胀差增大减小的因素
300MW汽轮机胀差变化的原因分析与控制
300MW汽轮机胀差变化的原因分析与控制作者:王沧海来源:《科技资讯》2019年第03期摘要:胀差是影响汽轮机启动速度以及机组安全行驶的核心参数,对于火电机组较为典型的变工况下胀差的变化具有较强的现实意义。
该文从胀差产生的原因以及计算公式进行分析,阐述了胀差的产生机理,并详细介绍300MW汽轮机在运行中、装置结构与系统初参数等方面影响胀差的因素,探究了减小胀差的方法并变工中胀差的控制要点,避免因为胀差过大带来的安全隐患。
关键词:滑销系统汽轮机冷态启动汽缸胀差中图分类号:TK249.2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2019)01(c)-0045-02我国的汽轮机参数逐渐增大,研发方向也朝着大容量发展,带来的直接结果就是转子轴系与汽缸外形体积的变大,每当发生启停时,都会有大量的热量产生,造成机器设备的受热膨胀,从而发生胀差。
当转子的膨胀大于汽缸膨胀程度,就会生成正胀差;相反,转子的膨胀程度较小,则产生负胀差。
胀差的程度应有所控制,高于标准胀差,则会引起间级的间隙变小,逐渐消失,进而使汽轮机内部发生静摩擦,甚至出现转子变形弯曲的状况。
所以,对于汽轮机中胀差的控制措施是十分必要的,关系到行驶中的安全。
1 胀差产生原因1.1 产生机理汽轮机的整体都是由金属构成,在运行过程中产生热量,导致发生膨胀,而膨胀的大小与构件比例有直接关系,实际结果需要根据膨胀系数进行计算。
如果汽轮机处于对流换热状态,则受热膨胀的比例与换流热系数、流体流速有关。
高压汽轮在正常使用中,需要经历从静止到运行产生热能的一系列过程,其中温度差较大,进而汽轮机的汽缸相关参数都会受到膨胀的影响。
机组启动的初期,高压缸质量较重,但转子的重量不明显,而处于运转中的转子受热的接触面是汽缸的5倍,受热效果更加明显。
在运行过程中,在同样的时间内,质子因为运转速度较快,温度上升程度也较高,而汽缸的温度相比较下上升不明显,极其容易产生温差,即胀差。
运行中影响汽轮机胀差原因分析与控制
运行中影响汽轮机胀差原因分析与控制作者:王炳峰杨智萍杨利军来源:《中国科技博览》2014年第29期[摘要]根据N200-12.7/535/535型汽轮机,系统地分析了汽轮机在启,停和运行过程中汽缸和转子膨胀的不同。
胀差的产生的原因。
探索分析胀差的变化及变化规律。
总结了胀差变化对汽轮机的影响,提出的防范措施,给运行人员在实际运行操作中有很大的指导意义。
[关键词]汽轮机,汽缸,转子,胀差,控制中图分类号:TK249.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)29-0073-01前言在汽轮机运行过程中,使转子与汽缸保持在大致相同的轴向热膨胀是极其重要的,胀差数值反映的就是瞬间转子与汽缸膨胀或收缩轴向位置相对的变化,它对于汽轮机组启动加热,停机冷却过程中或在汽轮机变工况过程中,都是很重要的运行参数,胀差值过大或过小都会使机组轴向间隙消失,导致动静部分发生磨擦,设备的损坏。
因此机组运行时对胀有效期的监视有着十分重要的意义。
一、汽轮机胀差的定义及原因分析汽轮机在启动时,转子和汽缸分别以各自的死点为基准膨胀或收缩。
相对来说,汽缸的质量大而接触蒸汽面积小,转子质量小而接触蒸汽面积大,而且由于转子转动时,蒸汽对转子的放热系数比对汽缸的要大,因此转子随蒸汽温度的变化膨胀或收缩的速度要快。
因此在开始加热时,转子膨胀的数值大于汽缸,汽缸与转子间发生的热膨胀差值称为汽轮机相对胀差。
若转子轴向膨胀值大于汽缸,则称为正胀差;反之转子轴向膨胀值小于汽缸称为负胀差。
在稳定工况下汽缸和转子的温度趋于稳定值,相对胀差也趋于一个稳定值。
机组启动时,由于转子和汽缸温度变化的速度不同,就会产生较大的胀差,即汽轮机动静部分相对轴向间隙发生了较大变化。
如果相对胀差超过了规定值,就会使动静间的轴向间隙消失,发生动静磨擦,可能引起机组振动增大,甚至发生叶片损坏、大轴弯曲等严重事故。
因此在汽轮机启、停及变工况的过程中必须严密监视并合理控制汽轮机胀差,确保汽轮机设备的安全运行二、汽轮机胀差增在的危害胀差的大小意味着汽轮机动静间隙相对于静止的变化。
机组胀差浅析
机组胀差浅析(华能营口电厂师永胜 2011.08.17)摘要:汽轮机在启停过程中,转子与汽缸的热交换条件不同,造成它们在轴向的膨胀不一致,即出现相对膨胀。
汽轮机转子与汽缸的相对膨胀通常也称为胀差。
胀差的大小表明了汽轮机轴向动静间隙的变化情况。
转子的相对胀差过大,会使动、静轴向间隙消失而产生摩擦,造成转子弯曲,引起机组振动,甚至出现重大事故。
合理的胀差变化是评价启动方式的重要指标。
关键词:正胀差、负胀差、温升、升速率引言:华能营口电厂一期工程两台汽轮机是前苏联哈尔科夫汽轮机厂制造的K—320—23.5—4型、超临界参数、非调节抽汽、一次中间再热、单轴三缸双排汽凝汽式汽轮机。
启动过程中经常出现胀差值过大,影响机组安全。
一、胀差的影响因素:转子的受热面积比汽缸大,质量比对应的汽缸小,因此转子比汽缸传热速度的快。
习惯上转子膨胀大于汽缸膨胀时的胀差值为正胀差,转子膨胀小于汽缸膨胀时的胀差值为负胀差。
1、轴封供汽温度和供汽时间的影响:在汽轮机冲转前向轴封供汽时,由于冷态启动时轴封供汽温度高于转子温度,转子局部受热而伸长,出现正胀差,可能出现轴封摩擦现象。
在热态启动时,为防止轴封供汽后出现负值,轴封供汽应选用高温汽源,并且一定要先向轴封供汽,后抽真空。
应尽量缩短冲转前轴封供汽时间。
2、真空的影响:在升速暖机的过程中,真空变化会引起涨差值改变。
当真空降低时,为了保持机组转速不变,必须增加进汽量,摩擦鼓风损失增大,使高压转子受热膨胀,其涨差值随之增加。
当真空提高时,则反之。
使高压转子胀差减少。
但真空高低对中、低压缸通流部分的胀差影响与高压转子相反。
3、进汽参数影响:当进汽参数发生变化时,首先对转子受热状态发生影响,而对汽缸的影响要滞后一段时间,这样也会引起胀差变化,而且参数变化速度越快,影响越大。
因此,在汽轮机启停过程中,控制蒸汽温度和流量变化速度,就可以达到控制差胀的目的。
4、汽缸和法兰加热的影响:汽缸水平法兰在升速过程中温度比汽缸要低,阻碍汽缸膨胀,引起胀差增加。
汽轮机胀差大的原因
汽轮机胀差大的原因汽轮机是一种利用燃烧热能转化为机械能的设备,在工业生产和发电领域广泛应用。
而汽轮机的胀差是指在运行过程中,由于不同部件受热膨胀程度不同而引起的尺寸变化差异。
胀差的存在会对汽轮机的正常运行和性能产生一定的影响,下面将从几个方面探讨造成汽轮机胀差大的原因。
温度变化是导致汽轮机胀差的主要原因之一。
在汽轮机运行过程中,各个部件会受到高温蒸汽的冲击和热辐射,从而导致局部温度升高。
由于不同部件的材料性质和结构特点不同,其热膨胀系数也会有所差异。
因此,在温度变化过程中,不同部件的尺寸会发生不同程度的变化,从而产生胀差现象。
材料的热膨胀性能是影响汽轮机胀差的关键因素。
不同材料具有不同的热膨胀特性,有些材料的热膨胀系数较大,而有些材料的热膨胀系数较小。
在汽轮机中,各个部件多采用不同的材料,如铁、钢、铜、铝等。
由于材料的热膨胀系数不同,当汽轮机在运行过程中受到热膨胀影响时,不同材料的部件会产生不同程度的胀差。
汽轮机的结构设计也会影响到胀差的大小。
在汽轮机的设计中,需要考虑到部件的热膨胀特性以及运行时受到的温度变化,合理安排各个部件的间距和连接方式,以减小胀差的影响。
如果结构设计不合理,部件之间的连接方式不牢固,容易受到温度变化的影响,从而导致胀差增大。
汽轮机运行过程中的热应力也是导致胀差的重要因素。
由于汽轮机在运行过程中会受到高温蒸汽的冲击,各个部件会承受不同程度的热应力。
当热应力超过材料的承受范围时,就会导致部件的变形和破坏,进而增大胀差。
总结起来,汽轮机胀差大的原因主要包括温度变化、材料的热膨胀性能、结构设计和热应力等因素。
为了减小汽轮机胀差的影响,可以采取以下措施:合理选择材料,尽量使用热膨胀系数较小的材料;优化结构设计,合理安排部件间的间距和连接方式;加强温度控制,减小温度变化范围;加强材料性能测试和质量控制,确保部件的承受能力符合要求。
通过这些措施的实施,可以有效减小汽轮机胀差,提高其运行效率和可靠性。
影响胀差的原因范文
影响胀差的原因范文
胀差指的是在材料受热膨胀或冷却收缩前后,由于温度变化产生的体积变化而引起的压力变化。
胀差的产生会对材料和结构产生影响,其中包括热应力的产生、结构的变形以及对连接部件的松弛等现象。
影响胀差的原因有以下几个方面:
1.材料的热膨胀系数不同:不同材料在相同温度变化的情况下,其热膨胀系数不同,导致体积变化也不同。
当不同材料之间相互连接时,由于它们的热膨胀系数不同,就会产生胀差。
2.温度变化的范围:温度变化的范围越大,胀差的影响就越大。
当温度变化范围大时,材料的体积变化也会相应增大,从而导致更大的胀差。
3.结构的约束程度:结构的约束程度越大,胀差的影响也越大。
当结构的约束程度较高时,材料的体积变化受到限制,由此产生的胀差会引起应力集中和结构畸变。
4.结构的设计和制造问题:结构的设计和制造问题也会影响胀差的产生。
例如,在设计和制造连接件时,如果不考虑胀差的影响,或者连接件安装不当,就会使胀差的影响加剧。
5.温度变化速率:温度变化的速率也会影响胀差的产生。
当温度变化速率较快时,材料无法迅速适应,从而产生胀差。
6.材料的组织结构和残余应力:材料的组织结构和残余应力也会影响胀差的产生。
例如,晶粒的尺寸和方向性对材料的热膨胀系数有所影响,残余应力也会增大热膨胀引起的胀差。
以上是影响胀差的一些主要原因,不同材料和结构在不同条件下都会有不同的胀差表现。
为了减小胀差的影响,可以采取一些措施,例如合理选择材料、减小温度变化范围、合理设计结构和连接件、降低温度变化速率等。
汽轮机的胀差控制
汽轮机的胀差控制汽轮机在启停过程中,转子与汽缸的热交换条件不同。
因此,造成它们在轴向的膨胀也不一致,即出现相对膨胀。
汽轮机转子与汽缸的相对膨胀通常也称为胀差。
胀差的大小表明了汽轮机轴向消息间隙的变化情况。
习惯上规定转子膨胀大于汽缸膨胀时的胀差值为正胀差,汽缸膨胀大于转子膨胀时的胀差值为负胀差。
胀差数值是很重要的运行参数,若胀差超限,则热工保护动作使主机脱扣。
转子的相对胀差过大,会使动、静轴向间隙消失而产生摩擦,造成转子弯曲,引起机组振动,甚至出现重大事故。
一、分析胀差时,需考虑的因素:轴封供汽温度和供汽时间的影响:在汽轮机冲转前向轴封供汽时,由于冷态启动时轴封供汽温度高于转子温度,转子局部受热而伸长,出现正胀差,可能出现轴封摩擦现象。
在热态启动时,为防止轴封供汽后出现负值,轴封供汽应选用高温汽源,并且一定要先向轴封供汽,后抽真空。
应尽量缩短冲转前轴封供汽时间。
真空的影响:在升速热机的过程中,真空变化会引起涨差值改变。
认真空降低时,为了保持机组转速不变,必须增加进汽量,摩擦鼓风损失增大,使高压转子受热膨胀,其涨差值随之增加。
认真空进步时,则反之。
使高压转子胀差减少。
但真空高低对中、低压缸通流部分的胀差影响与高压转子相反。
进汽参数影响:当进汽参数发生变化时,首先对转子受热状态发生影响,而对汽缸的影响要滞后一段时间,这样也会引起胀差变化,而且参数变化速度越快,影响越大。
因此,在汽轮机启停过程中,控制蒸汽温度和流量变化速度,就可以达到控制差胀的目的。
汽缸和法兰加热的影响:汽缸水平法兰在升速过程中温度比汽缸要低,阻碍汽缸膨胀,引起胀差增加。
转速影响:泊桑效应也就是汽轮机的轴在转速增加的时候,受到离心力的作用,而变粗,变短.转速减小的时候,而变细,变长滑销系统影响:在运行中,必须加强对汽缸尽对膨胀的监视,防止左右侧膨胀不均以及卡涩造成的消息部分摩擦事故。
汽缸保温顺疏水的影响:汽缸保温不好,会造成汽缸温度分布不均且偏低,从而影响汽缸的充分膨胀,使汽机膨胀差增大;疏水不畅可能造成下缸温度偏低,影响汽缸膨胀,并轻易引起汽缸变形,从而导致相对差胀的改变。
什么是胀差?胀差变化与哪些因素有关?
(一)汽轮机转子与汽缸的相对膨胀,称为胀差。
习惯上规定转子膨胀大于汽缸膨胀时的胀差值为正胀差,汽缸膨胀大于转子膨胀时的胀差值为负胀差。
根据汽缸分类又可分为高差、中差、低I差、低II差。
胀差数值是很重要的运行参数,若胀差超限,则热工保护动作使主机脱扣。
(二)使胀差向正值增大的主要因素简述如下:1)启动时暖机时间太短,升速太快或升负荷太快。
2)汽缸夹层、法兰加热装置的加热汽温太低或流量较低,引起汽加热的作用较弱。
3)滑销系统或轴承台板的滑动性能差,易卡涩。
4)轴封汽温度过高或轴封供汽量过大,引起轴颈过份伸长。
5)机组启动时,进汽压力、温度、流量等参数过高。
6)推力轴承磨损,轴向位移增大。
7)汽缸保温层的保温效果不佳或保温层脱落,在严禁季节里,汽机房室温太低或有穿堂冷风。
8)双层缸的夹层中流入冷汽(或冷水)。
9)胀差指示器零点不准或触点磨损,引起数字偏差。
10)多转子机组,相邻转子胀差变化带来的互相影响。
11)真空变化的影响。
12)转速变化的影响。
13)各级抽汽量变化的影响,若一级抽汽停用,则影响高差很明显。
14)轴承油温太高。
15)机组停机惰走过程中由于“泊桑效应”的影响。
(三)使胀差向负值增大的主要原因:1)负荷迅速下降或突然甩负荷。
2)主汽温骤减或启动时的进汽温度低于金属温度。
3)水冲击。
4)汽缸夹、法兰加热装置加热过度。
5)轴封汽温度太低。
6)轴向位移变化。
7)轴承油温太低。
8)启动进转速突升,由于转子在离心力的作用下轴向尺寸缩小,尤其低差变化明显。
9)汽缸夹层中流入高温蒸汽,可能来自汽加热装置,也可能来自进汽套管的漏汽或者轴封漏汽。
启动时,一般应用加热装置来控制汽缸的膨胀量,而转子主要依*汽轮机的进汽温度和流量以及轴封汽的汽温和流量来控制转子的膨胀量。
启动时胀差一般向正方向发展。
汽轮机在停用时,随着负荷、转速的降低,转子冷却比汽缸快,所以胀差一般向负方向发展,特别是滑参数停机时尤其严重,必须采用汽加热装置向汽缸夹层和法兰通以冷却蒸汽,以免胀差保护动作。
汽轮机运行中胀差的分析和控制
汽轮机运行中胀差的分析和控制当汽轮机在启动加热、停机冷却过程中,或在运行中工况变化时,汽缸和转子会产生热膨胀或冷却收缩,由于转子的受热表面积比汽缸大,且转子的质量比相对应的汽缸小,蒸汽对转子表面的放热系数较大,因此,在相同的条件下,转子的温度变化比汽缸快,使得转子与汽缸之间存在膨胀差,而这差值是指转子相对于汽缸而言的,把转子与汽缸之间热膨胀的差值称为相对膨胀差,简称胀差。
当转子轴向膨胀大于汽缸的轴向膨胀时,称为正膨胀;反之若转子轴向膨胀小于汽缸的轴向膨胀时,称为负膨胀。
一.汽轮机胀差的产生汽缸和转子之间出现胀差的主要原因是它们的结构和工作条件不同。
由于转子与汽缸之间存在温差,各自受热状况不一样,转子质量小但接触蒸汽的面积大,温升和热膨胀较快,而汽缸质量大,温升和热膨胀就比较慢,因此在转子和汽缸热膨胀还没有达到稳定前,他们之间就有较大的胀差。
同理,由于转子比汽缸体积小,转子的冷却收缩也比汽缸的冷却收缩快,这时它们之间也会产生较大胀差。
汽轮机启动加热,从冷态变为热态,汽缸受热发生热膨胀,汽缸向高压侧或低压侧伸长。
同样转子也因受热发生热膨胀。
转子膨胀大于汽缸,其相对膨胀差被称为正胀差。
汽轮机带负荷后,转子和汽缸受热面逐渐于稳定,热膨胀逐渐区于饱和,它们之间的相对膨胀差也逐渐减小,最后达到某一稳定。
二.胀差过大的危害胀差的大小意味着汽轮机动静轴向间隙相对于静止时的变化,正胀差表示自喷嘴至动叶间隙增大;反之,负胀差表示该轴向间隙减小。
汽轮机轴封和动静叶片之间的轴向间隙都很小,若汽轮机启停或运行中胀差变化过大,超过了轴封以及动静叶片间正常的轴向间隙时,就会使轴向间隙消失,导致动静部件之间发生摩擦,引起机组振动,以至造成机组损坏事故。
因此,汽轮机都规定有胀差允许的极限值,它是根据动静叶片或轴封轴向最小间隙来确定的。
当转子与汽缸间隙相对膨胀差值达到极限值时,动静叶片或轴封轴向最小间隙仍留有一定的合理间隙。
不同容量的汽轮机组胀差允许极限值不同。
汽轮机启动时胀差大的原因
汽轮机启动时胀差大的原因胀差是指在汽轮机启动过程中,由于热胀冷缩的不均匀性导致的零部件间的间隙变化。
在汽轮机启动初期,由于机组处于冷态,各个零部件的温度不均匀,热胀冷缩不一致,从而引起胀差现象。
汽轮机启动时胀差大会对机组运行安全和可靠性产生不利影响。
本文将从几个方面探讨汽轮机启动时胀差大的原因。
汽轮机启动时胀差大的原因之一是机组处于冷态,各个零部件的温度差异较大。
在长时间停机后重新启动汽轮机时,由于机组内部温度下降,各个零部件的温度差异较大,导致热胀冷缩不均匀。
例如,汽轮机的叶片、轴承等零部件冷却后会收缩,而轴、壳体等零部件由于处于低温下,胀缩程度较小。
这样就会导致零部件之间的配合间隙变大,出现胀差现象。
汽轮机启动时胀差大的原因还与机组内部的温度分布不均匀有关。
在汽轮机启动初期,由于各个零部件的热容量和传导能力不同,热量分布不均匀。
例如,汽轮机的叶片、轴承等零部件会因为受到高温蒸汽的冲击而迅速升温,而壳体等零部件由于热容量大、传导能力差,升温较慢。
这样就会导致零部件之间的温差较大,引起胀差现象。
汽轮机启动时胀差大的原因还与机组内的热应力有关。
在汽轮机启动过程中,由于温度变化较大,零部件会产生相应的热应力。
例如,汽轮机的叶片由于受到高温蒸汽的冲击,会产生较大的热应力。
而壳体等零部件由于热容量大、传导能力差,温度变化较小,热应力较小。
这样就会导致不同零部件之间的热应力差异较大,引起胀差现象。
汽轮机启动时胀差大的原因还与机组内的材料性质有关。
不同材料的热胀冷缩系数不同,热胀系数大的材料在温度变化时胀缩程度较大,而热胀系数小的材料胀缩程度较小。
在汽轮机启动初期,由于机组内部的温度变化较大,不同材料之间的胀缩程度差异较大,从而引起胀差现象。
汽轮机启动时胀差大的原因主要包括机组处于冷态、机组内部温度分布不均匀、机组内的热应力以及材料性质等因素。
为了减少汽轮机启动时的胀差现象,可以采取一些措施。
例如,在汽轮机启动前可以进行预热,提高机组的温度,减少温度差异;在设计和制造过程中,可以优化零部件的配合间隙,减少胀差现象的发生;在运行过程中,可以合理控制汽轮机的启动速度,减少温度变化的幅度。
鼓风损失与泊桑效应对胀差的影响
泊桑效应也就是汽轮机的轴在转速增加的时候,受到离心力的作用,而变粗,变短.转速减小的时候,而变细,变长. 一般在启,停机的时候由于低压缸的转子是最粗的,所以受泊桑效应最明显.是胀差变化的一个因素.
比如打闸停机,转速降低,转子的离心力减少了,转子有变细变长的趋势,所以胀差增大。
所谓鼓风是指部分蒸汽通过末端部位的某一级时,流速低于转子旋转的速度,与转子之间产生摩擦,这种现象称之鼓风,其摩擦损失就是鼓风损失,由于末端几级的蒸汽经过多级膨胀,在真空降低或进口蒸汽量减少时,末端某级进出口压差减小,蒸汽通过喷嘴后膨胀能力降低或者不膨胀,导致部分蒸汽从喷嘴中喷出的速度小于该点汽机转子的线速度,与转子产生摩擦。
鼓风现象是在什么工况都有的,只不过正常运行时弱一点,空负荷\低真空时较为明显而已。
所以尽量减少空负荷、有进汽并低真空的时间。
鼓风磨擦产生的热量会使汽机低压缸中心上移,产生振动等。
鼓风损失对差胀的影响要比泊桑来的小。
泊桑效应也就是汽轮机的轴在转速增加的时候,受到离心力的作用,而变粗,变短.
正常停机堕走,转速降低较破坏真空后慢的多,虽有泊效应使其转子伸长,但因其之前一直有气冷却,转子处于较冷的状态,故胀差既有负向,又有正向抵消,不是很明显.但打闸,尤其是破坏真空紧急停机属于热态转子急速停转,胀差尤其是低压胀差迅速正向增大。
汽轮机胀差、轴向位移的产生原因
当凝汽器真空升高时,排汽温度降低,可能导致负胀差增大 ;反之,真空降低时,胀差可能增大。
轴封供汽温度的影响
轴封供汽温度过高或过低会影响轴封的间隙大小,进而影 响汽轮机的热膨胀。
若轴封供汽温度与汽缸温度不匹配,可能导致胀差异常波 动。
02 汽轮机轴向位移的产生原因
CHAPTER
推力轴承故障
推力轴承损坏或磨损
机组负荷的快速变化
负荷突增或突减
汽轮机在运行过程中,如果机组负荷发生突增或突减,会导致汽缸和转子受到的蒸汽作用力发生变化,从而引起 轴向位移。
甩负荷
甩负荷是指汽轮机突然失去负荷的情况,如电网故障导致负荷突然消失。甩负荷过程中,汽轮机内部的蒸汽压力 和流量会发生剧烈波动,导致轴向位移的发生。
03 汽轮机胀差和轴向位移的关联性
快速响应蒸汽参数和机组负荷的变化
01
快速响应蒸汽参数和机组负荷的变化也是预防汽轮机胀差和轴向位移的重要措 施之一。蒸汽参数和机组负荷的快速变化可能导致转子热弯曲和动静摩擦等问 题。
02
应加强蒸汽参数和机组负荷的监测和控制,确保在出现异常情况时能够及时发 现并处理。同时,应优化控制系统的算法,提高其对蒸汽参数和机组负荷变化 的响应速度。
CHAPTER
胀差与轴向位移的关系
胀差是指汽轮机转子相对于汽缸发生的膨胀或收缩,而轴向位移是指转子轴心的位 置相对于汽缸的变化。
在汽轮机运行过程中,胀差和轴向位移的变化通常是相互关联的。当转子受热膨胀 时,轴向位移也会随之增大,反之亦然。
胀差和轴向位移的变化通常受到多种因素的影响,如蒸汽参数、机组负荷、润滑油 系统等。
推力轴承是汽轮机的重要部件,负责 承受转子的轴向推力。如果推力轴承 出现故障,如磨损或损坏,会导致轴 向位移的发生。
胀差正值增大的原因及处理
胀差正值增大的原因及处理在我们日常生活中,尤其是机械、工程这些领域,有时候会遇到一个词,那就是“胀差正值”。
乍一听,可能让人觉得像是外星语言,但其实它就是在说设备之间的温度差异所引起的膨胀差。
简单来说,当设备受热时,它们会膨胀,如果这膨胀的幅度大于预期,那就可能出问题了。
那么,今天咱们就来聊聊胀差正值增大的原因以及如何处理这个棘手的问题。
1. 胀差正值增大的原因1.1 温度的变化首先,咱们不得不提的就是温度。
想象一下,外面阳光普照,温度飙升到让人汗流浃背的地步,设备在这种情况下当然也会“热血沸腾”,膨胀得厉害。
这就导致了胀差正值的增大。
要是碰上突然的冷却,比如说一场大雨又或者是空调突然开了,那设备就会迅速收缩。
这样一来,设备之间的差距就变得更大,问题也就随之而来了。
1.2 材料的特性再说说材料的特性。
不同材料的膨胀系数可是天差地别,有的就像刚出生的小猫,膨胀得慢,而有的则像火箭一样,迅速往外撑。
所以,如果你用了一种膨胀性强的材料来拼接两个设备,而另一种材料则相对较弱,结果可想而知,胀差就会增大,甚至造成连接部位的松动。
说到这,大家是不是想起了“强者恒强”的道理呢?没错,选择合适的材料,才能避免这种尴尬的局面。
2. 胀差正值增大带来的问题2.1 设备的损坏那么,胀差正值增大有什么后果呢?首先,设备可能会因为过度膨胀而发生损坏。
试想一下,如果你把一根橡皮筋拉得太长,肯定会断掉。
而设备也是如此,一旦承受不了,就容易出现裂纹,甚至崩溃,后果可不是闹着玩的。
修理费用和停机时间可都是一笔不小的开支,真是让人心疼啊!2.2 影响生产效率其次,设备的损坏还会影响生产效率。
想象一下,工厂里正忙得不可开交,突然某台机器因为胀差正值增大而停了下来,大家都要“停下来,慢半拍”。
这种情况下,不光是损失金钱,还会影响到客户的交期,搞不好还得挨上几句“你们怎么回事”的质问,真是一肚子委屈。
3. 如何处理胀差正值增大3.1 温度控制那么,面对这个棘手的问题,咱们该如何处理呢?首先,温度控制是关键。
汽机胀差正负
汽机胀差正负
汽轮机的胀差是指转子与汽缸的相对膨胀差值。
当转子膨胀大于汽缸膨胀时,称为正胀差;反之,则称为负胀差。
胀差的概念在汽轮机运行中非常重要,因为它关系到机组的安全和稳定运行。
以下是关于胀差的更多信息:
1. 正胀差:
- 正常情况下,转子因为升温较快,所以会膨胀得比缸体多,这种现象称为正胀差。
- 制造商在设计汽轮机时会预留一定的间隙来适应正胀差,以确保在一定范围内的正胀差属于安全工况。
- 正胀差过大可能是由于启动时暖机时间太短、升速或升负荷太快等原因造成的。
2. 负胀差:
- 负胀差通常发生在极热态或热态冲转时,这种情况下容易造成缸体积水或水冲击,对低压缸末级叶片也不利。
- 负胀差可能会导致机组内部间隙减小,从而增加摩擦和损坏的风险。
3. 胀差的监控:
- 汽轮机的胀差需要通过专门的监控系统来实时监测,以确保机组在安全范围内运行。
- 胀差的正常控制对于预防机组损坏和延长使用寿命至关重要。
4. 影响因素:
- 胀差的正常与否受多种因素影响,包括启动程序、加热系统的效能、滑销系统或轴承台板的滑动性能、轴封温度和供气量等。
正胀差和负胀差都是汽轮机运行中必须严格监控的参数。
操作人员需要根据机组的实际情况和运行规程,合理控制温升速率和负荷变化,以保持胀差在安全范围内。
在汽轮机的日常运行和维护中,对胀差的管理是保证机组安全运行的重要环节。
#1燃气轮机#2胀差异常变化的原因与处理对策
#1燃气轮机#2胀差异常变化的原因与处理对策
燃气轮机是一种以天然气为燃料的热能转换设备,具有高效率、低污染和灵活性等优点,被广泛应用于发电、供热和石化等领域。
在长期运行过程中,燃气轮机可能出现胀差异常变化的问题,给设备的运行和维护带来一定困扰。
胀差是指在燃气轮机运行过程中,由于不同材料受热膨胀系数不同,从而产生的不同胀差。
通常,燃气轮机的高温部件(如燃烧室、涡轮叶片等)会受到较大的热膨胀影响,而低温部件(如压缩机、外壳等)胀差较小。
正常情况下,这种胀差属于设计和运行范围内,不会对设备运行造成影响。
当燃气轮机出现胀差异常变化时,可能是由于以下几个原因引起:
1. 设备设计不合理:燃气轮机的设计应该考虑到不同材料的热膨胀系数,合理安排材料的组合和热膨胀补偿机构。
如果设计不合理,可能导致胀差异常变化。
2. 温度变化过大:燃气轮机在运行过程中,温度变化较大,尤其是在启动和停机的过程中。
如果温度变化过大,可能导致胀差异常变化。
3. 使用环境不适宜:环境温度和湿度等因素对燃气轮机的运行稳定性和胀差影响较大。
如果使用环境不适宜,可能导致胀差异常变化。
4. 维护保养:定期对燃气轮机进行维护保养,包括清洁、检查和更换磨损部件等。
通过维护保养,及时发现和排除胀差异常变化的问题。
燃气轮机胀差异常变化是影响设备运行和维护的一个重要问题。
需要通过合理的设备设计、温度控制、环境改善和维护保养等措施,减小胀差异常变化的可能性,并确保设备的稳定运行和高效率。
胀差概念
1.胀差概念胀差:转子与汽缸沿轴向膨胀之差称为胀差。
当转子轴向膨胀量大于汽缸轴向膨胀量时,胀差为正,反之为负。
汽轮机在启动及加负荷时,胀差为正;在停机或减负荷时,胀差为负。
2.胀差产生的原因:(1)转子和汽缸的金属材料不同,热胀系数不同;(2)汽缸质量大与蒸汽接触面积小,转子质量小与蒸汽接触面积大;转子和汽缸的质面比:转子或汽缸质量与被加热面积之比,通常以m/A表示。
转子质量轻、表面积大,则质面比小,而汽缸质量大、表面积小,则质面比大。
(3)转子转动,故蒸汽对转子表面的放热系数比对汽缸表面的放热系数大。
3.危害:胀差使通流部分动静沿轴向间隙发生变化,造成动静部件的碰撞和摩擦,延误启动时间、引起机组振动、大轴弯曲等严重事故。
当胀差为正时,动叶出口与下级静叶入口间隙减小;当胀差为负时,静叶出口与动叶入口之间的间隙减小;4.影响胀差的主要因素(1)主、再热蒸汽的温升、温降速度及负荷变化速度;(2)轴封供汽温度和供汽时间冷态启动时,在冲转前向轴封供汽,由于供汽温度高于转子温度,转子局部受热而伸长,可能出现轴封摩擦现象。
热态启动时,为防止轴封供汽后胀差出现负值,轴封供汽应选用高温汽源,且要先向轴封供汽,后抽真空。
并尽量缩短冲转前轴封供汽时间。
(3)凝汽器真空在升速和暖机过程中,当真空降低时,若保持机组转速不变,须增加进汽量,使高压转子受热增加,胀差增大。
使中、低压转子鼓风摩擦热量被增加的蒸汽量带走,胀差减少。
(由于中、低压转子叶片较长,其鼓风摩擦热量比高压转子大。
当真空降低时,中低压转子鼓风摩擦热量被增加的蒸汽量带走,故胀差减少;因此,在升速暖机过程中不能用提高真空的办法来减小中、低压通流部分的胀差。
)(4)鼓风摩擦热量鼓风摩擦损失与动叶片长度成正比,与圆周速度三次方成正比,所以低压转子的鼓风摩擦损失远比高、中压转子大,鼓风摩擦损失热量加热通流部分,使胀差增加,在小流量时其影响较大。
随着流量增加,其影响逐渐减小,当流量达到一定值时,鼓风摩擦损失的热量已能全部被带走,这时对胀差的影响就会消失。
汽机胀差的控制解读
本机胀差动作保护值ຫໍສະໝຸດ 谢谢观看一、胀差的定义
1.胀差----转子与汽缸沿轴向膨胀之差值,称为转子与 汽缸的相对膨胀胀差,简称胀差 。 胀差的大小反应了汽轮机动静部分之间的间隙的大 小 。 当转子轴向膨胀值大于汽缸的轴向膨胀值时,胀差 为正,表明动叶出口与下一级喷嘴入口间隙减小;当转 子轴向膨胀值大于汽缸的轴向膨胀值时,胀差为负,表 明喷嘴出口与本级动叶入口间隙减小。根据汽缸分类又 可分为高胀、中胀、低胀。 2.胀差的产生:汽轮机启动或停机时,汽缸与转子均会 受热膨胀,受冷收缩。由于汽缸与转子质量上的差异, 受热条件不相同,转子的膨胀及收缩较汽缸快,转子与 汽缸沿轴向膨胀出现一个差值,既胀差。胀差为正值时, 说明转子的轴向膨胀量大于汽缸的膨胀量,胀差为负值 时,说明转子轴向膨胀量小于汽缸膨胀值。
五、胀差的控制
启动时,一般应用加热装置来控制汽缸的膨胀量,而转子主要依靠汽轮机的 进汽温度和流量以及轴封汽的汽温和流量来控制转子的膨胀量。启动时胀差一般 向正方向发展。 汽轮机在停用或甩负荷时,随着负荷、转速的降低,转子冷却比汽缸快,所 以胀差一般向负方向发展,特别是滑参数停机时尤其严重,必须采用汽加热装置 向汽缸夹层和法兰通以冷却蒸汽,以免胀差保护动作。汽轮机转子惰走期间,负 胀差可能会更加发展,为此应当维持一定温度的轴封蒸汽,以免造成恶果。
汽缸与转子的膨胀情况: 汽缸相对基础的“死点”有两个,分别在第一、第二排汽缸的后基架上,以横向键定 位。高、中压缸以第一个排汽缸上定位点为死点,向机头方向膨胀。低压缸以第二个排汽 缸上的定位点为死点向发电机方向膨胀。转子相对汽缸的死点安置在二号轴承箱内,以推 力盘定位,因推力盘夹在工作瓦块与定位瓦块之间,使转子的窜动量极小。高压转子向机 头方向膨胀,中低压转子向发电机方向膨胀。
汽轮机负胀差增大的原因
汽轮机负胀差增大的原因汽轮机,听着就感觉高大上,其实就是把热能转变为机械能的大家伙。
我们今天要聊聊一个有意思的话题,那就是汽轮机的负胀差增大,这听起来像是个专业术语,其实也没那么复杂,大家放轻松。
负胀差简单来说就是当汽轮机在运行过程中,蒸汽的压力低于设计值,这个时候就会出现一些问题,嘿,听着是不是有点儿意思?咱们得明白,负胀差增大是什么原因。
就像吃饭,有时候胃口好,有时候却不那么想吃。
这种变化往往与几个因素有关。
比如说,蒸汽的温度和压力如果不稳定,就会导致这个负胀差的增加。
你想啊,蒸汽就像是一个兴奋的小朋友,如果他今天心情不好,不愿意和你玩,那你自然得不到预期的结果。
蒸汽在锅炉里被加热,如果温度不够,那它的压力也就不上去,结果就是负胀差一增大,哎,麻烦事儿来了。
蒸汽管道的泄漏也是个大问题。
想象一下,如果你的水管漏水了,不仅水流不畅,还得为那水费心。
汽轮机的蒸汽管道如果出现泄漏,蒸汽就无法顺利进入汽轮机,压力一降低,负胀差就会随之增加。
说白了,这就像是你试图用漏水的水管来给花浇水,结果花儿都没喝到水,反而在发愁。
再说说蒸汽的品质吧,蒸汽质量好坏也是关键。
蒸汽如果里面夹杂了水滴,那可真是糟糕透了。
就像你喝饮料时,不小心喝到冰块,感觉立刻变差。
蒸汽夹杂水分,就会导致汽轮机的工作效率下降,负胀差又要加大。
这就跟咱们做饭一样,水分过多,火候掌握不好,味道自然也就出不来了。
然后,咱们还得提一下汽轮机的运行维护。
机器如果长时间没保养,就像人一样,难免会出毛病。
汽轮机的叶片、密封装置,如果磨损严重,那蒸汽的流动也会受到影响,导致负胀差一再增加。
这就像你骑自行车,轮胎没气,推着就费劲,不推了还得摔一跤。
有趣的是,负胀差的增加不仅仅是个技术问题,还是个经济问题。
想想看,汽轮机负胀差一大,运行效率下降,发电成本就上升,结果咱们的电费又得上涨,真是“上天入地”,苦了我们这些消费者。
人们常说,水涨船高,负胀差一增加,生产成本和市场竞争力就得跟着翻腾。
低压胀差变化与负荷、凝汽器真空、轴封压力存在比较明显的关系
大多数机组的低压胀差变化与负荷、凝汽器真空、轴封压力存在比较明显的关系:低压胀差随凝汽器真空升高而增大,随真空的降低而减少;低压胀差随负荷升高而减少,随负荷的降低而增大。
LZ在冲转阶段,可以适当降低凝汽器真空。
另外注意低压缸水平结合面有没有漏汽的现象,防止低压缸轴封处中分面向低压转子末级漏汽,此时应适当降低轴封汽的压力,使胀差达到正常值。
凝汽器真空高,轴封漏汽量增大,低压转子表面热交换增大,从而使低压转子轴向膨胀量增加。
建议机组检修时,可以采取确保低压缸水平法兰结合面严密不漏汽等措施,使汽轮机组胀差控制在安全的范围内。
另外,打闸时的胀差突然增大,这是泊桑效应引起的,可以看作离心力的作用使转子瞬间变长变细,马上就会恢复正常的,属于正常现象。
那为什么低压胀差随凝汽器真空升高而增大,随真空的降低而减少;低压胀差随负荷升高而减少,随负荷的降低而增大
原因是凝汽器真空高,轴封漏汽量增大,低压转子表面热交换增大,从而使低压转子轴向膨胀量增加。
负荷的高低对低压胀差主要考虑机组轴向推力的变化和机组对轴向推力的平衡能力而定。
21差胀大小与哪些因素有关
21差胀大小与哪些因素有关?答;汽轮机在起动、停机及运行过程中,差胀的大小与下列因素有关:⑴起动机组时,汽缸与法兰加热装置投用不当,加热汽量过大或过小。
⑵暖机过程中,升速率太快或暖机时间过短。
⑶正常停机或滑参数停机时,汽温下降太快。
⑷增负荷速度太快。
⑸甩负荷后,空负荷或低负荷运行时间过长。
⑹汽轮机发生水冲击。
⑺正常运行过程中,蒸汽参数变化速度过快。
22.轴向位移与差胀有何关系?答;轴向位移与差胀的零点均在推力瓦块处,而且零点定位法相同。
轴向位移变化时,其数值虽然较小,但大轴总位移发生变化。
轴向位移为正值时,大轴向发电机方向位移,差胀向负值方向变化;当轴向位移向负值方向变化时,汽轮机转子向机头方向位移,差胀值向正值方向增大。
如果机组参数不变,负荷稳定,差胀与轴向位移不发生变化。
机组起停过程中及蒸汽参数变化时,差胀将会发生变化,而轴向位移并不发生变化。
运行中轴向位移变化,必然引起差胀的变化。
23.差胀在什么情况下出现负值?答;由于汽缸与转子的钢材有所不同,一般转子的线膨胀系数大于汽缸的线膨胀系数,加上转子质量小受热面大,机组在正常运行时,差胀均为正值。
当负荷下降或甩负荷时,主蒸汽温度与再热蒸汽温度下降,汽轮机水冲击;机组起动与停机时汽加热装置使用不当,均会使差胀出现负值。
24.机组起动过程中,差胀大如何处理?答;机组起动过程中,差胀过大,司机应做好如下工作:⑴检查主蒸汽温度是否过高,联系锅炉运行人员,适当降低主蒸汽温度。
⑵使机组在稳定转速和稳定负荷下暖机。
⑶适当提高凝汽器真空,减少蒸汽流量。
⑷增加汽缸和法兰加热进汽量,使汽缸迅速胀出。
25.汽轮机起动时怎样控制差胀?可根据机组情况采取下列措施:⑴选择适当的冲转参数。
⑵制定适当的升温、升压曲线。
⑶及时投用汽缸、法兰加热装置,控制各部件金属温差在规定的范围内。
⑷控制升速速度及定速暖机时间,带负荷后,根据汽缸温度掌握升负荷速度。
⑸冲转暖机时及时调整真空。
⑹轴封供汽使用适当,及时进行调整。
低缸胀差偏大探讨
低缸胀差偏大探讨低缸胀差是指不同汽缸之间在发动机工作过程中产生的胀差大小不一的现象。
随着汽缸工作温度的升高,汽缸的体积会发生一定的变化,不同汽缸由于材料、结构等因素的不同,对温度的敏感度也不一样,从而导致汽缸之间的胀差产生。
低缸胀差偏大可能会对发动机的正常运行产生一定的影响,下面将对低缸胀差偏大的原因进行探讨。
首先,低缸胀差偏大的原因可能是由于汽缸材料的不同导致的。
不同材料的导热性能不一样,而导热性能的差异会导致汽缸的温度变化不一致。
比如,铝合金汽缸具有较高的导热性能,温度升高后,其胀差较小;而铸铁汽缸导热性能较差,温度升高后,其胀差相对较大。
因此,在采用不同材料的汽缸时,低缸胀差可能会出现偏大的情况。
其次,低缸胀差偏大的原因还可能与汽缸结构的差异有关。
不同结构的汽缸由于内部结构的差异,对温度的敏感度也不同。
在同样的工作环境下,一些结构的汽缸可能会更加容易受到温度的影响,从而产生较大的胀差。
例如,部分发动机将排气歧管与汽缸头集成在一起,由于排气温度的升高,导致汽缸头局部温度升高,进而导致低缸胀差偏大的情况出现。
此外,低缸胀差偏大还可能与发动机冷却系统的设计不合理有关。
发动机冷却系统的设计合理与否直接影响到汽缸的温度分布情况,进而影响低缸胀差的大小。
如果冷却系统设计不合理,冷却液无法充分冷却汽缸,使得汽缸温度局部过高,就会产生较大的低缸胀差。
因此,在发动机设计过程中,合理设计冷却系统是降低低缸胀差偏大的重要措施之一综上所述,低缸胀差偏大可能是由汽缸材料、结构以及发动机冷却系统设计等多种因素导致的。
在汽缸材料和结构的选择上,应根据实际情况选择合适的材料和结构,尽量使得不同汽缸之间的胀差相对一致;在发动机冷却系统的设计上,应合理设计冷却系统,确保充分冷却汽缸,避免局部温度过高。
通过这些措施的采用,可以有效降低低缸胀差的偏大情况,提升发动机的工作效率和可靠性。
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汽轮机转子与汽缸的相对膨胀,称为胀差。
习惯上规定转子膨胀大于汽缸膨胀时的胀差值为正胀差,汽缸膨胀大于转子膨胀时的胀差值为负胀差。
根据汽缸分类又可分为高差、中差、低I差、低II差。
胀差数值是很重要的运行参数,若胀差超限,则热工保护动作使主机脱扣。
使胀差向正值增大的主要因素简述如下:
1)启动时暖机时间太短,升速太快或升负荷太快。
2)汽缸夹层、法兰加热装置的加热汽温太低或流量较低,引起汽加热的作用较弱。
3)滑销系统或轴承台板的滑动性能差,易卡涩。
4)轴封汽温度过高或轴封供汽量过大,引起轴颈过份伸长。
5)机组启动时,进汽压力、温度、流量等参数过高。
6)推力轴承磨损,轴向位移增大。
7)汽缸保温层的保温效果不佳或保温层脱落,在严禁季节里,汽机房室温太低或有穿堂冷风。
8)双层缸的夹层中流入冷汽(或冷水)。
9)胀差指示器零点不准或触点磨损,引起数字偏差。
10)多转子机组,相邻转子胀差变化带来的互相影响。
11)真空变化的影响。
12)转速变化的影响。
13)各级抽汽量变化的影响,若一级抽汽停用,则影响高差很明显。
14)轴承油温太高。
15)机组停机惰走过程中由于“泊桑效应”的影响。
使胀差向负值增大的主要原因:
1)负荷迅速下降或突然甩负荷。
2)主汽温骤减或启动时的进汽温度低于金属温度。
3)水冲击。
4)汽缸夹、法兰加热装置加热过度。
5)轴封汽温度太低。
6)轴向位移变化。
7)轴承油温太低。
8)启动进转速突升,由于转子在离心力的作用下轴向尺寸缩小,尤其低差变化明显。
9)汽缸夹层中流入高温蒸汽,可能来自汽加热装置,也可能来自进汽套管的漏汽或者轴封漏汽。
启动时,一般应用加热装置来控制汽缸的膨胀量,而转子主要依*汽轮机的进汽温度和流量以及轴封汽的汽温和流量来控制转子的膨胀量。
启动时胀差一般向正方向发展。
汽轮机在停用时,随着负荷、转速的降低,转子冷却比汽缸快,所以胀差一般向负方向发展,特别是滑参数停机时尤其严重,必须采用汽加热装置向汽缸夹层和法兰通以冷却蒸汽,以免胀差保护动作。
汽轮机转子停止转动后,负胀差可能会更加发展,为此应当维持一定温度的轴封蒸汽,以免造成恶果。