如何控制汽轮机启停中胀差的变化

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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。

汽轮机冷态起动胀差变化因素分析及控制

汽轮机冷态起动胀差变化因素分析及控制叶勇董志国(国家能源公司甘肃公司，730000，甘肃兰州)近年来，随着国内大中型火电机组或新能源电站相继建成投产，火电机组参与电网大幅调峰成为必然。

机组起、停台次，尤其是冷态起动次数相应增多。

在汽轮机冷态起动各个阶段，胀差的变化方向及变化量不尽相同，无论在哪个阶段，若汽轮机胀差调整控制不当，很有可能导致胀差过大甚至超限⑴，引起汽轮机动静部分碰磨、轴瓦振动等一系列问题$2不同类型、不同容量和型号的汽轮机，其冷态起动过程中胀差的变化有所不同$3%&下面结合国家能源集团甘肃公司的现役机组案例，对汽轮机冷态起动操作过程中胀差的变化进行分析，以探索汽轮机冷态起动操作过程中胀差变化规律及控制措施，以保证汽轮机主辅设备的安全经济运行。

1冷态起动过程中影响胀差变化的主要因素影响汽轮机冷态起动胀差变化的因素很多，机组负荷、转速、真空的变化，汽轮机进汽温度、压力、流量等参数的升降以及轴封供汽、汽法加热、保温及疏水方式的改变，都会引起胀差变化。

结合现场实际分析，主要有以下几个方面。

1■〔负荷及转速的影响随着汽轮机转速的升高，各部转子在离心力的作用下变粗、缩短(泊松效应)。

转速越高，离心力越大。

这种作用对整锻式转子的影响不大，但对转子的缩减作用明显，转速的变化对汽轮机中、低压胀差的影响是很大的。

在冷态起动过程中，负荷变化对胀差的影响主要表现在汽轮机进汽量及参数的变化上。

在不同的负荷点，蒸汽与金属热交换对汽轮机各部胀差的影响是不一样的。

蒸汽主要在高压缸调速级做功，所以在汽轮机低负荷阶段，高压胀差的变化是很大的。

只有当负荷增加到一定程度，中、低压缸进汽量增大，中、低压胀差才会有相应变化。

留在起动按钮上，导致防跳跃继电器K1闭锁。

(2)控制回路设计存在缺陷。

3措施(1)在允许合闸指示灯回路串联起动按钮SB1。

起动按钮按下，允许合闸回路断开,防跳跃回路没有起动命令时失电。

改进回路如图2所示。

如何控制汽轮机启停中胀差的变化

如何控制汽轮机启停中胀差的变化如何控制汽轮机启停中胀差的变化初明辉*(华电能源牡丹江第二发电厂,黑龙江牡丹江157015)摘要:汽轮机在稳定工况下运行时,胀差的数值也趋于稳定。

但在变工况时由于汽轮机温度场的变化转子与汽缸的膨胀量将出现新的差值,有时甚至可能是极限值,从而影响机组的安全运行。

因此,在机组启停及变工况运行时,控制好汽轮机胀差的变化尤为重要。

关键词:汽轮机;胀差;变化;控制为了摸清胀差的变化规律,并采取有效的调整手段。

汽轮机启动分为冷态启动和热态启动两种状态,先谈谈冷态启动胀差的变化与控制。

一、冷态启动对胀差的控制分几个阶段11汽封供汽:从汽封供汽至冲动前,胀差往正方向变化。

高压胀差约增014~015mm;中压胀差015~016mm;低压胀差018~110mm。

汽封供汽后汽封洼窝的汽封套和相应的主轴段首先被加热,汽封套受热后向两侧膨胀,对整个汽缸的膨胀并无影响。

主轴段受热后则使转子伸长,除了轴段汽封外,汽缸的通流部分也被加热,但因进入汽缸的汽量很少,汽封供汽不会使汽缸产生明显的膨胀。

汽封供汽对转子伸长值的影响是由供气温度决定的,但是供气时间越长,汽封段主轴被加热越充分,正胀差增加的就越多。

因此,缩短汽封供汽的时间,对减少胀差的正值有一定的作用。

另外,投入汽封供汽前应充分对轴封供汽管道进行暖管,防止由于疏水不畅,暖管时间短,造成轴封段转子先冷却后加热,影响机组启动。

21暖机升速:在冲转到定速期间,高压托差基本上是上升的,约增018~112mm。

这一阶段蒸汽流量较少,在高压缸中,蒸汽主要在调节级内作功,金属的加热主要在该阶段范围内,所以整个高压转子平均温度上升是有限的。

但中低压胀差在整个升速过程中则是另一种情况,在低还暖机时,中低压胀差均增加。

这时中压部分转子膨胀量不大,中压缸也基本上没有变化,而低压部分转子有明显伸长,所以低压胀差就较大。

自低速暖机后至中速暖机结束,中低压转子的膨胀速度有所增加,因为冲动时,再热汽温往往低于主汽,转速升高,中压缸进汽量增加,再热温度上升也较快,中压转子的膨胀值大于汽缸,故中压胀差增加。

汽机起停过程中差胀控制个人经验分享

汽机起停过程中差胀控制个人经验分享1、合理控制送轴封的时间，不宜过早；控制好轴封蒸汽的温度和压力；调整好各轴封分门的开度，不让转子先胀出来；（启机过程中长时间投轴封不抽真空有什么危害？）2、注意根据缸温选择投入夹层加热装置（我厂是300MW东方汽轮机，哈汽汽轮机好像没有夹层加热吧），控制好汽缸的膨胀；（东汽600MW超临界汽轮机介绍第九节汽轮机本体疏水系统）3、暖缸一定要充分，让转子和汽缸的温度尽量接近，让汽缸的各部温度尽量均匀；（汽轮机冲转后暖机结束的标志到底是什么？）4、注意监视低压缸温度，必要时调整喉部喷水；（为什么转速低于600r/min排汽缸喷水要自动关闭）5、防止冷气、汽冷水进入汽轮机；（如何来防止汽轮机进冷水、冷汽）6、制好主汽温，控制好升负荷速度。

另外再补充几点：1、参数匹配，冲转参数不要太高，否则造成进气流量太小，造成上下缸温差增大，转子膨胀过快于汽缸。

2、中速暖机要充分，等汽缸充分胀出，再升速并网。

（汽轮机冲转后暖机结束的标志到底是什么？）3、初负荷暖机时间不能打折扣，汽缸在此阶段膨胀快速增大，差胀应下降4、冲转后既投入低加，并网随机投高加，利于增加暖机效果（高、低压加热器详解）5、注意检查就地膨胀情况及滑销系统（什么是猫爪、横销、纵销、立销....汽缸的支承、膨胀和滑销系统）6、停机过程中控制好参数平稳下滑（某电厂整套停机作业指导书）7、机组打闸前，如果差胀正值大，应先降低，打闸会出现胀差突增2MM左右。

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。

机组启动时胀差变化的分析与控制

机组启动时胀差变化的分析与控制本帖隐藏的内容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。

相对于5#6#机来说,胀差发信器安装在盘车电机下侧三瓦附近的轴承箱座上。

机组的启动按启动前汽轮机金属温度水平分为：冷态启动（金属温度150—180度）温态启动（180度—350度）热态启动（350度—450度）极热态启动（450度以上）。

现仅就常见的冷态启动和热态启动时机组胀差的变化与控制进行简单分析：在机组冷态启动过程中,胀差的变化和对胀差的控制大致分为以下几个阶段：1,汽封供汽抽真空阶段。

从汽封供汽抽真空到转子冲转前胀差值是一直向正方向变化的。

因为在加热或冷却过程中,转子温度升高或降低的速度都要比汽缸快,相应的膨胀或收缩的速度也要比汽缸快。

在我们投入均压箱对汽封供汽时,汽封套受热后向两侧膨胀,对整个汽缸的膨胀影响不大。

而与汽封相对应的转子主轴段受热后则使转子伸长。

汽封供热对转子伸长值的影响是由供汽温度来决定的,但加热时间也有影响。

所以,冷态启动时5#机均压箱的压力不宜过高,一般应保持在0.1MPA以下,而温度则应在200摄氏度左右。

当抽气系统投入并开始抽真空后,如果胀差向正值变化过快,可以采取降低均压箱压力或适当提升凝汽器真空的方法,因为通过提升真空可以减少蒸汽在汽封中的滞留时间。

总体上来说,冷态开机,汽封来汽温度和压力应该低一些,真空应该提升的快一点,在确保安全的前提下尽早达到冲转的条件。

2,暖机升速阶段。

从冲转到定速,胀差基本上继续上升。

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

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

汽轮机起停过程中差胀控制

汽轮机胀差分析我厂600MW机组汽轮机，形式为亚临界参数、一次中间再热、单轴、四缸、四排汽、凝汽式汽轮机，型号为N600-16.7/538/538。

额定功率600MW，最大功率634MW，从机头方向看为顺时针转动。

发电机低压缸II 低压缸I 中压缸高压缸前箱滑销系统示意图高、中、低压缸可以自由的在台板座上移动，由定位销定位移动方向。

一般横销只有两个，与中心线的纵销定位一个死点。

我厂机组死点在＃1低压缸的中心。

发电机有单独的滑销系统，有两个横销、两个纵销确定中心点。

高压转子的推力盘工作面为整个转子的相对死点。

我厂机组滑销系统有4个纵销：前轴承箱轴向2个，中轴承箱轴向2个；4个横销：低压缸I两侧中部2个，发电机两侧中部2个；6个立销：低压缸I轴线上2个，低压缸II轴线上2个，发电机轴线上2个；6个角销：前轴承箱2个（有2个用螺栓），中轴承箱4个；8个猫爪：高压缸4个，中压缸4个。

由于转子的质面比比汽缸的质面比小得多，在变工况时，转子变化快，所以产生膨胀不一致现象，这种转子与汽缸的膨胀之差为胀差。

另外汽缸与转子的死点不同，内外缸的死点又有差别，所以不同动静部位轴向间隙变化不同。

冷态启动过程中，＃1低压缸的后部及＃2低压缸向发电机方向膨胀。

＃1低压缸前部及中压缸、高压缸向机头方向膨胀。

转子以推力盘为相对死点，高压转子向前箱方向膨胀，与缸体膨胀方向相同；而中压转子向发电机方向膨胀，对于中压缸的前侧转子与汽缸膨胀方向相反，对于中压缸的后侧膨胀方向相同，对于＃1低压缸前部汽缸与转子膨胀方向相反，对于＃1低压缸后半部分和＃2低压缸与转子膨胀方向相同。

由于汽缸的喷嘴与叶片的间隙比叶片与下一级喷嘴间隙小，所有对于正胀差时最危险的部位为中压缸前部和＃1低压缸的前部，对于中压缸胀差只是自身的胀差，比较小。

对于＃1低压缸前部，相对胀差为中压缸胀差与低压缸胀差的累计，比较大，但低压缸的动静间隙相对较大，仍能满足要求。

这也是把相对死点放于中压缸前的原因。

关于差胀控制

关于机组差胀的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。

从汽封供汽抽真空到转子冲转前胀差值是一直向正方向变化的。

因为在加热或冷却过程中,转子温度升高或降低的速度都要比汽缸快,相应的膨胀或收缩的速度也要比汽缸快。

在我们投入均压箱对汽封供汽时,汽封套受热后向两侧膨胀,对整个汽缸的膨胀影响不大。

而与汽封相对应的转子主轴段受热后则使转子伸长。

汽封供热对转子伸长值的影响是由供汽温度来决定的,但加热时间也有影响。

所以,冷态启动时均压箱的压力不宜过高,一般应保持在0.1MPA以下,而温度则应在200摄氏度左右。

总体上来说,冷态开机,汽封来汽温度和压力应该低一些,真空应该提升的快一点,在确保安全的前提下尽早达到冲转的条件。

2,暖机升速阶段。

从冲转到定速,胀差基本上继续上升。

在这一阶段,蒸汽流量小,蒸汽主要在调节级内做功。

中速暖机以后再升速时,胀差值才会有减小的趋势。

这主要是因为随着转速的升高,离心力增大,轴向的分力也增大了,而使转子变粗缩短。

汽轮机组启停过程中胀差的分析和控制

（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；
在冷态启动时，机组冲转前加热装置应进行暖管，一般在1000r/min时，及时投入加热装置。汽源用主汽供，因为冷态启动冲转参数较低，尽量开大供汽门维持压力，随着参数的增长及时调整，避免加热联箱超压。特别是法螺加热投入时，回汽总门尽量开大，用供汽门调整压力，保证加热的蒸汽流量，确实起到加热法螺的作用。加热装置投运后，要监视汽缸各金属温度的变化，根据各部的温升情况及时对系统各分门进行调整。
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。
汽封供汽后，汽封套受热后向两侧膨胀，对整个汽缸的膨胀并无影响。与汽封相应的主轴段受热后，则使转子伸长。除了轴端汽封以外，汽缸的通流部分也被加热，但因进入汽缸的汽量很少，汽封供汽不会使汽缸产生明显的膨胀。汽封供汽对转子伸长值的影响是由供汽温度决定的。但汽封供汽的时间越长，汽封段主轴被加热得越充分，胀差正值增加得越多。因此缩短汽封供汽的时间，对减少胀差的正值有一定的作用，冷态启动冲转前10～15分钟投入轴封供汽，汽源用临机供高辅供汽。

(完整word版)机组启动时胀差的分析与控制

机组启动时胀差的分析与控制汽轮机胀差就是指汽轮机转子与汽缸膨胀的差值。

它是反映汽轮机动静部分之间的间隙，是汽轮机启动、运行及变工况运行时的最重要监视和控制的参数之一。

如果胀差控制的好，机组就能按规定启动时间顺利启动，我厂两台N-100-535/8.81汽轮机的胀差控制经历了一个摸索、探讨阶段，目前已基本上得到解决。

汽轮机胀差的出现，发生在以下几个阶段。

一、冷态启动时的成因和控制机组冷态启动时，汽缸、转子及其附件温度与环境温度相同，冲转时，高温蒸汽进入汽轮机冲动转子做功，大量的热能大部分消耗在汽轮机的高压转子上，使汽轮机转子温升较快，在冲转过程中，为了控制其升速，汽轮机进汽量较少，汽缸基本得不到加热，导致汽轮机高压正胀差出现。

在定速成后，为了维持汽轮机空转，低压转子也有部分蒸汽进入做功，3000rpm转速下，低压转子鼓风摩擦发热，而排汽温度较低，低压正胀差也同时出现，控制不好往往会造成启动失败。

2000年5月9日，在#1机冷态启动过程中，由于启动控制参数控制不当和启动方式存在问题，在并网后导致低压胀差+3.02mm，后经采取措施得以顺利启动。

具体地说，在冷态启动过程中，应采取以下措施。

1．严格控制启动初参数，汽温控制在230℃左右，汽压控制在1.0—1.2Mpa，初参数控制低，有利于增加进入汽轮机的蒸汽流量，便于汽轮机暖缸，同时，主蒸汽温度控制低，也会限制汽轮机转子的温升速度，减小正胀差的出现。

2．冲转至低负荷（10MW以下）时，凝汽器真空控制在70Kpa左右，低真空下，在相同转速和负荷情况时，蒸汽流量增加，有利于暖缸，使高压缸绝对热膨胀加快，高胀得以控制。

同时低真空时，低压缸排汽温度上升，有利于减小低胀的发生。

大量蒸汽带走低压转子因鼓风摩擦而产生的热量，使低压转子温升减小，更进一步减小了低压胀差。

3．低加随机启动。

胀差产生的主要原因就是因为转子温升快，而汽缸温升慢，采用低加随机启动时，使下汽缸分汽流动充分，疏水彻底，加快了下缸均匀受热，提高了汽缸绝对膨胀上升速度，从而减小了正胀差。

机组启停中胀差的控制

机组启停中胀差的控制所谓胀差，就是指转子与汽缸的膨胀差值，若转子的膨胀值大于汽缸的膨胀值，则胀差值为正。

反之为负。

由于机组在正常运行时，处于准稳态运行状态，此时机组各部分的膨胀和胀差均达到了最大值，同时机组的各部分的膨胀和胀差的变化不大。

在机组的启停过程中，由于影响胀差的因素较多，且每次汽启停时机组所处条件不同，使得胀差实际变化的差值较大。

因此，对运行人员在实际操作中的要求较高。

在实际运行中要控制胀差值在润许范围内变化。

从以下几点入手：1、在启停机的过程中，主汽温度应分阶段、缓慢的升高或降低，以达到汽缸被均匀的加热和冷却的目的，同时应避免主汽温度大幅波动，以免给胀差的调整带来困难。

2、轴封一、二漏对胀差的影响较大，在启机时，当汽轮机的高、低压缸胀差向正向增长较快时，应及时开启一、二漏手动门，以使胀差在较小的数值内变化。

当机组热态启动时，由于汽缸温度较高，胀差一般为负值，当胀差开始向正值变化时，可以开启轴封一、二漏手动门，使胀差在较小范围内变化。

当汽轮机停机时，汽轮机的各部件受到冷却，转子冷却速度大于汽缸，因此胀差数值显示为负值，此时应及时关闭轴封一、二漏，以防止胀差值负向值过大，延长机组停机时间。

3、当汽轮机冲动后，若胀差正值增长较快时，应及时投入法兰螺栓加热装置，以减少汽缸与法兰螺栓之间的温差，加快汽缸的膨胀速度，减小胀差正值的增长速度加快启机速度。

在停机时，当胀差减小速度过快时，也应及时投入法兰螺栓加热装置，防止机组胀差负向值过大，影响机组停机速度。

4、在机组启动时，应根据缸温选择合适的轴封汽源。

在机组热态启动时，应选择三抽母管来的高温汽源，以达到较好的控制胀差的目的。

另外轴封供汽的时间也影响着胀差的变化，在机组启动过程中，为防止机组正向胀差数值过大，应尽量缩短轴封供汽时间。

5、尤其是在机组热态启动时，本体疏水门应全开，使汽缸内凝结的水及时疏出，减少上下缸温差，加快汽缸的膨胀速度，同时应监视汽缸的膨胀数值的变化，检查滑销系统是否卡涩。

超超临界汽轮机温热态启动过程中胀差偏大原因分析及措施

超超临界汽轮机温热态启动过程中胀差偏大原因分析及措施超超临界汽轮机是一种高效、先进的燃煤发电技术，具有高效、低排放等特点。

然而，在温热态启动过程中，胀差偏大是一个常见的问题，对机组的安全稳定运行产生了较大的影响。

本篇文章将对超超临界汽轮机温热态启动过程中胀差偏大的原因进行分析，并提出相应的措施。

一、胀差偏大的原因分析1.压力系统异常：在汽轮机温热态启动过程中，如果压力系统存在异常，如高背压、过负荷运行等，会导致胀差偏大。

这可能是由于一些机组部件的密封性能不良，导致部分蒸汽泄漏，增加了背压。

2.热态启动过程控制不当：热态启动过程中，如果控制不当，导致升温过快或温度不均匀，会导致机组不均匀膨胀，从而造成胀差偏大。

3.机组设计和制造不合理：部分超超临界汽轮机在设计和制造过程中，对胀差控制没有足够的重视，导致机组胀差偏大。

二、解决胀差偏大的措施1.设计和制造优化：对于胀差偏大的机组，应对机组进行改进和优化，改善机组的胀差控制能力。

设计和制造过程中，应增加对胀差的分析和控制。

2.温热态启动过程控制：在温热态启动过程中，要合理控制机组的升温速度和温度分布，以避免机组不均匀膨胀。

同时，要加强对机组各部件的温度测量和监控，及时发现和解决温度异常问题。

3.检测和维护：定期对机组进行检测和维护，特别是对关键部位的胀差进行监测和测量。

一旦发现胀差偏大的情况，要及时进行调整和维护，保证机组的正常运行。

4.运行控制优化：在机组运行过程中，要合理控制机组的负荷和背压，避免超负荷运行和高背压情况的发生。

同时，要加强对机组各参数的实时监测和控制，及时采取措施调整机组运行状态。

5.人员培训和管理：加强人员培训和管理，提高操作人员的技术水平和工作质量，保证机组的正常运行。

特别是对于温热态启动过程中的操作规程和注意事项，要进行详细的培训和指导。

以上是对超超临界汽轮机温热态启动过程中胀差偏大原因进行的分析，并提出了相应的解决措施。

通过优化机组的设计和制造，合理控制温热态启动过程，进行定期的检测和维护，优化运行控制，加强人员培训和管理等措施，可以有效解决胀差偏大问题，确保机组的安全稳定运行。

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。

高背汽轮机胀差控制

高背机组差胀控制一、差胀定义、定位汽轮机转子与汽缸相比较，转子的体积小，并且转子高速旋转与蒸汽热交换强度较大，因此在汽轮机启停过程中，转子温度的升高或降低速度比汽缸快，使得它们在轴向膨胀时出现相对膨胀差，称之为胀差。

当转子的膨胀量大于汽缸的膨胀量时为正胀差，反之称为负胀差。

胀差变化的大小反映了汽轮机内部动、静部分轴向间隙的变化。

因此，在汽轮机日常运行中，尤其在启动和停机过程中，为防止因动、静部分发生摩擦造成设备损坏事故，同时为延长汽轮机的使用寿命，应密切监视机组汽缸胀差的变化，并将其控制在允许范围内。

差胀零位定法: 在汽机全冷态下, 轴向位移零时(推力盘与工作瓦靠紧位臵为轴向位移零位) ,转子位臵定为差胀零位。

这样, 汽机运行中轴向位移变化必然引起差胀的相应变化。

因此, 差胀零位必须在汽机全冷态下, 轴向位移为零时校正。

差胀极限值应结合安装时通流间隙、汽封间隙前后方向最小最大值来确定。

二、影响机组胀差变化的因素1.负荷变化。

当负荷变化时,各级蒸汽流量发生变化,特别是在低负荷范围内,各级蒸汽温度的变化较大。

负荷增长速度越快,蒸汽的温升速度也越快,直接影响金属表面之间的温差加大。

汽缸和转子的温升速度差别越大,引起正胀差增大的可能性越大。

负荷降低的速度加快,造成正胀差缩小的可能性越大,以至出现负胀差。

如果机组在某一负荷下稳定运行,其胀差随时间增长而减小,最终会稳定在某一状态下。

2.主蒸汽温升。

在机组启动或运行过程中,主蒸汽温度将影响各级蒸汽温度的变化。

主蒸汽温升速度越快,汽缸和转子之间的胀差越大,主蒸汽温降速度越快, 胀差减小越快, 以至出现较大的负胀差。

3.轴封供汽温度。

在机组启动冲转前的一段时间里要向各轴封供汽,以防止空气漏入汽缸。

若轴封供汽温度高于轴封温度,转子的轴封段和轴封体被加热。

由于轴封体嵌装在汽缸的两端,其膨胀对汽缸的轴向长度几乎没有影响,却影响着转子的长度,因而使正胀差加大。

4.摩擦鼓风损失。

中压缸胀差的控制

俄制500MW汽轮机中缸胀差控制摘要：结合俄制500MW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分析了如何控制中压缸胀差方法关键词：胀差产生机理”控制法1.0概述1.0 什么是胀差汽轮机在启、停过程中，由于转子与汽缸比较，转子的质量小，参加热交换的面积大；而汽缸的质量大，参加热交换的面积小。

为此在加热（或冷却）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。

这种转子与汽缸的加热（或冷却），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。

1.1高、中、低压缸胀差产生的相互关系下面以俄制500MW机组为例介绍，转子的死点在汽轮机高中压缸之间的2#推力支持轴承处，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、低压缸-Ⅰ转子相后膨胀。

而汽缸的死点有两处，低压缸-Ⅰ低压缸的后部，而低压-Ⅱ缸。

机组启动时，高、中压缸，前轴承箱，＃2轴承箱向前膨胀，低压缸-Ⅰ向前（机头）方向膨胀而低压-Ⅱ缸向发电机方向膨胀推力轴承，转子的死点汽缸的死点图1高压胀差：从图1可以看出，高压外缸与高压转子均是向机头方向膨胀的。

当高压外缸膨胀或收缩时，带动1号轴承箱一起移动，所以高压胀差实际是高压转子与高压外缸的胀差。

中压胀差：从图1可以看出，中压转子是向后膨胀的，而中压缸是向前膨胀的，二者膨胀方向相反，若其膨胀不等便产生胀差。

现以受热情况为例加以说明：转子受热后以推力轴承(推力盘)为死点向后膨胀；汽缸受热后，自低压缸-Ⅰ死点向前膨胀，当中压缸向前膨胀时，则带动2号轴承箱(推力轴承)向前移动，推力轴承又带动中低压转子向前移动。

如果转子向后膨胀的数值等于推力轴承向前移动的数值，中压胀差表指示为零。

如果转子的膨胀量大于汽缸的膨胀量，中压胀差为正值。