汽轮机胀差详解
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。
汽轮机汽缸、胀差、汽缸的死点、怎么控制胀差
汽轮机在启停和运行工况下——胀差讲义周国强关键词：汽轮机汽缸、胀差、汽缸的死点、怎么控制胀差、可谓汽轮机的泊桑效应。
汽轮机在启停和工况变化时，转子和汽缸分别以各自的死点为基准膨胀或收缩。
由于汽缸质量大，而接触蒸汽的面积小。
转子的质量小而接触蒸汽的面积大，因而各自的受热面不一样，使得汽缸和转子之间热膨胀的数值各不一样，其二者之间的差值称为相对膨胀，即转子和汽缸的胀差。
一般来说，冷态开机过程中是胀差是正值，稳定状态下胀差接近于零，降负荷和停机惰走时胀差向负向发展，单缸机组尤其明显。
但是对于多缸机组，即中间再热机组，其胀差较单缸机组更为复杂。
汽轮机转子与汽缸的相对膨胀，称为胀差。
1 习惯上规定1.1 转子膨胀大于汽缸膨胀时的胀差值为正胀差；1.2 汽缸膨胀大于转子膨胀时的胀差值为负胀差；1.3 根据汽缸分类又可分为：高差、中差、低I差、低II差。
1.4 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。
1.5 汽缸是向后膨胀而转子是向前膨胀的。
释：单缸汽轮机的汽缸膨胀，它的死点是在低压缸排气口的中心线，即从低压缸向机头方向膨胀。
转子的膨胀是以机头推力瓦为死点，向发电机方向膨胀。
也就是说，汽缸的膨胀方向和转子的膨胀方向是反向的。
2 使胀差向正值增大的主要原因有2.1 启动时暖机时间太短，升速太快或升负荷太快；2.2 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；2.3 滑销系统或轴承台板的滑动性能差，易卡涩；2.4 轴封汽温度过高或轴封供汽量过大，引起轴颈过份伸长；2.5 机组启动时，进汽压力、温度、流量等参数过高；2.6 推力轴承磨损，轴向位移增大；2.7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；2.8 双层缸的夹层中流入冷汽（或冷水）；2.9 胀差指示器零点不准或触点磨损，引起数字偏差；2.10 多转子机组，相邻转子胀差变化带来的互相影响；2.11 真空变化的影响；2.12 转速变化的影响；2.13 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；2.14 轴承油温太高；2.15 机组停机惰走过程中由于“泊桑效应”的影响。
汽轮机胀差大的原因
汽轮机胀差大的原因汽轮机是一种利用燃烧热能转化为机械能的设备，在工业生产和发电领域广泛应用。
而汽轮机的胀差是指在运行过程中，由于不同部件受热膨胀程度不同而引起的尺寸变化差异。
胀差的存在会对汽轮机的正常运行和性能产生一定的影响，下面将从几个方面探讨造成汽轮机胀差大的原因。
温度变化是导致汽轮机胀差的主要原因之一。
在汽轮机运行过程中，各个部件会受到高温蒸汽的冲击和热辐射，从而导致局部温度升高。
由于不同部件的材料性质和结构特点不同，其热膨胀系数也会有所差异。
因此，在温度变化过程中，不同部件的尺寸会发生不同程度的变化，从而产生胀差现象。
材料的热膨胀性能是影响汽轮机胀差的关键因素。
不同材料具有不同的热膨胀特性，有些材料的热膨胀系数较大，而有些材料的热膨胀系数较小。
在汽轮机中，各个部件多采用不同的材料，如铁、钢、铜、铝等。
由于材料的热膨胀系数不同，当汽轮机在运行过程中受到热膨胀影响时，不同材料的部件会产生不同程度的胀差。
汽轮机的结构设计也会影响到胀差的大小。
在汽轮机的设计中，需要考虑到部件的热膨胀特性以及运行时受到的温度变化，合理安排各个部件的间距和连接方式，以减小胀差的影响。
如果结构设计不合理，部件之间的连接方式不牢固，容易受到温度变化的影响，从而导致胀差增大。
汽轮机运行过程中的热应力也是导致胀差的重要因素。
由于汽轮机在运行过程中会受到高温蒸汽的冲击，各个部件会承受不同程度的热应力。
当热应力超过材料的承受范围时，就会导致部件的变形和破坏，进而增大胀差。
总结起来，汽轮机胀差大的原因主要包括温度变化、材料的热膨胀性能、结构设计和热应力等因素。
为了减小汽轮机胀差的影响，可以采取以下措施：合理选择材料，尽量使用热膨胀系数较小的材料；优化结构设计，合理安排部件间的间距和连接方式；加强温度控制，减小温度变化范围；加强材料性能测试和质量控制，确保部件的承受能力符合要求。
通过这些措施的实施，可以有效减小汽轮机胀差，提高其运行效率和可靠性。
汽轮机的 胀差
实例：200MW机组负胀差 大的原因和处理
• 现象：5#机组大修后，发现高压缸负胀差增大，-1.5mm，接近 保护动作值，只能维持120MW。并先后掉闸11次，同时发现高 压缸前后漏汽严重，高压缸绝对膨胀为25~26mm。高旁门杆漏 汽严重，而该漏汽进入轴封排汽系统。 • 机组高压缸与轴承箱间工字键温度比其他机组高（235℃,其他机 组为85℃），对工字键吹风降温，高压缸负胀差降为-0.7。 • 轴封加热器排汽口余汽排汽量大于其他机组，入口应为负压，而 现在为0.5MPa。 • 机组串轴值大修前为0.1mm,而现在为0.3mm，说明转子向发动 机侧推移了0.2mm。 • 分析：造成高压缸负胀差大的原因是高压缸前后轴封漏汽严重， 导致汽缸膨胀量增加，工字键温度高，高压缸比正常膨胀值多向 前移动了一定数值，而串轴又将转子向后移动了0.2mm，造成 高压缸出现负胀差。 • 漏汽来源于高旁门杆漏汽，门杆漏汽造成轴封排汽不畅，轴封漏 汽严重，加热了汽缸和工字键。
• 胀差负值大的原因有：负荷下降速度过快或甩 负荷；置加热过度；轴承油温 过低；双层缸夹层中流入高温蒸汽（如进汽管 漏汽）等。
实例：200MW机组正胀差 大的原因和处理
汽缸过大正胀差的排除 • （一）汽缸膨胀不畅原因 • 原因：大功率汽轮机由于高中压转子达几十吨， 而使第二轴承座（中轴承座）摩擦力很大。 • 采用充油台板，充油不及时，油质不合格、台 板毛刺等原因，造成启动过程汽缸膨胀受阻， 出现正胀差。 • 现象：高中压缸膨胀值达不到设计值，轴承座 启动膨胀曲线出现跳跃，甚至有咚咚的响声。
（2）汽缸侧工字键要比轴 承座侧高1.5~0.3mm，这 个值叫预应力。因为高压 缸是上缸猫爪支撑在轴承 座上，下缸吊在上缸上， 当下缸向下位移时，工字 键保持水平。安装时对此 公差未与重视。 当下缸向下位移时，工字 键低头刚度减弱，降低了 推动力的传递，中轴承箱 膨胀受阻。
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。
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。
什么是胀差？胀差变化与哪些因素有关？
（一）汽轮机转子与汽缸的相对膨胀，称为胀差。
习惯上规定转子膨胀大于汽缸膨胀时的胀差值为正胀差，汽缸膨胀大于转子膨胀时的胀差值为负胀差。
根据汽缸分类又可分为高差、中差、低I差、低II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。
（二）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。
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）真空变化的影响。
12）转速变化的影响。
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。
（三）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）汽缸夹、法兰加热装置加热过度。
5）轴封汽温度太低。
6）轴向位移变化。
7）轴承油温太低。
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，尤其低差变化明显。
9）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。
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。
汽轮机轴向位移和胀差，你知道多少？
汽轮机轴向位移和胀差，你知道多少？1、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。
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。
根据汽缸分类又可分为高差、中差、低I差、低II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，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。
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轴向位移变化。 轴承油温太低。 启动时转速突升，由于转子在离心力的 作用下轴向尺寸缩小，尤其低差变化明 显。 汽缸夹层中流入高温蒸汽。
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负胀差过大应采取措施
机组启动与停机时及时投入加热蒸汽装 置，控制各部金属温差在规定范围内； 当负荷下降或甩负荷时，控制主蒸汽与 再热蒸汽温度的下降率。
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正胀差过大时应采取措施
检查主蒸汽温度是否过高，适当降低主 蒸汽温度； 使机组在稳定转速和稳定负荷下暖机； 适当提高凝汽器真空，减小蒸汽流量； 增加汽缸加热进汽量，使汽缸迅速胀出。
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负胀差过大的原因分析
负荷迅速下降或机组甩负荷。 主汽温剧降或启动时的进汽温度低于金 属温度。 水冲击。 汽缸夹层、法兰加热装置的加热过度。 轴封汽温度太低。
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轴承油温太高。 机组停机惰走过程中由于“泊桑效应” 的影响。 泊桑效应：转子高速旋转时，受离心力 的作用，转子发生径向和轴向变形变粗 变短，这种现象称为回旋效应也叫泊桑 效应。
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启动时暖机时间短，升速太快或升负荷 太快。 汽缸夹层、法兰加热装置的加热汽温太 低或流量低，加热作用弱。 滑销系统或轴承台板的滑动性差、卡涩。 轴封温度过高或轴封供气量大，引起轴 颈过分伸长。
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汽轮机胀差
发电部三值
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名词解释
胀差：汽轮机转子与汽缸的相对膨胀， 称为胀差。 正胀差：转子膨胀大于汽缸膨胀 负胀差：转子膨胀小于汽缸膨胀
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胀差产生原因
汽轮发电机组从启动过程到正常运行状 态，汽缸要膨胀，转子也要膨胀，对于 双层缸结构的汽轮机，内外缸之间也会 产生相对膨胀，由于汽缸和转子在使用 材料不同，几何尺寸不一样，汽缸和转 子，内外缸之间膨胀量不完全相同，必 然产生膨胀差