汽轮机的胀差控制

汽轮机的胀差控制

电厂汽轮机2009-07-13 17:10:51 阅读459 评论0 字号：大中小订阅

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动静间隙的

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：

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。

5]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

6]滑销系统影响：在运行中，必须加强对汽缸绝对膨胀的监视，防止左右侧膨胀不均以及卡涩造成的

动静部分摩擦事故。

7]汽缸保温和疏水的影响：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，并容易引起汽缸变形，从而导

致相对差胀的改变。

二、正胀差过大的原因：

1]暖机时间不够，升速过快。

2]加负荷速度过快。

三、负胀差过大的原因：

1]减负荷速度太快或由满负荷突然甩到零。

2]空负荷或低负荷运行时间太长

3]发生水冲击，或蒸汽温度太低。

4]停机过程中用轴封蒸汽冷却汽轮机速度太快。

5]真空急剧下降，排汽缸温度上升，使负胀差增大。

四、冷态启动时，控制涨差方法：

主要是控制机组的正涨差，应采取以下措施：

1]合理使用汽缸的加热装置，使汽缸与转子的膨胀相应。

2]缩短冲车前汽封供汽时间，并采用较低温度的汽源。

3]控制好温升率和升速率，控制好加负荷速度，使机组均匀加热，延长中速暖机。

4]采用有利于高压胀差降低的方法暖机。

5]如果是低压胀差大，可适当提高排汽缸温度

五、汽机热态启动时的胀差变化和采取措施：

热态启动前，胀差往往是负值。启动时转子和汽缸温度高，若冲车时蒸气温度偏低，蒸汽进入汽轮机后对转子和汽缸起冷却作用，使胀差负值还要增大，所以，在启动的前一阶段，主要是控制负胀差过大；

而在后一阶段，应注意胀差向正的方向变化。在启动过程中，应采取以下措施来控制胀差过大：

1]冲车前，应保持汽温高于汽缸金属温度50~100度；如果气压较高气温还应适当再提高，以防转子

过度收缩。

2]轴封供汽采用高温汽源，以补偿转子的过度收缩。

3]真空维持高一些，升速要快一些，避免在低速时多停留而导致机组冷却，从而使负胀差增大。

（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，避免动静部分发生碰撞，损坏设备。

（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，在严冬季节里，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。