135MW汽轮机组高中、低压缸胀差越限处理预案与防范措施

135MW汽轮机组高中、低压缸胀差越限处理预案与防范措施

作者：佚名文章来源：不详点击数：更新时间：2009-5-17 16:04:36

汽轮机胀差

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）。

在机组启动加热时，转子的膨胀大于汽缸，其相对膨胀差值称为正胀差。而当汽轮机停止运行时，转子冷却较快，其收缩亦比汽缸收缩快，产生负胀差。

在汽轮机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。在正常情况下，这一定值比较小。但在启动或停止、汽轮机工况发生变化时，由于转子和汽缸温度变化的速度不同，可能产生较大的胀差。这就意味着汽轮机动静部份相对间隙发生了变化，如果相对胀差值超过了规定值，就会使动静间隙消失，发生动静摩擦，可能引起机组振动增大，甚至叶片断裂、大轴弯曲等事故。因此，在汽轮机启动、事故、停止过程中应该严密监视和控制高低压缸胀差在规定的范围内变化。

引起汽轮机胀差发生变化的因素主要是什么呢？汽轮机滑销系统畅通与否。蒸汽压力、温度上升（或者下降）和流量变化速度。这是控制胀差的有效方法，在汽轮机启动或停止过程中，控制蒸汽温度和流量变化速度，就可以达到控制胀差的目的。轴封供汽温度的影响。由于轴封供汽直接与汽轮机大轴接触，故，其温度变化直接影响转子的伸缩。汽缸夹层加热装置的影响。汽缸夹层加热装置能有效地减小汽缸内外壁、汽缸与法兰、法兰与螺栓的温差，加快汽缸的膨胀或收缩，起到控制胀差的目的。凝结器真空的影响。在汽轮机启动过程中，当机组维持一定转速或负荷时，改变凝结器真空则改变了汽缸进汽量，可以在一定范围内调整胀差。汽缸保温和疏水的影响。三腔室至六段抽手动门开度不合理。

下面介绍一种汽轮机运行规程《胀差保护》胀差保护参数

1、高压缸胀差大I值5mm、－2.5mm报警。

2、低压缸胀差大I值+5.5mm、－3mm报警。

3、高压缸胀差大Ⅱ值6mm、－3.3mm跳机(主汽门、调门、抽汽逆止门，高排逆止门、工业抽汽快关门关闭)。

4、低压缸胀差大Ⅱ值7mm、－4mmn跳机(主汽门、调门、抽汽逆止门，高排逆止门、工业抽汽快关门关闭)。

本次1号机启动运行之后，1号机组高中、低压缸胀差值超过本公司运行规程规定值：高中压缸胀差值6.50mm、低压缸胀差值5.52mm。

1号机组冲转前高中压缸胀差值4.20mm左右，当机组负荷带至80MW时，高中压缸胀差值6.50mm。在机组启动初期阶段里，负荷、汽压变化时，高中压缸的胀差值未明显变化。此时初步判断为热控系统显示值故障。但是，1号机组运行几天之后，当机组的负荷、压力发生变化时，高中压缸的胀差值发生明显变化。以6.50mm为基点或升高或下降。当然，至此也不能排除热控系统存在着故障点。既然高中压缸胀差随着机组的负荷、主蒸汽压力变化发生而变化，则必须引起重视。

当1号机组高中压缸胀差未发生变化与发生变化时，检查机组的轴向位移、各轴承x、y轴方向上的振动值、推力瓦块温度均处于正常范围内变化。

根据现场情况，提出下列处理预案，对1号机高中压缸胀差进行调节，目的将1号机高中压缸胀差降至正常范围[注意：下列调整预案必须分时间段进行，不能同时进行调整，这样才

能更好地保证机组安全运行]。

在进行检查调整过程中，必须注意的安全事项

1、无论按照那种预案进行调整，在调整预案实施过程中，汽机主值或副值必须监视CRT画面上的高中、低压缸胀差值、真空、轴向位移、轴承振动、推力瓦块温度的变化情况。

2、在进行调整过程中，若机组发生事故或运行状态发生较大变化时，立即停止调整工作。

3、若进行调整之后，高中压缸胀差未下降时，在1号机组运行过程中，汽机主值必须加强对1号机组的高中、低压缸胀差值、真空、轴向位移、轴承振动、推力瓦块温度的变化情况监视工作。发生异常情况时，及时进行处理。

一、控制蒸汽温度上升、压力下降和流量变化速度

在汽轮机正常过程中，尽量控制主蒸汽的温度变化速度，保证主蒸汽温度、压力处于规程规定的范围内变化。

在机组正常运行中，由于某种原因导致主蒸汽压力下降，由于进入汽轮机内的压力下降，则主蒸流量减少或未变化，蒸汽与低压转子之间产生的摩擦热量未及时排走，则低压缸胀差呈正值增大。

处理方法：在1号汽轮机正常运行过程中，控制好蒸汽温度上升、压力下降和流量变化速度，是控制胀差变化的最为有:效的措施。因此，锅炉主值根据具体情况，按照锅炉规程规定控制好汽温上升、压力下降的速率，汽机主值则根据主蒸汽参数、胀差变化情况及时进行联系调整工作。当发现正胀差呈上升趋势时，及时联系锅炉主值控制温度上升、压力下降的速率。

二、调整机组三腔室至六手动门开度

由于三腔至六抽手动门开度过小，则导致三腔处加热转子轴径的蒸汽量多，转子轴径处受热膨胀，而热膨胀则通过轴径传送加热了高中转子，使得高中压转子胀差增大。

处理方法在:机组稳定运行过程中，适当开大三腔室至六抽手动开度，将机组真空适当降低，增大进入汽轮机内的蒸汽流量。增加对高中压缸加热的蒸汽量，同时及时将转子与蒸汽旋转产生的摩擦热量排至低压缸。以机组真空下降稳定在某一值为准。

此处理预案，进行调整之后，机组真空可能会下降，需要观察一段时间，才能进行新的调整工作。

三、调整高中汽缸轴封压力

由于轴封汽源对转子的轴径具有一定的加热作用，同样会导致高中压转子受热膨胀，使得高中压缸的正胀差增大。

就现场情况而言，1号机组高中、低压轴封供汽现为除氧器供给。

处理方法：在机组稳定运行过程中，在三腔室至六抽手动门保持一定开度的前提下，适当将1号机组高中轴封供汽压力尽量调整至低限，以机组真空下降之后，稳定在某一值为准。

此处理预案，进行调整之后，机组真空可能会下降，需要观察一段时间，才能进行新的调整工作。

四、将机组高中压缸本体、抽汽管道疏水开启nbsp;

就高中压缸胀差变化原因来分析，高中压的受热膨胀量远远小于高中压转子的膨胀量，导致高中压缸胀差增大。造成的原因可能是疏水管道之中积水，高中压缸膨胀不畅。

处理方法：在机组稳定运行过程中，将1号机组的高中压缸疏水、抽汽管道的疏水门开启，观察运行一段时间。此处理预案，进行调整之后，机组真空可能会下降，需要观察一段时间，才能进行新的调整工作。

五、投入夹层加热装置

根据现场情况来看，可适当投入夹层加热装置运行一段时间。主要通过投入夹层加热装置，对高中压缸进行一定加热。能有效地减小汽缸内外壁、汽缸与法兰、法兰与螺栓的温差，加快高中压汽缸的膨胀。减小与转子的膨胀量，进而达到减小高中缸胀差的目的。