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汽輪機(jī)脹差增大的原因處理

發(fā)布時(shí)間：2025-08-23

脹差是指汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與汽缸沿軸向的相對(duì)膨脹差值，其增大可能導(dǎo)致機(jī)組動(dòng)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(duì)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(jī)組啟動(dòng)或加負(fù)荷時(shí)，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(dòng)脹差正向偏移。

2. 負(fù)脹差增大的原因

- 機(jī)組停機(jī)或減負(fù)荷時(shí)，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(jìn)汽缸膨脹。

（3）控制啟動(dòng)/加負(fù)荷速度：若在啟動(dòng)或加負(fù)荷階段，適當(dāng)降低升速、升壓速率，延長暖機(jī)時(shí)間，讓汽缸有足夠時(shí)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(kuò)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(jī)時(shí)可適當(dāng)加強(qiáng)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(jī)/減負(fù)荷速度：若在停機(jī)或減負(fù)荷階段，適當(dāng)減緩降速、降壓速率，延長冷卻時(shí)間，讓轉(zhuǎn)子與汽缸收縮速率匹配。

3.緊急處理（脹差超限時(shí)）

- 若脹差快速增大至報(bào)警值，立即停止加負(fù)荷（或減負(fù)荷）、降速，必要時(shí)緊急停機(jī)，避免動(dòng)靜部件摩擦導(dǎo)致設(shè)備損壞。

- 停機(jī)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(xiàng)

- 運(yùn)行中需實(shí)時(shí)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(shì)。

- 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(yùn)行學(xué)習(xí)筆記

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