台山电厂2号机组启动汽轮机高缸胀差大原因研究

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1、台山电厂2号机组启动汽轮机高缸胀差大原因研究　　【摘要】我厂2号机组本次机组启动高压缸的胀差偏大，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导致。【关键词】汽轮机；汽缸；转子；胀差；再热器我厂2号机组为600MW汽轮机为上海汽轮机有限公司（按照美国西屋技术）生产的亚临界、一次中间再热、四缸四排汽、单轴、凝汽式汽轮机。汽轮机的型号是N600-16.7/537/537，最大功率663MW（VWO工况），具有较好的热负荷和变负荷适应性，机组整个通流部分共58级叶片，其中高压缸1+11级，中压缸2

2、×9级，低压缸2×（2×7）级。高压缸为双层缸结构，中压缸为双层缸双流对称结构，两个低压缸结构相同，均为双层内缸加一外缸的三层缸结构，分流布置。一、胀差测量原理9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。台山电厂的胀差包括高压缸和低压缸两部分，高

3、压缸的胀差是通过计算高压缸与高压缸内转子轴系的膨胀差值，低压缸是计算汽机低压缸与发电机联接处转子轴系的膨胀差值。高压缸轴系膨胀通过布置在高压缸轴头的二支涡流探头测轴端法兰与汽缸间隙得到。低压缸轴系通过布置在汽轮机低压缸和发电机间的轴的斜面两侧的两支涡流探头采用补偿方式测得。二、机组启动操作中对胀差造成影响的因素1.机组启动前工况2.机组实际冲转参数选择3、轴封汽温度情况4.真空情况5.高、低加投入情况6.滑销系运行工况7.保温情况三、结合我厂实际，启动中高压胀差造成偏大原因分析根据我厂实际情况，目前各类启动工况中，低压胀差基本不

4、存在问题，关键在于对高压胀差的控制上。（注：高缸胀差保护定值打闸小于或等于5.5mm或者大于或等于16.5mm）。9在机组冷态启动过程中，胀差的变化和对胀差的控制大致分为以下几个阶段：汽封供汽抽真空点火阶段。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。在投入辅汽对汽封供汽时，汽封套受热后向两侧膨胀，对整个汽缸的膨胀影响不大。而与汽封相对应的转子主轴段受热后则使转子伸长。汽封供热对转子伸长值的影响是由供汽温度来决定的，但加

5、热时间也有影响。轴封温度应在180-200摄氏度以内。当抽气系统投入并开始抽真空后，如果胀差向正值变化过快，可以采取降低轴封压力或适当提升凝汽器真空的方法，因为通过提升真空可以减少蒸汽在汽封中的滞留时间。冷态开机，汽封来汽温度和压力应该低一些，拉真空速度应该提升的快一点，在确保安全的前提下尽早达到冲转的条件。汽轮机冲冲转前，一定要结合缸温对冲转参数进行选择，尤其是汽温不能过高，否则冲转后，转子迅速膨胀，导致胀差快速上升。9自汽机冲转到汽机中速暖机之间，主汽温度一般会有一定的上升趋势。由于此前轴封的投入已经引起转子一定的膨胀，而汽

6、机冲转期间进汽量很少，缸体相对转子的受热膨胀要缓慢很多，加之主汽温度又有一定的上升，导致转子受热膨胀过快而缸体膨胀不足，所以自汽机中速暖机开始高压缸差胀的上升趋势就会变的比较快。机组并网后，第一台制粉系统启动时，加煤速度可能过快，导致汽温上升幅度增大，此时，要及时将减温水投入备用状态，只要机组负荷大于10%后，立即使用减温水进行控制，煤量控制人与汽温调节人要及时沟通，做好提前控制汽温的准备，防止沟通不及时在汽温出现上涨时调节滞后或蒸汽带水的现象出现。出现异常后所采取的控制措施及冷态启动中差胀控制的注意事项：1.发现汽温度有上升，

7、立即采取措施进行降温。采取减少煤量、调整二次风门等手段控制锅炉的燃烧，缓慢降低主汽温度。同时关闭5%旁路、开启炉后墙放水也对降低主汽温度有一定的帮助。在机组冷态启动过程中，应严格控制锅炉的升温、升压速度，尤其是冲转、中速暖机时保持主汽温度的稳定是很重要的，投入油枪或加煤也应当慎重、平稳，尽量保持主汽温度稳定，不能够上升很快。在冷态启动工况下，主汽温度维持在340℃，高压差胀的上升趋势基本能够得到有效的控制。92.冲转前机组真空不易过高，如果三台真空泵运行时，可停用一台真空泵，适当降低轴封压力，降低机组的真空。加大通过汽轮机的蒸汽

8、流量和放热系数，使高压缸有足够多的介质流通，加强缸体的受热，加快缸体的膨胀速度，尽量使高压缸膨胀出来也对差胀的控制起到比较好的作用。3.应注意冷态启动时向轴封供汽温度。冲转前过早的向轴封供汽，会使上、下缸温差、差胀增大，所以投入轴封系统运行的时间必须恰当，同时轴