机组热态启动时汽机胀差的变化与控制
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。
220MW机组启动时差胀变化的分析和控制
膨胀或 收缩 。因此 ， 机组 启动前轴封供汽温 度 的选择对 机组差 起 阻 碍 作 用 ， 因此 要 增 加 汽 缸 的 膨 胀 必 须 提 高 法 兰 温 度 。所 以 ， 胀 的控 制 就 尤 为 重 要 。 正确使用法兰螺栓加热装置有利于汽缸膨胀， 到降低差胀 、 达 提
在 机 组 启 动 初 期 ， 封 供 汽 温 度 应 注 意 控 制 在 １０ ２ ０℃ 高 升 速 和 加 负 荷 速 度 的 目的 。汽 缸法 兰 螺 栓 加 热装 置 在 启 动 前 轴 ５￣ ３ 之 间 ， 度 不 可 过 高 ， 高将 引 起 正 差 胀 增 大 过 快 。 供 汽 时 间 应 对 各 进 汽 门 、 温 过 且 回汽 门 的 开度 进 行 检 查 ， 冲 转 前 对 该 系 统 进 行 在 不 能过 早 ， 早 则会使 转子受 加热 时间较长 而导致 其膨胀 ， 过 从 充分疏水 暖管 ， 当高压 内缸外 壁与外缸 出现 ２ ０℃温差、 汽缸与 而 使 差 胀 正 向增 加 ， 对 机 组 的 启 动 不 利 ； 封 供 汽 过 迟 ， 使 法 兰 温 差 增 加 １ 这 轴 将 ０℃左 右 时可 投 入 法 兰 加 热 装 置 ， 时 法 兰 螺 栓 此 凝 汽 器 真 空 达 不 到冲 转 条 件 ， 长 启 动 时 间 。 延 在热 态 启 动 时 ， 轴封 段 转 子 温度 较 高 ， 轴 封 温度 不可 过 低 ， 而 暖 管 ， 其 在热 态 启 动 时就 更 为重 要 ， 防止 冷水 冷 汽进 入汽 缸 。 尤 以
小 。 在 热 态 滑 参 数 启 动 时 ， 根 据 高 压 缸 调 节 级 和 中 压 缸 进 汽 应 室 的 金 属 温 度 ， 择 适 当 的 与 之 匹 配 的 主 再 热 蒸 汽 温 度 ， 两 选 即 者 的 温 差 应 符 合 汽 轮 机 热 应 力 、 胀 的 要 求 。 一 般 都 要 求 蒸 汽 差 温度高于 调节 级上缸 内壁金 属温度 ５ ０℃ 以 上 ， 不 得 高 于 额 但 定 值 。为 了 防 止 凝 结 放 热 ， 求 蒸 汽 过 热 度 不 低 于 ５ 要 ０℃ ， 保 以 证 新 蒸 汽 经过 调 节 汽 门节 流 和 喷 嘴 膨 胀 后 ， 汽 温 度 仍 不低 于 蒸
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。
汽轮机组相对膨胀的分析与对策
在 １０ ℃左 右 ，这 样 将 使 前 轴 封 段 ５
对 策 ，较好 地 解 决 了 两 台汽 轮 机 组 的相 对 膨胀 异 常 变化 而 影 响 机 组 安 全 运 行 的 问
题 ．为两 台新机组的安全经 济运行 奠定 了基础。
【 关键词 】 汽轮机 相 对膨胀 控 制 对策
锦 西 炼 油 化 工 总 厂 煤 代 油 工 １ 汽 轮 机相 对膨 胀 的正 常变 化 时 间 ，降低 了经 济性 ；重则引起机 组 振 动 、大 轴 弯 曲以及 掉 叶 片等 程 新 建 两 台 调 整 抽 汽 式 汽 轮 机 规 律 组 （ Ｃ ５ ８８ ／ ．２ １１） 两 台 Ｃ ２ — ．３４ １ ／ ． ， 恶 性事 故 ，甚 至毁 坏机组 。因此 ， 在 机 组 启 停 和 工 况 变 化 时 ，要 密 机组从 ２ ０ ０ ２年 １ 份 开 始相 继 ０月
ｏ。 。 ． ０． ， 石油和化工设备
ｌ ５ ３
（） 甩 负 荷 ，热 态启 动 过 程 中 ２ 擦 ， 这 种 局 部 段 转 子 收 缩 所 造 成 胀 落 后 于 汽 缸 温 升 膨 胀 ， 对 此 采
相对 膨胀 的变 化规律
胀 差 的变 化 ，往 往 在胀 差 指 示 器 取 快 速 增 负荷 和 向后 汽封 供 高 温
１ １胀 差ห้องสมุดไป่ตู้ ．
进 行 整 套 斌 运 行 。 在 机 组 冷 态
汽 轮 机 启 停 和 ＿ 变 化 时 ，转 Ｔ况
切 监 视 和 控 制 胀 差 的 变 化 ，是 非
启 动 、热 态启 动 、运 行 中Ｔ 况 调 子和汽缸分 别 以各 自的死点为基 准 常 重 要 的 ，合 理 的 胀 差变 化 是 评 节 、停 机 等过 程 中 ，均 出现 相 对 沿轴 向膨 胀和收缩 ，转子与汽缸 沿 价 启 动 方 式 和 机 组设 计 质 量 的重 膨 胀 值 为 负 值 并 超 出 一１ｌｍ 至 轴 向膨胀 的绝对值之 差称为相对 膨 要 指标 之 一 。 ｌ Ｉ ＋ ｍｍ允 许 值 范 围 的 问题 ，并 因 胀差 ，简 称胀差 。若 转子轴 向膨 胀 ３ ． 此 造 成 ｉ 次 紧 急 故 障 停 机 ， 这 大于汽缸 轴 向膨胀值 ，则称 为正胀 １２ 相对膨 胀的变化规律 （ ）启动 过程 中相对膨 胀 的变 １ 问 题 一 度 影 响 了 机 组 整 套 试 差 ；反之 则称为负胀 差 。 运 ＿ 作 的 进 行 ， 也 将 直 接 影 响 Ｔ 在 机 组 启 停 和 工 况 变 化 时 ， 化 规 律 汽 轮 机 启 动从 冲 动转 子低 速 整 个 工 程 的 竣 Ｔ 投 产 。 为 突 破 由 于汽缸 与转 子 的温 度变 化不 同 ， 这 个 难 题 ， 对 机 组 相 对 膨 胀 正 产 生胀 差 ，这 就 意 味着 安 装 时 动 暖 机 、 中速 暖 机 到 定 速带 负荷 阶
汽轮机组运行过程中差胀的变化及对振动的影响张艳群
汽轮机组运行过程中差胀的变化及对振动的影响张艳群摘要：作为发电厂电力转换的主要动力设备之一，蒸汽轮机容易出现长期使用中差异扩大增加引起的安全隐患现象。
本文分析了汽轮机采用冷启动模式时低压差膨胀超过设计控制值的原因。
通过检查和测试滑动销系统和单元的轴封系统，可以得出结论，高压和中压推拉杆不能在单元中冷却。
锁定是导致此问题的最重要原因。
通过安装锁定装置来修复滑动销和轴密封系统是冷启动期间气缸膨胀的阻塞以及中压和低压气缸的轴密封系统的气体泄漏的良好解决方案。
由转子膨胀度引起的低压差膨胀和超限问题增加，从而实现了装置的更安全，稳定和经济的操作，提高了装置的工作效率。
关键词：汽轮机组；差胀的变化；振动中图分类号：TM12 文献标识码：A引言汽轮机出现事故的原因是由于膨胀差异更加复杂和多变引起的，因此，在分析涡轮机的大的差动膨胀时，本文将研究涡轮机膨胀大事故的故障处理。
1、机组概况该蒸汽轮机是汽轮机采用某汽轮机厂生产的N600-13.67/5.18/5.38级双轴联合循环机组，三压、无再热、单缸、向下排汽的冲动式可抽汽、可纯凝运行供热汽轮机，配有上汽轮机有限公司生产的三压、无补燃、卧式、自然循环余热锅炉。
该机组汽缸膨胀的绝对死点在低压缸低压轴封端附近，机组汽缸绝对膨胀测点位于机头处；转子膨胀的相对死点在机头推力轴承处，机组差胀测点在低压轴封端附近的＃2轴承处。
2、机组冷态启动机组冷态启动，转子与汽缸内的温度均较低。
转子与汽缸受轴封蒸汽的影响均有一定程度的膨胀，由于机组在启动前已盘车数小时，转子与汽缸均已充分膨胀且膨胀相对较小，故认为该机组后续运行过程中差胀的参考初始值为此时TSI系统显示的1．3mm。
机组冷态冲转、定速运行后并网带负荷、打闸停机过程中差胀的变化如图1所示。
机组启动过程中，转子与汽缸均受蒸汽的加热作用而膨胀。
由于转子的质面比低于汽缸，故在冷态冲转过程中转子的膨胀大于汽缸，升速至3000rpm差胀由1．3mm变化至1．9mm。
国产330MW机组汽轮机胀差产生原因及控制措施
国产330MW机组汽轮机胀差产生原因及控制措施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。
标签：330MW汽轮机胀差产生原因控制措施0引言在汽轮机运行过程中，使转子与汽缸保持大致相同的轴向热胀速率是十分重要的，而在机组启、停机以及运行过程中，由于汽轮机转子与汽缸的质量、热膨胀系数以及热耗散系数不同，就使得转子的温度比轴承的温度上升快，如果两者之间的热增长差超过汽轮机规定的公差，就会发生动静部分的摩擦，造成机组的损坏。
为此在实际运行中，为了保证机组的正常运行，就需要我们必须严格控制好胀差。
1胀差种类产生的原因和危害在实际运行中，不论产生正胀差还是负胀差都會对机组产生一定的影响，为此需要我们进行严格的控制。
所以胀差可以分为正胀差和负胀差两种，当转子膨胀大于汽缸膨胀的时候为正胀差，反之成为负胀差。
正负胀差的产生与机组在不同的运行情况有关，当启机、升负荷过程中产生的胀差为正胀差，减负荷、停机过程中所产生的胀差就为负胀差。
而胀差数值是十分重要的运行参数，若胀差超限，则热工保护动作使主机脱扣。
当转子的相对胀差过大，就会使动、静轴向的间隙消失而产生摩擦，以此造成转子弯曲，引起机组振动，甚至会造成较大事故出现。
转子与汽缸的重量、表面积以及结构等都各不相同，因此他们的质面也就相对不同。
所谓的质面比就是转子或者汽缸质量与热交换面积之比。
而转子与汽缸相比较，当转子的质量较小的时候，就会使质面较小；反之，如果汽缸的质量大，就会使质面比增大。
而在加热和冷却的过程中，由于转子温度升高或者传递的时候速度要比汽缸快，就会造成转子的膨胀值大于汽缸，造成冷却时转子的收缩值也会大于汽缸的现象。
2胀差保护的重要意义监视胀差是机组启动以及停过程中一项十分重要的任务。
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。
机组启停时胀差变化的分析与控制
机组启停时胀差变化的分析与控制[摘要] 以华电湖北襄樊电厂5、6号600 MW机组为例，对该型汽轮机在实际生产中存在低压缸胀差超限的问题进行分析，提出了对机组冷态启动时，冲转时低差容易达到负值超限跳机、机组冬季低负荷运行下时低差容易达到正值超限跳机等问题的解决措施。
这些方法可为同类机组运行调整提供参考。
[关键词] 上海汽轮机；低压缸胀差；600 MW 机组华电襄樊电厂2×600MW 5#6#机组，为超临界机组，由上海汽轮机有限公司（STC）与西门子西屋(SWPC)联合设计制造。
机组型号N600-24.2/566/566，机组为超临界、一次中间再热、单轴、三缸、四排汽凝汽式汽轮机。
机组曾经在冷态启动冲转时低差超限涨差跳闸、滑参数停机、特别是跳机时低差超限不得不采取破坏真空方式停机。
这些情况严重影响机组设备安全，也对安全生产造成了非常不力的影响。
为此，针对机组启停时胀差变化的分析与控制做一总结，以便今后机组启停通过运行调节涨差变化得到预控、控制，保证机组的安全运行。
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,低压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,低压胀差发信器安装在盘车电机下侧轴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（金属温度小于204度）温态启动（204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。
某厂汽轮机组启动过程中低缸胀差增大的原因分析及调整
某厂汽轮机组启动过程中低缸胀差增大的原因分析及调整摘要：汽轮机在启动过程中，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。
关键词：机组启动；胀差；动静间隙正文：汽轮机合理的启动方式就是在汽轮机各部件金属温度差、转子与汽缸的相对膨胀差在允许范围内、不发生异常振动、不引起动静摩擦和过大热应力的条件下，以尽可能短的时间完成汽轮机启动的方式。
这里面，避免动静摩擦和过大热应力是两个终极目标。
其中热应力可以通过平稳地调整机组进汽温度、流量和充分暖机来控制，然而，避免动静摩擦事故的发生却是一个比较复杂的控制过程。
众所周知，胀差超限是导致动静摩擦的主要原因之一，调整好动静两部分的膨胀差值，就能很大程度地减少动静间隙消失产生摩擦、造成转子弯曲、引起机组振动、甚至出现重大事故的可能性。
同时，鉴于某厂服役汽轮机组在启动过程中低压缸正胀差升至报警值的现象，故本文就胀差产生的原因、影响因素和调整手段做了说明和介绍。
一、胀差产生的原因汽轮机在启动过程中，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，反之为负胀差。
胀差数值是很重要的运行监视参数。
若胀差超限将会导致机组动静摩擦、振动加剧，出现保护拒动等异常情况时甚至导致机组的恶劣事故。
二、机组启动过程中易影响胀差变化的几个主要因素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。
应尽量缩短冲车前轴封的供汽时间。
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。
汽轮机热态、极热态启动过程中汽温控制浅析
汽轮机热态、极热态启动过程中汽温控制浅析发布时间：2023-02-21T01:29:45.743Z 来源：《工程建设标准化》2022年19期10月作者：梁嘉鹏[导读] 汽轮机是广泛应用于发电、航运等领域的一种将水蒸气能量合理有效转化的设备，其原理为将水蒸气内能转化为机械能梁嘉鹏河钢集团邯钢公司邯宝能源中心，河北邯郸 056000摘要：汽轮机是广泛应用于发电、航运等领域的一种将水蒸气能量合理有效转化的设备，其原理为将水蒸气内能转化为机械能。
其能量转化效果会受到多方面因素影响，若汽轮机在运作过程中热量太高，会严重影响其使用效率和寿命。
而当汽轮机升速过快时，可能诱发机组剧烈震动，如不及时冲转，则有可能诱发安全事故和汽轮机的快速安全运行，本篇文章从汽轮机的实际工作中遇到的问题为出发点，提出了有针对性的举措。
关键词：汽轮机；热态；极热态；相应措施引言热态启动是气缸温度高达250℃以上，使得其转动时的气温参数比监控时间段温度高50度以上，同时，主蒸汽的温度也达到50℃，其气压温度的要求可以相对低一点，主要使得温度能够符合相关要求即可。
在热轮机运行和启动过程中，为保证负胀差在一定的安全范围中，可将运行时间尽可能减短即可，时间一般在15分钟这样合理范围即可；极热态启动是汽轮机上下气缸温度接近他的额定值，因此在后期运转时的参照系数应与其额定值尽量保持一致，当然在此过程中，冲转时间越短越好，在5分钟以下为宜[1]。
为后期保证汽轮机在合理的范围中正常运行。
在热态、极热态这两种状态下工作，热轮机对运行温度有一定的要求，对温度也越来越苛刻。
当热轮机在正常运转过程中，如若温度骤变突然变高或者变低，会给汽轮机运行带来困难，损坏严重甚至会有安全隐患[2]。
多年来，由于汽温在运行的过程中难以控制，会给电厂运行带来极大的麻烦。
本文从汽轮机的多角度、全方位进行了深入的分析，给出了一些温度控制措施[3]。
如果温度的控制没有达到一定的标准，就会对汽轮机的各个部件造成损坏，比如，使得汽轮机发生变形、膨胀，超出其一定的承受范围。
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。
汽轮机差胀变化原因分析及处理
汽轮机差胀变化原因分析及处理摘要：针对某电厂两台汽轮机启机，冲转升速过程中，差胀值负向增长过大，严重时导致汽轮机保护动作停机问题，对其进行分析，并提出了抑制或解决差胀值负向增长的有效措施，从而保证汽轮机的安全稳定运行。
关键词：差胀；高压内缸100%金属温度；转速；泊松效应某电厂汽轮机型号为LZC38.3-6.9/[0.6]/1.35/565/[265]，单缸、单轴、双压非再热、反动式、单抽凝汽式。
高压反流、中低压顺流布置、双层缸设计、轴向排汽。
整个汽轮机转子为无中心孔的焊接转子。
高压内缸100%金属温度（冷态＜220℃、温态220℃—400℃）。
差胀（报警值6.57mm，-2.391mm；跳机值7.332mm，-3.153mm）。
一、事情经过#1汽轮机从7月7日首次冲转，#2汽轮机从7月2日首次冲转。
两台汽轮机冷态启动，冲转升速过程中，汽轮机厂商要求冷态启动必须低速（900r/min）暖机40min，差胀变化均在报警值范围内。
升速至空载满速（3000r/min）后，差胀变化也均在报警值范围内。
但两台汽轮机连续每日温态的启动过程，虽然转子冲转前差胀均在报警值范围内，但启机冲转前的差胀值，随着每日机组启动热态调试后，两台汽轮机停机盘车至启机冲转前，差胀开始逐渐负向增大（#1汽轮机7月7日—7月10日启机冲转前差胀变化：0.39mm，-1.15mm，-2.82mm，-3.35mm；#2汽轮机7月2日—7月6日启机冲转前差胀变化：0.9mm，0.13mm，-1.54mm，-2.08mm，-2.28mm）。
两台汽轮机开始启机冲转升速后，差胀值进一步负向增大，并超过报警值甚至跳机值。
二、差胀负向增大的原因分析1.“泊松效应”的影响查看汽轮机启停过程历史曲线图（见图1）可以发现，汽轮机在低速暖机后900rpm至3000rpm时，差胀在曲线图中体现出来，会有一个向下的突降，负向差胀增大的一个过程，其中#1汽轮机约下降1.0mm,，#2汽轮机约下降1.2mm。
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。
浅谈汽轮机的热膨胀和胀差
浅谈汽轮机的热膨胀和胀差一、轴向位移和胀差的概念轴位移指的是轴的位移量而胀差则指的是轴相对于汽缸的相对膨胀量,一般轴向位移变化时其数值较小。
轴向位移为正值时，大轴向发电机方向移，若此时汽缸膨胀远小于轴的膨胀，胀差不一定向正值方向变化；如果机组参数不变，负荷稳定，胀差与轴向位移不发生变化。
机组启停过程中及蒸汽参数变化时，胀差将会发生变化，由于负荷的变化而轴向位移也一定发生变化。
运行中轴向位移变化，必然引起胀差的变化。
汽轮机的转子膨胀大于汽缸膨胀的胀差值称为正胀差，当汽缸膨胀大于转子膨胀时的胀差值称为负胀差。
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，避免动静部分发生碰撞，损坏设备。
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。
汽轮发电机中，由于蒸汽在动叶中做功，以及隔板汽封间隙中的漏汽等原因，使动叶前后的蒸汽压力有一个压降。
这个压降使汽轮机转子顺着蒸汽流动方向形成一个轴向的推力，从而产生轴向位移。
如果轴向位移大于汽轮机动静部分的最小间隙就会使汽轮机静、转子相碰而损坏。
轴向位移增大，会使推力瓦温度开高，乌金烧毁，机组还会出现剧烈振动，故必须紧急停机，否则将带来严重后果。
差胀保护是指汽轮机转子和汽缺之间的相对膨胀差。
在机组启、停过程中，由于转子相对汽缸来说很小，热容量小，温度变化快，膨胀速度快。
若不采取措施加以控制升温速度，将使机组转子与汽缸摩擦造成损坏。
故运行中差胀不能超过允许值。
汽轮机转子停止转动后，负胀差有可能会更加发展，因此应当维持一定温度的轴封蒸汽，以免造成恶果。
二、轴向位移和胀差产生的原因（影响机组胀差的因素）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。
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。
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机组热态启动时汽机胀差的变化与控制
现在一期#1、2机组频繁的启动对运行人员是一个极大的挑战，对运行人员实际操作技能与理论水平也是一种严峻的考验。
220MW机组热态启动时决定机组顺利启动的主要因素是汽机的胀差问题。
热态启动操作繁多，影响汽机胀差的因素也多，控制不好将延长机组的启动时间，增加机组的启动用油，影响机组的安全与经济性。
机组热态启动有它一定的特殊性，机组热态启动之所以要求先送轴封汽源，后抽真空，主要是防止冷空气进入汽缸冷却转子和汽缸，从而造成汽缸上下温差增大，严重时径向间隙消失造成动静摩擦；胀差向负值方向变化。
我们知道机组启动过程中影响汽机胀差的因素主要是汽温的变化，一般要求汽温至少有50℃以上的过热度，在热态时要求汽温高于汽机汽缸最高金属温度60—100℃（汽缸内上壁缸温），在实际操作中我们一般控制至少有80--100℃以上的过热度。
因此我们要求锅炉点火后锅炉尽快的升温升压，汽机尽量开大旁路保证再热汽温和主汽温匹配。
由于热态启动时主汽压力一般都较冷态启动时压力高，在相同工况下，调节汽门的开度相对比冷态启动时的开度小，虽然是节流等焓过程，但节流后汽温必然会降低，这很容易造成汽机启动初期，汽缸和转子可能受到不同程度的冷却，由于转子的冷却速度较快，因此有可能出现胀差向负值方向变化，因此在热态启动过程中一定要避免主再热汽温下降现象的出现，因为如果这时候汽温持续下降或下降过快，很有可能导致转子冷却速度加剧，胀差很难控制的局面。
热态启动不同于冷态启动，由于汽机缸温较高，因此热态启动冲转、定速后尽快地安排进行电气并网，并接带负荷，使汽温和缸温相匹配，否则将可能会导致转子进一步冷却收缩，致使高、中胀差负值过大，延长启动时间。
下面谈谈2007-05-22-0--8点#2机组热态启动控制高压胀差采取的所采取的具体措施：
1、锅炉严格按照冷态滑参数启动曲线进行升温、升压，严格控制升温、升压速度。
确保汽温、汽压变化平稳均匀，无大幅度的波动，有力的保障了机组安全启动。
见图1：汽温汽压趋势图
图1：
2、及时投入汽加热系统并进行细致的调整。
保证汽缸各温度在规定的范围
内。
3、轴封汽供给后为使高差不出现快速增长，我们开大高前、高后的轴封供
汽门，使高差在冲转前保持平稳。
冲转后及时开启高前高后轴封回六抽供汽门。
4、根据差胀情况严格控制升温、升压速度。
5、调整汽封加热器出水温度。
6、保持除氧器较高水温，尽快投入除氧器一、二次加热使除氧器及早起压
以便将轴封汽由高温备用汽切至汽平衡供汽。
7、高加尽快投入。
8、负荷130MW以后及时将阀位控制由单阀控制改为多阀控制。
9、另外升负荷速度保持平稳。
本次高差与汽温、负荷关系曲线见下图2：
图2
中差控制我们采取下列措施：
1、锅炉严格控制汽温汽压的变化，保持再热汽温和主汽温度匹配，合理
选择冲转参数。
2、轴封汽供给后，关小中前轴封供汽门，中前回六抽在关闭状态。
3、及时投入汽加热系统并进行细致的调整。
保证汽缸各温度在规定的范
围内。
汽加热投入后中压部分只投入螺栓加热，法兰加热可不投否则中压差胀将负值变化，投螺栓是防止其在启动过程中拖后腿。
随着负荷的增长以及各参数的变化及时调整汽加热系统，使各部温差、参数在规定范围内。
4、根据差胀情况严格控制升温、升压速度。
5、调整汽封加热器出水温度。
本次中差与负荷、轴封汽温、再热汽温、关系曲线见下图3：
图3
220MW汽轮机组系统庞大、结构复杂，机组启停时操作繁多而差胀的控制一直是个难题。
以上观点只是一家之言，希望大家共同探讨，有不到之处欢迎指正。
一值＃1、2机组方政
2007.05.30
同意上网！
吕庆文2007/6/2
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