汽轮机组启停过程中胀差的分析和控制

甘
肃
电
力
技
术
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汽 轮 机 组 启 停 过 程 中胀 差 的分 析 和 控 制
王乃斌 田 原 ห้องสมุดไป่ตู้德生
（ 兰州陇能电力科技有限公 司 甘肃省 兰州市 ７ ０７ ３０ ０ 皋 兰县 供 电公 司 甘 肃省 兰 州市 ７０ ０ ） ２ ０ ３ 【 摘 要 】 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
（ ）真 空和 转速 变 化 的影 响 ； ９
（０ １ ）各 级 抽汽 量 变化 的 影 响 ； （ 若一 级抽 汽 停 用 ，则对 高压 缸胀 差 的影 响 非常 明显 。 ） （１ １ ）机 组在 停 机 惰 走 过程 中 “ 桑效 应 ” 的 泊 影响； （ 转子在 旋转时受离心力的影响 ，发生了径 向和 轴 向变形导致 的结果 。 因为离心力和转速的平 方成正 比， 转速升高时 ，叶片和 叶轮产 生巨大 的离心力作用在大轴 上 ，使大轴产生径 向拉力，直径变粗 、长度减小 ，即表 现为胀 差减 小，也就是说大轴 的径 向变形 比值增加了。 ）
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 ，
冷 却速 度 比汽缸 要快 ，所 以胀 差一般 向负方 向发展 ， 在 滑 参数 停 机 时 尤其 严 重 。下 面将 汽 轮 机胀 差 增 大 的主要 原 因作 一简述 ：
２ １ 汽 轮 机 胀 差 正 向增 大 的 主 要 原 因 ．
（ ）机 组 启 动 时 暖 机 时 间 太 短 ，升 速 太 快 或 １
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
起 数 字偏 差 ； （ ）多 转 子机 组 ，相 邻 转 子之 间胀 差 变 化 带 来 ８
的互 相 影 响 ；
并及 时 投入 汽 缸法 兰加 热 装置 ，控制 好汽 缸 的膨胀 ，
使 汽 缸 与转 子 的 膨 胀相 应 。启 动 时 ， 当汽 缸 温 度 达 到 ３ ０ 以上 ，汽 缸 内外 缸 温差 、法 兰 内外壁 温 差 、 ５℃ 胀 差 等 在 允许 范 围 内并 且趋 于 稳 定 时 方 可停 用 加 热 投 入 汽 缸 法 兰加 热 装 置 ，打 闸前 停 用 。投 入 汽缸 法
产 生 的原 因有 足 够 的认识 和 了解 。为此 介 绍 了胀 差
我 们 必 须要 安 装 胀差 监 测探 头 ，严密 监 视 并合 理 控 制 汽轮 机胀 差 ， 以确 保 机组 设备 的安 全运 行 。
２ 汽轮机胀 差增 大的主要 原因
机 组 在 启 动过 程 中 ，一 般 用蒸 汽 加 热装 置 来控 制 汽 缸 的膨 胀 量 ，而 转 子 则主 要 依靠 汽 轮机 的进 汽 温 度 和 流量 以及 轴封 供 汽 的汽 温 和流 量 来控 制 其 膨 胀 量 ，所 以在 启 动过 程 中胀 差 一般 向正 方 向发 展 。 机 组 在停 用 过 程 中 ，随着 负荷 、转速 的降低 ，转 子
产 生 的主 要 原 因并提 出 了与之 相 对应 的控 制措 施 。
１ 汽轮机 在启停过程 中控 制胀差的相对意义
汽 轮 机 组 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 ， 子 质量 小而 接 触 蒸汽 面 积 大 ， 转 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
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 ；
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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
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
Ｏ 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