本發(fā)明涉及汽輪機冷卻技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種汽輪機快速冷卻方法。
背景技術(shù)：
通常，核電1000mw汽輪發(fā)電機組汽輪機正常打閘停運后，高壓缸內(nèi)缸壁溫度約220℃，高壓缸需要自然冷卻至其中的高壓轉(zhuǎn)子100℃后停運盤車，期間消耗時間較長，一般需要約5.5～6天。若機組緊急停運時高壓缸內(nèi)缸轉(zhuǎn)子壁溫度更高，等待冷卻的時間也會更長，一般需要約9～10天。機組停機時間過長，主機設(shè)備大修開工時間節(jié)點推后，對機組短工期大修工期造成一定的影響，因此汽輪機停機時間的延長與主機檢修工期之間的矛盾尤為突出。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種縮短冷卻時間的汽輪機快速冷卻方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種汽輪機快速冷卻方法，包括以下步驟：
s1、在汽輪機組發(fā)電機與電網(wǎng)解列后，保持空載；
s2、在空載期間，通過經(jīng)高壓調(diào)門節(jié)流后的蒸汽對汽輪機組的高壓缸和轉(zhuǎn)子進行冷卻；
s3、打閘停機至預定的最高檔盤車轉(zhuǎn)速后，在預定時間內(nèi)保持預定的最高檔盤車轉(zhuǎn)速；
s4、打開所述高壓缸的疏水閥，連通高壓缸和凝汽器，促進高壓缸和轉(zhuǎn)子的冷卻，直至所述高壓缸和轉(zhuǎn)子的溫度降至100℃以下。
優(yōu)選地，步驟s1中，所述發(fā)電機空載時間為1-3小時。
優(yōu)選地，步驟s2中，所述蒸汽的溫度為150-160℃。
優(yōu)選地，步驟s2中，在發(fā)電機空載期間，若反應(yīng)堆功率不足以維持空載，執(zhí)行步驟s3。
優(yōu)選地，步驟s2中，在發(fā)電機空載期間，當轉(zhuǎn)子溫度等于蒸汽進汽溫度，或者轉(zhuǎn)子的實時溫降速率低于預計溫降速率時，執(zhí)行步驟s3。
優(yōu)選地，所述預計溫降速率為3℃/h。
優(yōu)選地，步驟s3中，所述預定時間為0.5-1小時。預定的最高檔盤車轉(zhuǎn)速為20rpm。
優(yōu)選地，所述汽輪機快速冷卻方法還包括以下步驟：
s5、將盤車轉(zhuǎn)速切換為最低檔盤車轉(zhuǎn)速；在轉(zhuǎn)子溫度冷卻到≤100℃并維持一段時間不反彈后，恢復所述高壓缸的疏水閥至自動控制(液位高打開、排液完成后關(guān)閉)。
優(yōu)選地，所述最低檔盤車轉(zhuǎn)速為2rpm；所述一段時間為1小時。
優(yōu)選地，在最低檔盤車轉(zhuǎn)速運行期間，當轉(zhuǎn)子的實時溫降速率高于3℃/h的預計溫降速率時，維持最低檔盤車轉(zhuǎn)速，確定破壞真空停軸封時間，直至轉(zhuǎn)子溫度冷卻到≤100℃。
本發(fā)明的有益效果：大大縮短冷卻時間，汽輪機正常打閘停運后，高壓缸冷卻至高壓轉(zhuǎn)子100℃后停運盤車時間可控制在11h，相比原停機時間可縮短至少5天，為汽輪機組提前進入檢修或故障處理節(jié)省時間和帶來方便，為電廠創(chuàng)造巨大經(jīng)濟效益。
附圖說明
下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中：
圖1是本發(fā)明一實施例的汽輪機快速冷卻方法的流程圖。
具體實施方式
如圖1所示，本發(fā)明的汽輪機快速冷卻方法，包括以下步驟：
s1、在汽輪機組發(fā)電機與電網(wǎng)解列后，保持空載。
汽輪機組發(fā)電機在解列之前，先開始滑功率，退熱。
s2、在空載期間，通過經(jīng)高壓調(diào)門節(jié)流后的蒸汽對汽輪機組的高壓缸及其內(nèi)的轉(zhuǎn)子進行冷卻。
其中，高壓調(diào)門開度較正常運行小很多，節(jié)流作用使得供汽參數(shù)(包括溫度、流量)降低，從而經(jīng)高壓調(diào)門節(jié)流后的蒸汽的溫度較于汽輪機組正常運行時的蒸汽溫度(280℃左右)低，并且低于高壓缸和轉(zhuǎn)子的溫度，因此對高壓缸及轉(zhuǎn)子有一定的冷卻作用。
該步驟s2中，蒸汽的溫度為150-160℃。
蒸汽從高壓缸上下缸中部對稱進汽，沿軸向經(jīng)對稱向缸體兩端流動，最后從缸體兩端的排汽管道流走。排汽管道連通到下游汽水分離再熱器，汽水分離再熱器出來的蒸汽再進入汽輪機低壓缸做功。
為避免發(fā)電機空載時間過長產(chǎn)生不良的影響，本發(fā)明中發(fā)電機空載時間為1-3小時。
另外，在發(fā)電機空載期間，若反應(yīng)堆功率不足以維持空載，執(zhí)行步驟s3，而不需將空載時間控制在1-3小時；或者，當轉(zhuǎn)子溫度等于蒸汽進汽溫度或者轉(zhuǎn)子的實時溫降速率低于預計溫降速率(3℃/h)時，執(zhí)行步驟s3，而不需將空載時間控制在1-3小時。
實時溫降速率計算方式：(高壓缸轉(zhuǎn)子實時溫度-100℃)/(72小時-已用時長)，每20分鐘計算一次。
s3、打閘停機至預定的盤車轉(zhuǎn)速后，在預定時間內(nèi)保持預定的盤車轉(zhuǎn)速。
預定的盤車轉(zhuǎn)速主要可根據(jù)實際設(shè)計轉(zhuǎn)速而定，盤車轉(zhuǎn)速越高越有利于轉(zhuǎn)子冷卻，因此優(yōu)選為最高檔盤車轉(zhuǎn)速。在一些實施例中，汽輪機的盤車轉(zhuǎn)速只有2rpm和20rpm，因此預定的盤車轉(zhuǎn)速為20rpm，高于通常的2rpm。經(jīng)過多次試驗的數(shù)據(jù)證明，高速盤車(20rpm)有利于加快轉(zhuǎn)子冷卻。
保持預定的盤車轉(zhuǎn)速的預定時間可為0.5-1小時，該段時間主要用于觀察汽輪機組是否穩(wěn)定，在振動、瓦溫等各項參數(shù)正常后即可進入步驟s4。
打閘停機之前，預先將盤車轉(zhuǎn)速設(shè)置為20rpm。
s4、打開高壓缸的疏水閥，連通高壓缸和凝汽器，促進高壓缸和轉(zhuǎn)子的冷卻，直至高壓缸和轉(zhuǎn)子的溫度≤100℃。
該步驟s4中，將高壓缸上的全部(如10路)疏水閥均打開，使得高壓缸和凝汽器之間空氣流通，達到對高壓缸及轉(zhuǎn)子冷卻的效果。
疏水閥打開時，由于20rpm盤車時，連接疏水閥的管道內(nèi)的蒸汽已經(jīng)凝結(jié)成水，因此不會出現(xiàn)汽缸返水現(xiàn)象，若還有部分蒸汽可通過cvi系統(tǒng)(抽真空系統(tǒng))抽回凝汽器。
該步驟s4進行過程中，繼續(xù)20rpm盤車，保持凝汽器真空，使得高壓缸內(nèi)較高參數(shù)氣體能流動到凝汽器，達到冷卻高壓缸和轉(zhuǎn)子的效果。
本發(fā)明的汽輪機快速冷卻方法還包括以下步驟：
s5、將盤車轉(zhuǎn)速切換為最低檔盤車轉(zhuǎn)速，可運行2小時。
在一些實施例中，汽輪機的盤車轉(zhuǎn)速只有2rpm和20rpm可選擇，因此最低檔盤車轉(zhuǎn)速為2rpm。
實時檢測高壓缸內(nèi)轉(zhuǎn)子的溫度，在轉(zhuǎn)子溫度冷卻到≤100℃并維持一段時間(如1小時)不反彈后，恢復高壓缸的疏水閥至自動控制(液位高打開、排液完成后關(guān)閉)。
其中，在2rpm盤車運行期間，當轉(zhuǎn)子的實時溫降速率高于預計溫降速率(3℃/h)，維持2rpm的盤車，根據(jù)現(xiàn)場檢修需要確定破壞真空停軸封時間，直至轉(zhuǎn)子溫度冷卻到≤100℃，停盤車。破壞真空停軸封具體如下：打開凝汽器真空破壞閥門，停止汽輪機兩端軸封供汽(軸封是為了防止汽輪機內(nèi)部空氣通過軸和缸體之間的間隙跑到外界大氣造成蒸汽損失)。
以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容及附圖所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。