胀差
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汽轮机运行中胀差的分析和控制当汽轮机在启动加热、停机冷却过程中,或在运行中工况变化时,汽缸和转子会产生热膨胀或冷却收缩,由于转子的受热表面积比汽缸大,且转子的质量比相对应的汽缸小,蒸汽对转子表面的放热系数较大,因此,在相同的条件下,转子的温度变化比汽缸快,使得转子与汽缸之间存在膨胀差,而这差值是指转子相对于汽缸而言的,把转子与汽缸之间热膨胀的差值称为相对膨胀差,简称胀差。
当转子轴向膨胀大于汽缸的轴向膨胀时,称为正膨胀;反之若转子轴向膨胀小于汽缸的轴向膨胀时,称为负膨胀。
一.汽轮机胀差的产生汽缸和转子之间出现胀差的主要原因是它们的结构和工作条件不同。
由于转子与汽缸之间存在温差,各自受热状况不一样,转子质量小但接触蒸汽的面积大,温升和热膨胀较快,而汽缸质量大,温升和热膨胀就比较慢,因此在转子和汽缸热膨胀还没有达到稳定前,他们之间就有较大的胀差。
同理,由于转子比汽缸体积小,转子的冷却收缩也比汽缸的冷却收缩快,这时它们之间也会产生较大胀差。
汽轮机启动加热,从冷态变为热态,汽缸受热发生热膨胀,汽缸向高压侧或低压侧伸长。
同样转子也因受热发生热膨胀。
转子膨胀大于汽缸,其相对膨胀差被称为正胀差。
汽轮机带负荷后,转子和汽缸受热面逐渐于稳定,热膨胀逐渐区于饱和,它们之间的相对膨胀差也逐渐减小,最后达到某一稳定。
二.胀差过大的危害胀差的大小意味着汽轮机动静轴向间隙相对于静止时的变化,正胀差表示自喷嘴至动叶间隙增大;反之,负胀差表示该轴向间隙减小。
汽轮机轴封和动静叶片之间的轴向间隙都很小,若汽轮机启停或运行中胀差变化过大,超过了轴封以及动静叶片间正常的轴向间隙时,就会使轴向间隙消失,导致动静部件之间发生摩擦,引起机组振动,以至造成机组损坏事故。
因此,汽轮机都规定有胀差允许的极限值,它是根据动静叶片或轴封轴向最小间隙来确定的。
当转子与汽缸间隙相对膨胀差值达到极限值时,动静叶片或轴封轴向最小间隙仍留有一定的合理间隙。
不同容量的汽轮机组胀差允许极限值不同。
摘要:汽轮机与汽缸的相对膨胀,称为胀差。
习惯上规定转子膨胀大于汽缸膨胀时的胀差值为正胀差,汽缸膨胀大于转子膨胀时的胀差值为负胀差。
根据汽缸分类又可分为高差、中差、低差。
我厂控制的胀差:高差:18.39—28.92,中差:5.88—15.89,低差:8.19—40.91,单位:MM.研究胀差的变化即是探测汽轮机轴向动静部分的间隙变化,避免发生碰撞,损坏设备,造成重大损失由于汽轮机转子与汽缸的表面积不同,厚度、形状不同,加热、冷却的速度是不一样的,转子加热、冷却速度比汽缸快,因此胀差的规律是热正冷负。
机组冷态启动时转子膨胀快、汽缸膨胀慢,因此控制胀差直接关系到机组安全运行,意义重大。
引言机组冷态启动过程中,从供轴封、冲转、并网带负荷至满负荷.由于转子体积小,膨胀快,反之汽缸膨胀慢,所以控制胀差就要从汽封供轴封做起。
1.汽封供汽抽真空阶段从汽封供汽抽真空到转子冲转前胀差值是一直向正方向变化的。
因为在加热或冷却过程中,转子温度升高或降低的速度都要比汽缸快,相应的膨胀或收缩的速度也要比汽缸快。
在对汽封供汽时,汽封套受热后向两侧膨胀,对整个汽缸的膨胀影响不大。
而与汽封相对应的转子主轴段受热后则使转子伸长。
汽封供热对转子伸长值的影响是由供汽温度来决定的,但加热时间也有影响。
当抽气系统投入并开始抽真空后,如果胀差向正值变化过快,可以采取降低轴封压力或适当提升凝汽器真空的方法,因为通过提升真空可以减少蒸汽在汽封中的滞留时间。
总体上来说,冷态开机,汽封来汽温度和压力应该低一些,真空应该提升的快一点,在确保安全的前提下尽早达到冲转的条件。
1.冲转、暖机升速阶段从冲转到定速,胀差基本上继续上升。
在这一阶段,蒸汽流量小,蒸汽主要在调节级内做功。
转子膨胀快,所以冲转时,要控制低参数冲转。
中速暖机以后再升速时,胀差值才会有减小的趋势。
这主要是因为随着转速的升高,离心力增大,轴向的分力也增大了,而使转子变粗缩短。
同时汽缸温度逐渐上升,汽缸的膨胀速度也在上升,相对迟滞了转子的膨胀值。
汽轮发电机低压缸胀差大原因分析及处理汽轮发电机是一种利用汽轮机转动发电机发电的装置。
汽轮发电机的低压缸胀差是指在使用过程中,低压缸前后缸衬之间的胀差变大,导致压力泄漏增加,功率减弱,工作效率下降的问题。
下面将对汽轮发电机低压缸胀差大的原因进行分析,并提供相应的解决方法。
1.低压缸衬材质问题:低压缸衬材质选择不合适,导致其抗热胀性能不足,容易在工作温度下产生较大胀差。
解决方法是更换高性能的衬套材料,如高温合金。
2.温度控制问题:在汽轮发电机运行中,由于管路、冷却系统等问题,导致低压缸温度控制不良,超过了设计要求,造成衬套过度膨胀,胀差增大。
解决方法是优化冷却系统,确保低压缸温度在可控范围内。
3.衬套密封不良:低压缸衬套与缸体之间的密封不良导致压力泄漏,增加了压力差,使得衬套产生较大胀差。
解决方法是检查并修复衬套密封问题,确保衬套与缸体之间的紧密连接。
4.衬材磨损问题:低压缸衬套长时间使用后,由于磨损、疲劳等原因,失去了原有的密封性能,导致胀差增大。
解决方法是定期检查衬套磨损情况,及时更换磨损严重的衬套,延长发电机使用寿命。
5.运行过程中的振动问题:汽轮发电机在运行过程中受到振动的影响,振动过大会导致低压缸衬套松动,增加了胀差。
解决方法是加强对汽轮发电机的振动监测和控制,有效减小振动对衬套的影响。
综上所述,汽轮发电机低压缸胀差大的原因可能是多方面的,包括材料、温度控制、密封、磨损和振动等问题。
针对这些原因,需要进行相应的处理方法,如更换衬套材料、优化温度控制系统、修复密封问题、定期更换磨损的衬套以及加强振动监测和控制。
通过这些措施,可以有效降低低压缸胀差,提高汽轮发电机的运行效率和使用寿命。
汽轮机的缸胀和胀差缸胀:汽轮机汽缸的绝对膨胀。
汽轮机启动过程是对汽缸、转子及每个零部件的加热过程。
在启动过程中,缸胀逐渐增大;停机时,汽轮机各部金属温度下降,汽缸逐渐收缩,缸胀减小。
差胀(又称胀差):汽轮机转子与汽缸沿轴向膨胀的差值。
汽轮机启动或停机时,汽缸与转子均会受热膨胀,受冷收缩。
由于汽缸与转子质量上的差异,受热条件不相同,转子的膨胀及收缩较汽缸快。
差胀为正值时,说明转子的轴向膨胀量大于汽缸的膨胀量;差胀为负值时,说明转子的轴向膨胀量小于汽缸膨胀量。
当汽轮机启动时,转子受热较快,一般都为正值;汽轮机停机或甩负荷时,差胀较容易出现负值。
汽轮机在启动、停机及运行过程中,差胀的大小与下列因素有关:⑴启动机组时,汽缸与法兰加热装置投用不当,加热汽量过大或过小。
⑵暖机过程中,升速率太快或暖机时间过短。
⑶正常停机或滑参数停机时,汽温下降太快。
⑷增负荷速度太快。
⑸甩负荷后,空负荷或低负荷运行时间过长。
⑹汽轮机发生水冲击。
⑺正常运行过程中,蒸汽参数变化速度过快。
当发现汽机胀差指示异常时:(1)应核对有关表记指示正确,确认胀差指示异常;(2)检查汽缸上、下温差,超过规定值时应停止汽机运行;(3)控制锅炉负荷不发生大的波动;(4)检查主、再热蒸汽温度不应有太大的波动,检查减温水调节门动作是否正常;(5)机组启动过程中,保持主、再热蒸汽温度与汽缸温度相匹配;(6)发现汽缸胀差异常时应对各种参数进行综合分析,及时发现问题;(7)汽缸胀差异常时,应尽量停止负荷的变化,使胀差不会发生太大的变化趋势;(8)低压差胀:正向增大时,可临时有限降低真空,提高排汽缸温度;负向增大时,投入低压缸喷水,降低排汽缸温度。
(9)当胀差有太大的变化时,应到就地听机组声音,发现有金属摩擦声音时应停止汽机运行,破坏真空。
(10)机组启动时,根据汽缸温度选择轴封汽源,使轴封温度与金属温度相匹配;在热态启动时,防止负差胀增大,尽快升负荷至对应缸温下的负荷。
汽轮机胀差保护的作用解释说明以及概述1. 引言1.1 概述汽轮机是一种重要的能量转换设备,广泛应用于电力、化工、钢铁等各个领域。
在汽轮机运行中,胀差问题是一个常见且关键的挑战。
胀差指的是在汽轮机快速启动或负载快速变化时,由于热膨胀和冷缩不均匀引起的叶片与壳体之间的间隙变化。
1.2 文章结构本文旨在详细说明汽轮机胀差保护措施及其作用,并进一步介绍胀差对汽轮机性能和安全性的影响。
文章将分为五个部分进行阐述:引言、汽轮机胀差保护的作用、解释说明汽轮机胀差保护措施、汽轮机胀差保护的效果评估与应用案例分析以及结论与展望。
1.3 目的本文旨在深入了解汽轮机胀差保护技术,明确其作用和意义,并探讨相关措施对汽轮机性能和安全性的影响。
通过对现有研究成果和实际运行案例的归纳和总结,旨在为汽轮机胀差保护提供有效的指导和建议。
此外,本文还将展望未来研究方向和发展趋势,以推动汽轮机胀差保护技术的进一步创新和应用。
2. 汽轮机胀差保护的作用2.1 胀差定义与原理汽轮机胀差是指在高温工况下,由于受热面积变化不均匀引起的部分区域膨胀过快,造成设备失稳或损坏。
它是汽轮机运行过程中常见的问题之一。
根据热力学原理,高温导致轴心线和蒸汽流动发生变化,导致设备失稳并可能引发事故。
2.2 胀差对汽轮机的影响胀差会对汽轮机的性能和安全产生严重影响。
首先,胀差会导致转子不平衡,引发振动和噪音,降低设备可靠性。
其次,在极端情况下,过大的胀差可能会导致叶片与固定部件碰撞,造成设备损坏或事故。
此外,由于胀差使得叶片间隙变小,蒸汽流动速度增加,给汽轮机带来额外的负荷和效率下降。
2.3 胀差保护的需求与重要性鉴于胀差对汽轮机的严重影响,保护汽轮机免受胀差所带来的问题至关重要。
胀差保护措施旨在确保设备在高温条件下正常工作,稳定性和安全性得到保障。
由于胀差是由瞬态温度变化引起的,因此及时采取恰当措施以应对并缓解胀差现象对汽轮机的不利影响非常必要。
为了实现有效的汽轮机胀差保护,需要综合考虑温度控制策略、压力调节手段和控制系统设计与优化等方面的因素。
汽轮机在启停和运行工况下——胀差讲义周国强关键词:汽轮机汽缸、胀差、汽缸的死点、怎么控制胀差、可谓汽轮机的泊桑效应。
汽轮机在启停和工况变化时,转子和汽缸分别以各自的死点为基准膨胀或收缩。
由于汽缸质量大,而接触蒸汽的面积小。
转子的质量小而接触蒸汽的面积大,因而各自的受热面不一样,使得汽缸和转子之间热膨胀的数值各不一样,其二者之间的差值称为相对膨胀,即转子和汽缸的胀差。
一般来说,冷态开机过程中是胀差是正值,稳定状态下胀差接近于零,降负荷和停机惰走时胀差向负向发展,单缸机组尤其明显。
但是对于多缸机组,即中间再热机组,其胀差较单缸机组更为复杂。
汽轮机转子与汽缸的相对膨胀,称为胀差。
1 习惯上规定1.1 转子膨胀大于汽缸膨胀时的胀差值为正胀差;1.2 汽缸膨胀大于转子膨胀时的胀差值为负胀差;1.3 根据汽缸分类又可分为:高差、中差、低I差、低II差。
1.4 胀差数值是很重要的运行参数,若胀差超限,则热工保护动作使主机脱扣。
1.5 汽缸是向后膨胀而转子是向前膨胀的。
释:单缸汽轮机的汽缸膨胀,它的死点是在低压缸排气口的中心线,即从低压缸向机头方向膨胀。
转子的膨胀是以机头推力瓦为死点,向发电机方向膨胀。
也就是说,汽缸的膨胀方向和转子的膨胀方向是反向的。
2 使胀差向正值增大的主要原因有2.1 启动时暖机时间太短,升速太快或升负荷太快;2.2 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;2.3 滑销系统或轴承台板的滑动性能差,易卡涩;2.4 轴封汽温度过高或轴封供汽量过大,引起轴颈过份伸长;2.5 机组启动时,进汽压力、温度、流量等参数过高;2.6 推力轴承磨损,轴向位移增大;2.7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;2.8 双层缸的夹层中流入冷汽(或冷水);2.9 胀差指示器零点不准或触点磨损,引起数字偏差;2.10 多转子机组,相邻转子胀差变化带来的互相影响;2.11 真空变化的影响;2.12 转速变化的影响;2.13 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;2.14 轴承油温太高;2.15 机组停机惰走过程中由于“泊桑效应”的影响。
汽轮机胀差原理及控制摘要:汽轮机胀差是指由于燃烧迅速地产生温度和压力的变化而引起的机舱内缸壳和缸套之间的瞬时位移。
本文介绍的目的是讨论汽轮机胀差的原因和方法,探讨常见的汽轮机胀差控制技术,以更好地发挥其性能,并提出一些重要的改进建议。
关键词:汽轮机胀差,机舱,缸壳,缸套,控制正文:1 汽轮机胀差的原因及结果汽轮机胀差是由于有效燃烧的温度和压力的急剧改变,从而导致机舱内缸壳和缸套之间的瞬时位移,使缸套产生相对缸壳不同的扩张速率,引起有关部件之间的不匹配和接触损失。
由于汽轮机胀差引起的位移,使机舱内部有效动作难以完成,影响燃烧室的工艺流程,有助于减少汽轮机运行效率。
2 汽轮机胀差控制要有效地控制汽轮机胀差,必须结合机舱结构和材料特性进行科学设计。
通常采取的控制措施包括采用导热材料和能量传输管理技术,减少机缸热量分布不均匀;采用变厚缸套等技术来改善汽轮机结构;采用较大的机舱内缸体空气空隙来抑制胀差等技术。
在设计过程中,要根据具体情况分析结合各种物理因素,在满足结构强度要求的前提下,尽可能采用灵活有效的结构形式。
3 改进建议针对汽轮机胀差的控制,还可以在材料上进行改进,如改变材料抗拉强度、热膨胀系数等,以达到汽轮机胀差控制的要求。
此外,可以利用机械装置将胀差减至可接受的范围,或者使用热屏蔽物质降低温度,以降低机舱内的温度梯度,从而提高汽轮机的效率。
4 结论综上所述,汽轮机胀差的产生是由于温度和压力的变化而引起的。
要有效地抑制汽轮机胀差,需要结合机舱的结构和材料特性进行合理的设计,并采用尽可能多的有效控制方法。
另外,还可以通过修改材料、提高机舱内的温度梯度和采用热屏蔽物质等方法来减少胀差的产生。
目前,汽轮机胀差的控制技术尚未得到广泛应用,仍然需要依靠开发技术来改善汽轮机性能。
5 未来研究未来,可以在多个方面进行深入研究,以减少汽轮机胀差的发生。
例如,针对缸套抗拉强度和热膨胀系数等性能,可以采取新的材料和技术,并改进汽轮机的结构,使缸壳和缸套之间的位移得到更好的控制。
胀差计算公式
胀差计算公式是用于测量物体体积变化的工具,广泛应用于各个领域,如工程、物理学、生物学等。
它通过比较物体在不同状态下的体积差异来确定胀差值。
胀差计算公式的精确性和可靠性对于许多实际问题的解决起着至关重要的作用。
胀差计算公式的基本原理是根据物体的体积变化来计算胀差值。
当物体受到外部力或温度变化的影响时,其体积可能会发生变化。
为了测量这种变化,我们需要知道物体在不同状态下的体积,并计算出两者之间的差异。
具体而言,胀差计算公式可以表示为:胀差值= 最终体积- 初始体积。
这个公式很简单,但要准确计算胀差值,我们需要注意以下几点。
首先,我们需要确保测量的是同一物体,在不同状态下的体积。
其次,我们需要使用准确的测量工具来获取物体的体积数据。
最后,我们需要注意单位的一致性,以确保计算结果的准确性。
胀差计算公式的应用非常广泛。
在工程领域中,它可以用于测量材料的膨胀性质,从而确定是否适合特定的使用环境。
在物理学中,胀差计算公式可以用于研究物质的热膨胀性质,从而推导出温度对物体体积的影响。
在生物学中,胀差计算公式可以用于测量细胞在不同环境下的体积变化,从而研究细胞的功能和生理过程。
胀差计算公式是一种重要的测量工具,可以用于测量物体体积变化。
它的应用领域广泛,对于解决实际问题起着至关重要的作用。
通过准确计算胀差值,我们可以更好地了解物体的性质和行为,为相关领域的研究和应用提供科学依据。
胀差汽轮机转子与汽缸的相对膨胀,称为胀差。
习惯上规定转子膨胀大于汽缸膨胀时的胀差值为正胀差,汽缸膨胀大于转子膨胀时的胀差值为负胀差。
根据汽缸分类又可分为高差、中差、低I差、低II差。
胀差数值是很重要的运行参数,若胀差超限,则热工保护动作使主机脱扣。
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。
使胀差向负值增大的主要原因:1)负荷迅速下降或突然甩负荷。
2)主汽温骤减或启动时的进汽温度低于金属温度。
3)水冲击。
4)汽缸夹、法兰加热装置加热过度。
5)轴封汽温度太低。
6)轴向位移变化。
7)轴承油温太低。
8)启动进转速突升,由于转子在离心力的作用下轴向尺寸缩小,尤其低差变化明显。
9)汽缸夹层中流入高温蒸汽,可能来自汽加热装置,也可能来自进汽套管的漏汽或者轴封漏汽。
影响因素主要有:(1)蒸汽温升或温降速度大(2)轴封供汽温度的影响(3)汽缸法兰螺栓加热装置的影响(4)凝汽器真空的影响启动时,一般应用加热装置来控制汽缸的膨胀量,而转子主要依*汽轮机的进汽温度和流量以及轴封汽的汽温和流量来控制转子的膨胀量。
启动时胀差一般向正方向发展。
汽轮机在停用时,随着负荷、转速的降低,转子冷却比汽缸快,所以胀差一般向负方向发展,特别是滑参数停机时尤其严重,必须采用汽加热装置向汽缸夹层和法兰通以冷却蒸汽,以免胀差保护动作。
汽机胀差正负
汽轮机的胀差是指转子与汽缸的相对膨胀差值。
当转子膨胀大于汽缸膨胀时,称为正胀差;反之,则称为负胀差。
胀差的概念在汽轮机运行中非常重要,因为它关系到机组的安全和稳定运行。
以下是关于胀差的更多信息:
1. 正胀差:
- 正常情况下,转子因为升温较快,所以会膨胀得比缸体多,这种现象称为正胀差。
- 制造商在设计汽轮机时会预留一定的间隙来适应正胀差,以确保在一定范围内的正胀差属于安全工况。
- 正胀差过大可能是由于启动时暖机时间太短、升速或升负荷太快等原因造成的。
2. 负胀差:
- 负胀差通常发生在极热态或热态冲转时,这种情况下容易造成缸体积水或水冲击,对低压缸末级叶片也不利。
- 负胀差可能会导致机组内部间隙减小,从而增加摩擦和损坏的风险。
3. 胀差的监控:
- 汽轮机的胀差需要通过专门的监控系统来实时监测,以确保机组在安全范围内运行。
- 胀差的正常控制对于预防机组损坏和延长使用寿命至关重要。
4. 影响因素:
- 胀差的正常与否受多种因素影响,包括启动程序、加热系统的效能、滑销系统或轴承台板的滑动性能、轴封温度和供气量等。
正胀差和负胀差都是汽轮机运行中必须严格监控的参数。
操作人员需要根据机组的实际情况和运行规程,合理控制温升速率和负荷变化,以保持胀差在安全范围内。
在汽轮机的日常运行和维护中,对胀差的管理是保证机组安全运行的重要环节。
胀差计算公式
胀差计算公式是用于计算物体在不同温度下的膨胀差的公式。
膨胀差指的是物体在经历温度变化后大小的变化量。
通过计算膨胀差,可以更好地理解和预测物体在不同温度下的变化情况。
膨胀差计算公式通常表示为ΔL = αLΔT,其中ΔL是物体长度的膨胀差,α是物体的线膨胀系数,L是物体的初始长度,ΔT是物体经历的温度变化量。
膨胀差的计算公式是基于热膨胀原理推导而来,可以用于计算固体、液体和气体等不同物质在不同温度下的膨胀差。
在实际应用中,膨胀差计算公式被广泛应用于工程设计、建筑施工和材料科学等领域。
例如,在建筑设计中,需要考虑材料在不同温度下的膨胀差,以确保建筑物在各种环境条件下的稳定性和安全性。
在工程施工中,膨胀差计算公式可以用于确定材料的尺寸和选择合适的连接方式,以避免因温度变化而引起的损坏和变形。
膨胀差计算公式也可以用于材料科学研究中的温度膨胀性质分析。
通过测量材料在不同温度下的膨胀差,并结合膨胀差计算公式,可以确定材料的线膨胀系数和热膨胀特性,为材料的设计和应用提供依据。
膨胀差计算公式是一种重要的工具,可以帮助我们理解和预测物体在不同温度下的膨胀差。
通过合理应用膨胀差计算公式,可以提高工程设计的准确性和材料应用的可靠性。
1.胀差概念胀差:转子与汽缸沿轴向膨胀之差称为胀差。
当转子轴向膨胀量大于汽缸轴向膨胀量时,胀差为正,反之为负。
汽轮机在启动及加负荷时,胀差为正;在停机或减负荷时,胀差为负。
2.胀差产生的原因:(1)转子和汽缸的金属材料不同,热胀系数不同;(2)汽缸质量大与蒸汽接触面积小,转子质量小与蒸汽接触面积大;转子和汽缸的质面比:转子或汽缸质量与被加热面积之比,通常以m/A表示。
转子质量轻、表面积大,则质面比小,而汽缸质量大、表面积小,则质面比大。
(3)转子转动,故蒸汽对转子表面的放热系数比对汽缸表面的放热系数大。
3.危害:胀差使通流部分动静沿轴向间隙发生变化,造成动静部件的碰撞和摩擦,延误启动时间、引起机组振动、大轴弯曲等严重事故。
当胀差为正时,动叶出口与下级静叶入口间隙减小;当胀差为负时,静叶出口与动叶入口之间的间隙减小;4.影响胀差的主要因素(1)主、再热蒸汽的温升、温降速度及负荷变化速度;(2)轴封供汽温度和供汽时间冷态启动时,在冲转前向轴封供汽,由于供汽温度高于转子温度,转子局部受热而伸长,可能出现轴封摩擦现象。
热态启动时,为防止轴封供汽后胀差出现负值,轴封供汽应选用高温汽源,且要先向轴封供汽,后抽真空。
并尽量缩短冲转前轴封供汽时间。
(3)凝汽器真空在升速和暖机过程中,当真空降低时,若保持机组转速不变,须增加进汽量,使高压转子受热增加,胀差增大。
使中、低压转子鼓风摩擦热量被增加的蒸汽量带走,胀差减少。
(由于中、低压转子叶片较长,其鼓风摩擦热量比高压转子大。
当真空降低时,中低压转子鼓风摩擦热量被增加的蒸汽量带走,故胀差减少;因此,在升速暖机过程中不能用提高真空的办法来减小中、低压通流部分的胀差。
)(4)鼓风摩擦热量鼓风摩擦损失与动叶片长度成正比,与圆周速度三次方成正比,所以低压转子的鼓风摩擦损失远比高、中压转子大,鼓风摩擦损失热量加热通流部分,使胀差增加,在小流量时其影响较大。
随着流量增加,其影响逐渐减小,当流量达到一定值时,鼓风摩擦损失的热量已能全部被带走,这时对胀差的影响就会消失。
胀差计算公式
胀差计算公式是用来计算物体在不同温度下的体积变化的公式。
它是由温度变化引起的线膨胀系数和初始温度以及最终温度共同决定的。
胀差计算公式可以表示为:
ΔV = V0 * α * ΔT
其中,ΔV表示体积变化量,V0表示初始体积,α表示线膨胀系数,ΔT表示温度变化量。
线膨胀系数是表示物体单位长度在温度变化时的膨胀量的物理量。
不同物质具有不同的线膨胀系数,因此在计算胀差时需要根据物质的性质来确定合适的线膨胀系数。
在实际应用中,胀差计算公式常常被用于工程设计中。
例如,在建筑工程中,由于温度的变化,建筑物的构件会发生膨胀或收缩,这就需要考虑胀差对结构的影响。
胀差计算公式还可以应用于其他领域,如机械工程、电子工程等。
在这些领域中,胀差的计算对于设计和生产具有重要的意义。
胀差计算公式是一种重要的物理公式,用于计算物体在温度变化下的体积变化。
它在工程设计和其他领域中具有广泛的应用。
通过合理运用胀差计算公式,可以提高工程和产品的质量,确保其在温度
变化下的稳定性和可靠性。
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。
l.负价苛变化速度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,蒸汽的温升速度也愈快.与金属表向降负荷速度加快,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。
2.轴封供气温度的影响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。
胀差计算公式
胀差的计算公式是:胀差 = 转子膨胀量 - 汽缸膨胀量。
在各缸轴承处,测量转子和轴承(汽缸)之间的位移,冷态推力盘靠在非工作面上时为0,转子多膨胀为正,多收缩为负。
另外,也有胀差的另一种计算公式,如:将汽轮机转子带高压缸至进汽口的距离设为l,则可以认为两者之间的平均升高温度为t,这些数值的产生都是相对而言的,那么该横截面上生成的相对膨胀值为l2=b×tl[1]。
以上信息仅供参考,建议查阅专业书籍或咨询专业人士获取更准确的信息。
结合C12-8.83/3.82型汽轮机组的具体情况,从胀差测量、热力系统设计、系统运行方式以及运行参数等方面着手,对产生负胀差的原因进行了综合地分析,提出了减小负胀差的解决方案。
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文章关键词: 汽轮机胀差回热抽汽汽封漏汽
文章快照: 汽对汽缸的换热系数应小于蒸汽对转子的换热系数,汽缸与蒸汽的换热面积也相对转子小,即蒸汽对汽缸的冷却作用相对较弱,汽缸自高温部分向低温部分传递的热量较少被蒸汽带走,导致各级汽缸的温度应高于对应的蒸汽温度,汽缸的平均温度高于转子的平均温度,最终的结果是汽缸的绝对膨胀量大于转子的绝对膨胀量,产生负胀差。
2消除负胀差大的措施2.1减小前汽封漏汽对汽缸的加热作用如果汽封漏汽压力小于或接近抽汽口压力,漏汽就直接被带人加热器而不会返回汽缸,特提出了对漏汽管道进行改造的方案(如图2)。
._———一一碾一MM.MIM.Ml下Ii—+MⅧr、1j:‘IⅧJH1■1r矗、{H£J■L至除氧器图2汽轮机抽汽及轴封漏示意图(1)将前汽封原三档漏汽至6抽(1号低加)增加一路到5抽(2号低加)并安装截止阀;(2)将前汽封原二档漏汽至5抽(2号低加)另增加一路到4抽(3号低加)并安装截止阀。
(3)考虑到原汽封漏汽排放点离抽汽口太近,可将漏汽与抽汽管道汇合点下移。
在运行中改变前汽封漏汽的排放方式,关闭原漏汽至1号、2号低加的截止阀,将三档漏汽排至5抽,二档漏汽排至4抽。
并通过新增的截止阀进行排放量的控制,尽量减少汽封漏汽对汽缸的加热作用。
2.2提高前轴封汽源温度该机组原设计轴封供汽的方式为:空负荷采用来自低压减温减压器蒸汽(温度约180—250℃),大负荷采用来自除氧器汽平衡管的饱和蒸汽(温度约140℃)进入均压箱,由轴封供汽母管分别向前、后轴封供汽,即前、后汽封供汽温度相同。
则提出在运行中轴封供汽尽可能采用低减来的蒸汽,保证均压箱的温度在180℃左右,因为提高前轴封的供汽温度是减少负胀差的有效方法。
2.3降低调节级后蒸汽温度降低调节级后蒸汽温度,可降低调节级后汽缸金属温度,减少汽缸的绝对膨胀量,可有效减少负胀差。
由于该机组为非标机组,是在原武汉汽轮机厂5OMW抽汽机组改造而来,改造后各级动叶及隔板都发生了很大变化,使调节级做功能力不够,造成焓降不够。
汽轮机制造厂应重新计算、设计调节级的工作参数。
但改造调节级工作量太大,只有待机组大修时再作处理。
3结论经过对轴封漏汽管道改造和运行优化后,2号机组负胀差得到了很好的改善,在正常运行中,胀差可维持在一0.4一+0.2mm,未再出现负胀差超限现象,同时机组的热膨胀在12MW稳定时从15mm也降到了13mm
(一)汽轮机转子与汽缸的相对膨胀,称为胀差。
习惯上规定转子膨胀大于汽缸膨胀时的胀差值为正胀差,汽缸膨胀大于转子膨胀时的胀差值为负胀差。
根据汽缸分类又可分为高差、中差、低I差、低II差。
胀差数值是很重要的运行参数,若胀差超限,则热工保护动作使主机脱扣,避免动静部分发生碰撞,损坏设备。
(二)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,在严冬季节里,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。
(三)使胀差向负值增大的主要原因:
1)负荷迅速下降或突然甩负荷。
2)主汽温骤减或启动时的进汽温度低于金属温度。
3)水冲击。
4)汽缸夹、法兰加热装置加热过度。
5)轴封汽温度太低。
6)轴向位移变化。
7)轴承油温太低。
8)启动进转速突升,由于转子在离心力的作用下轴向尺寸缩小,尤其低差变化明显。
9)汽缸夹层中流入高温蒸汽,可能来自汽加热装置,也可能来自进汽套管的漏汽或者轴封漏汽。
启动时,一般应用加热装置来控制汽缸的膨胀量,而转子主要依靠汽轮机的进汽温度和流量以及轴封汽的汽温和流量来控制转子的膨胀量。
启动时胀差一般向正方向发展。
汽轮机在停用时,随着负荷、转速的降低,转子冷却比汽缸快,所以胀差一般向负方向发展,特别是滑参数停机时尤其严重,必须采用汽加热装置向汽缸夹层和法兰通以冷却蒸汽,以免胀差保护动作。
汽轮机转子停止转动后,负胀差可能会更加发展,为此应当维持一定温度的轴封蒸汽,以免造成恶果
总的进气量不变的情况下,投入抽气,,排气量减少,排气温度升高,真空降低。
由于进入后汽缸的蒸汽减少,认为是转子受到冷却而缩小负胀差增加,但是一般不会到跳机的程度。
; ]1 C! c& l6 e) I! `0 ^出现这种情况应该是因为负荷过低,抽气量过大,并且变化过快造成的。
汽轮机的胀差控制
来源:(转摘) 作者:时间:2010-12-18 点击:81 汽轮机在启停过程中,转子与汽缸的热交换条件不同。
因此,造成它们在轴向的膨胀也不一致,即出现相对膨胀。
汽轮机转子与汽缸的相对膨胀通常也称为胀差。
胀差的大小表明了汽轮机轴向动静间隙的变化情况。
习惯上规定转子膨胀大于汽缸膨胀时的胀差值为正胀差,汽缸膨胀大于转子膨胀时的胀差值为负胀差。
胀差数值是很重要的运行参数,若胀差超限,则热工保护动作使主机脱扣。
转子的相对胀差过大,会使动、静轴向间隙消失而产生摩擦,造成转子弯曲,引起机组振动,甚至出现重大事故。
一、分析胀差时,需考虑的因素:
轴封供汽温度和供汽时间的影响:在汽轮机冲转前向轴封供汽时,由于冷态启动时轴封供汽温度高于转子温度,转子局部受热而伸长,出现正胀差,可能出现轴封摩擦现象。
在热态启动时,为防止轴封供汽后出现负值,轴封供汽应选用高温汽源,并且一定要先向轴封供汽,后抽真空。
应尽量缩短冲转前轴封供汽时间。
真空的影响:在升速暖机的过程中,真空变化会引起涨差值改变。
当真空降低时,为了保持机组转速不变,必须增加进汽量,摩擦鼓风损失增大,使高压转子受热膨胀,其涨差值随之增加。
当真空提高时,则反之。
使高压转子胀差减少。
但真空高低对中、低压缸通流部分的胀差影响与高压转子相反。
进汽参数影响:当进汽参数发生变化时,首先对转子受热状态发生影响,而对汽缸的影响要滞后一段时间,这样也会引起胀差变化,而且参数变化速度越快,影响越大。
因此,在汽轮机启停过程中,控制蒸汽温度和流量变化速度,就可以达到控制差胀的目的。
汽缸和法兰加热的影响:汽缸水平法兰在升速过程中温度比汽缸要低,阻碍汽缸膨胀,引起胀差增加。
转速影响:泊桑效应也就是汽轮机的轴在转速增加的时候,受到离心力的作用,而变粗,变短.转速减小的时候,而变细,变长滑销系统影响:在运行中,必须加强对汽缸绝对膨胀的监视,防止左右侧膨胀不均以及卡涩造成的动静部分摩擦事故。
汽缸保温和疏水的影响:汽缸保温不好,会造成汽缸温度分布不均且偏低,从而影响汽缸的充分膨胀,使汽机膨胀差增大;疏水不畅可能造成下缸温度偏低,影响汽缸膨胀,并容易引起汽缸变形,从而导致相对差胀的改变。
二、正胀差过大的原因:
暖机时间不够,升速过快。
加负荷速度过快。
三、负胀差过大的原因:
减负荷速度太快或由满负荷突然甩到零。
空负荷或低负荷运行时间太长发生水冲击,或蒸汽温度太低。
停机过程中用轴封蒸汽冷却汽轮机速度太快。
真空急剧下降,排汽缸温度上升,使负胀差增大。
四、冷态启动时,控制涨差方法:
主要是控制机组的正涨差,应采取以下措施:
合理使用汽缸的加热装置,使汽缸与转子的膨胀相应。
缩短冲车前汽封供汽时间,并采用较低温度的汽源。
控制好温升率和升速率,控制好加负荷速度,使机组均匀加热,延长中速暖机。
采用有利于高压胀差降低的方法暖机。
如果是低压胀差大,可适当提高排汽缸温度五、汽机热态启动时的胀差变化和采取措施:
热态启动前,胀差往往是负值。
启动时转子和汽缸温度高,若冲车时蒸气温度偏低,蒸汽进入汽轮机后对转子和汽缸起冷却作用,使胀差负值还要增大,所以,在启动的前一阶段,主要是控制负胀差过大;而在后一阶段,应注意胀差向正的方向变化。
在启动过程中,应采取以下措施来控制胀差过大:
冲车前,应保持汽温高于汽缸金属温度50~100度;如果气压较高气温还应适当再提高,以防转子过度收缩。
轴封供汽采用高温汽源,以补偿转子的过度收缩。
真空维持高一些,升速要快一些,避免在低速时多停留而导致机组冷却,从而使负胀差增大。