汽轮机的 胀差
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。
汽轮发电机低压缸胀差大原因分析及处理
汽轮发电机低压缸胀差大原因分析及处理汽轮发电机是一种利用汽轮机转动发电机发电的装置。
汽轮发电机的低压缸胀差是指在使用过程中,低压缸前后缸衬之间的胀差变大,导致压力泄漏增加,功率减弱,工作效率下降的问题。
下面将对汽轮发电机低压缸胀差大的原因进行分析,并提供相应的解决方法。
1.低压缸衬材质问题:低压缸衬材质选择不合适,导致其抗热胀性能不足,容易在工作温度下产生较大胀差。
解决方法是更换高性能的衬套材料,如高温合金。
2.温度控制问题:在汽轮发电机运行中,由于管路、冷却系统等问题,导致低压缸温度控制不良,超过了设计要求,造成衬套过度膨胀,胀差增大。
解决方法是优化冷却系统,确保低压缸温度在可控范围内。
3.衬套密封不良:低压缸衬套与缸体之间的密封不良导致压力泄漏,增加了压力差,使得衬套产生较大胀差。
解决方法是检查并修复衬套密封问题,确保衬套与缸体之间的紧密连接。
4.衬材磨损问题:低压缸衬套长时间使用后,由于磨损、疲劳等原因,失去了原有的密封性能,导致胀差增大。
解决方法是定期检查衬套磨损情况,及时更换磨损严重的衬套,延长发电机使用寿命。
5.运行过程中的振动问题:汽轮发电机在运行过程中受到振动的影响,振动过大会导致低压缸衬套松动,增加了胀差。
解决方法是加强对汽轮发电机的振动监测和控制,有效减小振动对衬套的影响。
综上所述,汽轮发电机低压缸胀差大的原因可能是多方面的,包括材料、温度控制、密封、磨损和振动等问题。
针对这些原因,需要进行相应的处理方法,如更换衬套材料、优化温度控制系统、修复密封问题、定期更换磨损的衬套以及加强振动监测和控制。
通过这些措施,可以有效降低低压缸胀差,提高汽轮发电机的运行效率和使用寿命。
汽轮机胀差保护的作用_解释说明以及概述
汽轮机胀差保护的作用解释说明以及概述1. 引言1.1 概述汽轮机是一种重要的能量转换设备,广泛应用于电力、化工、钢铁等各个领域。
在汽轮机运行中,胀差问题是一个常见且关键的挑战。
胀差指的是在汽轮机快速启动或负载快速变化时,由于热膨胀和冷缩不均匀引起的叶片与壳体之间的间隙变化。
1.2 文章结构本文旨在详细说明汽轮机胀差保护措施及其作用,并进一步介绍胀差对汽轮机性能和安全性的影响。
文章将分为五个部分进行阐述:引言、汽轮机胀差保护的作用、解释说明汽轮机胀差保护措施、汽轮机胀差保护的效果评估与应用案例分析以及结论与展望。
1.3 目的本文旨在深入了解汽轮机胀差保护技术,明确其作用和意义,并探讨相关措施对汽轮机性能和安全性的影响。
通过对现有研究成果和实际运行案例的归纳和总结,旨在为汽轮机胀差保护提供有效的指导和建议。
此外,本文还将展望未来研究方向和发展趋势,以推动汽轮机胀差保护技术的进一步创新和应用。
2. 汽轮机胀差保护的作用2.1 胀差定义与原理汽轮机胀差是指在高温工况下,由于受热面积变化不均匀引起的部分区域膨胀过快,造成设备失稳或损坏。
它是汽轮机运行过程中常见的问题之一。
根据热力学原理,高温导致轴心线和蒸汽流动发生变化,导致设备失稳并可能引发事故。
2.2 胀差对汽轮机的影响胀差会对汽轮机的性能和安全产生严重影响。
首先,胀差会导致转子不平衡,引发振动和噪音,降低设备可靠性。
其次,在极端情况下,过大的胀差可能会导致叶片与固定部件碰撞,造成设备损坏或事故。
此外,由于胀差使得叶片间隙变小,蒸汽流动速度增加,给汽轮机带来额外的负荷和效率下降。
2.3 胀差保护的需求与重要性鉴于胀差对汽轮机的严重影响,保护汽轮机免受胀差所带来的问题至关重要。
胀差保护措施旨在确保设备在高温条件下正常工作,稳定性和安全性得到保障。
由于胀差是由瞬态温度变化引起的,因此及时采取恰当措施以应对并缓解胀差现象对汽轮机的不利影响非常必要。
为了实现有效的汽轮机胀差保护,需要综合考虑温度控制策略、压力调节手段和控制系统设计与优化等方面的因素。
汽轮机汽缸、胀差、汽缸的死点、怎么控制胀差
汽轮机在启停和运行工况下——胀差讲义周国强关键词:汽轮机汽缸、胀差、汽缸的死点、怎么控制胀差、可谓汽轮机的泊桑效应。
汽轮机在启停和工况变化时,转子和汽缸分别以各自的死点为基准膨胀或收缩。
由于汽缸质量大,而接触蒸汽的面积小。
转子的质量小而接触蒸汽的面积大,因而各自的受热面不一样,使得汽缸和转子之间热膨胀的数值各不一样,其二者之间的差值称为相对膨胀,即转子和汽缸的胀差。
一般来说,冷态开机过程中是胀差是正值,稳定状态下胀差接近于零,降负荷和停机惰走时胀差向负向发展,单缸机组尤其明显。
但是对于多缸机组,即中间再热机组,其胀差较单缸机组更为复杂。
汽轮机转子与汽缸的相对膨胀,称为胀差。
1 习惯上规定1.1 转子膨胀大于汽缸膨胀时的胀差值为正胀差;1.2 汽缸膨胀大于转子膨胀时的胀差值为负胀差;1.3 根据汽缸分类又可分为:高差、中差、低I差、低II差。
1.4 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。
1.5 汽缸是向后膨胀而转子是向前膨胀的。
释:单缸汽轮机的汽缸膨胀,它的死点是在低压缸排气口的中心线,即从低压缸向机头方向膨胀。
转子的膨胀是以机头推力瓦为死点,向发电机方向膨胀。
也就是说,汽缸的膨胀方向和转子的膨胀方向是反向的。
2 使胀差向正值增大的主要原因有2.1 启动时暖机时间太短,升速太快或升负荷太快;2.2 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;2.3 滑销系统或轴承台板的滑动性能差,易卡涩;2.4 轴封汽温度过高或轴封供汽量过大,引起轴颈过份伸长;2.5 机组启动时,进汽压力、温度、流量等参数过高;2.6 推力轴承磨损,轴向位移增大;2.7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;2.8 双层缸的夹层中流入冷汽(或冷水);2.9 胀差指示器零点不准或触点磨损,引起数字偏差;2.10 多转子机组,相邻转子胀差变化带来的互相影响;2.11 真空变化的影响;2.12 转速变化的影响;2.13 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;2.14 轴承油温太高;2.15 机组停机惰走过程中由于“泊桑效应”的影响。
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。
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。
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。
汽轮机轴向位移与胀差
汽轮机轴向位移与胀差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)汽封供汽抽真空阶段。
(7)暖机升速阶段。
(7)定速和并列带负荷阶段。
(7)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。
胀差及胀差大的原因
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。
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。
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。
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。
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。
试论汽轮机胀差过大的危害及预防
试论汽轮机胀差过大的危害及预防汽轮机给人们的生活和生产提供了很大的便利,但是一旦汽轮机出现问题,就会严重影响人们的生活。
本文系统地分析了汽轮机组停止工作的原因,对运行的转子和汽缸膨胀所产生的胀差进行分析,探讨胀差过大产生的影响,并且提出了一些预防措施,提出在实际操作中应注意的一些事项,对汽轮机的生产运行具有较大的意义。
在汽轮机正常运行过程中,转子与汽缸坚持大致相同的轴向膨胀速度是很重要的。
膨胀值反映的是转子和汽缸膨胀或在轴向位置相对变化的值,是一个非常重要的参数,胀差太大或太小都会使机组轴向间隙消失,导致动态和静态摩擦,这样对设备的损坏是十分严重的,工作人员进行操作时应严格监视胀差的变化。
为了能够更好的指导生产操作,必须要对胀差过大产生的原因进行有效分析,探讨其变化规律,形成一套科学有效的预防控制措施,这对操作人员是大有帮助的。
1.汽轮机胀差过大的影响因素1.1.负载变化率太大当负荷发生变化时,各级涡轮机的蒸汽流量也会死随之发生变化,特别是在低负荷的范围内,蒸汽温度变化越大,负荷的增长速度就会越大,蒸汽温度上升得就更快。
当与金属表面之间的温度差较大时,汽缸的温度上升就会推动转子加快速度。
负荷增加的速度加快,胀差就会增大;相反状况就会出现负胀差,如果是单位的负荷运行稳定的时候,胀差将随时间的变化而变化,最后稳定在一个定值。
1.2.蒸汽温度上升速度的影响机组正常启动时,蒸汽温度的变化是正常的。
它将影响所有等级的蒸汽温度,主蒸汽温度上升越快的话,汽缸和转子之间的胀差就会越大,而且有时候会出现负胀差,这样会严重影响汽轮机的运行。
1.3.轴封供汽温度的影响密封体嵌入在汽轮机汽缸的两端,在汽缸的轴向长度几乎没有影响,但是当转子轴封段的发展影响了转子的膨胀时,就会造成膨胀差。
由于轴密封部分的转子长度比较短,所以对膨胀产生比较小的影响,但密封胀差比较大的地方就会产生胀差过大的影响。
如果蒸汽温度太高就会密封,轴向间隙就会消失,随之出现静态和动态摩擦。
汽轮机胀差详解课件
胀差的影响
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机械性能下降
胀差过大可能导致汽轮机 动静部分摩擦、碰撞,甚 至引起严重事故。
寿命缩短
胀差引起的热应力可能导 致汽轮机部件疲劳裂纹的 产生,缩短设备的使用寿 命。
能耗增加
胀差过大时,蒸汽流量增 大,导致能量损失增加, 汽轮机的效率降低。
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胀差的分类
正胀差
定义
正胀差是指汽轮机在运行 时,转子膨胀大于汽缸膨 胀的差值。
原因
主要是由于转子受热膨胀 较快,而汽缸受热膨胀较 慢。
影响
正胀差过大可能会引起汽 轮机动静部分摩擦,导致 机组振动或损坏。
负胀差
定义
负胀差是指汽轮机在运行时,转子膨胀小于汽缸 膨胀的差值。
原因
主要是由于转子受热膨胀较慢,而汽缸受热膨胀 较快。
影响
负胀差过大可能会引起汽轮机动静部分脱离接触 ,导致机组振动或损坏。
汽轮机胀差详解课件
• 胀差概述 • 胀差的分类 • 胀差的变化规律 • 胀差的监测与控制 • 胀差异常的处理方法 • 案例分析
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胀差概述
胀差的定义
胀差
汽轮机转子与汽缸的相对膨胀差 ,通常以转子膨胀值减去汽缸膨 胀值的差值表示。
胀差变化
随着汽轮机负荷、蒸汽参数、冷 却条件等因素的变化,胀差值也 会发生变化。
胀差的监测
定义胀差
胀差是指汽轮机转子与汽缸之间的相对膨胀差,通常以转子轴向位移与汽缸轴向位移的差值来衡量。
胀差监测的重要性
胀差是汽轮机运行中的重要参数之一,如果胀差超过允许范围,可能会导致汽轮机轴向位移变化、动静摩擦、叶片断 裂等严重后果。
胀差监测系统
胀差监测系统用于连续监测汽轮机的胀差值,当胀差值超过预设阈值时,系统会触发报警并采取相应的 控制措施。
胀差计算公式
胀差计算公式
胀差的计算公式是:胀差 = 转子膨胀量 - 汽缸膨胀量。
在各缸轴承处,测量转子和轴承(汽缸)之间的位移,冷态推力盘靠在非工作面上时为0,转子多膨胀为正,多收缩为负。
另外,也有胀差的另一种计算公式,如:将汽轮机转子带高压缸至进汽口的距离设为l,则可以认为两者之间的平均升高温度为t,这些数值的产生都是相对而言的,那么该横截面上生成的相对膨胀值为l2=b×tl[1]。
以上信息仅供参考,建议查阅专业书籍或咨询专业人士获取更准确的信息。
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实例:200MW机组负胀差 大的原因和处理
• 现象:5#机组大修后,发现高压缸负胀差增大,-1.5mm,接近 保护动作值,只能维持120MW。并先后掉闸11次,同时发现高 压缸前后漏汽严重,高压缸绝对膨胀为25~26mm。高旁门杆漏 汽严重,而该漏汽进入轴封排汽系统。 • 机组高压缸与轴承箱间工字键温度比其他机组高(235℃,其他机 组为85℃),对工字键吹风降温,高压缸负胀差降为-0.7。 • 轴封加热器排汽口余汽排汽量大于其他机组,入口应为负压,而 现在为0.5MPa。 • 机组串轴值大修前为0.1mm,而现在为0.3mm,说明转子向发动 机侧推移了0.2mm。 • 分析:造成高压缸负胀差大的原因是高压缸前后轴封漏汽严重, 导致汽缸膨胀量增加,工字键温度高,高压缸比正常膨胀值多向 前移动了一定数值,而串轴又将转子向后移动了0.2mm,造成 高压缸出现负胀差。 • 漏汽来源于高旁门杆漏汽,门杆漏汽造成轴封排汽不畅,轴封漏 汽严重,加热了汽缸和工字键。
• 胀差负值大的原因有:负荷下降速度过快或甩 负荷;置加热过度;轴承油温 过低;双层缸夹层中流入高温蒸汽(如进汽管 漏汽)等。
实例:200MW机组正胀差 大的原因和处理
汽缸过大正胀差的排除 • (一)汽缸膨胀不畅原因 • 原因:大功率汽轮机由于高中压转子达几十吨, 而使第二轴承座(中轴承座)摩擦力很大。 • 采用充油台板,充油不及时,油质不合格、台 板毛刺等原因,造成启动过程汽缸膨胀受阻, 出现正胀差。 • 现象:高中压缸膨胀值达不到设计值,轴承座 启动膨胀曲线出现跳跃,甚至有咚咚的响声。
(2)汽缸侧工字键要比轴 承座侧高1.5~0.3mm,这 个值叫预应力。因为高压 缸是上缸猫爪支撑在轴承 座上,下缸吊在上缸上, 当下缸向下位移时,工字 键保持水平。安装时对此 公差未与重视。 当下缸向下位移时,工字 键低头刚度减弱,降低了 推动力的传递,中轴承箱 膨胀受阻。
• 处理: • (1)检修中台板,打磨,加油,更换加油嘴 • (2)调整1#对轮的下张口0.44mm(2#、3#瓦 上抬),为保证动静间隙,下汽缸上抬,正好 满足制造厂规定的汽缸侧工字键要比轴承座侧 高1.5~0.3mm的预应力值。 • (3)处理水蚀
• 胀差负值比正值更危险
级内间隙b<级间间隙a
N125-135/550/550型汽轮机膨胀示意图 1-叶片 2-喷嘴 3-推力轴承 4-支持轴承 5-死点
• 若胀差为正值,表明转子膨胀较汽缸大,即转 子以推力轴承为固定点,相对于汽缸往后伸长, 使喷嘴出口轴向间隙b增大,入口轴向间隙a减 小。若胀差为负值,则表明转子收缩比汽缸快, 喷嘴出口轴向间隙b变小,入口轴向间隙a增大。 • 所以胀差负值比正值更危险 •
推力轴承壳体的轴向位置调整
• 汽轮机汽缸膨胀死点:横销和纵销交点,一般 在排汽缸 • 转子和汽缸之间的相对死点:推力轴承瓦块工 作面
• 推力轴承壳体在轴承座内的轴向位置由定位块决定, 见附图4-1.定位块包括调整螺钉、可调楔块、固定楔 块与垫片。当需要得到汽轮机在汽缸内正确位置时, 可用调整螺钉,使可调楔快上下移动,从而,改变推 力轴承壳体在轴承座内的的轴向位置。 • 当进行调整时,应拆去锁紧线,并松开锁紧螺母,才 能转动调整螺钉。 • 如果轴端测微计指示出转子不在正确位置,即使在机 组运行时,有必要的话,也能进行调整。 • 调整螺钉转一圈,可改变推力轴承壳体的轴向位置 0.1mm。如果要求移动量大于0.8mm左右,必须更换 垫片。
S
6个角销,6个纵销,4个横销,4个工字销,
• 该机组停运5个月后,启动中发现高、中轴承箱膨胀曲线呈 阶梯跳跃现象,中压缸正胀差大,报警,只能维持110MW负 荷。 • 原因: • (1)充油台板油脂凝固,汽封凝结水泄入轴承座下部,造 成锈蚀,轴承座滑销系统卡涩或台板毛刺,影响自由滑动。 • (2)汽缸侧工字键要比轴承座侧高1.5~0.3mm,这个值叫 预应力。因为高压缸是上缸猫爪支撑在轴承座上,下缸吊 在上缸上,当下缸向下位移时,工字键保持水平。安装时 对此公差未与重视。
二、汽缸过大正负胀差的原因 • 汽轮机胀差正值大的原因有:启动暖机时间不 足,升速或增负荷过快;汽缸夹层、法兰加热 装置用汽温度太低或流量太小,引起加热不足; 汽轮机进汽温度升高;轴封供汽温度升高,或 轴封供汽量增大;进入汽轮机的蒸汽流量增大; 滑销系统轴承台板滑动卡涩,汽缸胀不出;汽 缸保温脱落或有穿堂冷风;双缸夹层中流入冷 汽或冷水等。
• 顺时针方向旋转调整螺钉,可使可调楔块向下 移动。 • 轴承座两边的调整螺钉,必须改变相同的量, 但方向相反。 • 在壳体一端的一对楔块,给定了转子正确的轴 向位置后,另一端的一对楔块也必须嵌紧,以 防止壳体在轴承座内轴向移动。 • 这种可调定位块的结构,在安装、检修时,易 于拆装。
• 危害:卡涩使汽缸滑动受阻,膨胀能量便在缸 体薄弱之处以变形方式储存起来,使动静摩擦、 轴承箱变形、开裂、转子弯曲等。 • 通过临界转速时,卡涩可能巧获克服,缸体弹 复产生跳跃,出现响声。中压缸突然胀出,高 压缸滑销系统可能无法保证这一冲击力与轴线 一致,造成高压缸卡住,整个机组汽缸变形或 卡涩。 • 处理:耐磨塑料台板,自润滑石墨台板
• 一、基本概念 • 胀差: • 转子与汽缸沿轴向膨胀之差值,称为转子与汽 缸的相对膨胀差,简称胀差 。 • 胀差的变化规律:热正冷负 • 汽轮机在启动及加负荷过程中,转子温度升高 比汽缸快,因而转子膨胀值大于汽缸膨胀值, 胀差为正;相反,在停机或减负荷过程中,汽 缸收缩比转子慢,胀差为负。
• 汽轮机的转子质量比汽缸小(高压汽轮机高压 段的转子质量一般只有汽缸的1/3-1/4),转子 与蒸汽接触的表面积大,是汽缸与蒸汽接触表 面积的5倍左右,因此启动和加负荷过程中,转 子的温升比汽缸快,轴向膨胀值比汽缸大,从 而出现正胀差。 • 停机和降负荷时转子收缩比汽缸快,出现负胀 差
• 处理:修研高旁门杆,处理漏汽 • 调整高中压转子位置,由于该机中压缸存在正胀差大, 高压缸出现负胀差,故对推力瓦做了调整,在中压转 子侧加垫0.3mm,在高压转子侧减垫0.3mm。,使整 个转子向机头方向移动0.3mm。调整后高压转子速度 级间隙为1.2~1.45mm,(调整前为0.9~1.15mm)符 合制造厂要求。 • 结果:经上述处理后,启动带负荷200MW,高压缸负 胀差为-0.2~0.4mm之间。