B15-8.83/4.12型汽轮机胀差的控制

杨　金

(贵州开阳化工有限公司，贵州 开阳　550300)



B15-8.83/4.12型汽轮机胀差的控制

杨金

(贵州开阳化工有限公司，贵州 开阳550300)

摘要：主要介绍了B15-8.83/4.12型汽轮机的运行情况，以及运行过程中产生胀差的原因、分析及控制措施。

关键词：汽轮机；胀差；措施

1概述

我厂汽轮机型号为B15-8.83/4.12，系武汉汽轮机厂生产的高压﹑单缸﹑冲动背压式，由单缸，单轴组成，通过刚性联轴器直接带动发电机。汽轮机膨胀的死点在后轴承座下半的纵向键和横向圆销的交点上，受热后机组由此向前膨胀，在前座架上装有热膨胀指示器，指示机组热胀值。转子则以前轴承座内的推力轴承定位整体向后膨胀，汽缸与转子的相对膨胀差由装在后轴承座内的相对膨胀发讯器进行测量并自动指示差胀值。

2胀差的产生及危害

胀差产生的根本原因是转子与汽缸之间存在着温差。当转子的膨胀大于汽缸时，产生正胀差。当转子的膨胀小于汽缸时，产生负胀差。胀差的大小反映汽轮机动静轴向间隙相对于静止时的变化，胀差过大或过小都会使机组轴向间隙消失，导致动态和静态摩擦，对机组产生损坏。因此，每台机组开停车过程中都要严格控制胀差，使其不超过允许的极限值。我厂背压汽轮机的胀差允许值如下：

表1

3汽轮机胀差异常事故统计及分析

本厂背压汽轮机自2013年投运以来，因汽轮机胀差造成机组跳闸或延迟开机等情况时有发生，现将最近两个月三次跳车原因及数据列举如表2。

4胀差变化的原因

机组稳定运行时，胀差一般变化不大。

4.1　正胀差值增大原因

(1)启动时暖机时间太短，升速或加负荷太快；

表2　汽轮机胀差异常事故统计及分析表

(2)机组启动时进汽压力﹑温度﹑流量等参数过高；

(3)油温过高；

(4)上﹑下缸温差过大；

(5)轴封漏气量过大。

4.2　负胀差值增大的原因

(1)负荷突然下降或机组突然甩负荷；

(2)主汽温度骤然降低或启动时进汽温度低于金属温度；

(3)油温过低；

(4)排汽温度升高。

5胀差控制的措施

5.1　选择合理的启动参数

当汽轮机进汽参数发生变化时，首先是转子的热状态发生变化，汽缸的热状态变化要滞后于转子一段时间，因此机组的胀差会发生变化。由表2可以看出，冲转时主汽压力﹑温度偏高，使得机组上﹑下缸温差大，胀差正值偏大，故选择合理的启动参数对机组的冲转至关重要。

5.2　制定合适的升温﹑升压曲线

制定合适的升温﹑升压曲线，并在汽轮机暖管及冲转过程中严格执行。

5.3　控制汽轮机升速速度及定速暖机时间

我厂背压汽轮机组冷态启动时升速率为100r/min，热态启动时为300r/min，过临界时为400r/min。在汽轮机升速至500r/min时，一般低速暖机20min，升速至1200r/min时，一般暖机90min，但具体时间以汽轮机的热膨胀值而定。汽轮机正常稳定运行时热膨胀值能达到13.7mm，一般由1200r/min往2500r/min升速时，热膨胀值要达到正常运行值的一半左右。经过多次的开车摸索，由1200r/min往2500r/min升速，热膨胀值达到7mm，过临界比较顺利，此方法经投入运行，屡试不爽。经查2014年9月1日汽轮机运行趋势，机组由1200r/min往2500r/min升速时，热膨胀值仅6.12mm，缸温才294℃。汽轮机升速至2500r/min，一般高速暖机20min，升至3000r/min额定转速暖机10min。

5.4　轴封抽汽使用适当

由于轴封抽汽器直接与汽轮机大轴接触，故它的温度直接影响大轴伸缩，进而影响胀差。本机组轴封抽汽器与轴封风机相连，通过风机抽走汽封多余蒸汽。冷态启动时，冲转前投入轴封风机，可以控制胀差正值增大。若正值增长过快，可开启两台风机。热态启动时，冲转前，防止转子弯曲，严禁投入轴封风机。

5.5　冲转过程中及时调整向空排汽阀开度

背压汽轮机并热网前背压蒸汽排空，而向空排汽阀开度直接影响上﹑下缸温度及胀差。根据冲转过程中汽轮机的进汽量调整向空排汽阀开度，对胀差的控制非常重要，经实践证明，控制效果非常好。

5.6　尽量缩短并网时间

由于汽轮机在启动加热时，产生正胀差。在并热网前，胀差靠向空排汽阀控制，并热网时，逐渐关闭向空排汽阀，胀差会向正值增长，此时，缩短并网时间，可有效控制胀差增长速度，继而并上电网后，使机组达到准稳态区。

5.7　及时投入各段汽封漏汽

汽轮机启动过程中，当漏汽压力达到要求时，及时投入各段汽封漏汽，可减少大轴的加热汽量，进而控制胀差正值增长太快。

6小结

汽轮机胀差变化因素很多，这就要求操作人员严密监视汽轮机的胀差。在不同阶段采取不同的措施，将胀差控制在合格范围内，才能确保汽轮发电机组运行的可靠性﹑安全性﹑经济性，达到延长汽轮机的使用寿命的目的。

参考文献：

[1]郭文斌.汽轮机运行中胀差的分析和控制[J].西北电力技术，2004，(6).

Differential Expansion Control of B15-8.83/4.12 Model Steam Turbine

YANGJin

(Guizhou Kaiyang Chemical Co.，Ltd，Kaiyang，550300)

Abstract：This article mainly introduces the operation of B15-8.83/4.12 model steam turbine. It analyzes the cause and preventive measures on differential expansion during service.

Key words：steam turbine；differential expansion；measure

中图分类号：TK26

文献标志码：B

文章编号：1003-6490(2015)01-0078-02

作者简介：杨金(1983-)，女，湖北武汉人，本科 热能与动力工程专业毕业，助理工程师，贵州开阳化工有限公司生产部热电界区汽轮机值班员。

收稿日期：2014-11-20