汽轮机胀差过大的原因分析及改进措施

2020.08科学技术创新600MW机组汽轮机高压缸差胀波动大原因分析及解决许斯顿肖榕辉（广东珠海金湾发电有限公司，广东珠海519000）汽轮机安全监视系统（TSI-Turbine Supervisory Instrument）是一种集保护和检测功能于一身的监视系统，可以对汽轮机振动、轴位移、差胀等进行监视和保护，是大型旋转机械必不可少的保护系统。

金湾发电公司2×600MW机组汽轮机配置一套TSI装置，采用美国本特利公司生产的3500系列汽轮机组安全监视仪表，由仪表组件和传感器、前置器以及预制电缆等组成。

其中有一台机组的高压差胀在机组运行期间出现波动情况，后来检查信号测量回路，找出了高压差胀波动的原因，在机组运行期间采取了临时措施，确保机组高压差胀显示正常，在机组检修期间彻底解决了该问题。

3500系统在汽轮机上有广泛的应用，成功解决这个问题具有很大的参考价值。

1存在现象1.1汽轮机高压缸差胀波动情况3号机组高压缸差胀1和3号机组高压缸差胀2显示值出现波动，由当前值突然波动到0mm，又快速恢复到当前值3.0mm，波动次数比较频繁。

波动情况如表所示。

高压缸差胀值显示值波动参数1.2汽轮机高压缸差胀测量回路简介汽轮机高压缸差胀采用补偿式输入胀差（CIDE）测量，有两套高压缸差胀测量装置，每一套高压缸差胀测量回路使用两个3300XL-25mm的电涡流探头，探头灵敏度为0.787V/mm （20mV/mil），靠近调阀端的为DEHA，发电机端的为DEHB，安装方式如图1所示。

两个探头以补偿式的方式布置用来扩大测量的范围，可以将测量范围扩大到单个探头量程的两倍。

高压缸差胀的测量量程为－8-12mm。

（我厂高压缸差胀信号回路示意图如图1所示）。

2问题分析2.13号机组高压缸差胀信号波动为0mm原因检查（1）用笔记本电脑与本特利3500系统相连接，对汽轮机高压缸差胀回路对应的框架组态进行上传，并且在线打开了3500软件的SOE记录，发现汽轮机高压缸差胀1和汽轮机高压缸差胀2的4个采集通道都在高压缸差胀信号波动的时间段都出现了NOT OK信号，但马上又自己恢复正常。

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。

汽轮机差胀正值、负值过大有哪些原因？
⑴ 起动暖机时间不足，升速或增负荷过快。

⑵ 汽缸夹层、法兰加热装置汽温太低或流量较小，引起加热不足。

⑶ 进汽温度升高。

⑷ 轴封供汽温度升高，或轴封供汽量过大。

⑸ 真空降低，引起进入汽轮机的蒸汽流量增大。

⑹ 转速变化。

⑺ 调节汽门开度增加，节流作用减小。

⑻ 滑销系统或轴承台板滑动卡涩，汽缸胀不出。

⑼ 轴承油温太高。

⑽ 推力轴承非工作面受力增大并磨损，转子向机头方向移动。

⑾ 汽缸保温脱落或有穿堂冷风。

⑿ 多缸机组其他相关汽缸差胀变化，引起本缸差胀变化。

⒀ 双层缸夹层中流入冷汽或冷水。

⒁ 差胀指示表零位不准，或受频率、电压变化影响。

负差胀值大的原因：
⑴ 负荷下降速度过快或甩负荷。

⑵ 汽温急剧下降。

⑶ 水冲击。

⑷ 轴封汽温降低。

⑸ 汽缸夹层、法兰加热装置加热过度。

⑹ 进汽温度低于金属温度。

⑺ 轴向位移向负值变化。

⑻ 轴承油温降低。

⑼ 双层缸夹层中流入高温蒸汽（进汽短管漏汽）。

⑽ 多缸机组相关汽缸差胀变化。

⑾ 差胀表零位不准，或受频率、电压变化影响。

汽轮机的胀差控制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消息间隙的变化情况。

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：在升速热机的过程中，真空变化会引起涨差值改变。

认真空降低时，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。

认真空进步时，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，必须加强对汽缸尽对膨胀的监视，防止左右侧膨胀不均以及卡涩造成的消息部分摩擦事故。

汽缸保温顺疏水的影响：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，并轻易引起汽缸变形，从而导致相对差胀的改变。

某厂汽轮机组启动过程中低缸胀差增大的原因分析及调整摘要：汽轮机在启动过程中，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。

关键词：机组启动；胀差；动静间隙正文：汽轮机合理的启动方式就是在汽轮机各部件金属温度差、转子与汽缸的相对膨胀差在允许范围内、不发生异常振动、不引起动静摩擦和过大热应力的条件下，以尽可能短的时间完成汽轮机启动的方式。

这里面，避免动静摩擦和过大热应力是两个终极目标。

其中热应力可以通过平稳地调整机组进汽温度、流量和充分暖机来控制，然而，避免动静摩擦事故的发生却是一个比较复杂的控制过程。

众所周知，胀差超限是导致动静摩擦的主要原因之一，调整好动静两部分的膨胀差值，就能很大程度地减少动静间隙消失产生摩擦、造成转子弯曲、引起机组振动、甚至出现重大事故的可能性。

同时，鉴于某厂服役汽轮机组在启动过程中低压缸正胀差升至报警值的现象，故本文就胀差产生的原因、影响因素和调整手段做了说明和介绍。

一、胀差产生的原因汽轮机在启动过程中，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，反之为负胀差。

胀差数值是很重要的运行监视参数。

若胀差超限将会导致机组动静摩擦、振动加剧，出现保护拒动等异常情况时甚至导致机组的恶劣事故。

二、机组启动过程中易影响胀差变化的几个主要因素1.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。

应尽量缩短冲车前轴封的供汽时间。

某厂汽轮机高中压缸负胀差大原因分析及处理【精品-doc】某厂汽轮机高中压缸负胀差大原因分析及处理摘要:本文通过对某厂汽轮机高中压缸负胀差大的原因进行分析，结合大修发现的问题，采取相应的处理措施，解决了机组正常运行中高中压缸负胀差偏大的问题，提高了机组的安全性和经济性。

关键词:负胀差原因分析处理1 简介某厂汽轮机是东方汽轮机厂生产的N300—16.7/537/537—4型亚临界、中间机再热、高中压合缸、双缸双排汽、单轴凝汽式汽轮机。

2001年3月投产。

该组为两缸两排汽型式，高中压部分采用合缸结构。

因而进汽参数较高，为减少汽缸应力，增加机组启停及变负荷的灵活性，高压部分设计为双层缸。

低压缸为对称分流式，也采用双层缸结构，为简化汽缸结构和减小热应力，高压和中压阀门都采用落地式，左右两侧对称布置，机组总长18m。

为了平衡转子的轴向力，高压部分设计反向流动，因此高压和中压进汽口都布置在高中压缸中部，是整个机组工作温度最高的部位。

新蒸汽通过主蒸汽管进入高压主汽调节阀，再经4根φ273×40mm高压主汽管和装在高中压外缸中部的4个高压进汽管分别从上下方向进入高压通流部分。

蒸汽经过1个单列调节级和9个压力级作功后，由高压缸前端下部的2个高压排汽口排出，经两根冷段再热汽管去锅炉再热器，管上各装1个Dg600mm的排汽止回阀。

第七级后设一段回热抽汽供,3高加，第10级后(高压排汽)设2段抽汽供,2高加。

再热蒸汽通过两根热段再热蒸汽管进入中压联合汽阀，再经两根φ582×65mm 中压主汽管从高中压外缸中部下半两侧进入中压通流部分。

中压部分共有6个压力级，第3级后有一个3段抽汽口供,1高加，中压排汽一部分从高中压外缸后端下半的4段抽汽口抽汽供除氧器，大部分从上半正中的一个φ1400mm中压排汽口进入连通管通向低压缸。

低压部分为对称分流双层缸结构，蒸汽由低压缸中部进入通流部分，分别向前后两个方向流动，经2×6个压力级作功后向下排入凝汽器。

汽轮机冷态启动胀差超标原因分析与应对策略摘要：汽轮机胀差是汽轮机启停及运行时的重要监视参数，它反映了汽轮机转子和汽缸热膨胀量的相对关系。

在机组冷态启动过程中常出现汽缸与转子胀差超限问题，针对该问题进行深入研究，准确分析出汽轮机胀差超标的原因并且提出应对措施，以达到缩短机组启动时间，保障汽轮机在启动过程中的安全。

关键词汽轮机；胀差超标；原因分析；应对策略汽轮机是火力发电厂的一种重要组成设备，它的正常使用直接关系到发电机组的工作效率和发电功率，很大程度上影响着发电厂的经济效益。

在使用过程中汽轮机有着比较明显的优势，但随之出现的汽轮机胀差超标问题也对发电厂生产有很大的影响，严重影响了发电厂内系统的运行安全，威胁着工作人员的生命。

本文主要对汽轮机胀差超标原因进行分析，并有针对性的做出合理的解决办法，减少此类问题的发生，降低汽轮机出现胀差超标的现象，为发电厂带来高效益。

一、汽轮机胀差的定义及控制胀差的重要性汽轮机在启动时，转子和汽缸分别以各自的死点为基准膨胀或收缩。

相对来说，汽缸的质量大而接触蒸汽面积小，转子质量小而接触蒸汽面积大，而且由于转子转动时，蒸汽对转子的放热系数比对汽缸的要大，因此转子随蒸汽温度的变化膨胀或收缩的速度要快。

因此在开始加热时，转子膨胀的数值大于汽缸，汽缸与转子间发生的热膨胀差值称为汽轮机相对胀差。

若转子轴向膨胀值大于汽缸，则称为正胀差；反之转子轴向膨胀值小于汽缸称为负胀差。

在稳定工况下汽缸和转子的温度趋于稳定值，相对胀差也趋于一个稳定值。

机组启动时，由于转子和汽缸温度变化的速度不同，就会产生较大的胀差，即汽轮机动静部分相对轴向间隙发生了较大变化。

如果相对胀差超过了规定值，就会使动静间的轴向间隙消失，发生动静磨擦，可能引起机组振动增大，甚至发生叶片损坏、大轴弯曲等严重事故，因此在汽轮机启、停及变工况的过程中必须严密监视并合理控制汽轮机胀差，从而确保汽轮机的安全运行。

二、汽轮机胀差超标的原因分析2.1启动阶段胀差值超标的原因分析汽轮机各阶段的胀差都会影响整体胀差，汽轮机在启动和停止过程中，汽轮机的汽缸、转子等材料、结构和受热条件的不同，都会在很大程度上影响蒸汽参数的变化，导致温度不断升高，当达到蒸汽阶段相对压力的饱和温度时，蒸汽就不会出现放热的现象，导致温差较大，从而出现胀差超标的现象。

汽轮机组启停过程中胀差的分析和控制摘要：本文分析了汽轮机组在启停过程中胀差产生的主要原因，并提出了相对应的控制措施，提高了机组启停过程中的安全性，对于汽轮机组的启停具有一定的应用价值。

关键词：汽轮机启停胀差控制引言:汽轮机组在启停过程中由于胀差的变化会引起振动增大、动静部分碰磨、大轴弯曲等严重事故，因此监视胀差是机组启停过程中的一项重要任务。

为避免轴向间隙变化到危险程度使动静部分发生碰磨，不仅应对胀差进行严格的监视，而且应对胀差产生的原因有足够的认识和了解。

为此介绍了胀差产生的主要原因并提出了与之相对应的控制措施。

1 影响胀差的主要因素汽机胀差是指转子和汽缸沿轴向膨胀不相同所产生的相对膨胀值。

主要是由于转子和汽缸的质量不同，及热交换条件不同而产生。

在机组启动、停机及变工况过程中胀差变化较大，稳定工况时，胀差趋于一稳定值。

影响胀差的主要因素有：（1）主、再热蒸汽的温升、温降率；（2）轴封供汽温度的高低、以及供汽时间的长短；（3）加热装置的投入时间以及所用汽源；（4）暖机时间的长短；（5）凝汽器真空的变化；（6）负荷变化的影响。

1.1 汽轮机胀差正向增大的主要原因(1) 机组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蒸汽温度太低或者流量较低，引起的加热作用较弱；(3) 汽轮机滑销系统或者轴承台板的滑动性能比较差，容易发生卡涩现象；(4 ) 轴封供汽温度过高或供汽流量过大，引起轴颈过份伸长；(5) 机组在启动时，进汽压力、温度、流量等参数过高；(6) 汽缸保温层的保温效果不佳或者有保温层脱落现象。

在严寒季节里，汽机房室温太低或有穿堂冷风；(7)胀差指示器的零点不准或者触点磨损，引起数字偏差；(8)多转子机组，相邻转子之间胀差变化带来的互相影响；(9)真空和转速变化的影响；1.2 汽轮机胀差负向增大的主要原因(1)机组负荷迅速下降或突然甩负荷；(2)主汽温度骤减或启动时的进汽温度低于金属温度；(3)汽缸夹层、法兰加热装置加热过度；(4)轴封供汽温度太低；(5)轴向位移变化；(6)真空急剧下降，排汽缸温度上升；(7)机组在启动时转速突然飞升，由于转子在离心力的作用下轴向尺寸缩小，引起低压缸胀差的变化尤其明显；(8)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；2 胀差的变化及控制方法掌握胀差变化规律，采取有效调整手段，才能合理控制胀差，防止汽轮机的动静摩擦。

汽轮机胀差资料一、汽轮机胀差的定义：当汽轮机启动加热或停止运行冷却时以及负荷发生变化时，汽缸和转子都会产生热膨胀或冷却收缩。

由于转子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，在相同条件下，转子的温度变化比汽缸快，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，故称为相对膨胀差（即胀差）。

习惯上规定转子膨胀大于汽缸膨胀时的胀差值为正胀差，例如当进入汽轮机的蒸汽温度明显升高或汽轮机暖机时，转子和汽缸同时受热膨胀，转子由于质量相对汽缸要小，受热后膨胀要快，在轴向上膨胀量要大于汽缸的膨胀量，表现为正胀差。

汽缸膨胀大于转子膨胀时的胀差值为负胀差。

当进入汽轮机的蒸汽温度明显降低或汽轮机滑参数停机时，转子和汽缸同时受冷收缩，转子由于质量相对汽缸要小，受冷后收缩要快，在轴向上收缩量要大于汽缸的收缩量，表现为负胀差。

二、差胀保护的意义：汽轮机启动、停机和异常工况下，常因转子加热（或冷却）比汽缸快，产生膨胀差值（简称差胀）。

无论是正差胀还是负差胀，达到某一数值，汽轮机轴向动静部分就要相碰发生摩擦。

为了避免因差胀过大引起动静摩擦，大机组一般都设有差胀保护，当正差胀或负差胀达到某一数值时，立即破坏真空紧急停机，防止汽轮机损坏。

三、胀差大的危害：当胀差超过规定值时，就会使汽轮机动静间的轴向间隙消失，发生动静摩擦，引起汽轮机组振动增大，甚至掉叶片、大轴弯曲等严重事故。

四、汽轮机在启动、停机及运行过程中，胀差的大小与下列因素有关：1.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。

2.暖机过程中，升速率太快或暖机时间过短。

3.正常停机或滑参数停机时，汽温下降太快。

4.增负荷速度太快。

5.甩负荷后，空负荷或低负荷运行时间过长。

6.汽轮机发生水冲击。

7.正常运行过程中，蒸汽参数变化速度过快。

8.轴位移变化。

使胀差向正值增大的主要原因如下：1）启动时暖机时间太短，升速太快或升负荷太快。

330MW汽轮机冷态启动低压差胀超限原因分析与处理宋伟（吉林辽源）摘要：针对某发电厂北重产NC330-17.75/0.39/540/540型汽轮发电机组，冷态启动时低压差胀超限影响机组安全经济运行的问题，对机组滑销系统和轴封系统进行了详细检查分析，认为导致机组冷态启动时低压差胀超限的主要原因是高、中压缸推拉杆偏心圆销无锁紧装置，引起汽缸膨胀不畅及中、低压缸轴封系统漏汽加快中、低压转子膨胀所致。

并对滑销系统和轴封系统进行了修复处理，成功解决了机组冷态启动时低压差胀超限问题，提高了机组运行的经济性和可靠性。

关键词：330MW机组；汽轮机；低压差胀；滑销系统；推拉杆；轴封系统；汽轮机胀差就是指汽轮机转子与汽缸在受热膨胀时轴向膨胀的差值。

通常为了提高机组的效率，汽轮机的通流间隙都要设计的尽量小，那么为了保证汽轮机较小间隙的动静部分不发生碰摩，就要控制好汽轮机胀差值。

因此胀差是汽轮机启动、运行及变工况运行时的最重要监视和控制的参数之一，也是影响机组安全运行的重要因素。

如果胀差控制的好，机组就能按规定启动时间顺利启动，如果汽轮机启动或运行中，出现胀差增大并接近报警值，甚至停机值，必须尽力降下来，或打闸停机，否则将危及汽轮机设备的安全。

1 机组概况某发电厂3、4号汽轮机是北京重型汽轮发电机有限责任公司引进法国ALSTHOM（阿尔斯通）技术设计制造的NC330-17.75/0.39/540/540型，亚临界，一次中间再热，三缸，双排汽，单轴，抽汽凝汽式汽轮机。

汽轮机的滑销系统及各部膨胀方向如图1所示。

图１滑销系统高、中压缸滑销系统采用推拉杆结构，通过推拉杆刚性连接高、中压缸外缸上猫爪，推力轴承座与高压外缸之间用另一对推拉杆刚性连接，使汽缸的膨胀与转子的膨胀直接联系在一起，改善了汽缸与转子的差胀。

１、２、３号轴承座都是落地式轴承座与基础台板固定，在汽缸膨胀时轴承座不动。

高、中压缸与１、２号轴承座通过立销连接，中压缸与３号轴承座连接，除了有立销外，还有作为高、中缸膨胀死点的下缸后猫爪横销，高、中压缸由此点向前膨胀。

汽轮机差胀变化原因分析及处理摘要：针对某电厂两台汽轮机启机，冲转升速过程中，差胀值负向增长过大，严重时导致汽轮机保护动作停机问题，对其进行分析，并提出了抑制或解决差胀值负向增长的有效措施，从而保证汽轮机的安全稳定运行。

关键词：差胀；高压内缸100%金属温度；转速；泊松效应某电厂汽轮机型号为LZC38.3-6.9/[0.6]/1.35/565/[265]，单缸、单轴、双压非再热、反动式、单抽凝汽式。

高压反流、中低压顺流布置、双层缸设计、轴向排汽。

整个汽轮机转子为无中心孔的焊接转子。

高压内缸100%金属温度（冷态＜220℃、温态220℃—400℃）。

差胀（报警值6.57mm，-2.391mm；跳机值7.332mm，-3.153mm）。

一、事情经过#1汽轮机从7月7日首次冲转，#2汽轮机从7月2日首次冲转。

两台汽轮机冷态启动，冲转升速过程中，汽轮机厂商要求冷态启动必须低速（900r/min）暖机40min，差胀变化均在报警值范围内。

升速至空载满速（3000r/min）后，差胀变化也均在报警值范围内。

但两台汽轮机连续每日温态的启动过程，虽然转子冲转前差胀均在报警值范围内，但启机冲转前的差胀值，随着每日机组启动热态调试后，两台汽轮机停机盘车至启机冲转前，差胀开始逐渐负向增大（#1汽轮机7月7日—7月10日启机冲转前差胀变化：0.39mm，-1.15mm，-2.82mm，-3.35mm；#2汽轮机7月2日—7月6日启机冲转前差胀变化：0.9mm，0.13mm，-1.54mm，-2.08mm，-2.28mm）。

两台汽轮机开始启机冲转升速后，差胀值进一步负向增大，并超过报警值甚至跳机值。

二、差胀负向增大的原因分析1.“泊松效应”的影响查看汽轮机启停过程历史曲线图（见图1）可以发现，汽轮机在低速暖机后900rpm至3000rpm时，差胀在曲线图中体现出来，会有一个向下的突降，负向差胀增大的一个过程，其中#1汽轮机约下降1.0mm,，#2汽轮机约下降1.2mm。

• 88 •内燃机与配件裕10机高中压负胀差增大原因分析与处理彭赞炼(广东省韶关粵江发电有限责任公司，韶关512000)摘要：韶关电厂10号机，东方汽轮机厂生产亚临界300M W〖机型，2012年机组运行稳定工况下高中亚缸涨差出现负值运行，为此分析其原因，指导运行及检修策略，解决问题提高汽轮机的安全可靠性及经济性。

关键词：汽轮机;涨差;承插管；漏汽1设备简介 表1我厂#10机组（N300-16.7/537/537-4型）为东方汽轮机厂生产亚临界压力一次中间再热两缸两排汽凝汽式汽轮机。

2000年3月15日投产，高中压缸胀差正常值在-3.5mm〜+5.5mm〇2B修后状况简介B修前，满负荷高中压胀差是0.60mm。

2012年3月17日，#10机在B修后启动，机组并网后，3月23日、24日因轴系振动超标，导至跳机。

3月24日22:59点，当时参数：负荷300.55MW,主汽16.64MPa/539.61益，汽缸总胀27.50mm,高压内缸内上壁金属温度512.75益，高压内缸内下壁金属温度539.88益。

高中压缸胀差0.87mm，运行至3月27日停机。

处理轴系振动，#4瓦抬高0.13mm，#2瓦降低 0.10mm。

4月4日开机，4月5日20:38分至4月17日9:21分，当时参数：负荷180〜200MW，主汽12.50MPa/539.61益，汽门调节方式采用单阀运行（即全周进汽），汽缸总胀28.74mm,高压内缸内上壁金属温度513.35益，高压内缸内上壁金属温度538.67益。

高中压缸胀差0.35〜0.50mm范围内波动，4月17日11:54分，主汽压力降至11.50MPa，主汽温度没变化，汽门调节方式采用顺阀运行（即部分进汽），内外缸温度正常，负荷180MW，高中压缸胀差出现负值，最大值为-0.36mm。

基本稳定在-0.05mm至-0.15之间。

运行至4月28日停机。

5月2日开机至6月16日17:03分运行正常，当时负荷、主汽压力温度对胀差影响不大，汽缸总胀27.42mm，高中压缸胀差0.10至-0.10mm。

Internal Combustion Engine &Parts0引言化工汽轮机之所以产生胀差主要是因为转子与气缸之间存在着温差，因此当转子的膨胀比气缸要更大时，则会产生正胀差，而当其小于气缸时则会产生负胀差。

但是，当涡轮机相对静止时，膨胀差主要反映了静态轴向间隙的变化。

不管膨胀差太大还是太小，机组的轴向间隙都会逐渐消失，从而产生动态和静态的摩擦，从而损坏机组。

所以在机组的具体操作过程中需要对胀差进行严格控制，禁止其超过允许的极限值。

在汽轮机运行期间，保持转子和气缸之间的轴向热膨胀率非常重要。

在机组的启动，停止和特定运行过程中，由于涡轮转子和汽缸的质量和热膨胀系数不同，转子的温度上升速度快于轴承的温度上升速度。

一旦两者之间的热增长差异超过了涡轮机允许的间隙公差，就会在动态和静态组件之间引起摩擦，从而损坏设备。

因此在实际运行过程当中操作人员应对胀差进行严格控制，从而确保机组的正常运行[1]。

1胀差种类及产生的原因、危害胀差的主要产生原因在于汽轮机的气缸和转子在受热和受冷时，其传热系数存在着一定的差异，进而导致在受热和受冷过程当中气缸受热或受冷膨胀与转子不同所产生的胀差。

而胀差具体可分为正胀差和负胀差，首先当转子膨胀大于气缸膨胀的过程中所产生的胀差为正胀差，反之则为负胀差。

而在汽轮机的实际运行中，无论是正胀差还是负胀差都会对机组的使用与运行产生影响，因此需要严格的进行控制。

胀差在汽轮机运行过程中不仅仅是一项重要参数，而且胀差不能出现过大的偏差，只有在起机、停机以及负荷突然大幅度出现变动的时候，由于对参数的人为控制出现错误，进而导致相关的胀差形成，而一旦其超过汽轮机所允许的极限值，则会使汽轮机动静摩擦，导致震动增大，最后损坏设备，而严重情况下可能会将叶片打断，从而使设备遭到严重的损坏，无法再继续使用[2]。

1.1产生正胀差的主要因素汽轮机之所以出现正胀差主要因为在机组启动时暖机的时间太短，进而导致升速太快或负荷的提升速度太快，从而产生了正胀差。

200MW汽轮机冷态启动胀差增大原因分析及控制【摘要】本文根据我厂汽轮机机构特征，详细论述了汽轮机冷态启动过程中，对我厂机组经常发生胀差正值增大，影响机组安全经济运行，进行了深入细致的研究分析，指出启动过程中，胀差正值增大的原因，并提出胀压增大应采取的具体对策。

【关键词】汽轮机；汽缸；胀差；温度0.引言汽轮机转子与汽缸的相对膨胀，称为胀压。

通常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的胀差值为负胀差。

根据汽缸分类又可分为高压胀差、中压胀差、低压胀差，胀差数值是很重要的运行参数，若胀差超限造成机组动态部分摩擦，严重影响机组的安全经济运行，为保证机组在最佳工况下运行，胀差正值增大是我们应解决的问题。

1.转子与汽缸的相对膨胀的关系及分析（1）机组在冷态启动时，汽轮机的启动过程属于不稳定导热过程。

在汽轮机冷态启动之前，汽缸壁温与保温层的温度都接近于室温。

当蒸汽进入汽轮机后，汽缸和转子的受热基本是单向进行的。

蒸汽进入汽轮机后，汽缸和转子的受热基本是单向进行的。

蒸汽与汽缸内壁及转子外表面接触，将热量首先传给这些部件。

汽缸的外壁与转子中心的热量是通过热传导而获得的，由于转子与汽缸的热交换条件不同，使得它们在膨胀或收缩时出现差别。

为了更好的分析转子与汽缸的膨胀或收缩时出现差别。

为了更好的分析转子与汽缸的膨胀情况如下图所示：1—高压缸2—推力轴承3—中压缸4—低压缸5—高压胀差6—中压胀差7—低压胀差汽缸与转子膨胀示意图综合分析可知，胀差的大小，表明了汽轮机轴向动静间隙的变化情况，如果转子与汽缸的膨胀相等，胀差指示为零，表明轴向间隙正常。

当转子的膨胀大于汽缸时，胀差为正值。

表明轴向间隙正常。

当汽缸膨胀大于转子膨胀（或转子的收缩快于汽缸）时，胀差为负值。

汽轮机冷态启动条件：（1）主蒸汽压力在1.4-1.6Mpa，汽温在250-260℃再热温度不低于130℃，主再过热度不低于50℃，机、炉两侧主蒸汽温差不大于40℃。