壁温为接近原值。
（二）按冲转蒸汽参数分类
按启动时采用的冲转蒸汽参数不同，可分为两种：额定参数启动，滑参数启动。
1.额定参数启动
机组从冲转到带额定负荷的整个启动过程中，高压主汽阀前的蒸汽参数始终保持额定值。
特点：采用小流量、高参数蒸汽冲转汽轮机，冲转时蒸汽与汽轮机金属部件间的温差大，调节级后温度变化剧烈，零部件受到较大的热冲击，调节阀节流损失大。
2.滑参数启动
滑参数启动时，高压主汽门前的蒸汽参数随转速或负荷的变化而滑升。 可分为两种：真空法启动，压力法启动。 （1）真空法启动
启动前，将汽轮机真空一直建立到锅炉的过热器、汽包，锅炉点火后一产生蒸汽就冲转汽轮机，随后的汽轮机升速和带负荷全部由锅炉控制。
特点：抽真空的时间太长；由锅炉控制冲转、升速、升负荷，在启动初期容易发生水冲击事故。
（2）压力法启动 在锅炉点火前，将汽轮机自动主汽阀和调节汽阀置于关闭状态，只对汽轮机抽真空，锅炉点火后，待主汽阀前蒸汽参数达到一定值时才冲转汽轮机，在汽轮机冲转期间锅炉不进行过大的燃烧调整，以维持蒸汽压力、温度的稳定，在升负荷期间，主蒸汽压力随负荷滑升的启动方式。
大型单元制机组广泛采用滑参数启动方式。 ? 滑参数启动与额定参数启动相比较的优点
1) 滑参数启动采用大容积流量、低参数的蒸汽来加热低温金属部件，金属
内部温度梯度减小。在蒸汽大容积流量下，调节阀全开，使汽轮机受热更加均匀，也不会产生节流损失。
2) 锅炉升温升压的同时，汽轮发电机组冲转、升速、并网带负荷，可以缩
短启动时间，提高了机组的负荷适应性。
3) 没有达到额定参数的蒸汽可以全部进入汽轮机，减小了工质损失和热损
失。
4) 在低压下，由于蒸汽容积流量大、流速高，使锅炉过热器和再热器得到
2
充分地冷却，锅炉的水循环也得到改善，因此滑参数启动比额定参数启动时的安全性大大提高。
（三）按冲转时汽轮机进汽方式分类
对于中间再热式汽轮机，按冲转时的进汽方式不同，可分为两种：高、中压缸启动，中压缸启动。
1. 高、中压缸启动
高、中压缸启动时，蒸汽同时进入高压缸和中压缸冲动转子。 特点：高中压合缸的汽轮机采用这种启动方式可使分缸处均匀加热，减少热应力并能缩短启动时间。
2. 中压缸启动
在汽轮机冲转时，高压缸暂时不进汽，利用高、低压旁路系统直接从中压缸进汽启动汽轮机，为防止高压缸鼓风发热，高压缸处于真空状态，待汽轮机达到一定转速或负荷后，再逐渐向高压缸进汽。
中压缸启动的优点：
? 使用大蒸汽流量使锅炉运行工况稳定；
? 由于低负荷时高压缸被隔离且处于真空状态，可避免高压缸在小流量下运行，减小了热冲击，而且机组可连续带厂用电运行或额定转速下空负荷运行而不受时间限制；
? 锅炉升温升压的同时预热高压缸，缩短了启动时间。
缺点：操作比较复杂，达到一定转速或负荷后还要进行高中压缸切换。
（四）按控制进汽阀门分类
按机组启动时汽轮机控制进汽的阀门分，可分为两种：
调节汽门冲转
自动主汽门冲转
1. 调节汽门冲转 启动时主汽门全开，进入汽轮机的蒸汽流量由调节汽门控制。 可分为两种： 1) 顺序阀控制：采用部分进汽方式，因此会导致汽轮机全圆周受热不均，
温差热应力较大，但由于没有阀切换，故操作方便。
2) 单阀控制：冲转时4只（或6只）调门同时开启，使汽轮机仍为全周进
汽方式，减小了温差热应力。 2. 自动主汽门冲转
启动时调节汽门全开，冲转、升速由主汽门控制，转速达到一定值或带少量负荷后进行阀切换，改由调节汽门控制进汽。
优点：汽轮机采用全周进汽，使其圆周上受热均匀，故温差热应力小。 缺点：有可能使主汽门受到冲刷导致主汽门关闭不严。国产引进型机组采用主汽门阀的预启阀来控制进汽，这样就避免了对主汽门的直接冲刷。
3
§1.2 配汽包炉单元机组冷态滑参数启动
一、冷态启动前的准备
目的：使各设备处于预启状态，以达到随时可以投运的条件。
准备工作一般是炉、机、电、控分别按系统进行，主要包括：启动前的全面检查；辅助设备及系统的投运。
（一）启动前的全面检查 1.主辅设备及系统的检查
检查影响机组启动的检修工作票已全部结束，检查检修的设备及系统具备投用的条件；详细检查所有设备和监控系统的状态，有关阀门、档板应在规定的开或关状态；所有测量回路和表计正常可有；动力电源可靠，备用电源良好；控制室所有控制设备齐全完好，照明正常，操作盘(站)正常，设备状态画面显示与实际相符；锅炉燃烧器摆角已调整好，各部膨胀指示器完整、指示清晰，吹灰器、烟温探针均在退出位；汽轮机滑销系统正常，油质合格；发－变组绝缘测定符合要求。
2.设备及系统分部试运转
对各转动机械进行一定时间的试运转。在试转时，启动前应盘车一次，以查明是否有卡涩现象，检查轴承内油位正常，油质合格，冷却水畅通，无漏油、漏水现象，符合运转时的润滑要求；通知电气人员应对机组所属电动机测量绝缘并送电。
试转中应注意其电动机的电流指示是否正常，转动方向是否正确，有无明显的机械振动、摩擦等不正常现象，以及轴承和电动机的温度是否正常等。
3.启动前的相关试验
各辅助设备及系统的逻辑、保护试验；各电动门、调节门及档板试验；各转动机械启、停和事故按钮试验、联锁试验、动态试验；锅炉水压试验；锅炉冷态空气动力场及漏风试验；DCS静态试验，DEH静态检查试验(包括就地打闸和远方打闸试验)；锅炉安全门校验；炉、机、电主保护联动试验；遥控脱扣、OPC及ETS静态试验（包括ETS通道）；发变组出口开关、灭磁开关、高厂变低压侧开关静态分、合闸试验，保护传动试验；励磁系统通道试验和保护联锁试验；发变组事故及告警信号试验。
? 锅炉水压试验
目的：检查锅炉承压部件严密性，是保证锅炉安全运行的重要措施之一。 范围：包括锅炉本体范围内各承压的汽水管道和附件。 种类：
1) 工作压力试验：试验压力等于汽包工作压力（再热器除外），根据检修和检查的需要可随时进行。
2) 超压试验：试验压力等于汽包工作压力的1.25倍，再热器试验压力等于其工作压力的1.5倍。一般用于新安装的锅炉和检修中更换了较多的承压受热面的情况。
4.应注意的几个问题
1) 单元机组的各项保护在汽机冲转前应全部投入。（有特殊要求的除
外，如汽轮机的低汽温保护和低真空保护）
2) 应提前组织好外围各专业的准备工作和试验：如燃运系统上煤或供
4
油、供汽(气)；化学水处理系统制水、制氢等工作；电气除尘器振打装置、电场升压试验；蒸汽吹灰系统的吹灰器电动机的试运行等。
（二）辅助设备及系统的投运
1. 冷却水、压缩空气系统的启动 2. 汽轮机润滑油系统投运 3. 发电机密封、冷却系统投运 4. 盘车的投运 5. 锅炉油系统运行 6. 辅汽系统投运 7. 凝结水系统投运 8. 除氧器加热
9. 给水系统的加热投运 10. 锅炉上水及炉底加热 11. 汽轮机轴封供汽及抽真空 12. 盘车预热汽轮机 13. 给水泵汽轮机启动 14. 发变组启动准备 15. 风烟系统的运行
1.冷却水系统、压缩空气系统的启动
冷却水系统包括：循环水系统、开式循环冷却水系统、闭式循环冷却水系统等。
压缩空气系统包括：厂用压缩空气系统和仪用压缩空气系统。 （1）冷却水系统的投运
1）循环水系统：循环水是凝汽器的冷却水源，由循环水泵提供。
2）开式循环冷却水系统：水源来自循环水系统，由开式循环冷却水泵升压后，供给：汽轮机润滑油冷却器和EH油冷却器、空压机及空压机润滑油冷却器、发电机氢冷却器和定子水冷却器、电动给水泵工作油和润滑油冷却器、小汽轮机润滑油冷却器、真空泵冷却器等的冷却水。开式循环冷却水泵必须在循环水系统投运之后启动。
3）闭式循环冷却水系统：水源来自凝结水系统，由闭式冷却水泵升压后，供给：磨煤机、空预器、一次风机、送风机、引风机等转动机械的轴承冷却水；电泵、汽泵及其前置泵的机械密封和冷却用水；炉水循环泵隔热体和泵电机冷却水（需经专用冷却水泵升压后供给）。开式冷却水系统运行正常后，方可启动闭式冷却水泵。
（2）压缩空气系统投运
主要设备包括：空压机、过滤器、干燥器、厂用储气罐、仪用储气罐及其管道附件等。
1)厂用压缩空气系统：主要用于锅炉车间的空预器气动马达、空气炮、电除尘器气力除灰和管道检修保养用气；汽轮机车间的发电机水冷绕组气密性试验、汽轮机快速冷却、管道检修保养用气。
2）仪用压缩空气系统：主要用于气动阀门的控制气源。
2.汽轮机润滑油系统投运
根据《防止汽轮机大轴弯曲技术措施》的要求，汽轮机冲转前必须提前4
5