试论汽轮机胀差过大的危害及预防详细版
文件编号：GD/FS-2884
（解决方案范本系列）
试论汽轮机胀差过大的危害及预防详细版
A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing.
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试论汽轮机胀差过大的危害及预防
详细版
提示语：本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。
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，转子与汽缸保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，需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；相反情况就会出现负胀差，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。如果蒸汽温度低于密封的金属温度，形势就会发生逆转，局部膨胀密封性就会比较
差。为了避免密封出现正胀差和负胀差，蒸汽温度应略高于密封的金属温度，热启动时就应该抽掉里面的空气，以免造成轴封泄漏和局部负膨胀差异较大，影响汽轮机正常工作。
2.胀差过大对汽轮机运行的影响
汽轮机胀差的大小，直接表明汽轮机的轴向间隙内部静态部分的一些基本变化。当汽轮机的胀差为零，转子和汽缸的膨胀值就会相等，最终的轴向间隙就会保持正常；如果胀差是一个正值的话，表明转子的汽缸膨胀差值大，转子推力轴承的一个固定点，相对于汽缸向后伸，出口轴向间隙就会随之增加，轴向间隙就会降低膨胀差。如果胀差是一个负值的话，那么表明转子缸快速收缩比，喷嘴出口轴向间隙就会降低，轴向间隙就会增大。显然，任何轴向间隙消失，都会使汽轮机出现动摩擦或者静摩擦，这样容易损坏
设备，造成一些生产事故。为了减少损失，提高汽轮机的相对内效率，应该提高喷嘴出口，通常这种动态轴向间隙比叶片出口喷嘴的人口轴向间隙要小，所以胀差是负值的情况下风险比较大，所以一般规定，汽轮机胀差的值不应该过大，避免产生一些不必要的损失。
3.控制胀差过大的有效措施
3.1.控制蒸汽温度的升降
严格控制升降的负荷速度，确保汽缸和转子的温度在工作允许的范围内。这是开始或者停止时控制胀差过大的一种有效方法。产生胀差的根本原因是汽缸和蒸汽的温度差造成温度上升速度过快，转子的温度差比较大，就会引起膨胀差值过大。因此，在启动和停机的过程中，应该严格按照制造商的要求，严格控制蒸汽温度的速度，达到有效控制胀差的目的，提高
汽轮机的生产效率。
3.2.加热缸及螺栓装置的合理使用
在启动过程中，当高、中压缸胀差达到一定值时再投入到加热装置中，注意调整加热蒸汽的温度、蒸汽的量，需要满足供暖的要求。为了有效地加热法兰，还要有效避免法兰过度加热，应控制加热蒸汽温度高于外壁温度，如果负胀差太大的话，也可用于低温蒸汽源输入法兰的冷却加热装置，把蒸汽温度严格控制在低于80℃的金属温度。在启动和停止汽轮机汽缸的法兰螺栓加热装置的使用过程中，可以有效提高或降低汽缸法兰螺栓的温度，有效降低内外温差，加快汽缸的膨胀或收缩，控制胀差产生的不利影响。如果液压缸法兰螺栓加热装置的使用不当，就会造成蒸汽供应短缺，加热时间就会比较短，可能会造成一定程度的汽轮机轴向间隙中降到不允许的程度。所以
操作人员需要合理使用加热缸和螺栓装置。
3.3.密封蒸汽来有效控制胀差
由于密封蒸汽与汽轮机轴有直接的接触，所以其温度能够影响伸缩轴，从而影响汽轮机的胀差。在稳定的状态，如果胀差发生变化，一般是由蒸汽温度的变化引起的，需要操作人员及时调整。密封蒸汽温度差的影响，主要取决于蒸汽和蒸汽温度，蒸汽供应时间越长越影响胀差。冷却启动可以有效防止胀差过大，应选用低温度的蒸汽源来供汽，并尽可能地在转向上缩短密封蒸汽的接触时间。必须注意的是轴封蒸汽进料过早的话，会使转子轴封段的加热时间过长，使膨胀差增大；如果轴封蒸汽进料太晚就会导致凝汽器真空度达不到运行条件，所以在启动的时候应选择适当的时间，防止出现胀差过大，一般用高压密封蒸汽来供应蒸汽，但要严格控制蒸汽的温度。
3.4.加强工作人员的培训工作
提高工作人员的素质和工作能力是十分有必要的。如果有一个优秀的运营团队，拥有控制高温高压汽轮机胀差的能力，每个起始和停止条件都能够严格有效地进行控制，那么这个单位将不会出现胀差失控的现象。因此，为了保证机组能够安全高效运行，提高操作人员的素质这项工作，也是企业的重点所在。
汽轮机的胀差是汽轮机的一个重要的监测与保护系统，所以对胀差控制要进行科学分析，有效避免胀差过大的现象发生，提高机组的安全性能，保持机组的正常运行。
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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。我厂机组对胀差允许的极限值高压缸为-2.0~+7.4mm，中压缸-4.5~+7.0mm，低压缸-3.3~+9.1 mm。一旦胀差达到报警值，立即发出声光报警信号，以便运行人员及时采取措施，保护机组安全。如果胀差超限，热工保护将汽机打闸，保护机组安全。为了在汽轮机启动、暖机和升速过程中或在运行、停机过程中保护机组安全，必须设置汽轮机热膨胀测量装置和转子与汽缸相对膨胀测量装置。 三．汽轮机胀差增大的原因
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。 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，汽缸胀不出。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）推力轴承工作面、非工作面受力增大并磨损，轴向位移增大。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。 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。
浅谈汽轮机冷凝器节能技术改造
浅谈汽轮机冷凝器节能技术改造 摘要：针对现行汽轮机冷凝器存在的换热效率低、耐腐蚀性差、抗振性差、抗结垢性差、维修困难、购置成本高等问题，提出可行的改造方案，并进行通过分析、比较给予论证。 关键词：汽轮机冷凝器节能改造 前言：湛江冠龙纸业有限公司是广东冠豪高新技术股份有限公司一全资子公司，其热电站现运行三台3MW的汽轮机组，冷凝器都是典型的传统铜光管结构，自2000年投入运行以来，一直存在着以下几方面的问题，影响汽轮机组的经济性。1、换热效率差，汽轮机真空度偏低，机组带不满负荷；2、耐腐蚀性差，冷凝器铜管容易受腐蚀发生渗漏现象，造成冷凝水硬度超标，不能回收到锅炉使用； 3、抗振性差，汽轮机是高速运转设备，发生振动在所难免，特别是在汽轮机启动和停机过程中，都必须经过共振期，振动更为明显，受振动的影响，造成冷凝器铜管胀接口松动渗漏，同样会使得冷凝水硬度超标； 4、抗结垢性差，冷凝器铜管内壁容易结垢，结垢到一定程度，冷凝器的换热效率将明显下降，同样会影响到汽轮机带负荷能力； 5、清洗维护困难，汽轮机运行过程中常用的胶球清冼方法，不但除去污垢效果很差，且经常发生卡球现象，造成铜管堵塞； 6、购置成本高，由于铜金属价格贵，因此，购置铜管冷凝成本很高。 为解决上述问题，经多次考察论证，采用不锈钢波螺管替换铜管进行热交换，效果比较明显。下面是有关不锈钢波螺管与铜管的比较分析。 1.不锈钢波螺管示意图： 不锈钢波螺管 2.高效性： 2.1管壁导热换热分析 冷凝器的传热阻力主要由四部分构成：对流放热热阻＋污垢热阻＋管壁导热热阻＋凝结放热热阻，而管壁导热热阻仅占5%左右，起决定性作用的是污垢热阻、对流放热热阻和凝结热阻（见图解）。 在冷凝器中采用强化传热手段应当选择冷凝器两侧流体中热阻较大、对总传热系数起控制作用的一侧来实施。不锈钢波螺管使冷凝器中占主导作用的三大热阻显著降低，与铜管相比，总体传热系数得到大幅提升，电厂冷凝器现场检测数据计算表明传热系数比铜管提高22%以上。 2.2．管外凝结换热分析
汽轮机胀差
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：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，立即破坏真空紧急停机，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。 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。
汽轮机的胀差控制
汽轮机的胀差控制 电厂汽轮机2009-07-13 17:10:51 阅读459 评论0 字号：大中小订阅 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，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： 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。 5]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 6]滑销系统影响：在运行中，必须加强对汽缸绝对膨胀的监视，防止左右侧膨胀不均以及卡涩造成的 动静部分摩擦事故。 7]汽缸保温和疏水的影响：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，并容易引起汽缸变形，从而导 致相对差胀的改变。 二、正胀差过大的原因： 1]暖机时间不够，升速过快。 2]加负荷速度过快。 三、负胀差过大的原因： 1]减负荷速度太快或由满负荷突然甩到零。 2]空负荷或低负荷运行时间太长
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。为了避免轴向间隙的变化过程中所出现的危险程度，就需要降低动静态部分发生的摩擦。这时候需要我们对胀差进行严格监视，必要的时候还要对各部分的胀差对汽轮机是否正常运行的影响进行足够的认识。无论是正胀差还是负胀差，达到某一数值，汽轮机轴向动静部分就要相碰发生摩擦。为了避免因胀差过大引起动静摩擦，大机组一般都设有胀差保护，当正胀差或负胀差达到某一数值时，立即破坏真空紧急停机，防止汽轮机损坏。
汽轮机轴向位移与胀差增大原因及处理
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) 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。必须经检查推力轴承、汽轮机通流部分无损坏后方可重新启动。 三、汽机轴向位移测量失灵的运行对策 1）严密监视推力轴承的进、出口油温、推力瓦金属温度，当有超过两块推力瓦金属温度均异常升高，应立即汇报值长，按规程要求采取相应的措施。 2）当判定汽机轴向位移确实增大时，应按上述汽轮机轴向位移增大的处理措施进行处理。
汽轮机胀差是怎样安装
汽轮机胀差的安装及零位的确定方法 3300/46斜坡式胀差传感器的零位锁定步骤 3300/46斜坡式胀差传感器的零位锁定步骤： 1)因3300/46监测器的设计量程为0－20mm，而实际机组停运后会产生约0－2.50mm的负胀差，因此，传感器安装零位对应监测器的显示为＋2. 50mm。由图2－1所示传感器的特性曲线可知，此种型号的传感器安装基准电压为－10.00VDC，按此电压将A、B传感器分别固定，此时，3300/46监测器应显示＋10.00mm，然后利用千分表和可调拖架将A、B传感器同时向图2－2所示的托差方向调整7.50mm，此时监测器的显示应为＋2.50mm。 2)若大轴推力盘靠在工作面，等于将大轴从推离瓦的中间零位向机头推了1/2×△mm，应利用可调拖架将A、B传感器同时再向图2 －2所示的胀差方向调整1/2×△mm后，将可调拖架锁定即可。此时，A、B传感器的间隙δ1、δ2可按下式推算： δ1=δAO＋(1/2×△＋7.50)×Sin8° δ2=δBO－(1/2×△＋7.50)×Sin8° 式中：δAO、δBO为A、B传感器的安装基准电压－10.00VDC安装时，
传感器与其被测表面之间的间隙。最终零位锁定后，应记录A、B传感器的输出电压。 3)若推力盘靠在推力瓦的非工作面，则在完成第2步后，利用可调拖架将A、B传感器同时再向胀差的反方向(机头方向)调整 1/2×△mm后，将可调拖架锁定即可。此时，3300/46监测器应显示为＋2.70mm。δ1，δ2可按下式推算： δ1=δAO－(1/2×△－7.50)×Sin8° δ2=δBO＋(1/2×△－7.50)×Sin8°
汽轮机差胀过大的原因分析及改进措施
汽轮机差胀过大的原因分析及改进措施 摘要: 从相对膨胀产生的理论出发, 针对焦作韩电发电有限公司1 号机的实际情况, 分启动和运行 2 个过程, 对汽轮机相对 膨胀值大的原因进行了分析, 并介绍了所采取的相应控制 措施或注意事项, 以及在实际生产中起到的作用作出了举 例证明。 关键词: 相对膨胀; 滑销; 温升率 1前言 我公司1 号汽轮机型号是C C50-8.83/4。22/1。57, 系哈尔宾汽轮机厂生产的双缸、单轴、双抽汽凝汽式汽轮机, 进汽温度535℃, 额定进汽量为224t, 中压额定抽汽量为30吨, 最大抽汽量为60吨。低压抽汽量为50吨，最大抽汽量为50吨。该机组投运后, 相对膨胀值及机组转动产生的噪声明显偏大, 特别是在启动过程中, 相对膨胀值超过规定值, 影响开机升速和升负荷时间, 是制约顺利开机的主要因素。投运初期, 开机时间在10h以上, 开机时间明显偏长。 2控制相对膨胀的重要性 金属物件在受热后, 向各个方向膨胀, 高温高压汽轮机从冷态启动到带额定负荷运行, 金属温度的变化很大400～500℃。因此, 汽缸及汽轮机各部件的轴向、垂直、水平各个方向的尺寸都会因受
热明显增大。汽轮机各部件膨胀量不同, 使得各部件的相对位置发生变化, 其变化量超过汽轮机动静部分的允许间隙后, 动静部件将会发生磨擦, 导致汽轮机损坏, 甚至报废等严重后果。为了控制汽轮机的动静部分不摩擦, 汽缸的轴向膨胀和汽缸与转子的相对膨胀就成为开机过程中重要的控制指标。汽轮机在启动暖机过程, 转子以推力轴承机头,1号瓦处为死点向后膨胀, 汽缸以后轴承座中点2 号瓦处为死点向前膨胀, 二者的膨胀差值即为相对膨胀习惯称为胀差。当转子膨胀值大于汽缸膨胀值时, 相对膨胀为正值, 该值过大时可造成动叶片出口处与下级喷嘴摩擦。当转子膨胀值小于汽缸膨胀值时, 相对膨胀为负值, 该值过大时可造成动叶片进口处与喷嘴摩擦。因此, 汽轮机的相对膨胀值的控制相当重要。1号汽轮机的相对膨胀测量装置安装在2 号瓦附近, 即汽缸死点处。 3 1 号汽轮机的相对膨胀大的原因 3. 1理论分析 金属受热膨胀值有如下关系: ΔL=Lσ（t i-t0） (1) 式中ΔL 为金属的绝对膨胀值; L 为金属的长度; σ为该金属的线膨胀系数; t i为金属材料的平均温度; t o为冷态温度, 通常取20℃。
汽轮机胀差轴向位移的产生原因及其防控措施
汽轮机胀差，轴向位移的产生原因及其防控措施1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。 根据汽缸分类又可分为高差、中差、低I差、低II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。 2轴向位移和胀差的影响因素 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。 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，汽缸胀不出。 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）推力轴承工作面、非工作面受力增大并磨损，轴向位移增大。 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。 8）双层缸的夹层中流入冷汽（或冷水）。
汽轮机胀差问题概述
汽轮机胀差问题概述 什么是胀差？胀差变化与哪些因素有关？ 1、汽轮机转子与汽缸的相对膨胀，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I差、低II差。胀差数值是很重要的运行参数，若胀差超限，则热工保护动作使汽轮机停止运行。 2、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。 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。 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。 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。 3、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）汽缸夹层、xx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）启动时转速突升，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。 9）汽缸夹层中流入高温蒸汽，可能来自汽加热装置，也可能来自进汽套管的漏汽或者轴封漏汽。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。 启动时如何有效控制差胀？ （1）选择合适的升温升压曲线，且汽温不得大幅波动； （2）根据汽轮机状态，选择合适的冲转参数； （3）冲转时监视上下缸温差，确认主汽门前及缸体疏水正常动作；
汽轮机轴位移、胀差传感器的零位锁定
汽轮机轴位移、胀差传感器的零位锁定 一、前言 汽轮机监测系统（Turbine Supervisory Instrumentation）简称TSI，是一种可靠的能连续不断地测量汽轮机发电机转子和汽缸的机械工作参数的监控系统，可用于显示机组的运行状况，提供输出信号给记录仪；并在超过设定的运行极限时发出报警。另外，还能提供使汽机自动停机以及用于故障诊断的测量。在全球众多TSI设备的制造厂家中，美国本特利·内华达公司（Bently Nevada）在该领域的不断发展与创新以及其在旋转和往复式机械中保护和管理的丰富经验使其在汽轮机行业尤其是中国的汽轮机市场一直占有重要份额。 〔关键词〕汽轮机胀差轴位移零位锁定 在高参数，大容量汽轮发电机组中，轴位移和胀差是直接反映汽轮机动静间隙的两项最重要的技术参数，也是两项重要保护。如果轴系机械安装零位和监测保护系统的电气零位不统一，会发生因胀差、位移监测系统传感器的零位锁定不当，使该系统在机组启动后，测量误差较大，甚至无法正常监测和投入保护的严重事故。因此，机组的轴位移、胀差传感器的零位锁定是直接影响机组启动后，胀差、位移监测系统能否正确反映汽轮机组的动静间隙，从而可靠投入保护的一项重要工作。 1 胀差、位移监测系统的测量原理 胀差、位移监测系统都是利用电涡流传感器的输出电压与其被测金属表面的垂直距离在一定范围内成正比的关系，将位移信号转换成电压信号送至监测仪表，从而实现监测和保护的目的。现以垞城电厂135 MW机组中N135-13.24/535/535型汽轮机组为例，对美国本特利内华达公司生产的3500-45斜坡式胀差和 3500/42轴位移监测系统的测量原理进行阐述(轴位移、胀差的测量探头采用本特利3300系列330703-00-05-10-02-00，11mm 及330851-02-000-030，25mm电涡流传感器)。 1.1 本特利3500-45斜坡式胀差监测系统工作原理 在机组正常运行中，胀差传感器固定在缸体上，而传感器的被测金属表面铸造在转子上，因此，汽缸和转子受热膨胀的相对差值称为“胀差”( 一般将转子的膨胀量大于汽缸的膨胀量产生的差值做为“正胀差”，反之为“负胀差”)。根据“输出电压与被测金属表面距离成正比”的关系，该差值被电涡流传感器测得，并利用转子上被测表面加工的8°斜坡将传感器的测量范围进行放大，其换算关系为： δ=L×Sin8° 式中δ：传感器与被测斜坡表面的垂直距离；L：胀差。 如果传感器的正常线性测量范围为4.00 mm(即δ＝4.00mm)，则对应被测胀差范围L为：
浅议汽轮机胀差形成的原因、危害及控制措施
浅议汽轮机胀差形成的原因、危害及控制措施【摘要】对汽轮机在启动很正常运行中常见的胀差产生原因、控制 要点及危害，进行了分析，同时给出了解决方法，对保证汽轮机的安全运行具有一定的作用。 【关键词】汽轮机;胀差;温度;汽缸;转子;摩擦 一、前言 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极其重要的。在机组启、停机及运行过程中，由于汽轮机转子与汽缸的质量、热膨胀系数和热耗散系数不同，转子的温度比轴承的温度上升得快，如果两者间的热增长差超过汽轮机所允许的间隙公差，就会发生动静部分磨擦，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，必须严格控制好胀差。 二、胀差种类及产生的原因、危害 胀差的产生主要是由于汽轮机汽缸和转子在受热或受冷时他们的传热系数不一样使得在受热或受冷时汽缸受热或受冷膨胀相对于转子不同造成的。胀差分为正胀差和负胀差，当转子膨胀大于汽缸膨胀的为正胀差，反之为负胀差。在实际运行中不论产生正胀差还是负胀差都对机组产生影响，为此必须严格控制。所以胀差是汽轮机的一项重要参数，而胀差在机组正常运行中一般不会出现大的偏差，只有在启机、停机和负荷突然大幅变动的过程中由于对参数的人为控制不当而产生和形成，一旦发生胀差超 限会造成汽轮机级间动静摩擦使振动增大损坏设备，严重时可能打断叶片使设备严重损坏。当然在正常运行时若出现比如突然出现甩80%负荷等情况时也可能出现胀差超限的情况，这时我们也要严格监视胀差的变化，避免事故的发生。
胀差分为正胀差和负胀差，当转子膨胀大于汽缸膨胀的为正胀差，反之为负胀差。正负胀差的产生与机组在不同的运行工况有关，启机、升负荷过程中产生的胀差为正胀差，减负荷、停机过程中产生的胀差为负胀差。 产生正胀差的主要因素是:1)启动时暖机时间太短，升速太快或升负荷太快。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。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。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。 产生负胀差的主要因素是: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。9)汽缸夹层中流入高温蒸汽，可能来自汽加热装置，也可能来自进汽套管的漏汽或者轴封漏汽。 汽轮机启机、停机以及正常运行中出现胀差是不可避免的，问题是怎么控制胀差不得超过运行规程允许值。由于负胀差的危害大于正胀差，因此对负胀差的上限允许值低于正胀差上限允许值。 三、控制胀差的要点
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。对于热态启动时，出现负胀差时，情况相反，最危险的部位为高压调节级。 胀差监测仪表有两个，一个安装在前箱里，测量高压胀差；另一个安装在八号轴承，测量低压胀差。另外，前轴承箱旁边设有汽缸绝对膨胀监测仪。 1 影响汽轮机胀差变化的主要因素 (1)轴封供汽时间和蒸汽温度的形响。汽机的端轴封在转子上占据一定的长度，因此改变轴封汽温和供汽时间将影响转子的膨胀，从而使胀差变化。在机组启动前提升凝汽器真空时需投入轴封供汽，此时轴封段的转子受到加热而膨胀伸长。由于机组启动前送轴封供汽抽真空，对汽缸的膨胀影响很小，此时胀差变化量反映了转子轴封段受热膨胀的伸长量。 (2)转子泊松效应的影响。汽轮机转子转动时，叶片和叶轮产生的离心力作用于大轴上，对大轴产生径向拉力由于转子材料的泊松效应的影响，转子在受径向拉力变粗的同时轴向的长度要缩短。这种轴向变形与转速的平方成正比，与泊松效应参数K值成正比。因此，降速时转子要伸长，升速时转子要缩短。由于低压缸转子的泊松效应参数K值较大，因而受泊松效应影响明显。对于我厂而言，由于波桑效应，高压缸差胀由停机前的0.7mm升至1.0mm，低压缸差胀从停机前的12.9mm增至18.2mm.因此，运行人员在进行机组启停操作之前应该预测泊松效应引起胀差变化对汽轮机安全的影响，防止胀差超限 (3) 高压缸进汽参数变化的影响。汽轮机进汽采用节流调节方式，即高压缸所有进汽调节阀同时开关，来控制蒸汽的流量。汽轮机转速从盘车状态升速至 3 000 r/min所需的进汽量较小，与汽轮机转子、汽缸等金属部件的热交换较微弱。在发电机并网以后，汽轮机进汽量增大，汽机转子相对胀差和汽缸绝对膨胀仪表指示变
汽轮机胀差详解
什么是胀差？机组启停或运行中正胀差过大原因？应采取什么措施？负胀差过大原因？应采取什么措施？ 答：胀差：汽轮机转子与汽缸的相对膨胀，称为胀差。汽轮机启动时，随着温度的上升，转子与汽缸分别以各自的死点为基准膨胀。汽缸质量大，单面接触蒸汽膨胀慢；转子质量小，并旋转在蒸汽中，膨胀快；汽缸-转子的相对膨胀差称为胀差。转子膨胀大于汽缸膨胀称为正胀差，反之称为负胀差。根据汽缸分类可分为高差、中差、低I差、低II差。 正胀差过大的原因： 1）启动时暖及时间短，升速太快或升负荷太快。 2）汽缸夹层、法兰加热装置的加热汽温太低或流量低，加热作用弱。 3）滑销系统或轴承台板的滑动性差、卡涩。 4）轴封温度过高或轴封供气量大，引起轴颈过分伸长。 5）机组启动时，进汽压力、温度、流量参数过高。 6）推力轴承磨损，轴向位移大。 7）汽缸保温效果差，保温层脱落，机房汽温低。 8）双层缸的夹层中流入冷汽。 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互相影响。 11）真空及转速变化的影响。 12）各级抽气量的影响。例如一级抽汽停用，则对高差影响较大。 13）轴承油温太高。 14）机组停机惰走过程中由于“泊桑效应”的影响。 正胀差过大时应采取措施： 1）检查主蒸汽温度是否过高，适当降低主蒸汽温度； 2）使机组在稳定转速和稳定负荷下暖机； 3）适当提高凝汽器真空，减小蒸汽流量； 4）增加汽缸加热进汽量，使汽缸迅速胀出。 负胀差过大的原因： 1）负荷迅速下降或机组甩负荷。 2）主汽温剧降或启动时的进汽温度低于金属温度。 3）水冲击 4）汽缸夹层、法兰加热装置的加热过度。 5）轴封汽温度太低。 6）轴向位移变化。 7）轴承油温太低。 8）启动时转速突升，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。 9）汽缸夹层中流入高温蒸汽。 负胀差过大应采取措施： 1）机组启动与停机时及时投入加热蒸汽装置，控制各部金属温差在规定范围内； 2）当负荷下降或甩负荷时，控制主蒸汽与再热蒸汽温度的下降率。 机组启动时，一般应用汽加热装置来控制汽缸的膨胀量。转子主要依靠汽轮机的进汽温度和流量及轴封汽的汽温和流量控制转子的膨胀量。启动时胀差一般向正方向发展。 汽轮机在停用时，随负荷、转速的降低。转子冷却比汽缸快，胀差一般向负方向发展。特别是滑参数停机时尤其严重。
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 摘要：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。 关键词：汽轮机；胀差；预防 前言 在汽轮机正常运行过程中，转子与汽缸保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，需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；相反情况就会出现负胀差，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。如果蒸汽温度低于密封的金属温度，形势就会发生逆转，局部
汽轮机胀差变化因素浅析
汽轮机胀差变化因素浅析 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I差、低II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。 胀差向正值增大的主要原因 1）启动时暖机时间太短，升速太快或升负荷太快。 2）汽缸夹层、法兰加热装置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。 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。 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。 9）汽缸夹层中流入高温蒸汽，可能来自汽加热装置，也可能来自进汽套管的漏汽或者轴封漏汽。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。 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。 冷态启动过程中，胀差的变化和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