胀差大原因分析
汽轮机运行中胀差的分析和控制
汽轮机运行中胀差的分析和控制当汽轮机在启动加热、停机冷却过程中，或在运行中工况变化时，汽缸和转子会产生热膨胀或冷却收缩，由于转子的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，在相同的条件下，转子的温度变化比汽缸快，使得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的，把转子与汽缸之间热膨胀的差值称为相对膨胀差，简称胀差。
当转子轴向膨胀大于汽缸的轴向膨胀时，称为正膨胀；反之若转子轴向膨胀小于汽缸的轴向膨胀时，称为负膨胀。
一．汽轮机胀差的产生汽缸和转子之间出现胀差的主要原因是它们的结构和工作条件不同。
由于转子与汽缸之间存在温差，各自受热状况不一样，转子质量小但接触蒸汽的面积大，温升和热膨胀较快，而汽缸质量大，温升和热膨胀就比较慢，因此在转子和汽缸热膨胀还没有达到稳定前，他们之间就有较大的胀差。
同理，由于转子比汽缸体积小，转子的冷却收缩也比汽缸的冷却收缩快，这时它们之间也会产生较大胀差。
汽轮机启动加热，从冷态变为热态，汽缸受热发生热膨胀，汽缸向高压侧或低压侧伸长。
同样转子也因受热发生热膨胀。
转子膨胀大于汽缸，其相对膨胀差被称为正胀差。
汽轮机带负荷后，转子和汽缸受热面逐渐于稳定，热膨胀逐渐区于饱和，它们之间的相对膨胀差也逐渐减小，最后达到某一稳定。
二．胀差过大的危害胀差的大小意味着汽轮机动静轴向间隙相对于静止时的变化，正胀差表示自喷嘴至动叶间隙增大；反之，负胀差表示该轴向间隙减小。
汽轮机轴封和动静叶片之间的轴向间隙都很小，若汽轮机启停或运行中胀差变化过大，超过了轴封以及动静叶片间正常的轴向间隙时，就会使轴向间隙消失，导致动静部件之间发生摩擦，引起机组振动，以至造成机组损坏事故。
因此，汽轮机都规定有胀差允许的极限值，它是根据动静叶片或轴封轴向最小间隙来确定的。
当转子与汽缸间隙相对膨胀差值达到极限值时，动静叶片或轴封轴向最小间隙仍留有一定的合理间隙。
不同容量的汽轮机组胀差允许极限值不同。
浅谈汽轮机胀差超标原因分析及处理
浅谈汽轮机胀差超标原因分析及处理摘要：本文首先对汽轮机机组滑销系统结构进行简单介绍，重点分析汽轮机胀差超标原因，在此基础上深入研究某海外机组热态极热态启动中胀差超标的处理措施，希望通过本文的研究能够更加全面的汽轮机胀差的基本情况及超标的根本原因，也为后期更好的保障汽轮机胀差提供参考。
关键词：汽轮机；胀差超标；滑销系统1引言汽轮机是发电机组运行中的一种重要设备，汽轮机的正常运行直接关系到发电机组运行效率和发电功率。
近年来在对发电机组观察研究中发现，许多汽轮机都存在严重的胀差超标现象，严重影响电厂发电效应及系统运行安全，因此在现阶段加强对于汽轮机胀差超标原因分析及处理研究具有重要的现实意义，能够更加全面的掌握机组滑销系统的基本结构，掌握汽轮机胀差超标的主要原因并制定合理的处理措施，从而有效降低汽轮机出现胀差的可能，保证汽轮机的正常运行。
2机组滑销系统结构汽轮机的膨胀主要分为三个方向的，分别是横向、纵向和垂直方向，基本是借助滑销系统完成相应的膨胀，分别由不同的键进行引导。
其中横向膨胀主要是以汽缸前部和后汽缸侧基架下面的两个横键进行引导，纵向的膨胀则是由汽轮机前轴承箱下面的纵向轴进行引导，在垂直方向利用立键进行引导，在前轴承箱和汽缸前面以及后汽缸和后基架之间分别有三个立键。
通过三个方向上三种不同的键的引导，能够有效保证汽轮机在膨胀的时候能够沿着标准方向移动，避免出现异常膨胀。
在汽缸发生膨胀以后，汽缸侧基架下面的横键和纵向键会在凝汽器的中心线处成为交叉死点，汽轮机启动以后会向汽轮机机头的方向发生膨胀。
汽轮机内部转子也会发生膨胀，膨胀方向为电机侧，一般会发生在汽轮机启动的时候。
3汽轮机胀差超标原因分析此文着重分析海外某65MW高温高压机组为东方汽轮机厂生产的机组，机组在热态及极热态状态启动、停运过程中多次出现高压缸膨胀、收缩受阻的现象。
通过查询汽轮机组的历史记录曲线发现：从汽轮机组热态及极热态状态启动0转至3000rpm之间，汽轮机的胀差值会发生较大的变化，当汽轮机转速逐渐递增时，尤其暖机升速后在短时间内胀差值快速增大，800rpm升高到2300rpm时，汽轮机的胀差会由-0.06mm达到-1.2mm ，汽轮机继续升速，当转速达到2800rpm时，胀差增加到-1.4mm，胀差保护动作。
低压缸差胀大的原因分析
低压缸差胀大的原因分析皖马发电有限公司“上大压小”两台机组1、2号660MW超临界机组主汽轮机由上海汽轮机有限公司生产，型式为超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、凝汽式，型号为N600-24.2/566/566，其中2号机组于2012年5月8日完成168小时试运转。
2号机组自投产以后，低压缸差胀（测点安装在6号与7号瓦之间）一直正向偏大，特别是每年入冬以后，低压缸差胀长期在+15.0 mm 左右，曾有冬季开机因低压缸差胀大而跳机事件，而同等情况下同型号的1号机组低压缸差胀值只有+13.0 mm左右，尤其在夜间低负荷情况下2号汽轮机的低压缸差胀值有时会超过报警值+15 mm，曾一度接近跳闸限值16mm，严重影响了机组的安全运行。
所谓的差胀，即转子与汽缸的膨差胀值。
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受热膨胀或冷却收缩。
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差胀，转子的膨胀值大于汽缸，其相对膨差胀值称为正差胀，反之，则为负差胀。
该厂2号机组低压缸差胀的保护定值是+16mm 和-1.02mm。
差胀正向限值大于负向限值，主要是因为汽轮机同一级的静叶和动叶的间距小于该级动叶与下一级静叶之间的距离，如果差胀正向增长则说明该级动叶与下一级静叶间的距离在减小，负向增长说明本级内动静间隙在减小，因此，差胀的正向限值要大于负向限值。
我们知道如汽轮机差胀过大，易引起动静部分碰磨，从而导致机组振动上升，危及转子及其叶片的安全，严重影响汽轮机组的安全运行。
所以当发生低压缸差胀过大时要谨慎对待，及时分析查找原因并出台《低压缸差胀大的执行措施》。
原因分析我们知道影响汽轮机差胀的因素通常有以下：（1）启动时暖机时间太短，升速太快或升负荷太快。
（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。
胀差大原因分析
关于1-2#机胀差大原因的分析讨论我公司1-2#汽轮机冷态启动时胀差较大的原因如下：A．轴封送汽与冲转时的时间间距过长，使冲转前的汽缸胀差值已经较大（高压缸胀差约2mm，低压缸胀差约4mm）。
如7月24日四值四班（值长：贺云伟，班长：高江波）的运行记录：19时8分，送轴封汽；1时30分机组未冲转，高压缸胀差：2.178 mm和2.137 mm，低压缸胀差：4.1 mm 和4.0 mm；1时41分，机组冲转。
其后，胀差超标。
如7月31日13时46分挂闸记录：高压缸热膨胀：1.751 mm和1.835 mm；高压缸胀差：1.964 mm和2.011 mm，低压缸胀差：3.943 mm和3.842 mm；14时11分冲转时，高压缸热膨胀：1.747 mm和1.833 mm；高压缸胀差：2.041 mm和2.033 mm，低压缸胀差：4.084 mm和3.961 mm。
B．因为汽封自密封系统失常（见2.3项），前后轴封送汽温度无法控制在较低的适当范围内。
冷态启动前，较高的送汽温度长时间加热汽轮机的高低压转子，使转子的热膨胀大于汽缸。
C．疏水管道的连接、管径大小、管道阻力可能存在问题。
据运行人员反映，前期曾将主蒸汽管道的疏水与汽缸疏水并接入高压疏水扩容器。
如此，汽缸疏水受高压阻碍难以畅通导出，只能慢慢汽化，金属温度上升缓慢。
D．疏水的开启、关闭，后汽缸喷水的时机可能不妥。
如7月24日的运行记录：17时24分：开甲、乙侧主汽电动门；20时44分：开前中后缸疏水电动门；21时10分：低压缸排汽温度67℃，投低压缸喷水；6时：再启主汽管道以及双减疏水门。
此次启动，未见带负荷记录。
为安全起见，电力行业的一般要求是，主汽管道和汽缸的疏水，应该在机组带约10%的额定负荷后，再逐渐依次关闭。
E．滑参数冷态启动时，建议采取四个调节汽阀同时节流的进汽方式，将主蒸汽的过热度控制在80℃左右，减小500转摩擦检查时的暖机时间，延长中速暖机时间，使汽缸受热充分、均匀（试运行阶段，主蒸汽过热度较大，500转时停留时间过长）。
汽轮发电机低压缸胀差大原因分析及处理
汽轮发电机低压缸胀差大原因分析及处理汽轮发电机是一种利用汽轮机转动发电机发电的装置。
汽轮发电机的低压缸胀差是指在使用过程中，低压缸前后缸衬之间的胀差变大，导致压力泄漏增加，功率减弱，工作效率下降的问题。
下面将对汽轮发电机低压缸胀差大的原因进行分析，并提供相应的解决方法。
1.低压缸衬材质问题：低压缸衬材质选择不合适，导致其抗热胀性能不足，容易在工作温度下产生较大胀差。
解决方法是更换高性能的衬套材料，如高温合金。
2.温度控制问题：在汽轮发电机运行中，由于管路、冷却系统等问题，导致低压缸温度控制不良，超过了设计要求，造成衬套过度膨胀，胀差增大。
解决方法是优化冷却系统，确保低压缸温度在可控范围内。
3.衬套密封不良：低压缸衬套与缸体之间的密封不良导致压力泄漏，增加了压力差，使得衬套产生较大胀差。
解决方法是检查并修复衬套密封问题，确保衬套与缸体之间的紧密连接。
4.衬材磨损问题：低压缸衬套长时间使用后，由于磨损、疲劳等原因，失去了原有的密封性能，导致胀差增大。
解决方法是定期检查衬套磨损情况，及时更换磨损严重的衬套，延长发电机使用寿命。
5.运行过程中的振动问题：汽轮发电机在运行过程中受到振动的影响，振动过大会导致低压缸衬套松动，增加了胀差。
解决方法是加强对汽轮发电机的振动监测和控制，有效减小振动对衬套的影响。
综上所述，汽轮发电机低压缸胀差大的原因可能是多方面的，包括材料、温度控制、密封、磨损和振动等问题。
针对这些原因，需要进行相应的处理方法，如更换衬套材料、优化温度控制系统、修复密封问题、定期更换磨损的衬套以及加强振动监测和控制。
通过这些措施，可以有效降低低压缸胀差，提高汽轮发电机的运行效率和使用寿命。
影响胀差的原因范文
影响胀差的原因范文
胀差指的是在材料受热膨胀或冷却收缩前后，由于温度变化产生的体积变化而引起的压力变化。
胀差的产生会对材料和结构产生影响，其中包括热应力的产生、结构的变形以及对连接部件的松弛等现象。
影响胀差的原因有以下几个方面：
1.材料的热膨胀系数不同：不同材料在相同温度变化的情况下，其热膨胀系数不同，导致体积变化也不同。
当不同材料之间相互连接时，由于它们的热膨胀系数不同，就会产生胀差。
2.温度变化的范围：温度变化的范围越大，胀差的影响就越大。
当温度变化范围大时，材料的体积变化也会相应增大，从而导致更大的胀差。
3.结构的约束程度：结构的约束程度越大，胀差的影响也越大。
当结构的约束程度较高时，材料的体积变化受到限制，由此产生的胀差会引起应力集中和结构畸变。
4.结构的设计和制造问题：结构的设计和制造问题也会影响胀差的产生。
例如，在设计和制造连接件时，如果不考虑胀差的影响，或者连接件安装不当，就会使胀差的影响加剧。
5.温度变化速率：温度变化的速率也会影响胀差的产生。
当温度变化速率较快时，材料无法迅速适应，从而产生胀差。
6.材料的组织结构和残余应力：材料的组织结构和残余应力也会影响胀差的产生。
例如，晶粒的尺寸和方向性对材料的热膨胀系数有所影响，残余应力也会增大热膨胀引起的胀差。
以上是影响胀差的一些主要原因，不同材料和结构在不同条件下都会有不同的胀差表现。
为了减小胀差的影响，可以采取一些措施，例如合理选择材料、减小温度变化范围、合理设计结构和连接件、降低温度变化速率等。
低缸胀差偏大探讨
低缸胀差偏大探讨低缸胀差是指不同汽缸之间在发动机工作过程中产生的胀差大小不一的现象。
随着汽缸工作温度的升高，汽缸的体积会发生一定的变化，不同汽缸由于材料、结构等因素的不同，对温度的敏感度也不一样，从而导致汽缸之间的胀差产生。
低缸胀差偏大可能会对发动机的正常运行产生一定的影响，下面将对低缸胀差偏大的原因进行探讨。
首先，低缸胀差偏大的原因可能是由于汽缸材料的不同导致的。
不同材料的导热性能不一样，而导热性能的差异会导致汽缸的温度变化不一致。
比如，铝合金汽缸具有较高的导热性能，温度升高后，其胀差较小；而铸铁汽缸导热性能较差，温度升高后，其胀差相对较大。
因此，在采用不同材料的汽缸时，低缸胀差可能会出现偏大的情况。
其次，低缸胀差偏大的原因还可能与汽缸结构的差异有关。
不同结构的汽缸由于内部结构的差异，对温度的敏感度也不同。
在同样的工作环境下，一些结构的汽缸可能会更加容易受到温度的影响，从而产生较大的胀差。
例如，部分发动机将排气歧管与汽缸头集成在一起，由于排气温度的升高，导致汽缸头局部温度升高，进而导致低缸胀差偏大的情况出现。
此外，低缸胀差偏大还可能与发动机冷却系统的设计不合理有关。
发动机冷却系统的设计合理与否直接影响到汽缸的温度分布情况，进而影响低缸胀差的大小。
如果冷却系统设计不合理，冷却液无法充分冷却汽缸，使得汽缸温度局部过高，就会产生较大的低缸胀差。
因此，在发动机设计过程中，合理设计冷却系统是降低低缸胀差偏大的重要措施之一综上所述，低缸胀差偏大可能是由汽缸材料、结构以及发动机冷却系统设计等多种因素导致的。
在汽缸材料和结构的选择上，应根据实际情况选择合适的材料和结构，尽量使得不同汽缸之间的胀差相对一致；在发动机冷却系统的设计上，应合理设计冷却系统，确保充分冷却汽缸，避免局部温度过高。
通过这些措施的采用，可以有效降低低缸胀差的偏大情况，提升发动机的工作效率和可靠性。
某电厂2号机组高压缸胀差大原因分析
某电厂 2号机组高压缸胀差大原因分析摘要：某电厂2号机组在机组启动带负荷过程中出现高压缸胀差大，经现场原因分析需做进一步揭缸检查。
1机组概述某厂#2机的汽轮机组由东方汽轮机厂制造，为超临界、一次中间再热、3缸2排汽、单轴、单抽凝汽式间接空冷汽轮机，型号为CJK350/353-24.2/1.5/566/566型，额定功率350MW。
汽轮机采用高、中压分缸，7级抽汽回热。
高压缸采用喷嘴配汽，调节级设有喷嘴数不一致的4个喷嘴组，DEH控制，可采用单阀和顺阀两种方式运行。
机组可采用中压缸启动和高中压缸联合启动两种方式。
2高压缸胀差大原因分析2.1现象机组冷态启动，中压缸启动，10:16开始冲车，经500rpm摩检、1200rpm暖机和2600rpm暖机，12:10到达额定转速3000rpm，13:08并网带初负荷30MW。
机组升负荷过程中，因主汽温升过快导致高压缸胀差发生发散性增大，随后高压缸胀差9.22/9.87mm（满量程10mm），19:11打闸停机。
机组降速惰走至高压转子一阶临界转速区时，高压转子轴振和盖振快速增大，1、2、3、4瓦轴振及瓦振开始急剧上升，2、4瓦轴振超量程，汽机平台振感强烈。
机组冷态启动及升负荷过程中，高压缸胀差始终在高位运行，主蒸汽温度比正常高出30℃～40℃，特别在切缸时调节级后蒸汽温度急速上升，使高压缸胀差快速增大。
高压内外缸前夹层蒸汽温度变化滞缓、可控性差，制约了高压外缸热膨胀跟随调节级后蒸汽温度变化，机组升负荷时进一步推高了高压缸的胀差。
高压缸胀差超量程，造成前轴封第6列汽封与转子的轴向间隙消失，从而高压缸前轴封严重磨损。
2.2过程追溯接电网调度令，启动2号机组，开启辅汽至轴封供汽电动门，轴封母管开始暖管（偏心19.48μm，盘车电流24.5A，高压缸胀差0.58/0.66mm，高压调节级后内缸内壁温度38.8℃）。
22时01分，轴封母管暖管结束，开始抽真空。
汽轮机冲车（主要参数：主汽压力5.52MPa，主汽温度394.2℃，再热蒸汽压力0.81MPa，再热蒸汽温度377℃，高压缸左右侧膨胀7.1/6.7mm, 高压缸胀差0.77/0.91mm,轴向位移-0.23mm，凝汽器背压21.5kPa，偏心20μm，盘车电流24.4A，高压调节级后内缸内壁温度184℃，轴封母管压力32.2kPa，高压轴封母管温度297.6℃）。
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关于1-2#机胀差大原因的分析讨论
我公司1-2#汽轮机冷态启动时胀差较大的原因如下：
A．轴封送汽与冲转时的时间间距过长，使冲转前的汽缸胀差值已经较大（高压缸胀差约2mm，低压缸胀差约4mm）。
如7月24日四值四班（值长：贺云伟，班长：高江波）的运行记录：19时8分，送轴封汽；1时30分机组未冲转，高压缸胀差：2.178 mm和2.137 mm，低压缸胀差：4.1 mm 和4.0 mm；1时41分，机组冲转。
其后，胀差超标。
如7月31日13时46分挂闸记录：高压缸热膨胀：1.751 mm和1.835 mm；高压缸胀差：1.964 mm和2.011 mm，低压缸胀差：3.943 mm和3.842 mm；14时11分冲转时，高压缸热膨胀：1.747 mm和1.833 mm；高压缸胀差：2.041 mm和2.033 mm，低压缸胀差：4.084 mm和3.961 mm。
B．因为汽封自密封系统失常（见2.3项），前后轴封送汽温度无法控制在较低的适当范围内。
冷态启动前，较高的送汽温度长时间加热汽轮机的高低压转子，使转子的热膨胀大于汽缸。
C．疏水管道的连接、管径大小、管道阻力可能存在问题。
据运行人员反映，前期曾将主蒸汽管道的疏水与汽缸疏水并接入高压疏水扩容器。
如此，汽缸疏水受高压阻碍难以畅通导出，只能慢慢汽化，金属温度上升缓慢。
D．疏水的开启、关闭，后汽缸喷水的时机可能不妥。
如7月24日的运行记录：17时24分：开甲、乙侧主汽电动门；20时44分：开前中后缸疏水电动门；21时10分：
低压缸排汽温度67℃，投低压缸喷水；6时：再启主汽管道以及双减疏水门。
此次启动，未见带负荷记录。
为安全起见，电力行业的一般要求是，主汽管道和汽缸的疏水，应该在机组带约10%的额定负荷后，再逐渐依次关闭。
E．滑参数冷态启动时，建议采取四个调节汽阀同时节流的进汽方式，将主蒸汽的过热度控制在80℃左右，减小500转摩擦检查时的暖机时间，延长中速暖机时间，使汽缸受热充分、均匀（试运行阶段，主蒸汽过热度较大，500转时停留时间过长）。
同时，低压缸不应过早喷水冷却。
F．考虑到汽轮机的通流间隙设计、表计误差、以及机组业已证明的运行实际，长动公司同意将高压缸胀差停机保护值调整为+5 mm。
低压缸胀差值按原设计，仅作监视参考。
但建议将低压缸胀差测量量程由（-4，+6）调整为（-2，+8）。
以上结论是生产技术科与武汽厂汽轮机研究所所长、总工讨论的结果，望运行人员及相关技术人员参考及讨论，并应用于实践检验，有新的宝贵意见和建议可提交生产技术科。
生产技术科
2010-12-29。