工 业 技 术
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汽轮机胀差过大的原因分析及改进措施
彭 忠烨
１概 述
时 已定 ，线 胀系 数 Ｂ 不变 。 ３ ． ２运行 中胀 差 大原 因分析 及 控制 措
施 Leabharlann 控制住 胀差 。 滑参 数 启 动 过 程 中 ，为 防 蒸 汽 参 数 过高 引起进 汽量 少 ，暖机不 均造 成转子 加 热过快 ，汽 缸加 热相对 过慢 ，使 胀差正 值 增加 过 快 。对 冲转 过 程 中主 汽 参 数 的 控 制在 ０ ． ９ — １ ． ５ Ｍ Ｐ ａ 、２ ２ ０ ～ ２ ５ ０ ℃ ，冲 转 过 程 及 时投 入汽 缸夹 层加热 装置 ，控 制金属 温 升率 ；并 网加负 荷过程 中，控制 蒸汽温 升 １ ． ５ ｑ ｃ ／ ｍ ｉ ｎ防止正 胀差 值过 大。 ３ ． ３ ． ２ 控 制轴 封供 汽温度 对胀 差影 响 超 高 压 汽轮 机 汽封段 转 子 长度 较 大 ， 轴 封供 汽直 接与 汽轮机 大轴 接触 ，如果 有 效降低轴封供汽温度 ，有利减小轴封段正 胀 差 。我厂 轴封 供汽来 源 ：厂用 汽。经 对 高压、低压汽封供汽装置减温水改造，降 低 轴封 供汽 温度 ，控制 正胀 差 。 ３ ． ３ － ３ 加 热器 和抽 汽投入 影响 汽 轮 机 启 动 达 某 一 稳 定 升 速 暖 机 阶 段 后 ，汽缸 质量 大 ，未 达该 蒸汽参 数下 温 度 ，而转子质 量小 于汽 缸质 量 ，转 子温度 接 近该 段蒸 汽温度 ，转 子温 升快 ，膨胀 大 于汽缸 。若 投入 高低压 加热 器加 和抽汽 ， 汽 轮机蒸 汽进 流量 增加 ，流速 变大 ，汽缸 放 热系 数 Ｏ ． ｒ 增大 ，汽 轮机下 缸温 升加快 ， 汽 缸缸 温升 高 ，温 升率 上升 ，汽缸 温升 率 比转子 快 ，汽缸热 膨胀 加快 ，正胀 差值减 小。 因此 高低 加热器 和抽 汽 随机随 机起动 ，
（ 新 疆奎 屯锦 疆热电有 限公 司，新疆 奎 屯 ８ ３ ３ ２ ０ ０ ）
摘 要 ：本 文从 胀 差产 生 的原 因，分析 胀 差 变化规 律 ，针 对 我厂 汽轮 机 的 实 际情 况 ，分 启动 和正 常运 行 过程 中 ，对 汽轮 机 胀 差采 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 。 关键 词 ：高 中压缸 ；相 对 膨胀 ；胀 差 中 图分类 号 ：Ｔ Ｋ ２ ６ 文献标 识码 ：Ｂ
我 厂 汽 轮 机 型 号 为 Ｃ Ｃ １ ３ ５ —
１ ３ ． ２ １ ／ ０ ． ９ ８ １ ０ ． ２ ５ ， 系 哈 尔滨 汽 轮 机 厂 生 产 的超 高压 中间再 热 、双缸 、双排 气 、双抽 汽凝 汽式 汽 轮机 ，进 汽 温度 ５ ３ ５ ℃ ，额 定 进 汽量 为 ４ ４ ０ ｔ ／ ｈ ，额 定工 业抽 汽量 为 ８ ０ ｔ ／ ｈ ， 额 定采 暖抽 汽量 为 １ ２ ０ ｔ ／ ｈ 。 机组 投运 后 ， 高压 和低压 相对膨 胀 值偏大 。冷 态启 动过 程 ，正 常运行 带工 业 和采 暖抽 汽 中 ，胀 差 值 常接 近报 警值 ，影 响开机 升速 、升 负荷 时间和 机组 正 常运 行 。 ２控制胀 差 的重要 性 汽 轮机 从 冷 态 启 动 到 带 额 定 负 荷 运 行 中，汽轮 机气 缸和转 子受 热后 ，向各 方 向受热 膨胀 ，特别 是超 高压 汽轮 机金属 温 度 变化 大 。 汽缸及 汽轮 机转 子轴 向尺寸 大 ， 各 部件 轴 向 尺 寸 因受 热增 大 ，各 部 件膨 胀 量不 同 ，使 各部 件相 对轴 向位 置变化 ， 汽 轮机 动静 部分轴 向变化量 超过 允许 间隙 后， 动 静部件 将磨 擦 ， 轻则增 加启 动时 间 ， 重 则大 轴弯 曲 ，甚 至机 组报废 。为使汽 机 动 静部 分不 摩擦 ，汽缸 与转 子轴 向膨胀 相 对 差值 ，成 为开机 过程 中控制 指标 。 当转 子 膨胀值 大 于汽缸 膨胀 值时 ，相对 膨胀 为 正 ，反 之为 负 。 启 动 暖 机 过 程 ，转子 以 中 间轴 承箱 内推力 轴承 为死点 向两 端膨胀 ，高中压 汽 缸 以 中间 轴 承 座 中点 为 死 点 向 机 头 前膨 胀 ，二者 膨胀 差值 为 高压 胀差 ，低 压汽缸 以 中间轴 承 座 中点 为死 点 向 发 电机 膨胀 ， 二 者膨胀 差值 为低 压胀差 。高 压胀 差若 出 现正 胀差 ，造 成高压 通流 部分 喷嘴 出 口轴 向间隙增 大 ，中压 通流部 分喷 嘴 出 口轴 向 间 隙减小 。低 压胀 差若 出现正 胀差 ，靠 近 中压 排汽 缸 的流道 内喷嘴 出 口的轴 向间 隙 减小 ，另 侧流 道 内喷嘴 出 口的轴 向间隙减 小 。超设 计允 许值 ，造成 汽轮 机动静 部分 轴 向摩擦 。 ３ 胀差 大 的原 因 ３ ． １ 理 论分 析 汽 轮 机气 缸 和转 子 受 热 温 度 变 化 产 生热 变形 ，膨胀 或 收缩 ，膨胀值 为 ： ＡＬ＝ Ｌ Ｂ（ ｔ — ｔ ｏ ） （ １ ） 式 中：△ Ｌ 金 属受 热后膨 胀 变化值； Ｌ 一 金 属 长度 ； １ ３ 一 金 属线 膨胀 系数 ；ｔ 一金属 材 料 受热后 平均 温度 ； ｔ ｏ 一 金属初 始温 度 。 式 （ １ ） 看 出汽 缸 和转 子热 膨 胀 变化 值 取 决于 ｔ ，转 子与 汽 缸金 属 材 料在 设计 制 造