汽轮机的胀差控制

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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。

汽轮机组启动过程中胀差的控制

汽轮机组启动过程中胀差的控制作者：王雷来源：《科技风》2018年第01期摘要：本文从胀差产生的原理，差胀的重要性，影响差胀的因素及如何控制等方面进行了详细的分析，对汽轮机在启动、停运及正常运行时如何控制胀差有一定的指导作用。

关键词：胀差；膨胀死点；泊桑效应一、胀差的认识大功率汽轮机组由于长度增加，机组膨胀死点多，汽缸多采用双层缸、分流缸等结构。

在启停过程中，转子与汽缸因材质、形状、结构以及与蒸汽的接触面积等不同，使得金属与蒸汽进行的热交换条件不同，从而造造成汽缸与转子在轴向的膨胀程度不一致，即出现相对膨胀，相对膨胀通常也俗称为胀差。

胀差是机组启停与甩负荷等过程中需要重点关注的一项重要指标，胀差的大小反应了汽轮机轴向动静间隙的变化情况。

胀差过大或过小，均有造成汽缸与转子的动静部分发生碰磨的可能性，会给机组安全运行造成很大的影响，严重时可能会造成设备毁坏。

因此胀差值做了热工保护，若胀差超限，则热工保护动作使机组紧急停机，可避免发生事故，损坏设备。

二、胀差的分类胀差分为正胀差与负胀差。

一般规定转子膨胀大于汽缸膨胀时为正胀差，表明动叶与静叶入口的间隙减小，通常这一间隙设计得较大。

当进入汽轮机的蒸汽温度明显升高或汽轮机暖机时，转子和汽缸同时受热膨胀，转子由于质量相对汽缸要小，受热后膨胀要快，在轴向上膨胀量要大于汽缸的膨胀量，表现为正胀差。

汽缸膨胀大于转子膨胀时为负胀差，说明静叶与动叶入口间隙减小。

当进入汽轮机的蒸汽温度明显降低或汽轮机滑参数停机时，转子和汽缸同时受冷收缩，转子由于质量相对汽缸要小，受冷后收缩要快，在轴向上收缩量要大于汽缸的收缩量，表现为负胀差。

三、胀差产生的原因胀差产生的原因大致可分为以下几点：（1）转子和汽缸的制造材料不同，金属热膨胀系数不同。

（2）转子与汽缸质量不同，转子与蒸汽接触面积大，汽缸大与蒸汽接触面积小；转子质量轻、表面积大，质面比较小，汽缸质量大、表面积小，则质面比较大。

（3）转子转动时蒸汽对转子表面的放热系数高于对汽缸表面的放热系数，因此温升速率不一致。

我公司汽轮机冷态启动时高压正胀差的控制

我公司汽轮机冷态启动时高压正胀差的控制摘要：初期，№1、2汽轮机在调试过程中，每次冷态启动均会发生高压胀差超过极限值的不安全现象，使机组无法一次性启动成功，不仅延长了机组启动时间，而且对汽轮机的安全十分不利。

为此，通过对机组每次启动过程的分析、总结，制定了针对性措施，确保一次性冲转成功。

关键词：汽轮机；正胀差；冷态启动1.概述我公司汽轮机高压缸的前部和后部用垂直法兰联接，高压缸前部水平中分面法兰高450mm，宽180—210mm，称为高窄法兰，高窄法兰在启动和运行时不会产生较大的热应力，受热膨胀较大，因此未设计汽缸法兰加热装置。

冷态启动时由于轴封温度控制不当，高压胀差会向正方向增大，严重威胁机组的安全。

2.正胀差的概念汽轮机在冷态启动时，转子、汽缸金属温度都比较低，因为转子质量轻，与蒸汽接触面积大，而汽缸质量大、体积也庞大，与蒸汽接触面积小，所以在汽轮机进汽冲动后，蒸汽对转子表面的放热系数比对汽缸表面的放热系数大，转子和汽缸的温升速率不一致，转子的受热膨胀（或者收缩）将会大大的超过汽缸的膨胀（或收缩），这样就会产生转子的膨胀（或收缩）大于汽缸的膨胀（或收缩）。

汽轮机胀差的理论概念是：转子相对于汽缸的膨胀差称为汽轮机的胀差；而转子的膨胀大于汽缸的膨胀称为正胀差。

3.正胀差增大的几个主要原因3.1 主蒸汽的温升速度：这是控制胀差最基本也是最有效的手段，因为胀差产生的原因是汽缸和转子之间存在着温差。

蒸汽温升（温降）速度小，那么汽缸和转子之间的温差也就小，胀差也就小，反之胀差也就增大。

3.2 汽轮机启动冲动转子前，主蒸汽参数的选择是否合理：汽轮机冷态启动时，汽缸金属温度一般都比较低（150℃以下），这时如果蒸汽参数选择不当（进入汽轮机的新蒸汽温度大于汽缸金属温度很多时）就会产生转子加热速度快于汽缸加热速度，汽缸的膨胀因缸体金属温度没有加热到位而发生膨胀迟缓，而转子加热速度很快，这时就会产生转子膨胀大于汽缸膨胀从而产生了正胀差增大现象。

国产330MW 机组汽轮机胀差产生原因及控制措施

一般情况下，厂家会将两个线圈绑扎端部垫块设置为单个绑扎，该种结构会导致线圈无法成为整体，在电机运行的过程中往往会出现振动与位移，磨损绝缘位置，情况严重时会导致护圈与端部线圈位置完全被磨去，为了避免该种问题的发生，对于绕组端部超过铁心外长度的部分增加垫块，绑扎牢固。

具体的检修方法如下：2.3.1端部绑扎不良的处理方式对于该种问题，需要先削掉磨损位置的绝缘，使用桐马环氧粉云母带进行包扎，在护圈与端部线圈位置设置厚涤纶毡，再使用玻璃丝带进行绑扎，浸漆、吹干即可。

2.3.2定子槽楔松脱处理方式在处理该种问题时，需要先将松脱定子槽楔打出，将酚醛布板作为倒梯形形状，将其打入槽内，刷上绝缘漆即可。

2.4转子铜条开焊断裂处理方式一般情况下，转子铜条开裂问题都发生在伸长位置与短路环焊接位置靠近处，在发生问题后，端口位置也没有明显变化，不会观察到缩颈问题，端面吻合依然严密，如果未进行细致的检查，该种问题是很难发现的。

但是仔细的观察就能够发现在断裂面磨光位置、脆性断裂位置以及铜条上半部分沿线有细小断裂点。

在处理该种问题时，需要先将转子抽出，再轻敲铜条，找出断裂位置，使用抛光机处理铜条断裂位置，保护好铁心，使用铜焊进行焊接，将焊接位置锉平，涂上绝缘漆，吹干，将耐火材料撤出，确认无误后吹扫转子，重新装配即可。

3结语总而言之，在高压电机发生故障时，只有轴承故障可以在现场处理，其他故障都需要在修理厂处理，这不仅会花费大量的费用，也会降低生产效率。

基于这一背景，检修人员需要对当前的工艺技术进行总结与改进，将电机故障控制在萌芽状态。

参考文献:[1]索霞，陈广林，高洪兴.高压电机故障原因分析和防范措施[J].内蒙古科技与经济，2011(01).[2]宋阳，周忠顺，范然.高压鼠笼型(同步)电动机软起动研究[J].现代商贸工业，2011(17).[3]王宝恒，吴存良.永磁同步电机变频驱动系统在胶带输送机上的应用[J].自动化与仪器仪表，2012(05).[4]唐开伟，孙杰，李应利.一起弹簧机构手动/电动转换开关故障引起的断路器拒动事故分析[J].宁夏电力，2009(01).实用科技摘要:本文结合北京重型电机厂生产的330MW一次中间再热、三缸两排汽式汽轮机，叙述汽轮机胀差产生的原因，并结合现场实际运行情况分析各种工况下胀差的变化趋势，提出机组变工况时胀差的控制措施，及在运行中总结出的注意事项，保证机组安全可靠运行。

汽轮机轴向位移与胀差的分析与控制

汽轮机轴向位移与胀差的分析与控制汽轮机轴向位移与胀差 (1)一、汽轮机轴向位移增大的原因 (1)二、汽轮机轴向位移增大的处理 (1)三、汽机轴向位移测量失灵的运行对策.......................................................................... 1汽轮机的热膨胀和胀差............................................................................................................. 2相關提問：..........................................................................................................................21、轴向位移和胀差的概念................................................................................................32、轴向位移和胀差产生的原因（影响机组胀差的因素）............................................ 3使胀差向正值增大的主要因素简述如下：.............................................................. 3使胀差向负值增大的主要原因：.............................................................................. 4正胀差-影响因素主要有：....................................................................................43、轴向位移和胀差的危害................................................................................................64、机组启动时胀差变化的分析与控制............................................................................61、汽封供汽抽真空阶段。

汽轮机产生胀差的原因及控制

汽轮机产生胀差的原因及控制一、汽轮机胀差的定义当汽轮机启动加热或停止运行冷却时以及负荷发生变化时，汽缸和转子都会产生热膨胀或冷却收缩。

由于转子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，在相同条件下，转子的温度变化比汽缸快，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，故称为相对膨胀差（即胀差）。

习惯上规定转子膨胀大于汽缸膨胀时的胀差值为正胀差。

例如当进入汽轮机的蒸汽温度明显升高或汽轮机暖机时，转子和汽缸同时受热膨胀，转子由于质量相对汽缸要小，受热后膨胀要快，在轴向上膨胀量要大于汽缸的膨胀量，表现为正胀差。

汽缸膨胀大于转子膨胀时的胀差值为负胀差。

二、差胀保护的意义：汽轮机启动、停机和异常工况下，常因转子加热（或冷却）比汽缸快，产生膨胀差值（简称差胀）。

无论是正差胀还是负差胀，达到某一数值，汽轮机轴向动静部分就要相碰发生摩擦。

为了避免因差胀过大引起动静摩擦，大机组一般都设有差胀保护，当正差胀或负差胀达到某一数值时，立即停机，防止汽轮机损坏。

三、胀差大的危害：当胀差超过规定值时，就会使汽轮机动静间的轴向间隙消失，发生动静摩擦，引起汽轮机组振动增大，甚至掉叶片、大轴弯曲等严重事故。

四、汽轮机在启动、停机及运行过程中，胀差的大小与下列因素有关：1.启动机组时，汽缸与法兰加热装置投用不当，加热汽量过大或过小。

2.暖机过程中，升速率太快或暖机时间过短。

3.正常停机或滑参数停机时，汽温下降太快。

4.增负荷速度太快。

5.甩负荷后，空负荷或低负荷运行时间过长。

6.汽轮机发生水冲击。

7.正常运行过程中，蒸汽参数变化速度过快。

8.轴位移变化。

使胀差向正值增大的主要原因如下：1）启动时暖机时间太短，升速太快或升负荷太快，主、再热蒸汽温度上升太快。

(完整word版)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。

汽轮机胀差原理及控制

汽轮机胀差原理及控制摘要：汽轮机胀差是指由于燃烧迅速地产生温度和压力的变化而引起的机舱内缸壳和缸套之间的瞬时位移。

本文介绍的目的是讨论汽轮机胀差的原因和方法，探讨常见的汽轮机胀差控制技术，以更好地发挥其性能，并提出一些重要的改进建议。

关键词：汽轮机胀差，机舱，缸壳，缸套，控制正文：1 汽轮机胀差的原因及结果汽轮机胀差是由于有效燃烧的温度和压力的急剧改变，从而导致机舱内缸壳和缸套之间的瞬时位移，使缸套产生相对缸壳不同的扩张速率，引起有关部件之间的不匹配和接触损失。

由于汽轮机胀差引起的位移，使机舱内部有效动作难以完成，影响燃烧室的工艺流程，有助于减少汽轮机运行效率。

2 汽轮机胀差控制要有效地控制汽轮机胀差，必须结合机舱结构和材料特性进行科学设计。

通常采取的控制措施包括采用导热材料和能量传输管理技术，减少机缸热量分布不均匀；采用变厚缸套等技术来改善汽轮机结构；采用较大的机舱内缸体空气空隙来抑制胀差等技术。

在设计过程中，要根据具体情况分析结合各种物理因素，在满足结构强度要求的前提下，尽可能采用灵活有效的结构形式。

3 改进建议针对汽轮机胀差的控制，还可以在材料上进行改进，如改变材料抗拉强度、热膨胀系数等，以达到汽轮机胀差控制的要求。

此外，可以利用机械装置将胀差减至可接受的范围，或者使用热屏蔽物质降低温度，以降低机舱内的温度梯度，从而提高汽轮机的效率。

4 结论综上所述，汽轮机胀差的产生是由于温度和压力的变化而引起的。

要有效地抑制汽轮机胀差，需要结合机舱的结构和材料特性进行合理的设计，并采用尽可能多的有效控制方法。

另外，还可以通过修改材料、提高机舱内的温度梯度和采用热屏蔽物质等方法来减少胀差的产生。

目前，汽轮机胀差的控制技术尚未得到广泛应用，仍然需要依靠开发技术来改善汽轮机性能。

5 未来研究未来，可以在多个方面进行深入研究，以减少汽轮机胀差的发生。

例如，针对缸套抗拉强度和热膨胀系数等性能，可以采取新的材料和技术，并改进汽轮机的结构，使缸壳和缸套之间的位移得到更好的控制。

高压胀差控制分析

高压胀差控制分析田雷监控胀差是机组启、停过程中的一个重要任务，避免因轴向间隙变化而使得动静部分发生碰撞摩擦。

大功率汽轮机由于长度增加，机组膨胀死点多，采用双层缸、分流缸等结构，增加了汽缸、转子相对膨胀的复杂性；特别是在机组启停和甩负荷等特殊工况下，若胀差监控不好，则往往是限制机组启动速度的主要因素，甚至造成威胁设备安全的动静部件的碰摩、机组强烈振动、大轴弯曲等严重事故。

因此，胀差在机组启停时是关键性控制指标。

一、汽轮机胀差知识1、基本概念汽轮机转子与汽缸的相对膨胀，称为差胀，也称胀差。

习惯上规定转子膨胀大于汽缸膨胀时的差值为正胀差，表明动叶出口与下一级静叶入口的间隙减小，通常这一间隙设计得较大。

汽缸膨胀大于转子膨胀时的差值为负胀差，表明静叶出口与动叶入口间隙减小。

汽轮机各级动叶片的出汽侧轴向间隙大于进汽侧轴向间隙，故允许正胀差大于负胀差。

汽轮机在冷态启动及加负荷时，胀差为正；在停机或减负荷时，胀差为负。

2、厂家设计值台电公司600MW机组厂家设计：冷态时，胀差为10mm。

高压正胀差报警值为15.7mm、保护值为16.5mm ；高压负胀差报警值6.3mm、保护值为5.5mm。

低压正胀差报警值为32.2mm、保护值为33mm ；负胀差报警值6.3mm、保护值为5.5mm。

保护值的含义，当胀差达到此值必须打闸停机，这样才能保证机组安全，国华公司同类型机组均按照此设计编写规程。

600MW机组高压胀差测点安装位置在机组前轴承箱内，1瓦与主油泵间的短轴对轮处，具体位置详见附图中红线部分。

3、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，温升速率不一致。

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）进汽参数（主要是主蒸汽温度）当进汽参数突然发生变化时，转子的受热状态首先发生变化，而对汽缸的影响要滞后一段时间，胀差将发生变化。

汽轮机组启停过程中胀差的分析和控制

汽轮机组启停过程中胀差的分析和控制摘要：本文分析了汽轮机组在启停过程中胀差产生的主要原因，并提出了相对应的控制措施，提高了机组启停过程中的安全性，对于汽轮机组的启停具有一定的应用价值。

关键词：汽轮机启停胀差控制引言:汽轮机组在启停过程中由于胀差的变化会引起振动增大、动静部分碰磨、大轴弯曲等严重事故，因此监视胀差是机组启停过程中的一项重要任务。

为避免轴向间隙变化到危险程度使动静部分发生碰磨，不仅应对胀差进行严格的监视，而且应对胀差产生的原因有足够的认识和了解。

为此介绍了胀差产生的主要原因并提出了与之相对应的控制措施。

1 影响胀差的主要因素汽机胀差是指转子和汽缸沿轴向膨胀不相同所产生的相对膨胀值。

主要是由于转子和汽缸的质量不同，及热交换条件不同而产生。

在机组启动、停机及变工况过程中胀差变化较大，稳定工况时，胀差趋于一稳定值。

影响胀差的主要因素有：（1）主、再热蒸汽的温升、温降率；（2）轴封供汽温度的高低、以及供汽时间的长短；（3）加热装置的投入时间以及所用汽源；（4）暖机时间的长短；（5）凝汽器真空的变化；（6）负荷变化的影响。

1.1 汽轮机胀差正向增大的主要原因(1) 机组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蒸汽温度太低或者流量较低，引起的加热作用较弱；(3) 汽轮机滑销系统或者轴承台板的滑动性能比较差，容易发生卡涩现象；(4 ) 轴封供汽温度过高或供汽流量过大，引起轴颈过份伸长；(5) 机组在启动时，进汽压力、温度、流量等参数过高；(6) 汽缸保温层的保温效果不佳或者有保温层脱落现象。

在严寒季节里，汽机房室温太低或有穿堂冷风；(7)胀差指示器的零点不准或者触点磨损，引起数字偏差；(8)多转子机组，相邻转子之间胀差变化带来的互相影响；(9)真空和转速变化的影响；1.2 汽轮机胀差负向增大的主要原因(1)机组负荷迅速下降或突然甩负荷；(2)主汽温度骤减或启动时的进汽温度低于金属温度；(3)汽缸夹层、法兰加热装置加热过度；(4)轴封供汽温度太低；(5)轴向位移变化；(6)真空急剧下降，排汽缸温度上升；(7)机组在启动时转速突然飞升，由于转子在离心力的作用下轴向尺寸缩小，引起低压缸胀差的变化尤其明显；(8)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；2 胀差的变化及控制方法掌握胀差变化规律，采取有效调整手段，才能合理控制胀差，防止汽轮机的动静摩擦。

汽轮机组启停过程中胀差的分析和控制

参数过高；（）汽缸保温层的保温效果不佳或者有保温层６脱落现象。在严寒季节里，汽机房室温太低或有穿
堂冷风；
８
汽轮机组启停过程中胀差的分析和控制（）胀差指示器的零点不准或者触点磨损，引７（）滑参数启动或停机过程中，根据缸温选择２
比较差，容易发生卡涩现象；
（）轴封供汽温度过高或供汽流量过大，引起４
轴颈过份伸长；
（）机组在启动时，进汽压力、温度、流量等５
对轴向间隙发生较大变化。如果两者间的热增长差值超过汽轮机所允许的间隙公差，就会发生动静部分碰磨，可能引起机组振动增大，甚至发生掉叶片、大轴弯曲等严重事故。为了防止这类故障的发生，
升负荷太快；
缩的速度要快。在开始加热时，转子的膨胀数值大
于汽缸，汽缸与转子之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
（）汽缸夹层、法兰加热装置的加热蒸汽温度２
太低或者流量较低，引起的加热作用较弱；（）汽轮机滑销系统或者轴承台板的滑动性能３
为正胀差：反之称为负胀差。在稳定的工况下汽缸
和转子的温度趋于稳定值，相对胀差也趋于一个定值。机组启停时，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

汽轮机轴向位移与胀差的分析与控制

汽轮机轴向位移与胀差的分析与控制汽轮机轴向位移与胀差 (1)一、汽轮机轴向位移增大的原因 (1)二、汽轮机轴向位移增大的处理 (1)三、汽机轴向位移测量失灵的运行对策 (1)汽轮机的热膨胀和胀差 (2)相關提問： (2)1、轴向位移和胀差的概念 (3)2、轴向位移和胀差产生的原因（影响机组胀差的因素） (3)使胀差向正值增大的主要因素简述如下： (3)使胀差向负值增大的主要原因： (4)正胀差 - 影响因素主要有： (4)3、轴向位移和胀差的危害 (6)4、机组启动时胀差变化的分析与控制 (6)1、汽封供汽抽真空阶段。

(7)2、暖机升速阶段。

(7)3、定速和并列带负荷阶段。

(7)5、汽轮机推力瓦温度的防控热转贴 (9)1 润滑油系统异常 (9)2 轴向位移增大 (9)3 汽轮机单缸进汽 (10)4 推力轴承损坏 (10)5 任意调速汽门门头脱落 (10)6 旁路系统误动作 (10)7 结束语 (10)汽轮机轴向位移与胀差轴向位移增大原因及处理一、汽轮机轴向位移增大的原因1）负荷或蒸汽流量突变；2）叶片严重结垢；3）叶片断裂；4）主、再热蒸汽温度和压力急剧下降；5）轴封磨损严重，漏汽量增加；6）发电机转子串动；7）系统周波变化幅度大；8）凝汽器真空下降；9）汽轮机发生水冲击；10）推力轴承磨损或断油。

二、汽轮机轴向位移增大的处理1）当轴向位移增大时，应严密监视推力轴承的进、出口油温、推力瓦金属温度、胀差及机组振动情况；2）当轴向位移增大至报警值时，应报告值长、运行经理，要求降低机组负荷；3）若主、再热蒸汽参数异常，应恢复正常；4）若系统周波变化大、发电机转子串动，应与PLN调度联系，以便尽快恢复正常；5）当轴向位移达－1.0mm或+1.2mm时保护动作机组自动停机。

否则手动打闸紧急停机；6）轴向位移增大虽未达跳机值，但机组有明显的摩擦声及振动增加或轴承回油温度明显升高应紧急停机；7）若轴向位移增大而停机后，必须立即检查推力轴承金属温度及轴承进、回油温度，并手动盘车检查无卡涩，方可投入连续盘车，否则进行定期盘车。

汽轮机轴向位移和胀差危害、分析与控制技术措施

汽轮机轴向位移和胀差危害、分析与控制技术措施一、轴向位移和胀差的危害：1、泊桑效应影响机组低压胀差约10%，所以开机冲转前，低压胀差应保证10%以上。

在停机过程中尽量减少低压胀差（最好控制在90％以下），当低压胀差超过110%，必须紧急停机，这时随着转速下降，低压胀差会超过120%，在低转速区可能会有动静摩擦。

2、在冬季低压胀差过高时，要注意轴封气母管压力，若压力过高可适当调低，也可用降低真空方法来减少低压胀差。

冬季减少开窗的地方，这是冬季减少低压胀差有效措施。

3、极热态启动时，轴封供气尽量选择高温气源，辅气作为气源时，必须保证其温度控制在270℃左右，若温度太低，将造成高压轴封段大轴急剧冷却收缩，有可能导致前几级动静摩擦。

4、冷态启动时，轴封气源高于大轴金属温度，大轴将局部受热伸长，出现较大的正胀差。

因此要选择与轴封金属温度相匹配的气源，不拖延启动时间。

低压胀差过大，可采用降低真空来调节，尽量提前冲转升速。

机组启动阶段低压正胀差超过限值时，可破坏真空停轴封气，待胀差正常后重新启动。

5、机组倒缸前，主蒸汽气温至少比高压缸金属温度高50℃以上，倒缸前应考虑轴向位移对高压胀差影响。

机组启停阶段胀差变化幅度大，影响因素多，调整难度大，因此要严格按规程操作，根据汽缸金属温度选择适当的冲转参数，适当的升温升压曲线，确定合适升温速度，控制升速和暖机时间，带负荷后根据具体情况，及时分析和采取有效方法，才能有效控制胀差。

二、机组启动时胀差变化的分析与控制：汽轮机在启停过程中，转子与汽缸的热交换条件不同。

因此，造成他们在轴向的膨胀也不一致，即出现相对膨胀。

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。

监视胀差是机组启停过程中的一项重要任务。

为避免轴向间隙变化而使动静部分发生摩擦，不仅应对胀差进行严格的监视，而且胀差对汽轮机运行的影响应该有足够的认识。

受热后汽缸是从“死点”向机头方向膨胀的，所以，胀差的信号发生器一般安装在汽缸相对基础的“死点”位置。

汽轮机胀差产生机理及质量控制法

汽轮机胀差产生机理及“质”“量”控制法高明（新疆华电红雁池发电有限责任公司）摘要：结合北京重型电机厂生产的200MW三缸两排汽式汽轮机，阐述了汽轮机胀差产生的机理，分析了高、中、低压缸胀差之间的相互关系，并结合现场实际运行情况量化的分析了各种工况下胀差的变化趋势，并提出了“质”“量”控制法，提出了各种工况下胀差的控制方法，及在长期运行中总结出的注意事项，保证了机组安全可靠的运行。

关键词：胀差产生机理变化关系“质”“量”控制法1 概述汽轮机在启、停过程中，由于转子与汽缸的热交换条件不同，使得它们在膨胀或收缩时出现差别。

这些差别称为汽轮机转子与汽缸的相对膨胀差，简称胀差。

转子与汽缸的重量，表面积，结构等各有不同，故它们的质面比也不同。

所谓质面比，就是转子或汽缸质量与热交换面积之比，通常以G/F表示之。

转子与汽缸比较，转子的质量小，参加热交换的面积大，即质面比小；而汽缸的质量大，参加热交换的面积小，质面比大。

在加热和冷却过程中，转子温度的升高或降低比汽缸来得快，也就是说，在加热时转子的膨胀值大于汽缸，在冷却时转子的收缩值也大于汽缸。

监视胀差是机组启停过程中的一项重要任务。

为避免轴向间隙变化到危险程度使动静部分发生摩擦，不仅应对胀差进行严格的监视，而且应对各部分胀差对汽轮机正常运行的影响应有足够的认识，为此，本文内容重点介绍胀差的相互关系及其“质”“量”控制。

图1三缸两排汽汽轮机滑销系统与胀差测点2 胀差及滑销系统介绍为了便于对各胀差及其相互关系进行分析，就必须介绍一下汽缸与转子的膨胀情况和表计的安装位置，下面以北京重型电机厂生产的三缸两排汽200MW机组为例介绍，汽轮机滑销及测点安装详见图l。

高、中压汽缸与基础的固定点设置在中压缸后轴承箱台板上，低压缸与基础的固定点设置在低压缸前部低压缸进汽中心线前2450mm处。

转子与汽缸的相对固定点设置在高、中压缸之间的#2轴承箱处，汽轮机受热后汽轮机的高、中压缸带动转子向前移动，转子以相对死点为基础，高压转子向前膨胀，中压转子相后膨胀。

上海汽轮机在各种运行方式下的胀差控制

上海汽轮机在各种运行方式下的胀差控制概述：巩义公司采用的N660-28-600/620型汽轮机属上汽F195系列机型，该机组具有超群的热力性能，优越的产品运行业绩及可靠性，高效、高可用率、容易维护、检修所花时间少、运行灵活、快速启动及调峰能力。

采用引进型西门子技术。

为单轴、四缸四排汽型式，一个单流圆筒型高压缸，一个双流中压缸，两个双流低压缸，高、中、低压缸串联布置，轴承采用N+1模式，全部四缸共五个轴承。

设计布置如下图所示：一、胀差的概念汽轮机启动加热或停机冷却以及负荷变化时，汽缸和转子都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，因此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，故称为相对膨胀差，简称胀差（汽缸与转子间的相对膨胀之差）。

在机组启动加热时，高压缸和高压转子向机头膨胀，转子也比汽缸膨账大，方向上是和中低压缸相反，其相对膨胀差值被称为正胀差。

而当汽轮机停机冷却时，或出现甩负荷高压缸及转子与中低压缸及转子均向2号轴承座收缩，而转子冷却较快，其收缩亦比汽缸快，导致负胀差出现。

而转速下降到一定程度，低压缸受鼓风摩擦及泊桑效应的影响，亦会出现正胀差。

胀差从一定程度上也反映了机组此时的应力水平，应当严格控制，防止出现动静摩擦。

尤其负胀差对机组威胁更大（汽轮机设计级内间隙比级间间隙要小，负差胀增大级内间隙减小而级间间隙增大），且材料所承受的压应力往往也要大于拉应力（受离心力及材料性质影响），所以对于可能出现负胀差的工况条件（滑参数停机及极热态启动时）下，要格外重视监视与参数调整的缓慢。

而上汽机组设计足够大的轴向间隙，足够严苛的温度及应力要求，以及以下结构设计，足以达到对胀差不需要监视的程度，让其他同级别机型望尘莫及。

二、胀差的控制1.结构控制① 强大的滑销系统：图1 660MW汽轮机组滑销系统为防止轴向间隙消失，将胀差对汽轮机的影响减少到最小，可以达到不用监测胀差的要求，西门子的膨胀系统设计了独特的技术风格：a机组的绝对死点及相对死点均在高中压之间的推力轴承处（2号轴承座）；b 动静叶片的相对间隙变化最小；c 汽缸之间有推拉装置；d 汽缸与轴承座之间有耐磨、滑动性能良好的金属介质。

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摘要:汽轮机为发电厂当中的常用机械之一,其运转情况的好坏直接影响到了电量制造的效率。

本次研究当中将针对某发电厂的汽轮机在运转过程当中产生的胀差现象进行研究,对其产生的原因进行分析,对有可能由此引发的危害提出解决措施与建议。

关键词:发电厂汽轮机胀差控制汽轮机在启动与停机的转换过程当中,或是在平常的运行当中产生节奏改变时,气缸以及转子会相应产生热涨冷缩的现象。

在这种现象当中,转子的受热面积明显大于气缸,同时由于转子的质量与气缸相比较小,以及转子表面受到的蒸汽放热系数与气缸相比较大,因此转子在温度变化方面与气缸相比尤为明显,这就有可能导致转子与气缸之间产生胀差现象[1]。

这种差值的产生指的是转子与气缸之间的差异而言,因此两者之间由热作用而产生的膨胀差即为胀差,又称相对膨胀差。

两者在轴向膨胀的条件下进行对照比较时,若转子大于气缸,则称为正膨胀;若转子小于气缸,则称为负膨胀。

1 胀差的形成原因转子与气缸之间产生胀差的主要原因是由于两者的组织结构以及工作条件存在明显的差异[2]。

在单缸汽轮机当中,排气口中心附近存在着明显的气缸死点,而转子与气缸之间也存在着一个明显的死点,位置在推力轴的承推面。

在汽轮机正常的运转当中,转子与气缸之间必然存在着明显的温度差异,受热程度差较为显著,转子质量虽然与气缸相比较小,但是受到蒸汽热作用的面积较大,因此将在短时间内提升至很高的温度,气缸与转子相比质量较大,因此其受热与膨胀的速度较慢。

两者同样在受热后发生了膨胀的现象,但是在膨胀稳定之前,两者之间必然存在着明显的胀差。

在冷却当中同样如此,转子质量较小,因此冷却收缩的时间与气缸相比较短,胀差情况也会更加明显。

汽轮机在正常的运行当中,逐渐从冷形态向热形态进行转变,气缸受热后逐渐产生热膨胀的现象,但是其膨胀方向却受到了滑销系统死点位置的限制,只能向高压或低压侧膨胀。

转子也随着汽轮机的运行会发生膨胀现象,而膨胀方向也随着推力轴承的约束只能向低压侧膨胀。

汽轮机胀差原理及控制

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｐｒａｃｔｉｃａｌｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｍａｉｎｌｙａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｃａｕｓｅｓｏｆｔｈｅｅｘｐａｎｓｉｏｎｄｉｆｅｒｅｎｃｅｏｆｓｔｅａｍｔｕｒ —
收稿日期：２０１年生，男，辽宁瓦房店人，２００５年毕业于辽宁工程技术大学热动专业，工程师。
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ａ）启动时暖机时间太短，升速太快或升负荷太快。要求运行人员在启机时，严格监视胀差变化，发现胀差有变大趋势并接近规定值时，应维持或减小调门开度，待胀差降至合理范围内，继续升速；ｂ１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。如果在启机或者升负时，正胀差有明显增大趋势，可以检查汽缸夹层（对于双层或多层汽缸来说）或法兰加热装置的温度和流量，如果温度和流量明显小于规定值，则可以通过提高加热汽源温度或者增加蒸汽的流量来减小正胀差；Ｃ）滑销系统或轴承台板卡涩，滑动性能差。启动时或升负荷时，运行人员应就地检查滑销系统和台板有无卡涩现象，如果发现有卡涩现象，应立即停止操作，并通知检修进行处理；ｄ）轴封供汽温度过高或供汽量过大，引起转子轴向过度伸长。观察汽缸膨胀值，如果膨胀值超过规定值，可适当降低轴封供汽温度或减少轴封的供汽量；ｅ）机组启动时，进汽压力、温度、流量等参数过高。在汽机启动时，应严格控制汽机进汽压力、温度、流量等参数在规定范围内；ｆ）推力轴承磨损，轴向位移增大。就地倾听前轴承箱推力轴承处是否有异响，如果有异响，且轴向位移增大，则可初步判断推力轴承磨损，应汇报有关部门，准备停机处理；ｇ）汽缸保温层的保温效果不佳或保温层脱落，冬季汽机房室温太低或有穿堂冷风。可以根据情况更换保温层，通过增加汽机房的密封性和增设取暖设施等

汽轮机胀差产生的原因分析与控制

Internal Combustion Engine &Parts0引言化工汽轮机之所以产生胀差主要是因为转子与气缸之间存在着温差，因此当转子的膨胀比气缸要更大时，则会产生正胀差，而当其小于气缸时则会产生负胀差。

但是，当涡轮机相对静止时，膨胀差主要反映了静态轴向间隙的变化。

不管膨胀差太大还是太小，机组的轴向间隙都会逐渐消失，从而产生动态和静态的摩擦，从而损坏机组。

所以在机组的具体操作过程中需要对胀差进行严格控制，禁止其超过允许的极限值。

在汽轮机运行期间，保持转子和气缸之间的轴向热膨胀率非常重要。

在机组的启动，停止和特定运行过程中，由于涡轮转子和汽缸的质量和热膨胀系数不同，转子的温度上升速度快于轴承的温度上升速度。

一旦两者之间的热增长差异超过了涡轮机允许的间隙公差，就会在动态和静态组件之间引起摩擦，从而损坏设备。

因此在实际运行过程当中操作人员应对胀差进行严格控制，从而确保机组的正常运行[1]。

1胀差种类及产生的原因、危害胀差的主要产生原因在于汽轮机的气缸和转子在受热和受冷时，其传热系数存在着一定的差异，进而导致在受热和受冷过程当中气缸受热或受冷膨胀与转子不同所产生的胀差。

而胀差具体可分为正胀差和负胀差，首先当转子膨胀大于气缸膨胀的过程中所产生的胀差为正胀差，反之则为负胀差。

而在汽轮机的实际运行中，无论是正胀差还是负胀差都会对机组的使用与运行产生影响，因此需要严格的进行控制。

胀差在汽轮机运行过程中不仅仅是一项重要参数，而且胀差不能出现过大的偏差，只有在起机、停机以及负荷突然大幅度出现变动的时候，由于对参数的人为控制出现错误，进而导致相关的胀差形成，而一旦其超过汽轮机所允许的极限值，则会使汽轮机动静摩擦，导致震动增大，最后损坏设备，而严重情况下可能会将叶片打断，从而使设备遭到严重的损坏，无法再继续使用[2]。

1.1产生正胀差的主要因素汽轮机之所以出现正胀差主要因为在机组启动时暖机的时间太短，进而导致升速太快或负荷的提升速度太快，从而产生了正胀差。

浅谈600MW机组汽轮机胀差控制

浅谈600MW机组汽轮机胀差控制摘要：本文分析了600MW机组汽轮机在启动过程中，汽轮机胀差控制的重要性、变化规律、转子和静子膨胀的相互关系以及采取的最有效的控制胀差的技术措施。

提高了机组启动的安全性，对于其它汽轮机具有一定的参考价值。

关键词：机组；启动；汽轮机；胀差；控制一设备概述通辽霍林河坑口发电有限责任公司一期2×600MW汽轮发电机组，汽轮机为哈尔滨汽轮机有限责任公司制造，型号为NZK600-16.7/538/538-2型，型式为亚临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、直接空冷凝汽式。

汽轮机采用高中压缸合缸结构，两个低压缸均为双流反向布置。

二汽轮机在启动时控制相对胀差的重要意义汽轮机在启动时，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。

三汽轮机汽缸和转子的热膨胀系统要想将汽轮机胀差控制在合理的范围内，现场运行值班人员必须全面掌握机组的转子、静子的“死点”和部分膨胀的相互关系，从而才能确定胀差的危险工况并合理的控制胀差在规定范围内。

我厂机组推力轴承位于前轴承箱内，采用倾斜平面式双推力盘结构。

从调速器端向发电机端依次为#1轴承箱、高中压缸、#2轴承箱、№1低压缸、#3轴承箱、№2低压缸、#4轴承箱。

机组设3个绝对死点，分别在#2轴承箱、№1和№2低压缸中部。

#2轴承箱、№1和№2低压缸分别由预埋在基础中的两块横向定位键和两块轴向定位键限制其中心移动，形成机组的绝对死点。

汽轮机冷态启动胀差控制策略

汽轮机冷态启动胀差控制策略汽轮机处于冷、温、热态启动过程中，冷态启机时间最长，启动时间的制约主要是汽轮机胀差，胀差控制的好坏直接决定启动时间。

冷态启动过程中，燃机点火后每小时约消耗天然气两万方，且低负荷下燃机和汽机效率极其低下，启动时间越长发电成本越大，所以汽轮机胀差的控制策略尤为重要，能有效指导我们的操作，从而缩短冷态启动时间，提高机组的经济性与安全性。

本文主要通过温度云的理论分析和五点五线法结合，阐述在汽轮机启动过程中何时投入低压补汽，何时提高燃机温匹，如何提高温匹等，明确冷态启动的操作注意事项和相关操作。

根据汽轮机冷态启动曲线，能够有效处理启动过程中存在的应力问题，避免汽轮机转子和缸体热冲击。

一、冷态启动过程汽轮机转子理论温度云分布从汽轮机低速暖机初始温度云图看出，冷态启动时冲转蒸汽参数较高，低速暖机过程转子表面温度最高达到360℃左右，表面与内部存在过大的温差，热冲击现象较为严重。

低速暖机结束，转子内外温差开始下降，经过中速暖机过程，转子最高温度在369℃左右，温差开始明显变小，由此得出汽轮机冷态启动初期是转子热应力最高阶段。

在汽机高速暖机及低负荷暖机阶段，主蒸汽温度维持在369℃左右，转子表面温度保持不变，轴心处温度开始上升，内外温差开始逐渐变小。

同理知道此时汽轮机冷态启动初期缸体温度在汽轮机低负荷暖机阶段缸体与蒸汽温度仍存在较大温差，启动过程也存在较严重的热冲击现象。

所以在汽轮发电机并网后，汽轮机转子径向温度逐渐减少，等待缸温与蒸汽温差在110℃是提高温匹的重要依据。

为减少汽轮机启动时的热冲击和应力，汽机并网后应尽量减少汽轮机高中压调门开度。

二、五点五线法图1：五点五线法通过五个节点和五个线性过程解释冷态启机汽机并网后胀差控制的重要过程，为快速暖机指明方向，及冷态启动中的重要节点控制。

五个节点：汽机并网；汽机低压补汽投入；蒸汽与壁温差110℃；高调18.3%；调门全开。

五个线性过程：低负荷暖机；降胀差；提温匹；控风险；升负荷。