试论汽轮机胀差过大的危害及预防.docx

试论汽轮机胀差过大的危害及预防试论汽轮机胀差过大的危害及预防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。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