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发布时间:2024-08-26 点此:1171次
1、汽轮机膨胀差定义
当汽轮机启动加热或停止冷却时,或负荷变化时,汽缸和转子都会发生热膨胀或冷却收缩,由于转子比汽缸有较大的受热表面积,而转子比相应的汽缸有较小的质量,所以蒸汽对转子表面的放热系数较大。
因此在同样的条件下,转子的温度变化要比气缸快,转子与气缸之间存在一个膨胀差,这个差值是指转子相对于气缸而言的,所以叫相对膨胀差(即膨胀差)。
习惯上把转子膨胀大于汽缸时的膨胀差定义为正膨胀差。例如,当进入汽轮机的蒸汽温度明显升高或汽轮机升温时云开·全站APP登录入口,转子和汽缸同时受热膨胀。由于转子质量小于汽缸,受热后膨胀速度更快,轴向的膨胀量大于汽缸,表现为正膨胀差。汽缸膨胀大于转子时的膨胀差为负膨胀差。当进入汽轮机的蒸汽温度明显下降或汽轮机因滑动参数停机时,转子和汽缸同时受冷却收缩。由于转子质量小于汽缸,受冷却后收缩速度更快,轴向的收缩量大于汽缸,表现为负膨胀差。
2、胀差保护的意义:
汽轮机在启动、停机及异常运行过程中,转子升温(或降温)速度快于汽缸,常产生差胀(简称胀差)。无论是正差胀还是负差胀,当达到一定值时,汽轮机轴向动、静部件就会发生碰撞,产生摩擦。为了避免因差胀过大而产生动、静摩擦,大型机组一般都设有胀差保护,当正差胀或负差胀达到一定值时,立即破坏真空,紧急停机,防止汽轮机损坏。
3、胀差过大的危害:
当膨胀差超过规定值时,水轮机动、静件间的轴向间隙就会消失,产生动、静摩擦云开·全站APPkaiyun,使水轮机组振动增大,甚至造成叶片丢失、轴弯曲等严重事故。
4、汽轮机在启动、停机和运行过程中,膨胀差的大小与下列因素有关:
1、机组启动时,筒体及法兰加热装置选择不当,加热蒸汽量过大或过小。
2、暖机过程中加速速度太快或暖机时间太短。
3.正常停机或滑参数停机时蒸汽温度下降过快。
4.负载增加速度太快。
5、减负荷后空载或低载运行时间过长。
6、水轮机出现水击。
7、正常运行时,蒸汽参数变化过快。
8.轴位移的变化。
扩容差异率增加为正值的主要原因有:
1)启动时预热时间太短、转速上升太快或负载增加太快。
2)筒体夹层及法兰加热装置加热蒸汽温度太低或流量较小,造成蒸汽加热效果弱。
3)滑动销系统或承板滑动性能差,易卡死。
4)轴封蒸汽温度过高或轴封蒸汽供应量过大,造成轴颈过度伸长。
5)机组启动时进汽压力、温度、流量等参数过高。
6)推力轴承磨损,轴向位移增大。
7)汽缸保温层保温效果差或保温层脱落,禁忌季节,汽机房室温过低或有冷风吹过厅堂。
8)冷蒸汽(或冷水)流入双层筒体的夹层。
9)胀差指示器零点不准确或触点磨损,造成数字偏差。
10)对于多转子机组,相邻转子之间膨胀差异引起的相互影响。
11)真空变化的影响。
12)速度变化的影响。
13)各级抽汽量变化的影响。如果第一级抽汽停止,影响高度差将非常明显。
14)轴承油温过高。
15)机组停机及空转过程中“泊松效应”的影响。
膨胀差增大为负值的主要原因:
1)负载快速下降或突然下降。
2)启动时主蒸汽温度突然下降或入口蒸汽温度低于金属温度。
3)水冲击。
4)气缸夹紧装置及法兰加热装置过热。
5)轴封蒸汽温度太低。
6)轴向位移的变化。
7)轴承油温太低。
8)启动时转速突然升高,由于离心力的作用,转子轴向尺寸减小,特别是高差变化明显。
9)高温蒸汽流入汽缸夹层,可能来自蒸汽加热装置,也可能来自进汽缸或轴封的泄漏。
5、汽轮机启动时如何控制胀差:
1、选择适当的冲孔参数。
2.制定适当的温度和压力上升曲线。
3、及时安装筒体及法兰加热装置,控制金属各部分温差在规定的范围内。
4、控制升速及恒速预热时间,加载后根据料筒温度控制加载速度。
5、暖机时应及时调整真空度。
6、适当使用轴封蒸汽供给,并及时进行调整。
7、调整轴承润滑油供油温度。
差异膨胀
1)胀差定义:汽轮机转子与汽缸之间的相对膨胀称为胀差。习惯上把转子膨胀大于汽缸膨胀时的胀差值定义为正胀差,把汽缸膨胀大于转子膨胀时的胀差值定义为负胀差。按汽缸分类又可分为高胀差、中胀差、低I胀差、低II胀差。胀差值是一个非常重要的运行参数,如果胀差超过极限,热保护器就会使主机跳闸。
2)使膨胀差增大为正值的主要因素简述如下:
a. 起动时暖机时间太短,转速上升过快或负荷上升过快。(这大概是暖机不充分,转子与缸体膨胀不均匀)
b.筒体夹层及法兰加热装置的加热蒸汽温度过低或流量过小,造成蒸汽加热效果弱。(这也是由热应力引起的)
c.滑动销系统或承压板滑动性能差,易卡死。(造成油缸膨胀不畅)
d.轴封蒸汽温度过高或供给轴封的蒸汽量过多,造成轴颈过度伸长。(转子过度膨胀)
e.机组启动时,进汽压力、温度、流量等参数过高。(这相当于转子过热,缸体的膨胀跟不上转子的膨胀)
f.推力轴承磨损,轴向位移增大。(转子运动过多)
g.汽缸保温层保温效果差或保温层脱落。禁停季节,机房室温过低或有冷风吹过厅堂。(汽缸体冷却,膨胀跟不上转子)
h.冷蒸汽(或冷水)流入双层筒体夹层。(筒体受冷却,膨胀跟不上转子)
i.胀差指示器零点不准确或触点磨损,造成数字偏差。
j.对于多转子机组,相邻转子之间膨胀差异引起的相互影响。
k.真空变化的影响。
1、速度变化的影响。
m.各级抽汽量变化的影响。如果第一级抽汽停止,影响高度差将非常明显。
n.轴承油温过高。
o.机组停机、空转过程中“泊松效应”的影响。
3)膨胀差增大为负值的主要原因:
a.负载快速下降或突然下降。
b.启动时主蒸汽温度突然下降或入口蒸汽温度低于金属温度。
c.水冲击。
d.气缸夹及法兰加热装置过热。
e.轴封蒸汽温度太低。
f.轴向位移的变化。
g.轴承油温太低。
h.启动时转速突然升高开运网站登录入口,由于离心力的作用,转子轴向尺寸减小,特别是高差变化明显。
i.汽缸夹层内流入高温蒸汽,可能来自蒸汽加热装置,也可能来自进汽缸或轴封的泄漏。启动时,一般采用加热装置控制汽缸膨胀,而转子主要靠汽轮机进汽温度、流量和轴封蒸汽温度、流量来控制转子膨胀。
膨胀差在启动时一般向正方向发展。当汽轮机停机时,随着负荷和转速的降低,转子比汽缸冷却得快,因此膨胀差一般向负方向发展,在滑参数停机时尤其严重。必须采用蒸汽加热装置,向汽缸夹层和法兰通入冷却蒸汽,以防止膨胀差保护动作。汽轮机转子停止旋转后,负膨胀差可能进一步发展。为此,应保持轴封蒸汽在一定的温度下,以免造成不良后果。