汽轮机起停过程中差胀控制
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。
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。
胀差的控制

胀差的控制1、轴封: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;调整好各轴封调门及手动门的开度,不让转子先胀出来;轴封汽源的选择以及疏水、暖箱也有一定的影响。
轴封汽源低辅和冷再汽源的及时切换.2、真空:冲转时真空不应太高,汽轮机冷态启动时,可适当降低真空,适当提高排汽缸温度也可以减小正胀差。
注意监视低压缸温度,必要时调整喉部喷水。
3、油温:油温保持低一点对控制胀差也很有效4、冲转参数:主汽参数应正确选择,控制好升温升压速度:冲转时间及定速暖机检查要把握好。
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。
(鼓风摩擦)5、夹层加热: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;6、暖缸:暖缸一定要充分,让转子和汽缸的温度尽量接近。
冲转后既投入低加,并网随机投高加,利于增加暖机效果让汽缸的各部温度尽量均匀。
中速高速暖机要充分,等汽缸充分胀出,再升速并网。
初负荷暖机时间不能打折扣,暖机时在保证主汽温过热度的情况适当提高主汽压力,以增大暖机效果。
汽缸在此阶段膨胀快速增大,差胀应下降。
冲转带负荷暧机的时机要把握好,要综合考虑缸温胀差等参数,控制好参数,及时升负荷。
7、疏水:冲转前后汽机各管道及本体应充分疏水,主汽温至320℃以上时电动主汽门前疏水可关小节流,直至关闭。
其余像电动主汽门后和自动主汽门前疏水此时凝结放热基本结束,也可一定程度的节流,以避免排挤另外的疏水。
8、热态启动时除了各参数应正确选择外只有待差胀从负值回升后才能投入汽加热装置。
9、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。
停机过程中控制好参数平稳下滑。
(鼓风摩擦)10、停机时除了控制汽温汽压的下降速度、保证50℃以上的过热度外可保持相对应稍高的主汽压和略低的汽温,以加快冷却效果和停机时间。
加一点:规程上说的暧机时间或许长了点.注意:1、合理投入旁路系统:2、注意检查就地膨胀情况及滑销系统3、防止冷气汽冷水进入汽轮机4、启停过程中注意监视缸温的变化速度,胀差的变化往往滞后缸温变化近半小时。
我公司汽轮机冷态启动时高压正胀差的控制

我公司汽轮机冷态启动时高压正胀差的控制摘要:初期,№1、2汽轮机在调试过程中,每次冷态启动均会发生高压胀差超过极限值的不安全现象,使机组无法一次性启动成功,不仅延长了机组启动时间,而且对汽轮机的安全十分不利。
为此,通过对机组每次启动过程的分析、总结,制定了针对性措施,确保一次性冲转成功。
关键词:汽轮机;正胀差;冷态启动1.概述我公司汽轮机高压缸的前部和后部用垂直法兰联接,高压缸前部水平中分面法兰高450mm,宽180—210mm,称为高窄法兰,高窄法兰在启动和运行时不会产生较大的热应力,受热膨胀较大,因此未设计汽缸法兰加热装置。
冷态启动时由于轴封温度控制不当,高压胀差会向正方向增大,严重威胁机组的安全。
2.正胀差的概念汽轮机在冷态启动时,转子、汽缸金属温度都比较低,因为转子质量轻,与蒸汽接触面积大,而汽缸质量大、体积也庞大,与蒸汽接触面积小,所以在汽轮机进汽冲动后,蒸汽对转子表面的放热系数比对汽缸表面的放热系数大,转子和汽缸的温升速率不一致,转子的受热膨胀(或者收缩)将会大大的超过汽缸的膨胀(或收缩),这样就会产生转子的膨胀(或收缩)大于汽缸的膨胀(或收缩)。
汽轮机胀差的理论概念是:转子相对于汽缸的膨胀差称为汽轮机的胀差;而转子的膨胀大于汽缸的膨胀称为正胀差。
3.正胀差增大的几个主要原因3.1 主蒸汽的温升速度:这是控制胀差最基本也是最有效的手段,因为胀差产生的原因是汽缸和转子之间存在着温差。
蒸汽温升(温降)速度小,那么汽缸和转子之间的温差也就小,胀差也就小,反之胀差也就增大。
3.2 汽轮机启动冲动转子前,主蒸汽参数的选择是否合理:汽轮机冷态启动时,汽缸金属温度一般都比较低(150℃以下),这时如果蒸汽参数选择不当(进入汽轮机的新蒸汽温度大于汽缸金属温度很多时)就会产生转子加热速度快于汽缸加热速度,汽缸的膨胀因缸体金属温度没有加热到位而发生膨胀迟缓,而转子加热速度很快,这时就会产生转子膨胀大于汽缸膨胀从而产生了正胀差增大现象。
汽轮机胀差产生机理及质量控制法

汽轮机胀差产生机理及“质”“量”控制法高明(新疆华电红雁池发电有限责任公司)摘要:结合北京重型电机厂生产的200MW三缸两排汽式汽轮机,阐述了汽轮机胀差产生的机理,分析了高、中、低压缸胀差之间的相互关系,并结合现场实际运行情况量化的分析了各种工况下胀差的变化趋势,并提出了“质”“量”控制法,提出了各种工况下胀差的控制方法,及在长期运行中总结出的注意事项,保证了机组安全可靠的运行。
关键词:胀差产生机理变化关系“质”“量”控制法1 概述汽轮机在启、停过程中,由于转子与汽缸的热交换条件不同,使得它们在膨胀或收缩时出现差别。
这些差别称为汽轮机转子与汽缸的相对膨胀差,简称胀差。
转子与汽缸的重量,表面积,结构等各有不同,故它们的质面比也不同。
所谓质面比,就是转子或汽缸质量与热交换面积之比,通常以G/F表示之.转子与汽缸比较,转子的质量小,参加热交换的面积大,即质面比小;而汽缸的质量大,参加热交换的面积小,质面比大.在加热和冷却过程中,转子温度的升高或降低比汽缸来得快,也就是说,在加热时转子的膨胀值大于汽缸,在冷却时转子的收缩值也大于汽缸。
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到危险程度使动静部分发生摩擦,不仅应对胀差进行严格的监视,而且应对各部分胀差对汽轮机正常运行的影响应有足够的认识,为此,本文内容重点介绍胀差的相互关系及其“质”“量”控制。
图1三缸两排汽汽轮机滑销系统与胀差测点2 胀差及滑销系统介绍为了便于对各胀差及其相互关系进行分析,就必须介绍一下汽缸与转子的膨胀情况和表计的安装位置,下面以北京重型电机厂生产的三缸两排汽200MW机组为例介绍,汽轮机滑销及测点安装详见图l.高、中压汽缸与基础的固定点设置在中压缸后轴承箱台板上,低压缸与基础的固定点设置在低压缸前部低压缸进汽中心线前2450mm处。
转子与汽缸的相对固定点设置在高、中压缸之间的#2轴承箱处,汽轮机受热后汽轮机的高、中压缸带动转子向前移动,转子以相对死点为基础,高压转子向前膨胀,中压转子相后膨胀。
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。
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汽轮机胀差分析
我厂600MW机组汽轮机,形式为亚临界参数、一次中间再热、单轴、四缸、四排汽、凝汽式汽轮机,型号为N600-16.7/538/538。
额定功率600MW,最大功率634MW,从机头方向看为顺时针转动。
发电机低压缸II 低压缸I 中压缸高压缸前箱
滑销系统示意图
高、中、低压缸可以自由的在台板座上移动,由定位销定位移动方向。
一般横销只有两个,与中心线的纵销定位一个死点。
我厂机组死点在#1低压缸的中心。
发电机有单独的滑销系统,有两个横销、两个纵销确定中心点。
高压转子的推力盘工作面为整个转子的相对死点。
我厂机组滑销系统有4个纵销:前轴承箱轴向2个,中轴承箱轴向2个;4个横销:低压缸I两侧中部2个,发电机两侧中部2个;6个立销:低压缸I轴线上2个,低压缸II轴线上2个,发电机轴线上2个;6个角销:前轴承箱2个(有2个用螺栓),中轴承箱4个;8个猫爪:高压缸4个,中压缸4个。
由于转子的质面比比汽缸的质面比小得多,在变工况时,转子变化快,所以产生膨胀不一致现象,这种转子与汽缸的膨胀之差为胀差。
另外汽缸与转子的死点不同,内外缸的死点又有差别,所以不同动静部位轴向间隙变化不同。
冷态启动过程中,#1低压缸的后部及#2低压缸向发电机方向膨胀。
#1低压缸前部及中压缸、高压缸向机头方向膨胀。
转子以推力盘为相对死点,高压转子向前箱方向膨胀,与缸体膨胀方向相同;而中压转子向发电机方向膨胀,对于中压缸的前侧转子与汽缸膨胀方向相反,对于中压缸的后侧膨胀方向相同,对于#1低压
缸前部汽缸与转子膨胀方向相反,对于#1低压缸后半部分和#2低压缸与转子膨胀方向相同。
由于汽缸的喷嘴与叶片的间隙比叶片与下一级喷嘴间隙小,所有对于正胀差时最危险的部位为中压缸前部和#1低压缸的前部,对于中压缸胀差只是自身的胀差,比较小。
对于#1低压缸前部,相对胀差为中压缸胀差与低压缸胀差的累计,比较大,但低压缸的动静间隙相对较大,仍能满足要求。
这也是把相对死点放于中压缸前的原因。
对于热态启动时,出现负胀差时,情况相反,最危险的部位为高压调节级。
胀差监测仪表有两个,一个安装在前箱里,测量高压胀差;另一个安装在八号轴承,测量低压胀差。
另外,前轴承箱旁边设有汽缸绝对膨胀监测仪。
1 影响汽轮机胀差变化的主要因素
(1)轴封供汽时间和蒸汽温度的形响。
汽机的端轴封在转子上占据一定的长度,因此改变轴封汽温和供汽时间将影响转子的膨胀,从而使胀差变化。
在机组启动前提升凝汽器真空时需投入轴封供汽,此时轴封段的转子受到加热而膨胀伸长。
由于机组启动前送轴封供汽抽真空,对汽缸的膨胀影响很小,此时胀差变化量反映了转子轴封段受热膨胀的伸长量。
(2)转子泊松效应的影响。
汽轮机转子转动时,叶片和叶轮产生的离心力作用于大轴上,对大轴产生径向拉力由于转子材料的泊松效应的影响,转子在受径向拉力变粗的同时轴向的长度要缩短。
这种轴向变形与转速的平方成正比,与泊松效应参数K值成正比。
因此,降速时转子要伸长,升速时转子要缩短。
由于低压缸转子的泊松效应参数K值较大,因而受泊松效应影响明显。
对于我厂而言,由于波桑效应,高压缸差胀由停机前的0.7mm升至1.0mm,低压缸差胀从停机前的12.9mm增至18.2mm.因此,运行人员在进行机组启停操作之前应该预测泊松效应引起胀差变化对汽轮机安全的影响,防止胀差超限
(3) 高压缸进汽参数变化的影响。
汽轮机进汽采用节流调节方式,即高压缸所有进汽调节阀同时开关,来控制蒸汽的流量。
汽轮机转速从盘车状态升速至 3 000 r/min所需的进汽量较小,与汽轮机转子、汽缸等金属部件的热交换较微弱。
在发电机并网以后,汽轮机进汽量增大,汽机转子相对胀差和汽缸绝对膨胀仪表指示变
化明显。
由于汽轮机转子膨胀死点设置在前轴承箱中的推力轴承处,当汽轮机高压缸进汽后汽缸受热膨胀,将推动前轴承箱向调阀端移动,这必然会改变转子死点的绝对位置,从而影响到转子相对膨胀的位置。
因此监视相对胀差的同时还应观察汽缸金属温度和汽缸绝对膨胀的变化,全面分析汽轮机热膨胀的变化趋势。
值得注意的是:汽缸膨胀受高压缸运行工况变化的影响明显,当高压缸进汽温度和金属温度下降,使高压转子和汽缸收缩,高压缸收缩时拉动前轴承箱向发电机端移动,影响胀差向伸长方向变化。
比如:机组负荷由310 MW降到200 MW 时,汽缸膨胀仪表指示向收缩方向变化。
.23 mm,转子相对胀差向伸长方向变化了。
.38 mm。
因此,控制好升降负荷的速度和高压缸进汽温度变化的速度,是使机组均匀受热和防止胀差超限的关键.
(4 )凝汽器运行工况的影响。
机组负荷不变,凝汽器运行工况随季节而变化,从而影响凝汽器真空。
凝所器真空变化直接影响到低压缸排汽温度,引起低压排汽缸的受热情况发生变化,从而影响到低压外缸的膨胀。
在相同负荷下比较汽轮机在冬季和夏季环境中运行的胀差仪表指示值相差约2m m.分析其原因是由于在汽轮机出力不变情况下,高低压缸进汽参数变化不大,高低压转子的膨胀相对稳定。
但是环境温度升高和低压排汽缸温度上升,会使1号低压外缸(发电机端)和2号低压外缸向发电机方向膨胀,引起汽机转子相对汽缸的胀差指示值向缩短方向变化,环境温度下降时则情况相反。
2机组启停过程中胀差控制的注意事项
(1)工况突变时要注意监视胀差的变化情况。
机组变工况运行时胀差监测仪表的指示会反映出汽轮机转子和汽缸热膨胀情况和轴向动静间隙的变化趋势,以及某些异常现象。
比如:胀差值出现较大的突跳现象,可能是由于汽缸膨胀不畅,发生阻滞引起。
因此,在变工况过程中,特别是在发生甩负荷、紧急停机等特殊工况时,加强对胀差的监视和控制是防止汽轮机发生重大损坏事故的重要措施。
(2)在机组启动升负荷阶段应控制加负荷的速度。
机组启动升负荷阶段,胀差主要受高低压缸,进汽参数变化速度的影响。
因此,在这个阶段控制好汽轮机进汽量和温度的变化速度是控制好胀差的关键。
具体冲转参数及低负荷暖及时间查阅相关曲线
而定。
必须强调一点,选择适当的暖机时间非常重要,这样有利于汽缸膨胀跟上转子伸长的速度,同时也可防止因暖机时间短,缸体膨胀不足或跑偏等问题。
在热态、极热态起动过程中,冲转后,蒸汽温度不应出现下降情况,并注意汽缸金属温度不应下降,应尽快升速、并网、带负荷到金属温度对应的负荷点,避免胀差负值过大。
热态冲转时,在同等温度下压力不要太高,这样在同样负荷的情况下,增加了高压调速汽门开度,减少了蒸汽节流,使高压转子受冷却收缩的程度得到减缓。
(3) 停机过程中须控制胀差伸长方向的增加。
由于转子受泊松效应影响较大,必须考虑到汽机打闸后转速下降时胀差向伸长方向变化量较大带来的风险,避免动静部分轴向间隙消失而发生碰磨的事故。
在停机前可适当降低凝汽真空,提高排汽缸温度,以增加低压外缸体的膨胀。
也可降低汽机轴封供汽压力,减少转子轴封段的热膨胀量,控制胀差向伸长方向的变化量,确保汽轮机惰走过程中胀差不超出制造厂的规定值。
)在停机过程中,控制温降速度以及蒸汽流量变化速度是控制胀差的有效方法。
蒸汽的温降或流量变化速度大,转子与汽缸温差也大,引起胀差也大。
因此,在汽轮机组停机过程中,控制蒸汽温度和流量变化速度.可以达到控制负胀差的目的。
(4 )注意轴封供汽温度的匹配,及时切换汽源轴封供汽直接与汽轮机大轴接触,其温度变化直接影响转子的膨胀。
方法是:1)机组极热态起动时,采用主蒸汽向轴封供汽。
轴封母管必须充分疏水,先送低压轴封,维持凝汽器一20 kPaf-30 kPa微真空,待高压轴封母管温度接近高压转子温度时,再向高压轴封送汽。
避免送汽初期高压转子受骤冷产生过大负胀差;2)根据工况变化,适时投用不同温度轴封供汽汽源低负荷时,可适当将轴封母管压力调高些,开大低压缸轴封进汽分门,增加密封蒸汽量,可有效防止冷空气的漏人,对防止高中压缸负胀差的过大有很好的作用。