0 定义及重要性
汽轮机运行除包括机组的启动、停机、变负荷运行以及正常运行等工况外，还涉及到汽轮机的经济调度、事故处理和试验等内容。在汽轮机的各种运行工况中，机组状态变化最为剧烈的是启停工况。在机组启停过程中，温度、应力的变化会引起汽轮机产生疲劳、蠕变损伤，增大机组的寿命损耗，因此运行中必须对此给予足够的重视。 汽轮机的启动和停机是汽轮机运行中的一个重要阶段，它不仅与其本身结构有着密切关系，而且要有一个合理的热力系统与之相配合。它影响着汽轮机的可靠性、经济性和使用寿命。因此必须充分掌握汽轮机启停过程中各主要参数的变化规律，各种可能出现的故障及其对策，了解汽轮机的各种启停方式。
汽轮机的启动过程是指转子由静止状态逐步加速至额定转速、负荷由零逐渐增至额定值或某一预定值的过程。在启动过程中，汽轮机内蒸汽参数逐渐升高，零部件被加热，其金属温度将由启动前的温度水平被加热而升高至额定功率所对应的温度水平。
汽轮机启动过程不仅操作复杂，而且其主要零部件的受力状态和金属的温度分布也会发生较大的变化，因此造成机组的启动速度受到诸多因素的制约，如汽轮机零件的热应力、热疲劳、热变形、转子和汽缸的胀差、机组的振动等。考虑到以上因素，在汽轮机启动过程中，为了获得较高的经济效益，应尽可能地加快启动速度，缩短启动时间，提高机组调度的灵活性，并尽可能地减少其能量和汽水损失。
1 汽轮机的启动方式分类
根据机组状态的不同，汽轮机的启动可以分成不同的启动状态。划分启动状态
汽轮机启动是机组由静止状态到运动状态，机组金属零部件的温度由冷到热逐渐升高的过程。根据机组启动时所处的状态及启动条件的不同，可采用不同的启动方式。对汽轮机不同启动状态的划分，可决定汽轮机的启动参数、暖机时间、转速变化率及启动中应注意的问题等，以便获得最佳的启动效果和较高的经济效益。
1．根据汽轮机启动前的金属温度水平分类
按启动前金属的温度水平，汽轮机启动状态可分为冷态、温态、热态和极热态四种。启动
前金属的温度水平愈高，启动过程中零件金属的温升量愈小，启动所需的时间就愈短。由于不同的汽轮机，其转子的材料和结构不同，区分其冷、热态启动的温度值也并不完全相同。
(1) 冷态启动。停机后持续的时间超过72h，汽缸金属温度已下降至该测点满负荷值的40%以下。
(2) 温态启动。停机在10～72h之间，汽缸金属温度已下降至该测点满负荷值的40%～80%之间。
(3) 热态启动。停机不到10h，汽缸金属温度高于该测点满负荷值的80%以上。
(4) 极热态启动。机组脱扣后1h以内，汽缸金属温度接近该测点满负荷对应值。
一般汽轮机启动状态的划分是以汽轮机启动前的高压内缸上半内壁（调节级处）的金属温度来确定的，具体划分的温度参数见表。
汽轮机启动状态分类 |
状态名称 | 冷态启动 | 温态启动150－350 | 热态启动 | 极热态启动 |
温度值（℃） | ＜150 | 150～280 | 280～400 | 350（400）～450 | ＞450 |
| | | | | 直柄立铣刀 |
2．根据汽轮机启动过程中主蒸汽参数变化的特点分类
根据启动过程中汽轮机主蒸汽门前的新蒸汽参数的变化特点，汽轮机的启动过程可分为额定参数启动和滑参数启动两种。
（1）额定参数启动。汽轮机冲转蒸汽参数为额定值，且在整个启动过程中蒸汽参数保持不变。额定参数启动方式由于冲转时蒸汽压力和温度值都相当高，容易造成蒸汽与金属部件之间大的温差，为了控制由温差而引起的较大的热应力，应将蒸汽的流量控制在较小的数值，但是这样仍无法避免产生较大的热应力和热变形。另外，由于在这种启动方式中，汽轮机和锅炉是单独启动的，从而延长了机组的启动时间，增大了燃料损耗，降低了电厂的经济性。单元制机组不宜采用这种启动方式。
（2）滑参数启动。根据启动前汽轮机的金属温度来确定冲转时的蒸汽参数，而在整个启动带负荷过程中使主蒸汽门前的蒸汽参数随负荷的升高而滑升。滑参数启动是根据启动前汽轮机的最高金属温度来确定冲转时的蒸汽参数，由于冲转时蒸汽温度与进汽部分金属温度之间差值小，故可相应减小热冲击造成的热应力值。在汽轮机冲转升速过程中，可先采用较低温度的蒸汽进行暖管、暖机，暖管、暖机的过程与锅炉的升温升压过程可同时进行。
同时机、炉启动过程相互重叠，可以缩短机组的启动时间，减少启动过程中的能量损失。但只有按单元制设计或可切换为单元制的机组才有可能采用滑参数启动方式。
由于滑参数启动比额定参数启动有明显的优势，因此目前大容量机组普遍采用这种启动方式。汽轮机滑参数启动根据具体的启动过程的不同，又可分为压力法滑参数启动和真空法滑参数启动两种方式。
新型地沟油（1）压力法启动。汽轮机冲转前，主汽门前蒸汽已经具有一定的压力和温度，通过汽轮机的调节汽门控制进汽量来进行冲转和升速，在冲转、升速、并网、带少量负荷过程中，蒸汽压力值一直保持不变，而蒸汽温度则按规律升高。在机组带初始负荷后，再通过加强锅炉燃烧来提高主蒸汽参数，同时增加机组负荷至满负荷。压力法启动，可对汽轮机升速过程、蒸汽湿度进行较好的控制，易便于维持锅炉在低负荷下的稳定运行，因此大多数高参数、大容量汽轮发电机组都采用压力法滑参数启动。
（2）真空法启动。汽轮机冲转前，从锅炉汽包到汽轮机的蒸汽管道上的所有阀门全部开启，凝汽器抽真空，锅炉点火暖管。当产生蒸汽的能量可冲动汽轮机转子时，汽轮机自动冲转，依靠锅炉的热负荷控制机组升速、并网、带负荷。由于真空法启动冲转前，其真空柯式烫画
系统一直扩展到锅炉汽包，抽真空较为困难，且冲转后转速难以控制。若锅炉控制不当时，还容易造成水冲击，故实际运行中难以采用。目前真空法滑参数启动很少采用。
本机组为超临界中间再热式机组，采用单元制的热力系统，故可采用滑参数启动方式。
3．根据汽轮机启动冲转时的进汽方式分类
对于中间再热式汽轮机，根据启动最初进汽的通路可分为高、中压缸同时进汽冲转和中压缸进汽冲转，后者也称为中压缸启动。
（1）高、中压缸同时冲转启动。机组启动冲转时，主蒸汽进入高压缸、再热蒸汽进入中压缸冲动转子。这种启动方式操作比较简单，对高中压合缸的机组，利于使分缸处均匀加热，以减小热应力，同时可以缩短启动时间。
（2）中压缸冲转启动。机组启动冲转时高压缸不进汽，处于暖缸状态，而主蒸汽经过高压旁路管道进入再热器，当再热蒸汽参数达到机组冲转要求的数值后，打开中压主汽门和调节阀进汽冲转，当转速升至2300～2500r/min或机组并网带一定负荷后，再切换为高、中压缸同时进汽，使高压缸也进汽作功。这种启动方式要求启动参数的选择要合理，以避免
高压缸开始进汽时产生较大的热冲击。中压缸启动方式可使再热蒸汽参数达到要求，解决了汽轮机启动冲转时主蒸汽、再热蒸汽温度与高、中压缸金属温度难以匹配的问题，可以较安全的启动汽轮机。同时中压缸启动方式具有降低高中压转子的寿命损耗，改善汽缸热膨胀和缩短启动时间等优点。
4.按控制进汽流量的阀门分类
汽轮机冲转时，可以使用调速汽阀、自动主汽门或电动主汽阀，也可以使用它们的旁路阀来控制进入汽轮机的蒸汽量，因此又可以分为：
（1）用调速汽阀启动。自动主汽门或电动主汽阀全部开启，由依次开启的调速汽阀控制进入汽轮机的流量蒸汽。这种控制方法易于控制流量，但是会使汽轮机前部进汽只局限于较小的弧段，使该部分的加热不均匀。
（2）用自动主汽门或电动主汽阀启动。启动前调速汽门全开，由自动主汽门或电动主汽阀控制进入汽轮机的流量蒸汽。这种方式的优点是全周进汽，汽轮机加热均匀，缺点是主汽门或电动主汽阀易磨损，造成关闭不严密的后果，从而降低了主汽门这一保护装置的可靠性。
（3）用自动主汽门或电动主汽阀的旁路门启动。用这种方式启动时，在启动前调速汽门全开，而用自动主汽门或电动主汽阀的旁路门控制进入汽轮机的流量蒸汽。由于阀门较小，便于控制汽轮机的升温速度和汽缸的加热。在整个升速过程中，汽轮机全周进汽，受热比较均匀，这对汽缸壁较厚的高压以上的机组是十分有利的。
2、汽轮机启动概述
2.1启动过程的主要阶段
按机组启动过程中所具有的不同特点，可将汽轮机启动过程分为以下几个主要阶段：
（1）启动前的准备阶段。为机组启动准备相应的条件，主要包括设备、系统和仪表的检查及试验；辅助设备、系统的检查和启动；油系统的检查和试验；调节保护系统校验；汽源准备等工作。
（2）冲转升速阶段。在确保机组安全的条件下，当冲转条件满足后，汽轮机进汽冲转，将转子由静止状态逐步升速到额定转速的过程。
（3）定速并网阶段。准备并网条件，当并网条件具备后将发电机并入电网。当转速稳定在同步转速，经全面检查确认设备运转正常且具备并网条件后，即可将发电机并入电网。并网后机组即带上初始负荷，以防止出现发电机逆功率运行工况。
（4）带负荷阶段。在机组并网后，将机组的输出电功率逐渐增加至额定值，并逐渐进入到稳定运行阶段。
根据汽轮机启动过程中每个阶段具有的不同特点，应遵循不同的规定和采取相应的操作，同时要兼顾到不同启动阶段应注意的问题，保证汽轮机启动过程中的安全性和经济性。
2.2汽轮机禁止启动条件：
压花模具(1) 危急保安器动作不正常，高、中压自动主汽门、调速汽门，抽汽逆止门卡涩或关不严密。
(2) 调速系统不能维持汽轮机空负荷运行或机组甩负荷后不能维持转速在危急保安器动作转速以下。
(3) 大轴晃动度偏离原始值0．02mm。(注：#l机原始值0．02mm机原始值0．085mm)
(4) 汽轮发电机组动静部件间有明显金属摩擦声。
(5) 高压外缸调节级区域和中压缸上下壁温差大于50℃，高压内缸调节级区域上下壁温差大于35℃。
(6) 主油箱油质不合格或油位在最低油位以下。
(7) 盘车装置不能正常投入。
(8) 辅助油泵、顶轴油泵、密封油泵工作不正常。
(9) 汽轮机各主要系统泄漏严重、无法隔离或保温不完整。
(10) 主要表计及保护装置失灵，汽轮机保护电源及信号消失。(主要表计如：轴向位移、转速表、相对膨胀表、汽缸金属温度表、轴承及推力瓦块温度计、真空表、主蒸汽及再热蒸汽温度表和压力表、调速油压表、润滑油压表、主油箱油位计等。)
(11) 调速系统卡涩，晃动不能消除。
(12) 发电机气密性试验不合格或漏氢量大于规定值。
4．禁止机组启动的规定
在以下情况下禁止机组启动：
（1）机组DCS系统不正常，影响机组操作。
（2）汽轮机DEH系统工作不正常，影响机组启停及正常运行。
网络视频传输（3）机组各系统和设备主要监视仪表不齐全，不能投入。
（4）机组主要跳闸条件有超限趋势或超限。
（5）主要辅助设备故障或联锁试验不合格。
（6）汽轮机主要仪表失灵或指示不准，且无其它监视手段。
（7）机组控制电源不正常，仪用气源不正常。
（8）发电机氢气纯度不合格。
（9）发电机定子水系统异常或水质不合格。
（10）EH油、润滑油、密封油、顶轴油系统故障。
（11）汽机油质、油箱油位、油温不合格。
（12）汽轮机旁路系统不能正常投入。
（13）汽轮机高、中、低压胀差超过规定值。
（14）汽轮机转子偏心度偏离原始值0.05mm 以上。
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（15）汽机高中压主汽门、调门、高压缸排汽逆止门、抽汽逆止门卡涩或关不严。
（16）汽轮机调速系统工作不正常。
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