珠海发电厂1号机组汽轮机胀差增大的原因分析

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1、珠海发电厂1号机组汽轮机胀差增大的原因分析洪晖虹（珠海发电厂，广东珠海519000）   摘　要：就珠海发电厂1号机组汽轮机胀差比刚投产时有所增大，并曾经出现高报警的现象，通过热控测量原理和机组运行工况的分析、论证，得出导致胀差增大的原因是再热器温度升高。   关键词：汽轮机；汽缸；转子；再热器；胀差　　珠海发电厂2×700MW汽轮机是从日本三菱重工公司引进的亚临界、反动式、单轴、三缸、四排汽、一次中间再热、凝汽式汽轮机。汽轮机高、中压缸采用合缸方式共用一个缸，2个低压缸采用双分流结构从而形成4个排汽口。　　自开始运行以来，珠海发电厂1号机组汽轮机胀差比刚投产时增大了，并一度出现胀差高报

2、警，通过对胀差测量回路的检查和对运行工况的分析，找出了汽轮机胀差增大的原因，并采取了相应的解决措施，使胀差回落至标准值。1　胀差监测原理　　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。为防止这类故障的发生，需要安装胀差监测探头，以监测转子与汽缸之间的间隙。　　胀差监测探头一般采用两种办法监测胀差，即斜面测量法和补偿式测量法。对于斜面测量法，如图1所示，若A点向左移至A＇点，设轴

3、方向上的位移为L，探头所观测的斜面在探头轴线上的位移为a，斜面与膨胀方向的夹角为α，则探头探测到的相对位移a＝Lsinα。　　斜面式测量方法需要两个探头，一个用来探测轴的轴向位移，另一个用来探测轴的径向运动（由于油楔或油膜的升高，使得轴的径向位置发生变化）。在双探头测量法的应用中，当转子膨胀或收缩时，它总是以向着一个传感器而离开另一个传感器的方向移动，因此最终显示的胀差值为轴向位移与径向位移的矢量差。斜面式测量法按探头的安装位置可分为双斜面选择测量法与单斜面选择测量法。珠海发电厂采用的是双斜面选择测量法。2　胀差增大的原因分析　　对于1号机组汽轮机胀差增大的原因，从监测系统测量回路和运行

4、工况两方面进行分析。2．1　测量回路的检查　　胀差测量回路是由探头、前置器和卡件组成，其中探头和前置器各两套，显示卡件一块。2．1．1　物理检查　　现场设备无明显受损现象；前置器工作环境温度为40℃左右，符合要求；前置器工作电压为24．235V，电压稳定、无波动。2．1．2　现场数据　　1号机组负荷为480MW，胀差为20mm，A通道的输入电压为4．93V，B通道输入电压值为7．32V，且数据稳定。2．1．3　原始数据　　根据探头安装的原始校验报告可知：A探头的原始安装零点位置为10．3mm，B探头的原始安装零点位置为7．0mm；A探头的灵敏度为0．798V／mm，B探头的灵敏度为0．7

5、88V／mm；A探头在间隙距离为7mm时对应的输出电压为4．962V，B探头在间隙距离为11mm时对应输出电压为7．813V；A探头和B探头与膨胀方向存在9．5°的夹角。2．1．4　数据推算和论证　　根据胀差测量原理和现场数据可推算出零点间隙位置，再与探头的原始安装零点间隙位置相比较，以判断胀差探头安装位置与测量回路是否正常。如果推算出的零点间隙位置与原始数据存在偏差，则说明胀差探头所测量的胀差值非实际值，探头或测量回路可能存在故障；否则说明胀差的增大不是由于探头安装及测量回路出现故障所致。　　根据原始和现场数据，可推算出A探头在胀差为20mm时的间隙距离为6．960mm，零点间隙距离为

6、10．26mm；B探头在胀差为20mm时的间隙距离为10．37mm，零点间隙距离为7．07mm。对于探头的零点间隙距离，A探头的推算结果与原始安装位置有0．4％的偏差，B探头的推算结果与原始安装位置有1％的偏差，均符合探头精度的要求。因此可以判断探头的安装位置及测量回路为正常，胀差的增大并非测量回路有故障所致。2．2　运行工况的分析2．2．1　转子　　为寻找胀差增大的原因，将1号机组小修停机时的胀差数据与原始数据相比较（见表1）。的间隙。                              　　2002年2月7日1号机组小修时，由于机械检修原因，汽轮机转子并未处于标准零位，因此只要

7、此时汽轮机胀差变化量与转子和汽缸之间间隙变化量一致，便证明胀差探头安装位置未发生改变。通过表1比较，我们可以清楚看出，在2月7日停机时的测量值与调试阶段的原始安装值相比较，胀差的增大量与转子和汽缸之间间隙值的变化量相一致，说明胀差探头的安装位置并未改变，胀差值的增大与探头安装位置无关。2．2．2　运行工况　　在汽轮机启动、停机和运行中，汽缸和转子分别以各自的死点向某一方向膨胀，胀差值反映了汽缸与转子之间的变化程度。珠海发电厂1号机组