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2025-08-23
脹差是指汽輪機轉(zhuǎn)子與汽缸沿軸向的相對膨脹差值,其增大可能導(dǎo)致機組動靜部件摩擦,威脅設(shè)備安全。以下是脹差增大的核心原因及對應(yīng)處理措施:
一、脹差增大的主要原因
脹差分為正脹差(轉(zhuǎn)子膨脹大于汽缸膨脹)和負(fù)脹差(汽缸膨脹大于轉(zhuǎn)子膨脹),兩者原因不同,需分別判斷:
1. 正脹差增大的原因
- 機組啟動或加負(fù)荷時,轉(zhuǎn)子加熱速度遠(yuǎn)快于汽缸(轉(zhuǎn)子質(zhì)量小、導(dǎo)熱性好,且受蒸汽直接沖刷),導(dǎo)致轉(zhuǎn)子膨脹更快。
- 蒸汽參數(shù)異常:主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度驟升,或蒸汽流量突然增加,轉(zhuǎn)子受熱加速。
- 汽缸保溫層損壞、脫落,或汽缸冷卻水(如夾層冷卻、法蘭螺栓冷卻)流量過大,導(dǎo)致汽缸散熱過快、膨脹受阻。
- 軸向位移異常增大,間接帶動脹差正向偏移。
2. 負(fù)脹差增大的原因
- 機組停機或減負(fù)荷時,轉(zhuǎn)子冷卻速度快于汽缸,轉(zhuǎn)子收縮更明顯。
- 蒸汽參數(shù)驟降:主蒸汽、再熱蒸汽溫度突然降低,或蒸汽流量大幅減少,轉(zhuǎn)子快速失熱收縮。
- 汽缸加熱裝置(如法蘭螺栓加熱)投入過度,或汽缸保溫過厚、散熱不足,導(dǎo)致汽缸膨脹遠(yuǎn)超轉(zhuǎn)子。
- 軸封供汽溫度過低:低溫蒸汽直接冷卻轉(zhuǎn)子,加速轉(zhuǎn)子收縮。
二、脹差增大的處理措施
處理核心原則:根據(jù)脹差類型(正/負(fù)),通過調(diào)整蒸汽參數(shù)、熱量平衡或負(fù)荷,控制轉(zhuǎn)子與汽缸的膨脹速率,避免差值超限。
1.正脹差增大的處理
(1)調(diào)整蒸汽參數(shù):若蒸汽溫度/流量過高,適當(dāng)降低主蒸汽、再熱蒸汽溫度,或減少蒸汽流量(如降低鍋爐負(fù)荷),減緩轉(zhuǎn)子加熱速度。
(2)優(yōu)化汽缸加熱:若汽缸散熱過快,檢查并修復(fù)汽缸保溫層;減少汽缸冷卻水(如夾層、法蘭冷卻)流量,提升汽缸溫度,促進汽缸膨脹。
(3)控制啟動/加負(fù)荷速度:若在啟動或加負(fù)荷階段,適當(dāng)降低升速、升壓速率,延長暖機時間,讓汽缸有足夠時間跟隨膨脹。
(4)監(jiān)控軸向位移:若軸向位移異常,排查推力軸承、汽封等部件,避免因軸向位移連帶擴大脹差。
2.負(fù)脹差增大的處理
(1)調(diào)整蒸汽參數(shù):若蒸汽溫度/流量驟降,適當(dāng)提高主蒸汽、再熱蒸汽溫度,或維持穩(wěn)定蒸汽流量,減少轉(zhuǎn)子冷卻收縮。
(2)控制汽缸加熱:若汽缸加熱過度,減少法蘭螺栓加熱裝置的蒸汽供給;若汽缸散熱不足,檢查保溫是否過厚(停機時可適當(dāng)加強散熱)。
(3)優(yōu)化軸封供汽:若軸封供汽溫度過低,提高軸封供汽溫度(避免低溫蒸汽冷卻轉(zhuǎn)子),或調(diào)整軸封供汽量。
(4)控制停機/減負(fù)荷速度:若在停機或減負(fù)荷階段,適當(dāng)減緩降速、降壓速率,延長冷卻時間,讓轉(zhuǎn)子與汽缸收縮速率匹配。
3.緊急處理(脹差超限時)
- 若脹差快速增大至報警值,立即停止加負(fù)荷(或減負(fù)荷)、降速,必要時緊急停機,避免動靜部件摩擦導(dǎo)致設(shè)備損壞。
- 停機后檢查轉(zhuǎn)子、汽缸、汽封、推力軸承等關(guān)鍵部件,排除故障后再重啟。
三、關(guān)鍵注意事項
- 運行中需實時監(jiān)控脹差、蒸汽參數(shù)(溫度/壓力/流量)、軸向位移、汽缸與轉(zhuǎn)子溫度等指標(biāo),提前預(yù)判變化趨勢。
- 定期檢查汽缸保溫、冷卻/加熱裝置、軸封系統(tǒng),避免因設(shè)備老化或故障導(dǎo)致脹差異常。
來源:電廠運行學(xué)習(xí)筆記
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