浅谈汽轮机的热膨胀和胀差.doc

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1、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，

2、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

3、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

4、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。  10）多转子机组，相邻转子胀差变化带来的互相影响。  11）

5、真空变化的影响(真空降低，引起进入汽轮机的蒸汽流量增大)。  12）转速变化的影响(转速降低)。  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。  16）差胀指示表不准，或频率，电压变化影响。  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）轴承油温太低。   5）轴封汽温度太低。   6）轴向位移变化。   7)真空过高，相应排汽室温降低而影响。   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

6、变化明显。   9）双层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。   10)汽缸夹层加热装置汽温太高或流量较大，引起加热过度。 11)滑销系统或轴承台板滑动卡涩，汽缸不缩回。   12)差胀值示表不准，或频率，电压变化影响。正胀差影响因素主要有：  （1）蒸汽温升或温降速度大   （2）负价苛变化速度的影响  （3）轴封供汽温度的影响 （4）凝汽器真空的影响  （5）环境温度的影响  （6）摩擦鼓风的影响  （7）其它：汽缸法兰螺栓加热装置的影响  １．蒸汽温升或温降速度大  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

7、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。  ２．负价苛变化速度的影响  当负荷变化时，各级蒸汽流量发生变化，特别是在低