文档介绍：汽轮机的热膨胀和胀差
摘要:
关键词:汽轮机轴向位移、胀差
1、轴向位移和胀差的概念
轴位移指的是轴的位移量而胀差则指的是轴相对于汽缸的相对膨胀量,一般轴向位移变化时其数值较小。轴向位移为正值时,大轴向发电机方向移,若此时汽缸膨胀远小于轴的膨胀,差胀不一定向正值方向变化;如果机组参数不变,负荷稳定,差胀与轴向位移不发生变化。机组启停过程中及蒸汽参数变化时,差胀将会发生变化,由于负荷的变化而轴向位移也一定发生变化。运行中轴向位移变化,必然引起差胀的变化。
2、轴向位移和胀差产生的原因
影响机组差胀的因素
使胀差向正值增大的主要因素简述如下:
1)启动时暖机时间太短,升速太快或升负荷太快。
2)汽缸夹层、法兰加热装置的加热汽温太低或流量较低,引起汽加热的作用较弱。
3)滑销系统或轴承台板的滑动性能差,易卡涩。
4)轴封汽温度过高或轴封供汽量过大,引起轴颈过份伸长。
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)汽缸保温层的保温效果不佳或保温层脱落,在严禁季节里,汽机房室温太低或有穿堂冷风。
8)双层缸的夹层中流入冷汽(或冷水)。
9)胀差指示器零点不准或触点磨损,引起数字偏差。
10)多转子机组,相邻转子胀差变化带来的互相影响。
11)真空变化的影响。
12)转速变化的影响。
13)各级抽汽量变化的影响,若一级抽汽停用,则影响高差很明显。
14)轴承油温太高。
15)机组停机惰走过程中由于“泊桑效应”的影响。
当负荷变化时,各级蒸汽流量发生变化,特别是在低负荷范围内,各级蒸汽温度的变化较大,负荷增长速度愈快,,汽缸和转子温升速度的差别愈大。负荷增加速度加快,正差胀增大;降负荷速度加快,正差胀缩小,以致出现负差胀。
轴封供气对转子的轴封段和轴封体加热,由于轴封体是嵌在汽缸两端,其膨胀对汽缸轴同长度几乎没有影响,但转子轴封段的膨胀却影响转子的长度,因而使正差胀加大。由于轴封段占转子长度的比例较小,故对总差胀影响较小,可是轴封处的局部差胀却比较大。若轴封供气温度过高,则出现正差胀过大;反之,负差胀过大。一般规定轴封气温度略高于轴封金属温度。
低压差胀对环境温度较敏感。环境温度升高,低压差胀变小,环境温度降低,低压差胀升高。主要原因一方面是环境温度降低,低压缸冷却加剧(低压缸无保温);另一方面是循环水温度降低使真空升高,排气温度降低,缸温下降。经观察,在不同负荷下,变化规律是一样的。在同一负荷下,冬季跟夏季低压差胀相差 15%。
在机组启动和低负荷阶段,蒸汽流量较小,而高中低压级内产生较大的鼓风摩擦损失(与转速三次方成正比),损失产生的热量被蒸汽吸收,使其温度升高。由于叶轮直接与蒸汽相摩擦,因此转子温度比汽缸温度高,故出现正差胀。随着转速升高,转子摩擦鼓风损失产生的热量相应加大,但此时由于流量增加,使产生的鼓风损失的级数相应减少,因此每千克蒸汽吸收摩擦鼓风损失产生的热量先随转速升高而增大,使高中低压缸正差胀增大,后又随转速升高而相应减少,对差胀的影响逐渐减少。
真空降低,一方面排气温度升高,低压缸