常规蒸汽战舰,在长期停机后的启动,称为“冷启动”,意即在动力设备都是常温状态下的启动过程。
冷启动时,首先需要给锅炉点火,并让锅炉缓慢地升温。包括水汽系统里的工质,也包括锅炉各个部分构件。
锅炉在长时间停机、温度降低到室温之后,显然其内的工质都已经凝结为液态水了,压力也随之降低到接近真空。点火以后,随着锅炉构件和水温的升高,蒸汽分压逐渐升高。当汽筒内的水温达到设计压力下的蒸发温度时,锅炉内的压力也随之达到设计压力,这就是“达到使用压力”的过程。
锅炉的结构件在温度上升时,由于热胀冷缩,会产生热应力。为了避免热应力过大,导致结构件受损,锅炉的温升速度是不允许超过一定范围的。
显然,冬季由于温度比夏季更低,所以锅炉达到同样的工作温度条件,就需要比夏季更长的加热时间。如一楼表中所给,冬季正常启动,需要1小时45分钟达到使用压力,而夏季正常启动,则只需要1小时30分钟。
锅炉“达到使用压力”后,就可以开启汽阀,向汽轮机通汽。但与锅炉的启动过程类似,此时由于汽轮机各部件也处于室温状态,同样不能直接施加大流量的高温蒸汽(另一方面刚刚达到使用压力的锅炉,也无法供应大量蒸汽),只能接受小流量蒸汽;目的也不是输出功率,而是缓慢并均匀地对汽轮机各部件加热升温,这就是暖机和盘车。
暖机和盘车,自然也有冬季夏季的区别。长门冬季正常暖机,需要1小时45分(加上此前的锅炉启动过程,至此为3小时),夏季为1小时30分。
汽轮机暖机完毕后,同样也不能直接输出有效功率,还得等待并核查保证各种水泵、燃油泵、滑油泵、除氧器等等一系列辅助机械达到正常工作条件,尤其是冷凝器真空度等关键参数合格,才能允许“出动”。
这段时间,长门的正常程序为1小时。至此,其总启动时间,冬季为4小时30分,夏季为4小时。
前已述,启动阶段需要关注的一个重要因素是温升导致的热应力。热应力过大,可能会影响部件寿命甚至直接导致故障,而正常的启动流程,依照机械行业惯例,则是有一定安全系数的,即再极端的情况也完全能够满足热部件的寿命。那么在紧急情况下,就可以缩减启动时间,这就是表中所列的“至急”情况。
至急情况下,长门在冬季从冷态锅炉点火到可以出动的整个过程,是2小时15分钟,夏季是1小时45分。
“至急”情况下,是有可能缩短热部件寿命的;但偶尔为之,完全可行。
冷启动时,首先需要给锅炉点火,并让锅炉缓慢地升温。包括水汽系统里的工质,也包括锅炉各个部分构件。
锅炉在长时间停机、温度降低到室温之后,显然其内的工质都已经凝结为液态水了,压力也随之降低到接近真空。点火以后,随着锅炉构件和水温的升高,蒸汽分压逐渐升高。当汽筒内的水温达到设计压力下的蒸发温度时,锅炉内的压力也随之达到设计压力,这就是“达到使用压力”的过程。
锅炉的结构件在温度上升时,由于热胀冷缩,会产生热应力。为了避免热应力过大,导致结构件受损,锅炉的温升速度是不允许超过一定范围的。
显然,冬季由于温度比夏季更低,所以锅炉达到同样的工作温度条件,就需要比夏季更长的加热时间。如一楼表中所给,冬季正常启动,需要1小时45分钟达到使用压力,而夏季正常启动,则只需要1小时30分钟。
锅炉“达到使用压力”后,就可以开启汽阀,向汽轮机通汽。但与锅炉的启动过程类似,此时由于汽轮机各部件也处于室温状态,同样不能直接施加大流量的高温蒸汽(另一方面刚刚达到使用压力的锅炉,也无法供应大量蒸汽),只能接受小流量蒸汽;目的也不是输出功率,而是缓慢并均匀地对汽轮机各部件加热升温,这就是暖机和盘车。
暖机和盘车,自然也有冬季夏季的区别。长门冬季正常暖机,需要1小时45分(加上此前的锅炉启动过程,至此为3小时),夏季为1小时30分。
汽轮机暖机完毕后,同样也不能直接输出有效功率,还得等待并核查保证各种水泵、燃油泵、滑油泵、除氧器等等一系列辅助机械达到正常工作条件,尤其是冷凝器真空度等关键参数合格,才能允许“出动”。
这段时间,长门的正常程序为1小时。至此,其总启动时间,冬季为4小时30分,夏季为4小时。
前已述,启动阶段需要关注的一个重要因素是温升导致的热应力。热应力过大,可能会影响部件寿命甚至直接导致故障,而正常的启动流程,依照机械行业惯例,则是有一定安全系数的,即再极端的情况也完全能够满足热部件的寿命。那么在紧急情况下,就可以缩减启动时间,这就是表中所列的“至急”情况。
至急情况下,长门在冬季从冷态锅炉点火到可以出动的整个过程,是2小时15分钟,夏季是1小时45分。
“至急”情况下,是有可能缩短热部件寿命的;但偶尔为之,完全可行。