试论汽轮机胀差过大的危害及预防

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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

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。

试论汽轮机胀差过大的危害及预防正式样本

试论汽轮机胀差过大的危害及预防正式样本

文件编号:TP-AR-L1938In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.(示范文本)编制:_______________审核:_______________单位:_______________试论汽轮机胀差过大的危害及预防正式样本试论汽轮机胀差过大的危害及预防正式样本使用注意:该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的具有指导性,规划性的可执行计划,从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。

材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。

汽轮机给人们的生活和生产提供了很大的便利,但是一旦汽轮机出现问题,就会严重影响人们的生活。

本文系统地分析了汽轮机组停止工作的原因,对运行的转子和汽缸膨胀所产生的胀差进行分析,探讨胀差过大产生的影响,并且提出了一些预防措施,提出在实际操作中应注意的一些事项,对汽轮机的生产运行具有较大的意义。

在汽轮机正常运行过程中,转子与汽缸保持大致相同的轴向膨胀速度是很重要的。

膨胀值反映的是转子和汽缸膨胀或在轴向位置相对变化的值,是一个非常重要的参数,胀差太大或太小都会使机组轴向间隙消失,导致动态和静态摩擦,这样对设备的损坏是十分严重的,工作人员进行操作时应严格监视胀差的变化。

为了能够更好的指导生产操作,需要对胀差过大产生的原因进行有效分析,探讨其变化规律,形成一套科学有效的预防控制措施,这对操作人员是大有帮助的。

1.汽轮机胀差过大的影响因素1.1.负载变化率太大当负荷发生变化时,各级涡轮机的蒸汽流量也会死随之发生变化,特别是在低负荷的范围内,蒸汽温度变化越大,负荷的增长速度就会越大,蒸汽温度上升得就更快。

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

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。

汽轮机温差过大影响及预防措施

汽轮机温差过大影响及预防措施

汽轮机温差过大影响及预防措施摘要:随着我国的用电水平的提高,保持电厂的稳定运行,显得尤为关键,其中汽轮机作为常见的发电设备,也在其中起到关键作用。

本研究以电厂为例,探讨了汽轮机上下缸温差大的原因及对汽轮机运行的影响。

研究发现,汽轮机上下缸温差大是导致汽轮机失效的一个重要原因。

通过对进汽流场的改变,成功将汽轮机中低压上下缸温差稳定在30℃以内,从而有效地治理了这个问题。

这一结果为优化汽轮机的设计和制造提供了新的思路,有助于提高汽轮机的运行安全性和稳定性。

关键词:汽轮机、温差、稳定引言汽轮机是一种常见的发电设备,其稳定运行对于电力系统的正常运行至关重要。

汽轮机的上下缸温差过大会导致汽机的上下缸出现不同的热胀冷缩情况,会引起汽缸的变形,破坏汽缸的密封性导致漏气。

尤其是在高压汽缸的调节处,因其动静间隙较小,汽缸在出现变形情况后还会导致动静摩擦的现象出现,使大轴变得弯曲,加剧汽机的振动,如果情况严重时会损坏汽机,导致电网无法正常工作,需要引起重视。

以某厂D880型汽轮机为例,调试以来中低压上下缸温差最大超过50℃,已不满足25项反措要求,经过一系列预防处置措施和采取改造措施,最终控制在30℃以内。

一、机组介绍某电厂为两套465MW单轴燃气--蒸汽联合循环供热机组,全厂联合循环机组在性能保证工况下的发电出力为920MW,净供热能力为1073GJ/H。

单轴机组配置为:一台燃气轮机、一台发电机、一台余热锅炉和一台蒸汽轮机,蒸汽轮机与发电机之间通过自同步SSS离合器连接,发电机与燃气轮机为刚性连接,轴系布置示意图见图1,蒸汽轮机选用上海汽轮机厂生产的D880型汽轮机,高压转子尺寸φ825X4456.5(mm),重量(包括叶片)约8.6t,中低压转子尺寸Φ1900X7110(mm),重量(包括叶片)约57t。

图1单轴机组轴系示意图二、汽轮机存在的问题及危害汽轮机并网后,汽轮机中低压上下缸温差逐渐增大[1],不同负荷下存在差异,满负荷情况下温差在47℃左右,低负荷280MW时温差达到54℃,见图2,如果负荷变化频繁时温差甚至接近60℃。

国产330MW 机组汽轮机胀差产生原因及控制措施

国产330MW 机组汽轮机胀差产生原因及控制措施

一般情况下,厂家会将两个线圈绑扎端部垫块设置为单个绑扎,该种结构会导致线圈无法成为整体,在电机运行的过程中往往会出现振动与位移,磨损绝缘位置,情况严重时会导致护圈与端部线圈位置完全被磨去,为了避免该种问题的发生,对于绕组端部超过铁心外长度的部分增加垫块,绑扎牢固。

具体的检修方法如下:2.3.1端部绑扎不良的处理方式对于该种问题,需要先削掉磨损位置的绝缘,使用桐马环氧粉云母带进行包扎,在护圈与端部线圈位置设置厚涤纶毡,再使用玻璃丝带进行绑扎,浸漆、吹干即可。

2.3.2定子槽楔松脱处理方式在处理该种问题时,需要先将松脱定子槽楔打出,将酚醛布板作为倒梯形形状,将其打入槽内,刷上绝缘漆即可。

2.4转子铜条开焊断裂处理方式一般情况下,转子铜条开裂问题都发生在伸长位置与短路环焊接位置靠近处,在发生问题后,端口位置也没有明显变化,不会观察到缩颈问题,端面吻合依然严密,如果未进行细致的检查,该种问题是很难发现的。

但是仔细的观察就能够发现在断裂面磨光位置、脆性断裂位置以及铜条上半部分沿线有细小断裂点。

在处理该种问题时,需要先将转子抽出,再轻敲铜条,找出断裂位置,使用抛光机处理铜条断裂位置,保护好铁心,使用铜焊进行焊接,将焊接位置锉平,涂上绝缘漆,吹干,将耐火材料撤出,确认无误后吹扫转子,重新装配即可。

3结语总而言之,在高压电机发生故障时,只有轴承故障可以在现场处理,其他故障都需要在修理厂处理,这不仅会花费大量的费用,也会降低生产效率。

基于这一背景,检修人员需要对当前的工艺技术进行总结与改进,将电机故障控制在萌芽状态。

参考文献:[1]索霞,陈广林,高洪兴.高压电机故障原因分析和防范措施[J].内蒙古科技与经济,2011(01).[2]宋阳,周忠顺,范然.高压鼠笼型(同步)电动机软起动研究[J].现代商贸工业,2011(17).[3]王宝恒,吴存良.永磁同步电机变频驱动系统在胶带输送机上的应用[J].自动化与仪器仪表,2012(05).[4]唐开伟,孙杰,李应利.一起弹簧机构手动/电动转换开关故障引起的断路器拒动事故分析[J].宁夏电力,2009(01).实用科技摘要:本文结合北京重型电机厂生产的330MW一次中间再热、三缸两排汽式汽轮机,叙述汽轮机胀差产生的原因,并结合现场实际运行情况分析各种工况下胀差的变化趋势,提出机组变工况时胀差的控制措施,及在运行中总结出的注意事项,保证机组安全可靠运行。

汽轮机轴向位移与胀差增大原因及处理

汽轮机轴向位移与胀差增大原因及处理

汽轮机轴向位移与胀差汽轮机轴向位移与胀差 (1)一、汽轮机轴向位移增大的原因 (1)二、汽轮机轴向位移增大的处理 (1)三、汽机轴向位移测量失灵的运行对策 (1)汽轮机的热膨胀和胀差 (2)相關提問: (2)1、轴向位移和胀差的概念 (3)2、轴向位移和胀差产生的原因(影响机组胀差的因素) (3)使胀差向正值增大的主要因素简述如下: (3)使胀差向负值增大的主要原因: (4)正胀差 - 影响因素主要有: (4)3、轴向位移和胀差的危害 (6)4、机组启动时胀差变化的分析与控制 (6)1、汽封供汽抽真空阶段。

(7)2、暖机升速阶段。

(7)3、定速和并列带负荷阶段。

(7)5、汽轮机推力瓦温度的防控热转贴 (9)1 润滑油系统异常 (9)2 轴向位移增大 (9)3 汽轮机单缸进汽 (10)4 推力轴承损坏 (10)5 任意调速汽门门头脱落 (10)6 旁路系统误动作 (10)7 结束语 (10)汽轮机轴向位移与胀差轴向位移增大原因及处理一、汽轮机轴向位移增大的原因1)负荷或蒸汽流量突变;2)叶片严重结垢;3)叶片断裂;4)主、再热蒸汽温度和压力急剧下降;5)轴封磨损严重,漏汽量增加;6)发电机转子串动;7)系统周波变化幅度大;8)凝汽器真空下降;9)汽轮机发生水冲击;10)推力轴承磨损或断油。

二、汽轮机轴向位移增大的处理1)当轴向位移增大时,应严密监视推力轴承的进、出口油温、推力瓦金属温度、胀差及机组振动情况;2)当轴向位移增大至报警值时,应报告值长、运行经理,要求降低机组负荷;3)若主、再热蒸汽参数异常,应恢复正常;4)若系统周波变化大、发电机转子串动,应与PLN调度联系,以便尽快恢复正常;5)当轴向位移达-1.0mm或+1.2mm时保护动作机组自动停机。

否则手动打闸紧急停机;6)轴向位移增大虽未达跳机值,但机组有明显的摩擦声及振动增加或轴承回油温度明显升高应紧急停机;7)若轴向位移增大而停机后,必须立即检查推力轴承金属温度及轴承进、回油温度,并手动盘车检查无卡涩,方可投入连续盘车,否则进行定期盘车。

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。

汽轮机胀差形成的原因、危害及控制措施

汽轮机胀差形成的原因、危害及控制措施
浅议汽轮机胀差形成的原因、危害及控制措施
【摘要】对汽轮机在启动很正常运行中常见的胀差产生原因、控制要点及危害,进行了分析,同时给出了解决方法,对保证汽轮机的安全运行具有一定的作用。

【关键词】汽轮机;胀差;温度;汽缸;转子;摩擦
一、前言
在汽轮机运行过程中,使转子与汽缸保持大致相同的轴向热胀速率是极其重要的。

在机组启、停机及运行过程中,由于汽轮机转子与汽缸的质量、热膨胀系数和热耗散系数不同,转子的温度比轴承的温度上升得快,如果两者间的热增长差超过汽轮机所允许的间隙公差,就会发生动静部分磨擦,造成机组的损坏。

为此在实际运行中,为了保证机组的正常运行,必须严格控制好胀差。

二、胀差种类及产生的原因、危害
胀差的产生主要是由于汽轮机汽缸和转子在受热或受冷时他们的传热系数不一样使得在受热或受冷时汽缸受热或受冷膨胀相对于转子不同造成的。

胀差分为正胀差和负胀差,当转子膨胀大于汽缸膨胀的为正胀差,反之为负胀差。

在实际运行中不论产生正胀差还是负胀差都对机组产生影响,为此必须严格控制。

所以胀差是汽轮机的一项重要参数,而胀差在机组正常运行中一般不会出现大的偏差,只有在启机、停机和负荷突然大幅变动的过程中由于对参数的人为控制不当而产生和形成,一旦发生胀差超限会造成汽轮机级间动静摩擦使振动增大损坏设备,严重时可能打断叶片使设备严重。

汽轮机产生胀差的原因及控制

汽轮机产生胀差的原因及控制一、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。

汽缸膨胀大于转子膨胀时的胀差值为负胀差。

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。

二、差胀保护的意义:汽轮机启动、停机和异常工况下,常因转子加热(或冷却)比汽缸快,产生膨胀差值(简称差胀)。

无论是正差胀还是负差胀,达到某一数值,汽轮机轴向动静部分就要相碰发生摩擦。

为了避免因差胀过大引起动静摩擦,大机组一般都设有差胀保护,当正差胀或负差胀达到某一数值时,立即停机,防止汽轮机损坏。

三、胀差大的危害:当胀差超过规定值时,就会使汽轮机动静间的轴向间隙消失,发生动静摩擦,引起汽轮机组振动增大,甚至掉叶片、大轴弯曲等严重事故。

四、汽轮机在启动、停机及运行过程中,胀差的大小与下列因素有关:1.启动机组时,汽缸与法兰加热装置投用不当,加热汽量过大或过小。

2.暖机过程中,升速率太快或暖机时间过短。

3.正常停机或滑参数停机时,汽温下降太快。

4.增负荷速度太快。

5.甩负荷后,空负荷或低负荷运行时间过长。

6.汽轮机发生水冲击。

7.正常运行过程中,蒸汽参数变化速度过快。

8.轴位移变化。

使胀差向正值增大的主要原因如下:1)启动时暖机时间太短,升速太快或升负荷太快,主、再热蒸汽温度上升太快。

汽轮机冷态启动胀差超标原因分析与应对策略

汽轮机冷态启动胀差超标原因分析与应对策略摘要:汽轮机胀差是汽轮机启停及运行时的重要监视参数,它反映了汽轮机转子和汽缸热膨胀量的相对关系。

在机组冷态启动过程中常出现汽缸与转子胀差超限问题,针对该问题进行深入研究,准确分析出汽轮机胀差超标的原因并且提出应对措施,以达到缩短机组启动时间,保障汽轮机在启动过程中的安全。

关键词汽轮机;胀差超标;原因分析;应对策略汽轮机是火力发电厂的一种重要组成设备,它的正常使用直接关系到发电机组的工作效率和发电功率,很大程度上影响着发电厂的经济效益。

在使用过程中汽轮机有着比较明显的优势,但随之出现的汽轮机胀差超标问题也对发电厂生产有很大的影响,严重影响了发电厂内系统的运行安全,威胁着工作人员的生命。

本文主要对汽轮机胀差超标原因进行分析,并有针对性的做出合理的解决办法,减少此类问题的发生,降低汽轮机出现胀差超标的现象,为发电厂带来高效益。

一、汽轮机胀差的定义及控制胀差的重要性汽轮机在启动时,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,汽缸与转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,就会使动静间的轴向间隙消失,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控制汽轮机胀差,从而确保汽轮机的安全运行。

二、汽轮机胀差超标的原因分析2.1启动阶段胀差值超标的原因分析汽轮机各阶段的胀差都会影响整体胀差,汽轮机在启动和停止过程中,汽轮机的汽缸、转子等材料、结构和受热条件的不同,都会在很大程度上影响蒸汽参数的变化,导致温度不断升高,当达到蒸汽阶段相对压力的饱和温度时,蒸汽就不会出现放热的现象,导致温差较大,从而出现胀差超标的现象。

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试论汽轮机胀差过大的危害及预防
摘要:汽轮机给人们的生活和生产提供了很大的便利,但是一旦汽轮机出现问题,就会严重影响人们的生活。

本文系统地分析了汽轮机组停止工作的原因,对运行的转子和汽缸膨胀所产生的胀差进行分析,探讨胀差过大产生的影响,并且提出了一些预防措施,提出在实际操作中应注意的一些事项,对汽轮机的生产运行具有较大的意义。

关键词:汽轮机;胀差;预防
前言
在汽轮机正常运行过程中,转子与汽缸保持大致相同的轴向膨胀速度是很重要的。

膨胀值反映的是转子和汽缸膨胀或在轴向位置相对变化的值,是一个非常重要的参数,胀差太大或太小都会使机组轴向间隙消失,导致动态和静态摩擦,这样对设备的损坏是十分严重的,工作人员进行操作时应严格监视胀差的变化。

为了能够更好的指导生产操作,需要对胀差过大产生的原因进行有效分析,探讨其变化规律,形成一套科学有效的预防控制措施,这对操作人员是大有帮助的。

1.汽轮机胀差过大的影响因素
1.1.负载变化率太大
当负荷发生变化时,各级涡轮机的蒸汽流量也会死随之发生变化,特别是在低负荷的范围内,蒸汽温度变化越大,负荷的增长速度就会越大,蒸汽温度上升得就更快。

当与金属表面之间的温度差较大时,汽缸的温度上升就会推动转子加快速度。

负荷增加的速度加快,胀差就会增大;相反情况就会出现负胀差,如果是单位的负荷运行稳定的时候,胀差将随时间的变化而变化,最后稳定在一个定值。

1.2.蒸汽温度上升速度的影响
机组正常启动时,蒸汽温度的变化是正常的。

它将影响所有等级的蒸汽温度,主蒸汽温度上升越快的话,汽缸和转子之间的胀差就会越大,而且有时候会出现负胀差,这样会严重影响汽轮机的运行。

1.3.轴封供汽温度的影响
密封体嵌入在汽轮机汽缸的两端,在汽缸的轴向长度几乎没有影响,但是当转子轴封段的发展影响了转子的膨胀时,就会造成膨胀差。

由于轴密封部分的转子长度比较短,所以对膨胀产生比较小的影响,但密封胀差比较大的地方就会产生胀差过大的影响。

如果蒸汽温度太高就会密封,轴向间隙就会消失,随之出现静态和动态摩擦。

如果蒸汽温度低于密封的金属温度,形势就会发生逆转,局部
膨胀密封性就会比较差。

为了避免密封出现正胀差和负胀差,蒸汽温度应略高于密封的金属温度,热启动时就应该抽掉里面的空气,以免造成轴封泄漏和局部负膨胀差异较大,影响汽轮机正常工作。

2.胀差过大对汽轮机运行的影响
汽轮机胀差的大小,直接表明汽轮机的轴向间隙内部静态部分的一些基本变化。

当汽轮机的胀差为零,转子和汽缸的膨胀值就会相等,最终的轴向间隙就会保持正常;如果胀差是一个正值的话,表明转子的汽缸膨胀差值大,转子推力轴承的一个固定点,相对于汽缸向后伸,出口轴向间隙就会随之增加,轴向间隙就会降低膨胀差。

如果胀差是一个负值的话,那么表明转子缸快速收缩比,喷嘴出口轴向间隙就会降低,轴向间隙就会增大。

显然,任何轴向间隙消失,都会使汽轮机出现动摩擦或者静摩擦,这样容易损坏设备,造成一些生产事故。

为了减少损失,提高汽轮机的相对内效率,应该提高喷嘴出口,通常这种动态轴向间隙比叶片出口喷嘴的人口轴向间隙要小,所以胀差是负值的情况下风险比较大,所以一般规定,汽轮机胀差的值不应该过大,避免产生一些不必要的损失。

3.控制胀差过大的有效措施
3.1.控制蒸汽温度的升降
严格控制升降的负荷速度,确保汽缸和转子的温度在工作允许的范围内。

这是开始或者停止时控制胀差过大的一种有效方法。

产生胀差的根本原因是汽缸和蒸汽的温度差造成温度上升速度过快,转子的温度差比较大,就会引起膨胀差值过大。

因此,在启动和停机的过程中,应该严格按照制造商的要求,严格控制蒸汽温度的速度,达到有效控制胀差的目的,提高汽轮机的生产效率。

3.2.加热缸及螺栓装置的合理使用
在启动过程中,当高、中压缸胀差达到一定值时再投入到加热装置中,注意调整加热蒸汽的温度、蒸汽的量,需要满足供暖的要求。

为了有效地加热法兰,还要有效避免法兰过度加热,应控制加热蒸汽温度高于外壁温度,如果负胀差太大的话,也可用于低温蒸汽源输入法兰的冷却加热装置,把蒸汽温度严格控制在低于80℃的金属温度。

在启动和停止汽轮机汽缸的法兰螺栓加热装置的使用过程中,可以有效提高或降低汽缸法兰螺栓的温度,有效降低内外温差,加快汽缸的膨胀或收缩,控制胀差产生的不利影响。

如果液压缸法兰螺栓加热装置的使用不当,就会造成蒸汽供应短缺,加热时间就会比较短,可能会造成一定程度的汽轮机轴向间隙中降到不允许的程度。

所以操作人员需要合理使用加热缸和螺栓装置。

3.3.密封蒸汽来有效控制胀差
由于密封蒸汽与汽轮机轴有直接的接触,所以其温度能够影响伸缩轴,从而影响汽轮机的胀差。

在稳定的状态,如果胀差发生变化,一般是由蒸汽温度的变
化引起的,需要操作人员及时调整。

密封蒸汽温度差的影响,主要取决于蒸汽和蒸汽温度,蒸汽供应时间越长越影响胀差。

冷却启动可以有效防止胀差过大,应选用低温度的蒸汽源来供汽,并尽可能地在转向上缩短密封蒸汽的接触时间。

必须注意的是轴封蒸汽进料过早的话,会使转子轴封段的加热时间过长,使膨胀差增大;如果轴封蒸汽进料太晚就会导致凝汽器真空度达不到运行条件,所以在启动的时候应选择适当的时间,防止出现胀差过大,一般用高压密封蒸汽来供应蒸汽,但要严格控制蒸汽的温度。

3.4.加强工作人员的培训工作
提高工作人员的素质和工作能力是十分有必要的。

如果有一个优秀的运营团队,拥有控制高温高压汽轮机胀差的能力,每个起始和停止条件都能够严格有效地进行控制,那么这个单位将不会出现胀差失控的现象。

因此,为了保证机组能够安全高效运行,提高操作人员的素质这项工作,也是企业的重点所在。

4.结论
汽轮机的胀差是汽轮机的一个重要的监测与保护系统,所以对胀差控制要进行科学分析,有效避免胀差过大的现象发生,提高机组的安全性能,保持机组的正常运行。

参考文献:
[1] 马超.浅议汽轮机胀差形成的原因、危害及控制措施[J].时代经贸.2013(14).
[2] 周辉.汽轮机胀差产生的原因分析与控制[J].应用能源技术.2011(7).
[3] 韩德家.汽轮机胀差异常的故障分析及处理[J].内蒙古石油化工.2013(21).。

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