气缸和转子的相对膨胀
一、 相对膨胀
汽缸与转子间热膨胀差值称为相对膨胀(胀差)。转子轴向膨胀大于汽缸膨胀值称为正胀差。反之称为负胀差。
胀差意味着汽轮机动静部分轴向间隙发生变化,超过规定(-1.5~3.5mm),可能使动静轴向间隙消失,发生动静摩擦,可引起机组振动、大轴弯曲及断叶等事故。因此,在启停机组,工况变化时,要密切监视和控制胀差变化。
二、 胀差变化规律(热正冷负)
1、 冷启暖机阶段,汽缸、转子处于加热膨胀过程,温度变化很大,转子膨胀大于汽缸膨胀,表现为正胀差且数值连续上升直至高负荷阶段,主汽参数、负荷稳定,胀差亦稳定。
2、 汽轮机甩负荷或停机过程中,汽机各部分处于冷却收缩过程,转子收缩比汽缸快,出现负胀差。
3、 热态启动中,因转子、汽缸温度高,若冲转时主汽温度低于缸温,进入汽轮机后起冷却作用,也会出现负胀差。特别是极热态启动。
4、 打闸停机后惰走阶段,会出现胀差正向明显增大。
转子回转效应(泊桑效应):转子高速旋转时,受离心力作用,转子会在径向、轴向变形,会变粗变短。当转速降低时,离心力变小,大轴又回到原本状态,即变细变长,体现为胀差正方向突增。
三、 影响胀差主要因素(冷态启动过程中)及控制
1、 胀差产生的根本原因是汽缸转子存在温差。控制主蒸汽温度及温升速度,是启动中控制胀差的根本。(主蒸汽升速率1~2.5℃/min,升压率0.2~0.3mpa/min)出现胀差上涨过快,应联系锅炉停止升温升压保持稳定,一般情况不采取降主汽温度来减小正胀差。
2、 合理的暖机时间。在规程规定的暖机各阶段时间完成后,应综合汽缸绝对膨胀值、胀差、缸温、振动等情况决定是否升速,升负荷。
3、 轴封供汽温度影响
轴封供汽直接与大轴接触,其温度直接影响大轴伸缩。因此,可通过调整轴封供汽温度来控制胀差变化。
特别注意:轴封供汽应充分疏水
轴封供汽温度高于轴温会使大轴局部受热伸长,胀差正向增大。
轴封供汽温度低于轴温会使大轴局部冷却收缩,胀差负向增大,在极热态启动中,如果轴封供汽温度过低,会造成高压轴封处轴颈急剧冷却收缩,将导致此处局部摩擦。
4、 轴封漏汽影响
轴封漏汽应通畅,如漏汽未及时排走,会增大大轴轴封段的加热程度,造成胀差正向增大。
5、 凝汽器真空影响。是启动中调整胀差的重要手段。
当真空降低时,(转速或负荷稳定情况)进汽量增大,加快汽缸膨胀;真空下降,低压缸排汽温度升高。均会明显减小正胀差。
6、 冲转参数的选择:
原则范围内,冷态启动保证主蒸汽大流量是控制正胀差最好的方法。
如降低主汽压力,降低真空等都能使暖机汽量增大,使汽缸膨胀更充分,可明显减小冷态启动中正胀差,明显缩短启动时间。
7、 汽机滑销系统卡涩,体现为汽缸绝对膨胀值跳跃,正胀差过大及跳跃。
8、 极热态启动
极热态启动中很难将主蒸汽参数提高至正温差,事实上基本都会是负温差启动。(一 般规定主蒸汽应高于调节级上缸内壁温度50~100℃,过热度不低于50℃),具体体现为冲转后负胀差急速上升。
a) 尽量提高主蒸汽温度,减小热冲击和负胀差程度
b) 在冲转前,提前送入经过充分疏水的高温轴封气源,加热大轴轴封段,使转子正向膨胀,留出冲转后的冷却收缩空间,防止负胀差大停机。切记充分疏水,否则会加速负胀差
增大。(温态0.12mpa、280~350度)
c) 冲转前提高真空。减少冲转时进冷汽量,防止汽缸、转子收缩过快。
其他参照冷态启动。
系统投入时,泵的启动检查事项。
1、系统无影响投运的检修工作,工作票全部收回。所有电动门、转动机械送电,各表计信号投入。
2、检查补充进水侧容器水位至高位,检查高低水位报警。
3、检查进、出水侧管路畅通。
4、所有相关容器、管道放水阀、排空气阀关闭。(在启泵后逐一排空气至连续出水后关严排空气阀)
5、泵启动后重点检查法兰、焊口、测点等处有无泄漏,检查管道及附件情况,检查支、吊架。
6、检查系统内所有仪表报警工作情况。
7、在泵送电后,不要盘转动部分。
8、其他泵检查按常规。
供
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