河津发电分公司二期两台汽轮机组为哈尔滨汽轮机厂生产的亚临界、一次中间再热、单轴、双缸、双排汽、反动式、直接空冷凝汽式汽轮机。型号为NZK-300-16.7/537/537.由于机组热容量较大，保温性能好，所以机组停运后自然冷却时间长。按规程要求：当汽轮机**级金属温度达150℃时方可停盘车及润滑油进行机组的检修工作。从投产后的多次停机看，如机组正常滑参数停机，**级金属温度由350~300℃自然冷却到150℃需180小时左右；如机组事故停机，高压缸**级金属温度在480℃以上，则需要冷却的时间更长。且滑参数停机时，需要消耗许多的锅炉助燃油，增加电厂的燃油消耗量。由于机组停机后自然冷却时间较长，使得机组检修工期延长，机组可用系数降低，因此缩短大型汽轮机停机后的冷却时间是非常必要的。汽轮机强制冷却的方法主要有蒸汽冷却和空气冷却。由于空气比热小，强制对流放热系数比过热蒸汽小得多，而且没有相变换热，用空气冷却停机后的汽轮机比较安全。
1 强冷装置的投运
1.1 强制冷却系统的构成河津发电分公司2台300MW机组公用配置一套汽轮机强冷装置，高压缸为逆流方式冷却，中压缸为顺流方式冷却，由厂用压缩空气系统向其提供空气源。压缩空气经过强冷装置加热后分两路进入汽轮机：一路经高压缸排汽管路进入高压缸，通过高压导汽管的疏水管路引接至室外；另一路经中压调门导气管进入中压缸，经中低压缸连通管上的排气管排出。
1.2 强冷装置投运的条件（1）尽量采用滑参数停机方式，一般待高压缸调节级金属温度和中压持环金属温度降至380℃~400℃以下，方可投入强冷装置。（2）始终保证汽轮机盘车连续运行，大轴偏心度在允许范围内，高、中、低压缸金属温度、胀差、汽缸膨胀、轴向位移指示准确，参数正常。（3）保留一台凝结泵运行，低压缸喷水减温投入。（4）停运真空泵、停运主机轴封供汽系统，开启真空破坏门。（5）关闭所有高低压本体疏水一、二次门，关闭各高中压缸各段抽汽电动门前疏水一、二次门。（6）保持三台空压机运行。（7）打开低压缸两侧人孔门。
1.3 强冷过程中的参数监控
为了保证汽机停机后强冷过程中汽缸内金属温度能快速、均匀的下降，以防止过冷却而造成应力超限，转子弯曲，汽缸和焊口变形。在汽轮机强冷投入过程中必须严格监视汽缸内的各点温度、上下缸温差、绝对膨胀、胀差、转子偏心、盘车电流、压缩空气温度和流量、电加热器电流等参数的变化，主要参数监控指标有：（1）汽轮机转动部分无异音且盘车电流<36A；（2）汽轮机偏心<0.0762mm；（3）汽轮机差胀在0~16.39mm；（4）高、中压缸上、下缸温差<42℃；（5）低压缸排汽温度<121℃；（6）高压缸**级金属温度降速率<10℃/h；（7）中压缸持环温度降速率<10℃/h；（8）控制压缩空气流量在10~40t/h之间；（9）在控制柜上调整表盘电流表值℃150A；
1.4 强冷操作的主要步骤及注意事项
（1）汽机停机后汽缸内疏水必须充分排尽（*好打闸后4小时以后再投强冷装置）.（2）进行强制冷却前，首先对强冷系统进行充分吹扫，排尽系统管道内积水，同时必须打开低压缸人孔门。（3）汽轮机盘车未投入的情况下，绝对禁止投入强冷装置；如已投入强冷装置运行，盘车掉闸后应立即停止强冷系统的运行。（4）投入电加热器，调节出口气温，对系统暖管。（5）待系统暖管充分，分气箱内压缩空气温度和汽缸内首级金属温度之差小于150℃时，关闭高、中压缸疏水至疏水扩容器各疏水门后，可分别打开各分路隔离阀，关闭其暖管排汽阀，开始通气冷却。（6）在冷却过程中，严格按规定的下降速率控制进气量及强冷装置出口气温，加强监视，随时调整，控制各项参数在许可范围之内，确保机组安全。（7）在强冷过程中，要经常监视润滑油系统、顶轴油系统、盘车装置、低压缸喷水系统，确保其正常运行，以上任一系统退出运行，应马上停止汽机强冷，直到系统恢复运行后继续进行。（8）在强冷过程中，同时加强对厂用压缩空气系统工况监视。（9）冷却过程中，如高、中压缸缸温下降速率偏差较大时，可用各分路门调整控制。（10）冷却过程中，如高压、中压缸上下缸温差增大时，可通过降低强冷装置出口空气温度与调节级金属温度差的方法来进行控制，同时配合将高、中压上缸的保温逐层扒掉的办法效果更佳。
2 强冷技术的应用分析
2.1 强冷经验数据
在停机后的快速冷却过程中，从部件表面产生的*大热应力计算公式可以看出，汽轮机部件受到热冲击产生的热应力，取决于空气和部件表面的温差和空气的放热系数。对于确定类型的汽轮机，合理控制冷却空气和金属温差和汽缸温度下降速率可以有效控制汽轮机部件的热应力。河津电厂按以下标准控制，可有效的保证汽轮机的安全。高压缸**级金属温度300~400℃，温降率应小于5℃/h，进汽与金属温度温差小于50℃；高压缸**级金属温度200~300℃，温降率应小于8℃/h，进汽与金属温度温差小于80℃；高压缸**级金属温度150~200℃，温降率应小于10℃/h，进汽与金属温度温差小于100℃.
2.2 强冷投运效果
2009年05月17日15：00，3#机组强冷装置投运，当时高压缸**级金属温度为314℃，中压持环温度为319℃.2009年05月20日06：00停强冷，当时高压缸**级金属温度为129℃，中压持环温度为150℃.强冷装置共投运63小时，高压调节级金属温度下降了185℃，缸温下降率约3℃/h.在以往的停机自然过程中，缸温下降速率平均1℃/h.
2.3 强冷的经济效益
投运强冷装置后，使检修工期缩短5天，每天按80%的负荷率计算，每度电按0.05元净利润计算，机组可以提前5天并网发电，带来的经济效益是：30#0.8#5#24#0.05=144万元。由于此强冷装置是**次使用，存在经验不足，金属缸温控制的下降速率较小，在以后的使用中，如果得到进一步的有效利用，争取在停机后2天内使盘车具备停运条件，那样经济效益会更加可观。
3 结论
随着大机组的相继投运，机组热容量大，保温性能好的特点越发显现。应用汽轮机强制冷却技术，可以缩短机组的检修时间，为发电企业带来巨大的经济效益和社会效益，采用汽轮机强制冷却技术势在必行。由于对于河电300MW机组停机后汽轮机的空气强制冷却还是首次应用，在以后的运行中还需进一步总结经验，以在确保汽轮机组安全的前提下，获取*大的经济效益。
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