低压缸胀差在DCS系统上的修正
机组跳机后低压差胀大原因分析及处理
轴承箱 内的立柱上，低压差胀测量装置安装在 ３号轴承箱内 的 的立 柱 上 。高 、中 压缸 膨 胀 或 收 缩 时 通 过 定 中 心 梁 推 拉轴 承箱移动 ， 转 予 以其 相 对 死 点 沿 轴 向 向 前 或 向后 膨 胀 。
２事 件 经 过 ２ ０ １ ４年 ４月 １日， ≠ ≠ ｌ １ 机 组 因锅 炉汽 包 水 位 跳 变 引起 机 组跳机， 机 组重 新 启动 后 ， 发 现低 压 缸 差胀 比跳 机 前 明显增 大 ， ｌ ｌ 机跳 机 前 低 压 差 胀 历 史 最 大 值 为 ５ ． ７ ５ ｍｍ， ≠ ｝ ｌ １ 机 跳 机再
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｍ６ ２ １
低压差胀
文献标识码 ： Ａ
１ ０ ｘ １ ０ ’ ｂ ／ ℃； 汽轮机在启动、 暖机 、 升速 、 停机 、 工 况 变化 较 快 或 机 组 异 数 ，
常时 ， 因温 度变 化 而 引起 汽 缸 与转 子 膨胀 存 在 差异 ， 汽缸的“ 质 面 比”比转 子 大 ， 汽 缸 被 加 热 或 冷 却 的 的 金 属 质量 大 ， 而 与 蒸 汽 接 触 面积 小 ， 加 热 或冷 却速 度 相 对 较 慢 ； 相 反 转 子 被加 热或
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（ １ ） 升 负荷 太 快 ； 对 比≠ ｝ １ １ 机 跳机 前 、 后各轴瓦轴动发现， 跳机后群 １ 。 ５轴 瓦 （ ２ ） 滑 销 系统 或 轴 承 台板 的 滑 动 性 能 差 卡涩 ； ｘ、 Ｙ相及轴瓦振动较跳机 前略有增大 。 （ ３ ） 轴封汽温度过高或轴封供汽量大 ， 引起轴颈过份伸长； 汽 轮 机 跳 闸前 、 后各 监 视 段 压 力 变 化 图 表 如表 ２ 。 （ ４ ） 进汽压力 、 温度、 流量等参数过高； 表 ２ （ ５ ） 推 力轴 承 磨 损 ， 轴 向位 移增 大 ； （ ６ ） 胀 差 指示 器 零 点不 准 或 触 点 磨 损 ， 引起 偏 差 ； （ ７ ） 真 空变 化 的影 响 ； （ ８ ） 各级抽汽量变化 的影响 ， 若一级抽汽停用 ， 则影 响差 胀变化 ； （ ９ ） 轴承润滑油温太高 。 由于 ３号 轴 承 箱 直接 固定 在 基 础 上 。由于 汽 轮 机 组基 础
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发表时间：2019-03-13T16:46:15.110Z 来源：《河南电力》2018年18期作者：陈学伟[导读] 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。
（神华国华广投（柳州）发电有限责任公司广西鹿寨 545600）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。
低缸胀差和轴向位移偏大的原因分析和调整方法
低缸胀差和轴向位移偏大的原因分析和调整方法运行中低缸胀差偏大或轴向位移偏大是常见的缺陷，由于产生原因不清楚，机组不得不降负荷运行，但有时候往往是虚惊一场，较多的是转子冷、热态在缸内的位置不清楚，元件调整和传动试验方法不对，本文以125MW机组为例，阐述它们之间的关系和调整方法,供其它类型机组的专业技术人员参考。
1．与动静间隙的关系1．1低缸胀差与动静间隙的关系低缸胀差传感器装在3号轴承盘车齿轮处，该轴承箱与低压缸没有直接连接，因此，3300表盘上所显示的低缸胀差值应是低压转子的绝对膨胀值。
整根转子的膨胀死点在推力轴承处，低压外缸的膨胀死点在低压缸靠2号轴承前端，低压内缸相对低压外缸的死点在低压进汽中心线处，因此，在热态下，低压内缸除沿进汽中心线向两侧膨胀外，还与低压外缸一起向发电机侧膨胀。
假设以低压缸进汽中心线为参考点则有：转子在该点的膨胀量为低缸差胀（A）的一半。
低压外缸在该点的膨胀值为低压外缸绝对膨胀值（B）的一半，B一般为1~1.2mm。
若取0.5~0.6mm的安全裕量。
设安装间隙为（X0），内缸膨胀量为C则膨胀后的轴向间隙（X）有：X=X0-A/2+B/2-C-0.6正向：低压缸动静碰摩最危险的部位是靠机头前的19、20、21级最小安装间隙为7mm。
中心线距21级约600mm，平均温度按250℃计，低压内缸在21级处与转子反向膨胀约1.5mm，要保证动静部分不发生摩擦就必须使X>0。
X=7-1.5-A/2+1~1.2/2-0.6>0A<10mm时，是安全的。
负向：低压缸动静碰摩最危险的部位是靠电机侧的25、26、27级最小安装间隙为3+0.5mm，在26级处，由于内缸与转子的温差很小，相对胀差可忽略，因此有：X=-（3+0.5）-A/2+1~1.2/2-0.6A<-5mm时，是安全的。
1．2轴向位移与动静间隙的关系轴向位移在正常运行时是一定的，它的显示值与机组的推力间隙和热工测量系统调整时的初始值有关，机组运行后基本不变，只有在推力瓦有磨损时它才发生变化。
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。
600 MW超临界汽轮机低压缸胀差偏大原因分析及控制
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔｏ ｓ ｏｌ ｖｅ ｔ ｈｅ ｐｒ ｏｂｌ ｅ ｍ ｅ ｘｉ ｓ ｔ ｉ ｎｇ ｉ ｎ ｔ ｈｅ ２× ６ ００ Ｍ Ｗ ｓ ｕｐｅ ｒ ｃ ｒ ｉ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｔ ｅａ ｍ ｔ ｕ ｒ ｂｉ ｎｅ ｓ ｏ ｆ Ｇ ｕａ ｎｇ ｄｏ ｎｇ
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出低 压 缸 胀 差 的 运行 控 制策 略 。 经过 运 行 实践 证 明 ： 采用这些运行控制手段有效地 控制汽轮机 低压缸胀 差 ， 从而保证了机组安全运行。 关键词 ： 汽 轮 机 ；低 压 缸 ； 胀 差 ；控 制 中图 分 类 号 ： ＴＫ ２ ６ ３ ． １ 文 献标 志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ — ０ ８ ６ Ｘ（ ２ ０ １ ４ ） ０ ６ — ０ ４ ３ ２ — ０ ３
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。
利用DCS修正胀差-轴向位移数据的实践
利用DCS修正胀差\轴向位移数据的实践【摘要】汽轮机胀差、轴向位移是汽机运行的重要参数，胀差、轴向位移越限，将造成汽轮机动、静部分摩擦、碰撞，引起重大设备损坏事故。
因此，严密监视胀差、轴向位移显得特别重要。
这就对胀差、轴向位移的测量提出了更高要求，要保证测量更高的可靠性和精度。
胀差、轴向位移的测量多采用电涡流探头的测量方式，但往往电涡流探头不能保证在整个测量区域内均有良好的线性度。
一般在中间大部分的测量区域线性良好，保证测量的精度，但在正行程、负行程满度的位置附近线性较差，不能反映汽机的真实状况。
一般线性误差可通过本特利监测器进行调整消除，但非线性误差则无法通过本特利自身调整消除。
【关键词】DCS汽轮机胀差轴向位移东海热电有限公司在#2机组大修时，利用DCS系统先进的组态运算功能，对胀差、轴向位移测量信号进行运算修正，使胀差、轴向位移测量数据的准确性大大提高。
一、设备现状1、胀差、轴向位移测量系统#2机高、中、低缸胀差，轴向位移采用本特利3300系统。
高缸胀差探头安装在#1瓦处，轴向安装，朝向机尾侧，探头为25mm涡流式探头，3300/45监测器，量程-4～6mm。
中缸胀差探头安装在#3瓦处，轴向安装，朝向机尾侧，探头为25mm涡流式探头，3300/45监测器，量程-4～6mm。
低缸胀差探头安装在#5瓦处，轴向安装，朝向机尾侧，探头为25mm涡流式探头，3300/45监测器，量程-4～6mm。
轴向位移探头安装在#2瓦处，轴向安装，朝向机头侧，探头为11mm涡流式探头，3300/20监测器，量程-2～2mm。
2、DCS系统DCS系统为上海新华公司的XDPS-400，在软件上具备函数变换功能。
即12段函数变换F(X)，它可以对12个坐标点的值进行修正。
3、胀差、轴向位移测量、显示方式胀差、轴向位移测量原理相同，测量信号原理框图如下：二、胀差、轴向位移数据测量、调试、修正方法1、由汽机本体班配合，将汽轮机大轴推至工作面（胀差、轴向位移的零位）。
600 MW机组超临界汽轮机低压缸胀差大的原因分析及处理
600 MW机组超临界汽轮机低压缸胀差大的原因分析及处理张振宇;戚梦瑶【摘要】某发电厂2台600 MW机组超临界凝汽式汽轮机启动及运行中低压缸胀差时而偏高,甚至超过汽轮机厂家规定的安全运行值,对此,分析了汽轮机相关参数变化对低压缸胀差的影响,发现造成低压缸胀差偏大的主要原因是低压轴封供汽温度控制效果差.通过改造低压轴封供汽温度控制系统,有效降低了汽轮机低压缸胀差,提高了机组的安全性和经济性.【期刊名称】《浙江电力》【年(卷),期】2017(036)003【总页数】3页(P59-61)【关键词】超临界汽轮机;低压缸;胀差;低压轴封温度【作者】张振宇;戚梦瑶【作者单位】国家电投河南电力有限公司平顶山发电分公司, 河南平顶山 467000;中国平煤神马能源化工集团有限责任公司铁路运输处, 河南平顶山 467000【正文语种】中文【中图分类】TK267机组启动加热、停运冷却以及负荷发生变化时，汽缸和转子会产生热膨胀或冷却收缩，转子与汽缸之间的相对膨胀差称为胀差。
胀差过大或过小，意味着汽轮机动静部分相对间隙发生了变化，如果胀差值超过了规定值，动静间隙消失，就会发生动静摩擦，可能引起机组振动增大，甚至叶片断裂、大轴弯曲等事故[1]。
因此，在汽轮机启动、停运以及发生事故过程中应该严密监视和控制高低压缸胀差在规定的范围内。
由于低压缸转子比高、中压缸部分的转子长，且低压缸缸体也较高、中压缸要大，所以机组低压缸胀差变化值往往要比同工况下的高、中压缸胀差变化值大许多[2]。
针对某发电厂2台600 MW机组超临界凝汽式汽轮机启动及运行中低压缸胀差有时过高的状况，结合投产以来机组相关参数进行分析，提出低压轴封母管温度控制不准确是造成低压缸胀差时而偏大的主要原因，并对其进行了改造。
改造后的控制系统调节品质良好，低压缸胀差控制在安全运行值以内。
某发电厂2台汽轮机采用上海汽轮机厂有限责任公司生产的N600-24.2/566/566型超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、八级回热抽汽、凝汽式汽轮机。
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低压缸胀差在DCS系统上的修正
我厂#1机组TSI系统使用本特利3500系统，其中低压缸胀差传感器为本特利3300系列50mm传感器，经过十几年的使用，探头的灵敏度发生了很大的变化，因为本特利公司已停产3300系列50mm传感器并且3500系统不能对传感器线性进行修正，因此，要想准确的监视低压缸胀差，使用DCS系统对其进行修正成为临时解决方案。
标签：低压缸胀差；修正；DCS
1 低压缸胀差简介
汽轮机转子与汽缸的相对膨胀的差值，称为胀差。
汽轮机转子与低压缸之间的胀差称为低压缸胀差，习惯上规定转子膨胀大于汽缸膨胀时的胀差值为正胀差，转子膨胀小于汽缸膨胀时的胀差值为负胀差。
胀差数值是很重要的运行参数，特别是在启停机的过程中，胀差是一个重要的参考值，若胀差超限，动静部分可能发生摩擦，造成设备损坏。
2 低压缸胀差存在的问题
我厂#1机组低压缸胀差使用的本特利3300系列50mm传感器，测量卡为本特利3500系统45卡，其中零点电压设为-3.5V，量程为0-20mm，报警值为小于0或者大于14mm，动作值未设。
因为传感器线性发生迁移，灵敏度降低，导致传感器不能和测量卡45卡兼容，胀差测量不准。
校验数据如表1。
从以上数据可以看出，虽然此低胀探头线性很好，但是灵敏度已经很低，大概为0.2V/mm，给定值与显示值也有很大的误差，本特利3500系统不能对低胀探头进行线性修正，如果要继续使用该探头，只能在DCS上对测量结果进行修正。
3 DCS简介
DCS是英文Distributed Control System的缩写，是在集中控制系统基础上发展演变而来的分布式控制系统或者称为集散控制系统。
我厂#1机组DCS系统为艾默生过程控制有限公司的OV ATION控制系统，系统中FUNCTION算法可生成分段线性函数，该函数由12元素的X-Y断点阵列的元素决定，断点数决定了阵列的大小，FUNCTION算法可简单表示为F（x）。
4 低压缸胀差在DCS上修正的方法
从表1可以看出，我们取15个点（15mm）对低压缸胀差进行校验，而F（x）
只有12元素的X-Y断点阵列的元素组成，显然一个F（x）不够，所以我们用了两个F（x）进行组态，组态如图1。
其中F（x）参数设置如表2：
注：（1）硬点为TSI输出至DCS的点，也就是原DCS胀差显示点。
（2）输出为DCS组态对低胀修正后，DCS显示点。
（3）鉴于低胀安装托盘移动距离的限制，并且运行期间，低胀一般不超过14mm，所以只取15个点（15mm）对低胀进行校验并对校验结果修正。
5 效果评述
在DCS上对低压缸胀差进行修正后，重新校验低压缸胀差，实际位移值和DCS显示值基本一致，最大誤差不到0.2mm。
机组正常运行后，低压缸胀差在6.6mm左右，显示正常。
6 结束语
在#1机组大修中对TSI系统进行了升级，由本特利3300系统升级为3500系统，升级后发现低压缸胀差灵敏度低，本来计划更改低压缸胀差的测量方式，用两个本特利3300系列25mm传感器相向安装，取代本特利3300系列50mm传感器，但是在TSI系统测量卡件通道不够和大修工期的限制下，此方案未能执行，因此利用DCS系统的算法功能在DCS上对其进行修正称为当时唯一可行方案。
此解决方案虽然可行，并取得成功，但不是最佳方案，寻购新的50mm传感器或者对低压缸胀差测量方式进行改造才是解决问题的根本。
参考文献
[1]CV ATION算法参考手册[Z].艾默生过程控制有限公司.。