如何控制汽轮机启停中胀差的变化
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。
汽轮机组启动过程中胀差的控制
汽轮机组启动过程中胀差的控制作者：王雷来源：《科技风》2018年第01期摘要：本文从胀差产生的原理，差胀的重要性，影响差胀的因素及如何控制等方面进行了详细的分析，对汽轮机在启动、停运及正常运行时如何控制胀差有一定的指导作用。
关键词：胀差；膨胀死点；泊桑效应一、胀差的认识大功率汽轮机组由于长度增加，机组膨胀死点多，汽缸多采用双层缸、分流缸等结构。
在启停过程中，转子与汽缸因材质、形状、结构以及与蒸汽的接触面积等不同，使得金属与蒸汽进行的热交换条件不同，从而造造成汽缸与转子在轴向的膨胀程度不一致，即出现相对膨胀，相对膨胀通常也俗称为胀差。
胀差是机组启停与甩负荷等过程中需要重点关注的一项重要指标，胀差的大小反应了汽轮机轴向动静间隙的变化情况。
胀差过大或过小，均有造成汽缸与转子的动静部分发生碰磨的可能性，会给机组安全运行造成很大的影响，严重时可能会造成设备毁坏。
因此胀差值做了热工保护，若胀差超限，则热工保护动作使机组紧急停机，可避免发生事故，损坏设备。
二、胀差的分类胀差分为正胀差与负胀差。
一般规定转子膨胀大于汽缸膨胀时为正胀差，表明动叶与静叶入口的间隙减小，通常这一间隙设计得较大。
当进入汽轮机的蒸汽温度明显升高或汽轮机暖机时，转子和汽缸同时受热膨胀，转子由于质量相对汽缸要小，受热后膨胀要快，在轴向上膨胀量要大于汽缸的膨胀量，表现为正胀差。
汽缸膨胀大于转子膨胀时为负胀差，说明静叶与动叶入口间隙减小。
当进入汽轮机的蒸汽温度明显降低或汽轮机滑参数停机时，转子和汽缸同时受冷收缩，转子由于质量相对汽缸要小，受冷后收缩要快，在轴向上收缩量要大于汽缸的收缩量，表现为负胀差。
三、胀差产生的原因胀差产生的原因大致可分为以下几点：（1）转子和汽缸的制造材料不同，金属热膨胀系数不同。
（2）转子与汽缸质量不同，转子与蒸汽接触面积大，汽缸大与蒸汽接触面积小；转子质量轻、表面积大，质面比较小，汽缸质量大、表面积小，则质面比较大。
（3）转子转动时蒸汽对转子表面的放热系数高于对汽缸表面的放热系数，因此温升速率不一致。
汽轮机冷态起动胀差变化因素分析及控制
汽轮机冷态起动胀差变化因素分析及控制叶勇董志国(国家能源公司甘肃公司，730000，甘肃兰州)近年来，随着国内大中型火电机组或新能源电站相继建成投产，火电机组参与电网大幅调峰成为必然。
机组起、停台次，尤其是冷态起动次数相应增多。
在汽轮机冷态起动各个阶段，胀差的变化方向及变化量不尽相同，无论在哪个阶段，若汽轮机胀差调整控制不当，很有可能导致胀差过大甚至超限⑴，引起汽轮机动静部分碰磨、轴瓦振动等一系列问题$2不同类型、不同容量和型号的汽轮机，其冷态起动过程中胀差的变化有所不同$3%&下面结合国家能源集团甘肃公司的现役机组案例，对汽轮机冷态起动操作过程中胀差的变化进行分析，以探索汽轮机冷态起动操作过程中胀差变化规律及控制措施，以保证汽轮机主辅设备的安全经济运行。
1冷态起动过程中影响胀差变化的主要因素影响汽轮机冷态起动胀差变化的因素很多，机组负荷、转速、真空的变化，汽轮机进汽温度、压力、流量等参数的升降以及轴封供汽、汽法加热、保温及疏水方式的改变，都会引起胀差变化。
结合现场实际分析，主要有以下几个方面。
1■〔负荷及转速的影响随着汽轮机转速的升高，各部转子在离心力的作用下变粗、缩短(泊松效应)。
转速越高，离心力越大。
这种作用对整锻式转子的影响不大，但对转子的缩减作用明显，转速的变化对汽轮机中、低压胀差的影响是很大的。
在冷态起动过程中，负荷变化对胀差的影响主要表现在汽轮机进汽量及参数的变化上。
在不同的负荷点，蒸汽与金属热交换对汽轮机各部胀差的影响是不一样的。
蒸汽主要在高压缸调速级做功，所以在汽轮机低负荷阶段，高压胀差的变化是很大的。
只有当负荷增加到一定程度，中、低压缸进汽量增大，中、低压胀差才会有相应变化。
留在起动按钮上，导致防跳跃继电器K1闭锁。
(2)控制回路设计存在缺陷。
3措施(1)在允许合闸指示灯回路串联起动按钮SB1。
起动按钮按下，允许合闸回路断开,防跳跃回路没有起动命令时失电。
改进回路如图2所示。
如何控制汽轮机启停中胀差的变化
如何控制汽轮机启停中胀差的变化如何控制汽轮机启停中胀差的变化初明辉*(华电能源牡丹江第二发电厂,黑龙江牡丹江157015)摘要:汽轮机在稳定工况下运行时,胀差的数值也趋于稳定。
但在变工况时由于汽轮机温度场的变化转子与汽缸的膨胀量将出现新的差值,有时甚至可能是极限值,从而影响机组的安全运行。
因此,在机组启停及变工况运行时,控制好汽轮机胀差的变化尤为重要。
关键词:汽轮机;胀差;变化;控制为了摸清胀差的变化规律,并采取有效的调整手段。
汽轮机启动分为冷态启动和热态启动两种状态,先谈谈冷态启动胀差的变化与控制。
一、冷态启动对胀差的控制分几个阶段11汽封供汽:从汽封供汽至冲动前,胀差往正方向变化。
高压胀差约增014~015mm;中压胀差015~016mm;低压胀差018~110mm。
汽封供汽后汽封洼窝的汽封套和相应的主轴段首先被加热,汽封套受热后向两侧膨胀,对整个汽缸的膨胀并无影响。
主轴段受热后则使转子伸长,除了轴段汽封外,汽缸的通流部分也被加热,但因进入汽缸的汽量很少,汽封供汽不会使汽缸产生明显的膨胀。
汽封供汽对转子伸长值的影响是由供气温度决定的,但是供气时间越长,汽封段主轴被加热越充分,正胀差增加的就越多。
因此,缩短汽封供汽的时间,对减少胀差的正值有一定的作用。
另外,投入汽封供汽前应充分对轴封供汽管道进行暖管,防止由于疏水不畅,暖管时间短,造成轴封段转子先冷却后加热,影响机组启动。
21暖机升速:在冲转到定速期间,高压托差基本上是上升的,约增018~112mm。
这一阶段蒸汽流量较少,在高压缸中,蒸汽主要在调节级内作功,金属的加热主要在该阶段范围内,所以整个高压转子平均温度上升是有限的。
但中低压胀差在整个升速过程中则是另一种情况,在低还暖机时,中低压胀差均增加。
这时中压部分转子膨胀量不大,中压缸也基本上没有变化,而低压部分转子有明显伸长,所以低压胀差就较大。
自低速暖机后至中速暖机结束,中低压转子的膨胀速度有所增加,因为冲动时,再热汽温往往低于主汽,转速升高,中压缸进汽量增加,再热温度上升也较快,中压转子的膨胀值大于汽缸,故中压胀差增加。
汽机起停过程中差胀控制个人经验分享
汽机起停过程中差胀控制个人经验分享1、合理控制送轴封的时间，不宜过早；控制好轴封蒸汽的温度和压力；调整好各轴封分门的开度，不让转子先胀出来；（启机过程中长时间投轴封不抽真空有什么危害？）2、注意根据缸温选择投入夹层加热装置（我厂是300MW东方汽轮机，哈汽汽轮机好像没有夹层加热吧），控制好汽缸的膨胀；（东汽600MW超临界汽轮机介绍第九节汽轮机本体疏水系统）3、暖缸一定要充分，让转子和汽缸的温度尽量接近，让汽缸的各部温度尽量均匀；（汽轮机冲转后暖机结束的标志到底是什么？）4、注意监视低压缸温度，必要时调整喉部喷水；（为什么转速低于600r/min排汽缸喷水要自动关闭）5、防止冷气、汽冷水进入汽轮机；（如何来防止汽轮机进冷水、冷汽）6、制好主汽温，控制好升负荷速度。
另外再补充几点：1、参数匹配，冲转参数不要太高，否则造成进气流量太小，造成上下缸温差增大，转子膨胀过快于汽缸。
2、中速暖机要充分，等汽缸充分胀出，再升速并网。
（汽轮机冲转后暖机结束的标志到底是什么？）3、初负荷暖机时间不能打折扣，汽缸在此阶段膨胀快速增大，差胀应下降4、冲转后既投入低加，并网随机投高加，利于增加暖机效果（高、低压加热器详解）5、注意检查就地膨胀情况及滑销系统（什么是猫爪、横销、纵销、立销....汽缸的支承、膨胀和滑销系统）6、停机过程中控制好参数平稳下滑（某电厂整套停机作业指导书）7、机组打闸前，如果差胀正值大，应先降低，打闸会出现胀差突增2MM左右。
汽轮机胀差的定义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胀差，而这差值是指转子相对于汽缸而言，故称为相对膨胀差（即胀差）。
习惯上规定转子膨胀大于汽缸膨胀时的胀差值为正胀差，例如当进入汽轮机的蒸汽温度明显升高或汽轮机暖机时，转子和汽缸同时受热膨胀，转子由于质量相对汽缸要小，受热后膨胀要快，在轴向上膨胀量要大于汽缸的膨胀量，表现为正胀差。
汽轮机的胀差控制
汽轮机的胀差控制汽轮机在启停过程中，转子与汽缸的热交换条件不同。
因此，造成它们在轴向的膨胀也不一致，即出现相对膨胀。
汽轮机转子与汽缸的相对膨胀通常也称为胀差。
胀差的大小表明了汽轮机轴向消息间隙的变化情况。
习惯上规定转子膨胀大于汽缸膨胀时的胀差值为正胀差，汽缸膨胀大于转子膨胀时的胀差值为负胀差。
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。
转子的相对胀差过大，会使动、静轴向间隙消失而产生摩擦，造成转子弯曲，引起机组振动，甚至出现重大事故。
一、分析胀差时，需考虑的因素：轴封供汽温度和供汽时间的影响：在汽轮机冲转前向轴封供汽时，由于冷态启动时轴封供汽温度高于转子温度，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，并且一定要先向轴封供汽，后抽真空。
应尽量缩短冲转前轴封供汽时间。
真空的影响：在升速热机的过程中，真空变化会引起涨差值改变。
认真空降低时，为了保持机组转速不变,必须增加进汽量，摩擦鼓风损失增大，使高压转子受热膨胀，其涨差值随之增加。
认真空进步时，则反之。
使高压转子胀差减少。
但真空高低对中、低压缸通流部分的胀差影响与高压转子相反。
进汽参数影响：当进汽参数发生变化时，首先对转子受热状态发生影响，而对汽缸的影响要滞后一段时间，这样也会引起胀差变化，而且参数变化速度越快，影响越大。
因此，在汽轮机启停过程中，控制蒸汽温度和流量变化速度，就可以达到控制差胀的目的。
汽缸和法兰加热的影响：汽缸水平法兰在升速过程中温度比汽缸要低，阻碍汽缸膨胀，引起胀差增加。
转速影响：泊桑效应也就是汽轮机的轴在转速增加的时候,受到离心力的作用,而变粗,变短.转速减小的时候,而变细,变长滑销系统影响：在运行中，必须加强对汽缸尽对膨胀的监视，防止左右侧膨胀不均以及卡涩造成的消息部分摩擦事故。
汽缸保温顺疏水的影响：汽缸保温不好，会造成汽缸温度分布不均且偏低，从而影响汽缸的充分膨胀，使汽机膨胀差增大；疏水不畅可能造成下缸温度偏低，影响汽缸膨胀，并轻易引起汽缸变形，从而导致相对差胀的改变。
机组启动时胀差变化的分析与控制
机组启动时胀差变化的分析与控制本帖隐藏的内容汽轮机在启停过程中,转子与汽缸的热交换条件不同。
因此,造成他们在轴向的膨胀也不一致,即出现相对膨胀。
相对膨胀通常也称为胀差。
胀差的大小表明了汽轮机轴向动静间隙的变化情况。
监视胀差是机组启停过程中的一项重要任务。
为避免轴向间隙变化而使动静部分发生摩擦,不仅应对胀差进行严格的监视,而且胀差对汽轮机运行的影响应该有足够的认识。
受热后汽缸是从“死点”向机头方向膨胀的,所以,胀差的信号发生器一般安装在汽缸相对基础的“死点”位置。
相对于5#6#机来说,胀差发信器安装在盘车电机下侧三瓦附近的轴承箱座上。
机组的启动按启动前汽轮机金属温度水平分为：冷态启动（金属温度150—180度）温态启动（180度—350度）热态启动（350度—450度）极热态启动（450度以上）。
现仅就常见的冷态启动和热态启动时机组胀差的变化与控制进行简单分析：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：1,汽封供汽抽真空阶段。
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。
在我们投入均压箱对汽封供汽时,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,但加热时间也有影响。
所以,冷态启动时5#机均压箱的压力不宜过高,一般应保持在0.1MPA以下,而温度则应在200摄氏度左右。
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,可以采取降低均压箱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。
总体上来说,冷态开机,汽封来汽温度和压力应该低一些,真空应该提升的快一点,在确保安全的前提下尽早达到冲转的条件。
2,暖机升速阶段。
从冲转到定速,胀差基本上继续上升。
汽轮机胀差原理及控制
汽轮机胀差原理及控制摘要：汽轮机胀差是指由于燃烧迅速地产生温度和压力的变化而引起的机舱内缸壳和缸套之间的瞬时位移。
本文介绍的目的是讨论汽轮机胀差的原因和方法，探讨常见的汽轮机胀差控制技术，以更好地发挥其性能，并提出一些重要的改进建议。
关键词：汽轮机胀差，机舱，缸壳，缸套，控制正文：1 汽轮机胀差的原因及结果汽轮机胀差是由于有效燃烧的温度和压力的急剧改变，从而导致机舱内缸壳和缸套之间的瞬时位移，使缸套产生相对缸壳不同的扩张速率，引起有关部件之间的不匹配和接触损失。
由于汽轮机胀差引起的位移，使机舱内部有效动作难以完成，影响燃烧室的工艺流程，有助于减少汽轮机运行效率。
2 汽轮机胀差控制要有效地控制汽轮机胀差，必须结合机舱结构和材料特性进行科学设计。
通常采取的控制措施包括采用导热材料和能量传输管理技术，减少机缸热量分布不均匀；采用变厚缸套等技术来改善汽轮机结构；采用较大的机舱内缸体空气空隙来抑制胀差等技术。
在设计过程中，要根据具体情况分析结合各种物理因素，在满足结构强度要求的前提下，尽可能采用灵活有效的结构形式。
3 改进建议针对汽轮机胀差的控制，还可以在材料上进行改进，如改变材料抗拉强度、热膨胀系数等，以达到汽轮机胀差控制的要求。
此外，可以利用机械装置将胀差减至可接受的范围，或者使用热屏蔽物质降低温度，以降低机舱内的温度梯度，从而提高汽轮机的效率。
4 结论综上所述，汽轮机胀差的产生是由于温度和压力的变化而引起的。
要有效地抑制汽轮机胀差，需要结合机舱的结构和材料特性进行合理的设计，并采用尽可能多的有效控制方法。
另外，还可以通过修改材料、提高机舱内的温度梯度和采用热屏蔽物质等方法来减少胀差的产生。
目前，汽轮机胀差的控制技术尚未得到广泛应用，仍然需要依靠开发技术来改善汽轮机性能。
5 未来研究未来，可以在多个方面进行深入研究，以减少汽轮机胀差的发生。
例如，针对缸套抗拉强度和热膨胀系数等性能，可以采取新的材料和技术，并改进汽轮机的结构，使缸壳和缸套之间的位移得到更好的控制。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
如何控制汽轮机启停中胀差的变化
初明辉*
(华电能源牡丹江第二发电厂,黑龙江牡丹江157015)
摘要:汽轮机在稳定工况下运行时,胀差的数值也趋于稳定。
但在变工况时由于汽轮机温度场的变化转子与汽缸的膨胀量将出现新的差值,有时甚至可能是极限值,从而影响机组的安全运行。
因此,在机组启停及变工况运行时,控制好汽轮机胀差的变化尤为重要。
关键词:汽轮机;胀差;变化;控制
为了摸清胀差的变化规律,并采取有效的调整手段。
汽轮机启动分为冷态启动和热态启动两种状态,先谈谈冷态启动胀差的变化与控制。
一、冷态启动对胀差的控制分几个阶段
11汽封供汽:从汽封供汽至冲动前,胀差往正方向变化。
高压胀差约增014~015mm;中压胀差015~016mm;低压胀差018~110mm。
汽封供汽后汽封洼窝的汽封套和相应的主轴段首先被加热,汽封套受热后向两侧膨胀,对整个汽缸的膨胀并无影响。
主轴段受热后则使转子伸长,除了轴段汽封外,汽缸的通流部分也被加热,但因进入汽缸的汽量很少,汽封供汽不会使汽缸产生明显的膨胀。
汽封供汽对转子伸长值的影响是由供气温度决定的,但是供气时间越长,汽封段主轴被加热越充分,正胀差增加的就越多。
因此,缩短汽封供汽的时间,对减少胀差的正值有一定的作用。
另外,投入汽封供汽前应充分对轴封供汽管道进行暖管,防止由于疏水不畅,暖管时间短,造成轴封段转子先冷却后加热,影响机组启动。
21暖机升速:在冲转到定速期间,高压托差基本上是上升的,约增018~112mm。
这一阶段蒸汽流量较少,在高压缸中,蒸汽主要在调节级内作功,金属的加热主要在该阶段范围内,所以整个高压转子平均温度上升是有限的。
但中低压胀差在整个升速过程中则是另一种情况,在低还暖机时,中低压胀差均增加。
这时中压部分转子膨胀量不大,中压缸也基本上没有变化,而低压部分转子有明显伸长,所以低压胀差就较大。
自低速暖机后至中速暖机结束,中低压转子的膨胀速度有所增加,因为冲动时,再热汽温往往低于主汽,转速升高,中压缸进汽量增加,再热温度上升也较快,中压转子的膨胀值大于汽缸,故中压胀差增加。
低压转子保持原有的膨胀速度,而相应的低压缸变化较少,所以低压胀差增加较多。
当中速暖机后再升速时,中低压胀差都有减小趋势,低压胀差大幅度下降,减少约为110~112mm,这主要是泊桑效应对低压转子的缩短作用造成的。
31定速和并列带负荷:由于升速到定速的时间较短,汽温和流量的变化对胀差的影响,定速后才能反映出来。
定速后,高压胀差增加的幅度较大,持续的时间也较长,这时中低压胀差也逐渐增加,特别是并网后,在低负荷暖机阶段,蒸汽对转子和汽缸的加热比较剧烈。
并网后随着调速汽门的开大,调节级温度上升较快,高压转子的温度也上升较快。
由于转子被加热伸长,高压胀差明显增加,因此并网后要缓慢地将高速汽门逐渐全开,并注意调节级温度的变化。
在加负荷过程中,随着主汽温度的升高,高压胀差呈正值增加,反之则减小。
假如汽温升速过快,高压胀差就难于控制,这时采取临时降温的应急办法,但这样做对汽轮机不利。
设法提高高压外缸金属温度,使其提前膨胀出来,是控制高压胀差的有效手段:
第一,投入夹层汽联箱装置。
因为夹层汽箱的汽源取于主蒸汽管道,未经喷嘴和叶片,其温度高于作用在转子表面上的蒸汽温度。
在投入联箱加热前一定要充分疏水,并略微开启上下层分门,这样可避免投入时上下层供汽管道内存水进入夹层,引起上下缸温度差增大。
投入夹层装置时,一定要注意保持联箱压力。
因为如果压力低,则进入夹层的蒸汽量减少,起不到加热外缸的作用。
夹层供汽分门的开度取决于外缸温度。
随着内缸温度的逐渐升高,开度的逐渐增大,外缸温度不应超过内缸30~40e,并保持这一温度(外缸略高于内缸20~30e)。
这样可以使冲转时内缸进汽量增加,温升速度较快时不至于使内外壁温差超限。
第二,法兰螺栓加热的使用,对改善高压胀差也有重要作用。
因为法兰内外壁温差的减小,有助于汽缸的膨胀。
如果厚重的法兰膨胀不出来,必然限制汽缸的膨胀。
此外,汽缸加热对加速外缸的膨胀作用也是不可忽视的。
总之,使高压外缸及时膨胀可控制高压胀差,使其不致过大,从而改善了轴向动静间隙的变化。
705
中国电力教育2008年研究综述与技术论坛专刊*作者简介:初明辉,男,华电能源牡丹江二发电厂发电分厂,助理工程师。
根据以上论述,在带负荷阶段减少高压胀差的主要方法有:(1)并网后要缓慢开大高速汽门;(2)按滑启曲线的要求,控制温升速度,避免过大的波动;(3)调整法兰和汽缸加热的进汽量;(4)必要时可关小调速汽门或降低汽温,延长暖机时间。
调速汽门节流后进汽量减少,可降低调节级温度及以后各级温度,使转子的膨胀速度得到缓和;(5)由于排汽逆止门不严,便有蒸汽漏入高压缸,使高压缸在盘车状态下预先加热,对转子寿命有益。
在带负荷阶段,中低压胀差受再热汽温和排汽温度影响。
中压胀差有所增加但幅度不大,而中压胀差受排汽温度影响较敏感,排汽温度升高,中压胀差减小,反之增加。
低压胀差与扣压汽温度的关系也是如此。
由上述可知,调整中低压胀差的主要手段是改变排汽温度,即通过改变排汽缸喷水门的开度和改变真空值来实现。
特别是低压胀差正值较大时,降低真空值可获得较好效果。
二、热态启动胀差的变化和控制
热态启动胀差的变化,主要受主再热汽温的影响。
为了减少热应力和胀差的负值,要求汽温高于汽缸50~ 100e。
因此要求锅炉点火后升压时,要将旁路进汽门全开,以便将主再热温度提到所需的数值。
热态启动时,一般汽压较高,相同工况下,调速汽门开度较冷态为小,节流后汽温仍是降低。
所以初始时,汽缸和转子均要受到不同程度的冷却,其中又以转子冷却较快,因此,出现胀差的负值不可避免,但同属热态启动,汽缸温差水平却不一样。
对于不同的汽缸温度,胀差的变化规律也不同,当汽缸温度较高时,汽封供汽后,高中低压胀差均减少,当汽缸温度较低时,汽封供汽后胀差基本不变。
冲转到定速,各胀差仍为减小趋势。
汽缸温度高时,减小的幅度大些;汽缸温度低时,减小的幅度小些。
中速以后升速过程中,中低压胀差减小的情况与冷态相同。
热态启动时,定速后尽快并网,如空转时间拖长,胀差将继续减小。
并网后,胀差的变化情况取决于带负荷的速度。
当缸温较高时,带负荷速度更应快些,不然转子要进一步冷却收缩,使高中压胀差负值过大,甚至造成前几级动叶入口间隙消失;如果缸温较低,低负荷暖机以后,高压胀差增加较快,应提前投入法加。
总之,热态启动时,为防止胀差负值过大,要尽快升速、并网和接带负荷,并使之达到与缸温对应的负荷水平。
三、滑停胀差的变化与控制
在滑停过程中,高压胀差的变化规律与冷态启动时相反,只是在调速汽门全开的一段时间里,因为调节级温度接近主汽温度,所以高压胀差有一定的增加,而后随主汽温度的逐渐降低,高压转子的收缩快于汽缸,高压胀差是减小的。
解决的办法就是控制降温速度,法加要用高、低温混合蒸汽。
中低压胀差,随再热汽温的降低而减小,当排汽温度升高,中低压胀差减小的幅度更大。
所以,中压法加也使用高低温混合蒸汽,并可调整排汽缸喷水,降低排汽温度。
在滑停过程中,真空保持高点,对改善中压胀差负值过大有好处,打闸前再适当降低真空。
四、打闸停机胀差的变化与控制
打闸后,在转子惰走阶段,各胀差均有不同程度的突增,高压胀差014~016mm,中压胀差约018~110mm,低压胀差可增215~218mm,如打闸前低压胀差较大,会使低压胀差超限,可能造成通流部分磨损,对于正常停机,打闸前要注意胀差的大小,务必把突增值考虑进去,以防打闸后动静部分轴向间隙消失。
所谓胀差突增,就是短时间内转子相对伸长较多,产生这个现象的主要原因是转子旋转时离心力的影响。
发生了径向和轴向变形的结果,因为离心力和转速的平方成正比,转速升高时,叶片和叶轮产生巨大的离心力并作用在大轴上,使轴产生径向拉力,直径变粗,长度减小,反之轴长度增大,即表现为胀差的突增。
为了防止打闸后低压胀差超限,在运行操作中,打闸前要设法降低低压胀差。
为此,可关闭排汽缸喷水门或降低真空,使排汽温度维持允许的较高数值运行,由于排汽室受热膨胀,便可将低压胀差减小。
参考文献:
[1]汽机运行规程.
706
如何控制汽轮机启停中胀差的变化。