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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。

胀差的控制

胀差的控制1、轴封：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；调整好各轴封调门及手动门的开度，不让转子先胀出来；轴封汽源的选择以及疏水、暖箱也有一定的影响。

轴封汽源低辅和冷再汽源的及时切换.2、真空：冲转时真空不应太高，汽轮机冷态启动时，可适当降低真空，适当提高排汽缸温度也可以减小正胀差。

注意监视低压缸温度，必要时调整喉部喷水。

3、油温：油温保持低一点对控制胀差也很有效4、冲转参数：主汽参数应正确选择，控制好升温升压速度：冲转时间及定速暖机检查要把握好。

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。

（鼓风摩擦）5、夹层加热：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；6、暖缸：暖缸一定要充分，让转子和汽缸的温度尽量接近。

冲转后既投入低加，并网随机投高加，利于增加暖机效果让汽缸的各部温度尽量均匀。

中速高速暖机要充分，等汽缸充分胀出，再升速并网。

初负荷暖机时间不能打折扣，暖机时在保证主汽温过热度的情况适当提高主汽压力，以增大暖机效果。

汽缸在此阶段膨胀快速增大，差胀应下降。

冲转带负荷暧机的时机要把握好，要综合考虑缸温胀差等参数，控制好参数，及时升负荷。

7、疏水：冲转前后汽机各管道及本体应充分疏水，主汽温至３２０℃以上时电动主汽门前疏水可关小节流，直至关闭。

其余像电动主汽门后和自动主汽门前疏水此时凝结放热基本结束，也可一定程度的节流，以避免排挤另外的疏水。

8、热态启动时除了各参数应正确选择外只有待差胀从负值回升后才能投入汽加热装置。

9、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。

停机过程中控制好参数平稳下滑。

（鼓风摩擦）10、停机时除了控制汽温汽压的下降速度、保证５０℃以上的过热度外可保持相对应稍高的主汽压和略低的汽温，以加快冷却效果和停机时间。

加一点：规程上说的暧机时间或许长了点.注意：1、合理投入旁路系统：2、注意检查就地膨胀情况及滑销系统3、防止冷气汽冷水进入汽轮机4、启停过程中注意监视缸温的变化速度，胀差的变化往往滞后缸温变化近半小时。

汽机胀差的控制

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。
4）并网后，随着调节汽阀的开大，调节级的温度上升比较快，调节汽门的开启速度对胀差的影响比较大，因此，在并网后要缓慢开启调节汽门，并注意调节级的温度变化（1~1.5°C /分）。也就是说，为了防止胀差变化过快，并网后应当在低负荷状态下暖机一段时间，具体的低负荷暖机时间由汽缸上、下壁温度，调节级温度和胀差的变化趋势来定。此阶段高胀随着高压内外缸的温差增大而增大，因此控制好高压内外缸温差就能比较直观地控制了高胀的增大。 5）加负荷阶段高胀增加的快慢取决于主蒸汽温升速，因此控制主汽温的升速率是此阶段的关键；假如主汽温升速度过快（达到2~3°C/分），高胀就很难控制，只能采取临时降温的办法，作为应急的手段加以控制。 6）设法提高高压外缸金属温度，也是控制高胀的有效途径；冲转后全开夹层分门投入夹层加热，增大加热量。 7）调整夹层和法螺进汽量； 8）注意检查就地膨胀情况及滑销系统。总的来说，影响机组胀差的因素主要有以下几点：暖机时间的长短，凝汽器真空的变化，轴封供汽温度的高低和供汽时间的长短，主蒸汽的温升、温降率，负荷变化的影响等。而冷态启动机组简单的说就是要做到：“调真空，稳供汽，缓升速，慢暖机。低负荷，不要急，缸温上，再去提”。
1、机组冷态启动过程中汽机差胀的控制：

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。

机组热态启动时汽机胀差的变化与控制

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。

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。

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。

(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。

低压缸胀差的控制措施

关于汽机胀差的控制措施
机组在冷态启动时，多次由于低压缸胀差大严重影响了机组的正常启动，为保证机组正常启动，制定以下措施，望各值执行：
1)锅炉点火前，汽机启动一台真空泵抽真空，当主汽压力达0.5Mpa时，
送轴封，轴封温度维持在120℃，压力维持在25Kpa ，必要时启动另一
台真空泵。

2)主汽压力达1.0MPa，高低旁路系统投入，汽机挂闸，高缸投倒暖，为
了加强暖机，再热汽压维持在 1.5MPa.。

3)汽机冲转前，再热汽温维持在330-360℃之间。

4)机组在1000rpm 暖机1小时后方可升速。

5)低负荷暖机时总缸胀大于8 mm 方可加负荷。

6)汽机中缸控制阶段，可采取降低再热汽压，开大中调门的措施增加进汽
量，加强中、低压缸的暖机。

7)在机组升速及暖机带负荷过程中，根据差胀情况，严格控制主、再热器
温升率。

8)机组启动过程中可适当降低凝汽器真空，但最低不低于75KPa , 防止低
真空保护动作停机。

9)当低压缸差胀上升较快时可采取加强暖机，停止加负荷稳定运行等手
段，必要时可适当降低压轴封压力及温度。

10)机组启动过程中注意检查汽机膨胀情况，左、右缸胀是否均匀，就地听
音。

11)在机组启动过程中当汽机胀差达停机值时，应手动停机。

发电部
2005年3月31日。

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。

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。

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。

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。

(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。

汽轮机组启动过程中胀差的控制

部分的胀差影响与高压转子相反。其鼓风摩擦热量比高压转子人，在升速和暖机过程中，当真空降低时，如需要维持转速不变，必须增加进汽量，中低压转子因鼓风摩擦增加的热量被蒸汽带走，胀差随之减少。在机组停机打闸前适当降低真空是防止机组降速时的泊桑效应（解释见下段）过大致使高低压胀差（尤其是低压胀差）突变的一个手段，因此升速暖机过程中慎用提真空的办法来控制中、低压通流部分的胀差。泊桑效应：转子高速旋转时，转子径向和轴向受离心力的作用变形变粗变短，这种现象称为泊桑效应。转子的离心力与转速的平方成正比；在离心力作用下，因转子沿径向拉伸，而轴向则缩短，胀差减小（因弹性材料的应力变化径向与轴向有一定比例关系，当转子径向伸长时，轴向就会随之缩短）。随着流量增大、转速上升，高压转子的胀差逐渐增大，而中低压转子胀差先随转速升高而增加，达到中速后，胀差又随转速增加而减小。（四）进汽参数影响当进入汽缸的蒸汽参数发生变化时，首先对转子造成影响，而对汽缸的影响要稍微滞后，因此会弓Ｉ起胀差变化，蒸汽参数变化速度越快，影响越大。在汽轮机启停过程中，应选择适当的冲转参数，保持蒸汽温度和流量变化速度线性变化，避免波动，如此可以控制差胀大幅增加。
机组设计有法兰螺栓加热装置，启动过程中要选择合理的时机，并注意调整加热装置的进汽温度和进汽量，当高、中压缸胀差达到一定数值时及时投入法兰加热装置，以满足加热要求。同事为了避免法兰加热过度，有效的加热法兰，应控制加热蒸汽温度高于外壁温度控制在８０％左右（最高不超过１００％）

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。

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。

机组启动各阶段的胀差控制（温故知新）

机组启动各阶段的胀差控制（温故知新）推荐笔记：1.机组即将启动，捋一遍机侧启动流程，做到心中有数2.汽机不同状态启动，轴封供汽参数怎么选？温度高低有何影响？3.汽机启动知识总结这么全面，必须分享4.机组启动时加热器什么时候投？冲转后？还是并网带到一定负荷后？5.机组热态启动，为什么真空要高些6.汽机起停过程中差胀控制个人经验分享7.为什么负胀差比正胀差危险？8.什么是胀差？9.汽轮机胀差相关知识学习10.为什么运行中轴向位移变化，必然引起差胀的变化？摘要：汽轮机与汽缸的相对膨胀，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、低差。

我厂控制的胀差：高差：18.39—28.92，中差：5.88—15.89，低差：8.19—40.91，单位：MM.研究胀差的变化即是探测汽轮机轴向动静部分的间隙变化，避免发生碰撞，损坏设备，造成重大损失。

由于汽轮机转子与汽缸的表面积不同，厚度、形状不同，加热、冷却的速度是不一样的，转子加热、冷却速度比汽缸快，因此胀差的规律是热正冷负。

机组冷态启动时转子膨胀快、汽缸膨胀慢，因此控制胀差直接关系到机组安全运行，意义重大。

关键词：冷启胀差控制引言机组冷态启动过程中，从供轴封、冲转、并网带负荷至满负荷.由于转子体积小，膨胀快，反之汽缸膨胀慢，所以控制胀差就要从汽封供轴封做起。

（轴封系统组成、作用、原理、启停及事故处理）1.汽封供汽抽真空阶段（启机过程中长时间投轴封不抽真空有什么危害？）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。