汽輪機執行過程中脹差過大的原因分析

2021-03-03 23:30:48 字數 5120 閱讀 8080

1樓:匿名使用者

在汽輪機穩定工況下汽缸和轉子的溫度趨於穩定值,相對脹差也趨於一個定值。在正常情況下,這一定值比較小。但在啟動或停止、汽輪機工況發生變化時,由於轉子和汽缸溫度變化的速度不同,可能產生較大的脹差。

這就意味著汽輪機動靜部份相對間隙發生了變化,如果相對脹差值超過了規定值,就會使動靜間隙消失,發生動靜摩擦,可能引起機組振動增大,甚至葉片斷裂、大軸彎曲等事故。因此,在汽輪機啟動、事故、停止過程中應該嚴密監視和控制高低壓缸脹差在規定的範圍內變化。

汽輪機脹差大小與哪些因素有關

2樓:匿名使用者

影響汽輪機脹差的因素主要有以下幾點。

(1)汽輪機滑銷系統暢通與否。執行中應注意經常往滑動面之間注油,保證滑動面潤滑及自由移動。有些機組在軸承箱與臺板滑動面之間安裝一層很薄的助滑墊,能很大程度地減小滑動面之間的摩擦力,保證汽缸自由膨脹與收縮。

(2)控制蒸汽溫升(溫降)和流量變化速度,這是控制脹差的有效方法,因為產生脹差的根本原因是汽缸與轉子存在溫差,蒸汽的溫升或流量變化速度大,轉子與汽缸溫差也大,引起脹差也大。因此,在汽輪機啟停過程中,控制蒸汽溫度和流量的變化速度,就可以達到控制脹差的目的。

(3)軸封供汽溫度的影響。由於軸封供汽直接與汽輪機大軸接觸,故其溫度變化直接影響轉子的伸縮。機組熱態啟動時,如果高中壓軸封供汽來自溫度較低的輔助汽源或除氧器汽平衡母管,就會造成前軸封段大軸的急劇冷卻收縮,當收縮量大時,將導致動靜部分的摩擦。

現代大型機組軸封供汽除了低溫汽源外,還設定了高溫汽源,可以有效地解決上述問題。根據工況變化,適時投用不同溫度軸封供汽汽源,可以控制汽輪機脹差。

(4)汽缸法蘭、螺栓加熱裝置的影響。汽輪機在啟停機過程中使用汽缸法蘭和螺栓加熱裝置,可以提高或降低汽缸法蘭和螺栓的溫度,有效地減小汽缸內外壁、法蘭內外,汽缸與法蘭、法蘭與螺栓的溫差,加快汽缸的膨脹或收縮,起到控制脹差的目的。法蘭加熱裝置使用要恰當,否則可能造成兩側加熱不均勻或蒸汽在法蘭內凝結。

對於高壓缸採用雙層缸的機組,高壓夾層的蒸汽,在啟動的開始階段可以加熱外缸,使外缸加快膨脹,減小脹差。但法蘭加熱裝置也有可能帶來不利的影響,如果溫度和壓力控制不當,可能造成法蘭變形和洩漏,因此,對現代大功率機組,都是力求從汽缸的結構上加以改進,而不採用法蘭加熱裝置,目前,普遍採用的技術是選擇窄高法蘭或取消法蘭,使汽缸成為圓筒形。如abb公司生產的汽輪機內缸取消了法蘭,採用紅套環緊箍;西門子公司生產的高壓外缸是整體圓筒形,這些結構都有助於汽缸、轉子的同步膨脹,減小汽輪機脹差。

(5)凝汽器真空的影響。在汽輪機啟動過程中,當機組維持一定轉速或負荷時,改變凝汽器真空可以在一定範圍內調整脹差。

當真空降低時,欲保持機組轉速或負荷不變,必須增加進汽量,使高壓轉子受熱加快,其高壓缸正脹差隨之增大;由於進汽量的增大,中低壓缸摩擦鼓風的熱量容量被蒸汽帶走,因而轉子被加熱的程度減小,正脹差減小。當凝汽器真空升高時,過程正好相反,應該指出,對不同的機組,不同的工況,凝汽器真空變化對汽輪機脹差的影響過程和程度是不同的。

(6)汽缸保溫和疏水的影響。由於汽缸保溫不好,可能會造成汽缸溫度分佈不均勻且偏低,從而影響汽缸的充分膨脹,使汽輪機膨脹差增大;汽缸疏水不暢可能造成下缸溫度偏低,影響汽缸膨脹,並容易引起汽缸變形。

汽輪機負脹差變大的原因

3樓:暴走少女

1、負荷迅速下降或突然甩負荷。

2、主汽溫驟減或啟動時的進汽溫度低於金屬溫度。

3、水衝擊。

4、汽缸夾、法蘭加熱裝置加熱過度。

5、軸封供汽溫度太低。

6、軸向位移變化。

7、軸承油溫太低。

8、啟動進轉速突升,由於轉子在離心力的作用下軸向尺寸縮小,尤其低差變化明顯。

擴充套件資料:

一、正值增大的因素

1)啟動時暖機時間太短,升速太快或升負荷太快。

2)汽缸夾層、法蘭加熱裝置的加熱汽溫太低或流量較低,引起汽加熱的作用較弱。

3)滑銷系統或軸承臺板的滑動效能差,易卡澀。

4)軸封汽溫度過高或軸封供汽量過大,引起軸頸過份伸長。

5)機組啟動時,進汽壓力、溫度、流量等引數過高。

6)推力軸承磨損,軸向位移增大。

7)汽缸保溫層的保溫效果不佳或保溫層脫落,在嚴冬季節裡,汽機房室溫太低或有穿堂冷風。

8)雙層缸的夾層中流入冷汽(或冷水)。

二、汽輪機工作原理

汽輪機是能將蒸汽熱能轉化為機械功的外燃迴轉式機械。來自鍋爐的蒸汽進入汽輪機後,依次經過一系列環形配置的噴嘴和動葉,將蒸汽的熱能轉化為汽輪機轉子旋轉的機械能。蒸汽在汽輪機中,以不同方式進行能量轉換,便構成了不同工作原理的汽輪機。

4樓:趙令新

熱態啟動時,轉子、汽缸的金屬溫度高,若衝轉時金屬溫度偏低,則蒸汽進入汽輪機後,對轉子和汽缸起冷卻作用將會出現負脹差,尤其對極熱態啟動,幾乎不可避免地會出現負脹差。建議儘量用法蘭加熱裝置與本體的疏水系統控制且升負荷不可太快。

希望能夠有用

汽輪機正常執行中影響脹差變化的因素有哪些

5樓:匿名使用者

脹差即轉子和汽缸熱膨脹量的差值,轉子膨脹大於汽缸為正,反之負。後軸封溫度升高此處轉子受熱膨脹增大,汽缸的膨脹不變,或變化小,自然是脹差往正值增大,怎麼會是減少呢,可能是表計指示有問題。

6樓:匿名使用者

漲差即轉子和定子熱膨脹量的差值,一般情況下為轉子膨脹量大於汽缸的膨脹量。在機組執行時,後汽缸受熱明顯時,定子熱膨脹變大,所以漲差就會減小,反之亦然。

7樓:匿名使用者

所有影響汽輪機各部件溫度變化的因素都會影響脹差的變化

執行中如何調節汽機脹差

8樓:匿名使用者

汽輪機在啟停過程中,轉子與汽缸的熱交換條件不同。因此,造成它們在軸向的膨脹也不一致,即出現相對膨脹。汽輪機轉子與汽缸的相對膨脹通常也稱為脹差。

脹差的大小表明了汽輪機軸向訊息間隙的變化情況。

習慣上規定轉子膨脹大於汽缸膨脹時的脹差值為正脹差,汽缸膨脹大於轉子膨脹時的脹差值為負脹差。脹差數值是很重要的執行引數,若脹差超限,則熱工保護動作使主機脫扣。轉子的相對脹差過大,會使動、靜軸向間隙消失而產生摩擦,造成轉子彎曲,引起機組振動,甚至出現重大事故。

一、分析脹差時,需考慮的因素:

軸封供汽溫度和供汽時間的影響:在汽輪機衝轉前向軸封供汽時,由於冷態啟動時軸封供汽溫度高於轉子溫度,轉子區域性受熱而伸長,出現正脹差,可能出現軸封摩擦現象。在熱態啟動時,為防止軸封供汽後出現負值,軸封供汽應選用高溫汽源,並且一定要先向軸封供汽,後抽真空。

應儘量縮短衝轉前軸封供汽時間。

真空的影響:在升速熱機的過程中,真空變化會引起漲差值改變。認真空降低時,為了保持機組轉速不變,必須增加進汽量,摩擦鼓風損失增大,使高壓轉子受熱膨脹,其漲差值隨之增加。

認真空進步時,則反之。使高壓轉子脹差減少。但真空高低對中、低壓缸通流部分的脹差影響與高壓轉子相反。

進汽引數影響:當進汽引數發生變化時,首先對轉子受熱狀態發生影響,而對汽缸的影響要滯後一段時間,這樣也會引起脹差變化,而且引數變化速度越快,影響越大。因此,在汽輪機啟停過程中,控制蒸汽溫度和流量變化速度,就可以達到控制差脹的目的。

汽缸和法蘭加熱的影響:汽缸水平法蘭在升速過程中溫度比汽缸要低,阻礙汽缸膨脹,引起脹差增加。

轉速影響:泊桑效應也就是汽輪機的軸在轉速增加的時候,受到離心力的作用,而變粗,變短.轉速減小的時候,而變細,變長滑銷系統影響:

在執行中,必須加強對汽缸盡對膨脹的監視,防止左右側膨脹不均以及卡澀造成的訊息部分摩擦事故。

汽缸保溫順疏水的影響:汽缸保溫不好,會造成汽缸溫度分佈不均且偏低,從而影響汽缸的充分膨脹,使汽機膨脹差增大;疏水不暢可能造成下缸溫度偏低,影響汽缸膨脹,並輕易引起汽缸變形,從而導致相對差脹的改變。

二、正脹差過大的原因:

熱機時間不夠,升速過快。

加負荷速度過快。

三、負脹差過大的原因:

減負荷速度太快或由滿負荷忽然甩到零。

空負荷或低負荷執行時間太長髮生水衝擊,或蒸汽溫度太低。

停機過程中用軸封蒸汽冷卻汽輪機速度太快。

真空急劇下降,排汽缸溫度上升,使負脹差增大。

四、冷態啟動時,控制漲差方法:

主要是控制機組的正漲差,應採取以下措施:

公道使用汽缸的加熱裝置,使汽缸與轉子的膨脹相應。

縮短衝車前汽封供汽時間,並採用較低溫度的汽源。

控制好溫升率和升速率,控制好加負荷速度,使機組均勻加熱,延長中速熱機。

採用有利於高壓脹差降低的方法熱機。

假如是低壓脹差大,可適當進步排汽缸溫度

五、汽機熱態啟動時的脹差變化和採取措施:

熱態啟動前,脹差往往是負值。啟動時轉子和汽缸溫度高,若衝車時蒸氣溫度偏低,蒸汽進進汽輪機後對轉子和汽缸起冷卻作用,使脹差負值還要增大,所以,在啟動的前一階段,主要是控制負脹差過大;而在後一階段,應留意脹差向正的方向變化。在啟動過程中,應採取以下措施來控制脹差過大:

衝車前,應保持汽溫高於汽缸金屬溫度50~100度;假如氣壓較高氣溫還應適當再進步,以防轉子過度收縮。

軸封供汽採用高溫汽源,以補償轉子的過度收縮。

真空維持高一些,升速要快一些,避免在低速時多停留而導致機組冷卻,從而使負脹差增大。

汽輪機負脹差過大的危害

9樓:墨汁諾

負脹差過大會造成機組本體的熱膨脹不均從爾使缸體長期在熱應力下工作,影響機組使用壽命。

與汽輪機結構有關,脹差保護主要是防止汽輪機因為受熱脹不同步,引起動靜部分摩擦。因汽輪機結構不同,也有一部分汽輪機是負脹差大於正脹差的。

在啟動時,受熱,汽缸和轉子都會受熱而發生膨脹,那麼由於兩者的材料不同,導致膨脹量在同一時間不同,轉子膨脹就比汽缸大。反之即是負脹差。

由於轉子膨脹(收縮)和汽缸(收縮)膨脹不同,就會導致汽輪機動靜部分的間隙改變,如果膨脹過大,就有可能導致動靜部分相互摩擦,那時要停機處理的,這是事故。

10樓:答疑老度

容易發生葉片進口側與噴嘴隔板的動靜摩擦或軸封齒的碰擦。

差脹向負方向增大,一般在熱態起動和滑引數停機,負荷下降或氣溫急劇下降時出現,負差脹增大,使噴嘴出口與葉片進口軸向間隙減小,由於提高經濟執行性,噴嘴出口與葉片間隙儘量保持的小些,因此,負差脹允許的限額要小於正差脹允許限額。

負差脹的增加是比較危險的,容易發生葉片進口側與噴嘴隔板的動靜摩擦或軸封齒的碰擦,尤在高壓末級及高壓前幾級的軸向間隙較小更為危險。

汽輪機執行中監視那些儀表引數,汽輪機正常執行中應對哪些引數進行監視?

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