汽轮机低压缸胀差增大的问题解析
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。
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。
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。
汽轮机差胀过大的原因分析及改进措施
汽轮机差胀过大的原因分析及改进措施摘要: 从相对膨胀产生的理论出发, 针对焦作韩电发电有限公司1 号机的实际情况, 分启动和运行 2 个过程, 对汽轮机相对膨胀值大的原因进行了分析, 并介绍了所采取的相应控制措施或注意事项, 以及在实际生产中起到的作用作出了举例证明。
关键词: 相对膨胀; 滑销; 温升率1前言我公司1 号汽轮机型号是C C50-8.83/4。
22/1。
57, 系哈尔宾汽轮机厂生产的双缸、单轴、双抽汽凝汽式汽轮机, 进汽温度535℃, 额定进汽量为224t, 中压额定抽汽量为30吨, 最大抽汽量为60吨。
低压抽汽量为50吨，最大抽汽量为50吨。
该机组投运后, 相对膨胀值及机组转动产生的噪声明显偏大, 特别是在启动过程中, 相对膨胀值超过规定值, 影响开机升速和升负荷时间, 是制约顺利开机的主要因素。
投运初期, 开机时间在10h以上, 开机时间明显偏长。
2控制相对膨胀的重要性金属物件在受热后, 向各个方向膨胀, 高温高压汽轮机从冷态启动到带额定负荷运行, 金属温度的变化很大400～500℃。
因此, 汽缸及汽轮机各部件的轴向、垂直、水平各个方向的尺寸都会因受热明显增大。
汽轮机各部件膨胀量不同, 使得各部件的相对位置发生变化, 其变化量超过汽轮机动静部分的允许间隙后, 动静部件将会发生磨擦, 导致汽轮机损坏, 甚至报废等严重后果。
为了控制汽轮机的动静部分不摩擦, 汽缸的轴向膨胀和汽缸与转子的相对膨胀就成为开机过程中重要的控制指标。
汽轮机在启动暖机过程, 转子以推力轴承机头,1号瓦处为死点向后膨胀, 汽缸以后轴承座中点2 号瓦处为死点向前膨胀, 二者的膨胀差值即为相对膨胀习惯称为胀差。
当转子膨胀值大于汽缸膨胀值时, 相对膨胀为正值, 该值过大时可造成动叶片出口处与下级喷嘴摩擦。
当转子膨胀值小于汽缸膨胀值时, 相对膨胀为负值, 该值过大时可造成动叶片进口处与喷嘴摩擦。
因此, 汽轮机的相对膨胀值的控制相当重要。
汽轮机汽缸膨胀不畅因素及处理分析
汽轮机汽缸膨胀不畅因素及处理分析摘要：汽缸不能充分扩张的原因：滑动装置的卡滞。
轴承座与底座面板的接触面有较差的润滑油，腐蚀较大，推动机构的变形，中压汽缸的排汽管刚性不足。
根据这些成因，从结构设计，设备安装及操作上都有一定的要求。
关键词：汽轮机；汽缸膨胀；不畅引言汽轮机汽缸膨胀（或缩）不顺畅是个综合性的问题，关系到设计，制造，安装和运行等各方面的因素。
既要包含轴向膨胀又要包含横向膨胀。
汽缸膨胀对机组启停和增减负荷速度有直接影响。
一旦汽缸膨胀发生障碍，轻则导致机组振动，机件失效，重则导致机组损坏。
国内大部分机组汽缸扩张不充分如：125 MW、200MW、300MW和部分600 MW机组汽缸膨胀不充分是较为明显的，现就这一现象进行讨论和分析，供参考。
一．汽缸膨胀不畅的表现形式汽缸膨胀不畅由轴向膨胀不畅与横向膨胀不畅两部分组成，这在运行机组中普遍存在。
汽缸轴向膨胀不良，具体表现为起动时由于高压缸与中压缸之间胀差过大，极大地影响了启动速度和拖长了启动时间，危及机组正常工作。
大修时，运动叶片周围有较大的磨耗。
当汽缸侧向扩张不良（汽缸发生偏移或汽缸侧向弹跳）时，其特征是前后箱的轴向膨胀差异和汽缸左右方向的扩展差异增大，可以判定汽轮机轴承箱基座润滑油脂发生了变质，在揭开汽缸时，还可以在汽轮机的轴封上找到一个很大的侧面磨痕，或者在中分面上有一个挤压的迹象。
自然，不均匀的轴向扩张和不均匀的侧向扩张往往是并发的，只是取决于哪一方面更为突出。
从生产现场出现的种种汽缸膨胀不良现象看，可粗略地概括如下：（一）轴承座和台板之间的接触状态这一现象最为严重表现为滑动面间产生间隙，从而使轴承座连接刚度下降，激振力恒定时振幅变大，这也就产生了现场汽缸膨胀不畅，导致振动加剧这一最为普遍的失效形态。
（二）汽轮机各轴承座之间的相互位置发生了变动这一现象所造成的结果就是直接引起转子中心发生变化。
如果偏差过大会导致气流激振，电磁激振和动静碰磨等现象。
某厂汽轮机组启动过程中低缸胀差增大的原因分析及调整
某厂汽轮机组启动过程中低缸胀差增大的原因分析及调整摘要：汽轮机在启动过程中，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动静间隙的变化情况。
关键词：机组启动；胀差；动静间隙正文：汽轮机合理的启动方式就是在汽轮机各部件金属温度差、转子与汽缸的相对膨胀差在允许范围内、不发生异常振动、不引起动静摩擦和过大热应力的条件下，以尽可能短的时间完成汽轮机启动的方式。
这里面，避免动静摩擦和过大热应力是两个终极目标。
其中热应力可以通过平稳地调整机组进汽温度、流量和充分暖机来控制，然而，避免动静摩擦事故的发生却是一个比较复杂的控制过程。
众所周知，胀差超限是导致动静摩擦的主要原因之一，调整好动静两部分的膨胀差值，就能很大程度地减少动静间隙消失产生摩擦、造成转子弯曲、引起机组振动、甚至出现重大事故的可能性。
同时，鉴于某厂服役汽轮机组在启动过程中低压缸正胀差升至报警值的现象，故本文就胀差产生的原因、影响因素和调整手段做了说明和介绍。
一、胀差产生的原因汽轮机在启动过程中，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动静间隙的变化情况。
习惯上规定转子膨胀大于汽缸膨胀时的胀差值为正胀差，反之为负胀差。
胀差数值是很重要的运行监视参数。
若胀差超限将会导致机组动静摩擦、振动加剧，出现保护拒动等异常情况时甚至导致机组的恶劣事故。
二、机组启动过程中易影响胀差变化的几个主要因素1.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。
应尽量缩短冲车前轴封的供汽时间。
汽轮机差胀过大的原因分析及改进措施
汽轮机差胀过大的原因分析及改进措施摘要: 从相对膨胀产生的理论出发, 针对焦作韩电发电有限公司1 号机的实际情况, 分启动和运行 2 个过程, 对汽轮机相对膨胀值大的原因进行了分析, 并介绍了所采取的相应控制措施或注意事项, 以及在实际生产中起到的作用作出了举例证明。
关键词: 相对膨胀; 滑销; 温升率1前言我公司1 号汽轮机型号是C C50-8.83/4。
22/1。
57, 系哈尔宾汽轮机厂生产的双缸、单轴、双抽汽凝汽式汽轮机, 进汽温度535℃, 额定进汽量为224t, 中压额定抽汽量为30吨, 最大抽汽量为60吨。
低压抽汽量为50吨，最大抽汽量为50吨。
该机组投运后, 相对膨胀值及机组转动产生的噪声明显偏大, 特别是在启动过程中, 相对膨胀值超过规定值, 影响开机升速和升负荷时间, 是制约顺利开机的主要因素。
投运初期, 开机时间在10h以上, 开机时间明显偏长。
2控制相对膨胀的重要性金属物件在受热后, 向各个方向膨胀, 高温高压汽轮机从冷态启动到带额定负荷运行, 金属温度的变化很大400～500℃。
因此, 汽缸及汽轮机各部件的轴向、垂直、水平各个方向的尺寸都会因受热明显增大。
汽轮机各部件膨胀量不同, 使得各部件的相对位置发生变化, 其变化量超过汽轮机动静部分的允许间隙后, 动静部件将会发生磨擦, 导致汽轮机损坏, 甚至报废等严重后果。
为了控制汽轮机的动静部分不摩擦, 汽缸的轴向膨胀和汽缸与转子的相对膨胀就成为开机过程中重要的控制指标。
汽轮机在启动暖机过程, 转子以推力轴承机头,1号瓦处为死点向后膨胀, 汽缸以后轴承座中点2 号瓦处为死点向前膨胀, 二者的膨胀差值即为相对膨胀习惯称为胀差。
当转子膨胀值大于汽缸膨胀值时, 相对膨胀为正值, 该值过大时可造成动叶片出口处与下级喷嘴摩擦。
当转子膨胀值小于汽缸膨胀值时, 相对膨胀为负值, 该值过大时可造成动叶片进口处与喷嘴摩擦。
因此, 汽轮机的相对膨胀值的控制相当重要。
600MW超临界汽轮机低压缸胀差偏大问题的控制策略
规程，可以有效控制胀差。 通过模糊综合评价法对 600 MW 机组汽轮机低压缸改造效
果评价，表明汽轮机低压缸改造成功。低压缸技术改造为汽 轮机改造一部分，技术效果评价得到结果一般，但汽轮机低 压缸改造后，可降低低压部分抽气温度，减少低压抽气管道 带来不利影响。通过低压缸改造消除气封变形导致气封磨损 引起轴颈磨损。减少汽轮机末级叶片改造湿度。通过汽轮机 低压缸改造，降低发电机组生产成本，提高 整体效益。热耗 率降低现有因素的 30%，每台机组发电机组年上网电量 30 亿 kW•h 计算，每年减少标准煤 15300t，年经济效益为 994.5 万元。 汽轮机低压缸改造积极响应国家提倡节能减排政策，通过降 低供电水耗等方面减少污染物排放。树立良好企业社会形象， 取得一定的行业影响力。 5 结语
现场检查汽轮机缸体保温良好，通过对同型号汽轮机电 厂调研，发现气温低下存在低压缸胀差偏差现象。分析参数 变化对低压缸胀差的影响，包括轴封温度，再热蒸气温度， 机组真空温度等。由于轴封投入后，低压缸受热处面积较小， 转子四处受轴封加热，使转子受轴封加热后膨胀值比缸体大 [6]。 轴封蒸气压力高，对低压缸胀差影响大，降低轴封蒸气参数 有利于控制低压缸胀差。低压缸进气参数影响胀差，由于低 压转子受热面积比大于低压缸，低压缸胀差随着气源参数增 大。转子受中压缸热源影响，分缸后 B 侧低压缸膨胀绝对值 增长快。
92丨电力系统装备 2021.2
电力系统装备
Electric Power System Equipment
运行与维护
Operation And Maintenance
2021年第2期
2021 No.2
用 DEH 自动方式，负荷变化率在机组设计范围。低压轴封蒸 气压力，主再热蒸气温度等参数控制在制造厂设计值范围。比 较 TSI 低压缸胀差有关数据，CRT 显示值随负荷变动趋势正确， 未发现测量装置引出部分存在物理损伤，可判定测量环节正 常。