运行中影响汽轮机胀差原因分析与控制.pdf

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1、工业技术LnlnaSc烹1eticeandlechnol0gvKev1ewⅥ■JL-l■运行中影响汽轮机胀差原因分析与控制王炳峰杨智萍杨利军(内蒙古丰镇发电厂内蒙古乌兰察布市O12loo)[摘要]根据N200—12．7／535／535型汽轮机，系统地分析了汽轮机在启，停和运行过程中汽缸和转子膨胀的不同。胀差的产生的原因。探索分析胀差的变化及变化规律。总结了胀差变化对汽轮机的影响，提出的防范措施，给运行人员在实际运行操作中有很大的指导意义。[关键词]汽轮机，汽缸，转子，胀差，控制中图分类号：TK249．2文献标识码：A文章编号：

2、1009—914X(2014)29—0073一Ol前言负胀差增大的原因：在汽轮机运行过程中，使转子与汽缸保持在大致相同的轴向热膨胀是极其1．机组降负荷过快。重要的，胀差数值反映的就是瞬间转子与汽缸膨胀或收缩轴向位置相对的变2．主汽温度调整不当，汽温下降过快。化，它对于汽轮机组启动加热，停机冷却过程中或在汽轮机变工况过程中，都是3．轴封供汽温度过低，很重要的运行参数，胀差值过大或过小都会使机组轴向间隙消失，导致动静部4．汽轮机发生水冲击。分发生磨擦，设备的损坏。因此机组运行时对胀有效期的监视有着十分重要的5．法兰螺栓加热装置不能

3、合理的投入。意义。6．轴向位移发生变化。一、汽轮机胀差的定义及原因分析四．胀差在各种工况下的变化规律汽轮机在启动时，转子和汽缸分别以各自的死点为基准膨胀或收缩。相对汽轮机在冲转时来说，汽缸的质量大而接触蒸汽面积小，转子质量小而接触蒸汽面积大，而且由汽轮机启动从冲转到定速的阶段，汽缸和转子温度受热变化很剧烈，转子于转子转动时，蒸汽对转子的放热系数比对汽缸的要大，因此转子随蒸汽温度的热膨胀大于汽缸的热膨胀，因此胀差表现为正胀差，且曾上升趋势。的变化膨胀或收缩的速度要快。因此在开始加热时，转子膨胀的数值大于汽缸，送轴封供汽时汽缸与转

4、子间发生的热膨胀差值称为汽轮机相对胀差。若转子轴向膨胀值大于汽轮机启动过程中，当轴封供汽时，由于转子的汽封被进一步的加热，正胀汽缸，则称为正胀差；反之转子轴向膨胀值小于汽缸称为负胀差。在稳定工况下差随供汽温度的变化而变化。汽缸和转子的温度趋于稳定值，相对胀差也趋于一个稳定值。机组启动时，由于加负荷过阶段转子和汽缸温度变化的速度不同，就会产生较大的胀差，即汽轮机动静部分相在汽轮机定速后发电机并网加负荷阶段，由于蒸汽参数的提高，进入汽轮对轴向间隙发生了较大变化。如果相对胀差超过了规定值，就会使动静问的轴机的蒸汽流量的增大，蒸汽与汽

5、缸，转子之间的热交换加剧，正胀差增加的幅度向间隙消失，发生动静磨擦，可能引起机组振动增大，甚至发生叶片损坏、大轴会加大。其胀差的变化幅度与加负荷的速度与正比关系，但进入了准稳态区时，弯曲等严重事故。因此在汽轮机启、停及变工况的过程中必须严密监视并合理正胀差将达到最大值。控制汽轮机胀差，确保汽轮机设备的安全运行减负荷阶段二、汽轮机胀差增在的危害汽轮机在稳定工况下运行时。转子与汽缸的金属温度近于同级的蒸汽温胀差的大小意味着汽轮机动静间隙相对于静止的变化。正胀差则表示自喷度，胀差基本稳定，这时汽轮机减负荷或停机，流过汽轮机的蒸汽温度

6、低于汽缸嘴到动叶片的间隙增大，反之负胀差表示该轴向间隙减小，汽轮机轴封和动叶的金属温度。由于转子的质量小，但与蒸汽的接触面积大，所以转子比汽缸冷却片之间的间隙很小，当汽轮机在启动或停机的过程中胀差超过允许极限值时，的快，即转子比汽缸收缩的快，表现为负胀差。会使轴向间隙消失，导致汽轮机动静之间发生磨擦，严重时会发生断叶片，大轴转子打闸惰走阶段弯曲等事故，所以在不同容量的汽轮机胀差的允许极限值也不同，一旦胀差达汽轮机打闸后调速汽门关闭，没有蒸汽进入汽轮机内。转子的鼓风磨擦所到允许极限值时，会发出报警，以便运行人员及时采取果断措施，

7、从而保护汽轮产生的热量无法被蒸汽带走，从而使转子温度升高，加上转速下降，又由于泊桑机的安全运行。效应的影响(转子会变长变细)，使得胀差有不同程度的正方向增加三影响胀差的因素五、对胀差的控制汽轮机在启动，停机及正常运行中1．轴封供汽汽源的选择条件：轴封供汽温度应与汽缸温度相匹配，在1．启动前轴封汽源的选择。200MW汽轮机中高压内下壁温度在350~C以上时规定用主汽供(高温汽源)，反2．启动送轴封供汽时间的长短。之用厂用联箱供汽(低温汽源)。3．暖机过程中，升速率太快或暖机的时间长短。2．在汽轮机冲转前向轴封供汽时，由于冷态启动

8、时轴封供汽温度高于转4．启动时，汽缸与法兰加热装置的使用子温度，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5．启动时蒸汽参数的影响。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6．启动汽轮机时各管道及本体疏水未及时关闭，使排汽温度过