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。

二、正胀差过大的原因：

热机时间不够，升速过快。

加负荷速度过快。

三、负胀差过大的原因：

减负荷速度太快或由满负荷忽然甩到零。

空负荷或低负荷运行时间太长发生水冲击，或蒸汽温度太低。

停机过程中用轴封蒸汽冷却汽轮机速度太快。

真空急剧下降，排汽缸温度上升，使负胀差增大。

四、冷态启动时，控制涨差方法：

主要是控制机组的正涨差，应采取以下措施：

公道使用汽缸的加热装置，使汽缸与转子的膨胀相应。

缩短冲车前汽封供汽时间，并采用较低温度的汽源。

控制好温升率和升速率，控制好加负荷速度，使机组均匀加热，延长中速热机。

采用有利于高压胀差降低的方法热机。

假如是低压胀差大，可适当进步排汽缸温度五、汽机热态启动时的胀差变化和采取措施：

热态启动前，胀差往往是负值。启动时转子和汽缸温度高，若冲车时蒸气温度偏低，蒸汽进进汽轮机后对转子和汽缸起冷却作用，使胀差负值还要增大，所以，在启动的前一阶段，主要是控制负胀差过大；而在后一阶段，应留意胀差向正的方向变化。在启动过程中，应采取以下措施来控制胀差过大：

冲车前，应保持汽温高于汽缸金属温度50~100度；假如气压较高气温还应适当再进步，以防转子过度收缩。

轴封供汽采用高温汽源，以补偿转子的过度收缩。

真空维持高一些，升速要快一些，避免在低速时多停留而导致机组冷却，从而使负胀差增大。

－－－－－3090rpm以下归DEH管辖（由伺服阀执行），3090rpm以上归TSI管辖，其中3090rpm到3300rpm之间归OPC电磁阀执行，3300以上归ETS控制（低压遮断电磁阀，AST电磁阀和OPC电磁阀都会打开）

－－－－－－DEH信号发给伺服阀，，如果转速高了（在3090rpm以下），DEH就会发信号给伺服阀，让伺服阀泄少量油，油动机就往下运动，调门就会关闭一点，降低转速并且控制转速，这时TSI不会发信号。

－－－－－TSI信号发给AST电磁阀和OPC电磁阀，如果转速到了3090rpm或者以上，TSI就会发信号给OPC电磁阀，让OPC电磁阀打开，全关高中压调门，等到转速降到了3000以下，TSI就会发信号给OPC电磁阀，让OPC电磁阀关闭，高中压调门又会开到适当开度，维持转速3000

－－－－如果TSI监视到转速到了3300，它就同时发信号给AST电磁阀,OPC电磁阀和危急遮断器滑阀的低压遮断电磁阀，让它们全部打开，这样就实现停机

－－－－－DEH属于调节范畴，信号只发给伺服阀

－－－－－TSI属于保安范畴，信号发给AST电磁阀，OPC电磁阀和低压遮断电磁阀（该阀现在一般设为不动作）。

转速探头的布置各厂可能存在一定差异，我说下比较普遍的设置：汽机前箱内共有6个转速探头，其中三个测得转速信号进入到DEH控制系统，而另外三个采集的转速信号去TSI监测系统！当转速等于或超过3090转/分时，两个OPC电磁阀带电泄油从而通过油动机驱动主截止门和调门关小来降低汽机的转速知道转速恢复到3060以下，OPC电磁阀重新失电，油动机不再泄油转速慢慢恢复到额定转速为止。如果发电机甩负荷时所带的负荷很大，那么转速很可能会超过3090很多，此时TSI跳闸回路的继电器动作闭合从而切断20AST电磁阀组的供电，跳闸电磁阀失去电力而打开泄油造成主汽阀关闭来完成对汽轮机的保护。

另外有的机组TSI转速探头一共5个，2个安装在前轴承箱作为零转速控制盘车使用，另外3个安装在4、5号瓦之间，作为TSI超速保护使用，信号经过卡件处理后发送开关量指令去ETS系统。