汽輪機(jī)差脹及機(jī)組噪聲過(guò)大原因分析與改進(jìn)

　　α為放熱系數(shù);

　　A金屬為金屬的受熱面積。

　　金屬的單位時(shí)間的吸熱量Q2 為：

　　Q2 = m金屬cb金屬 （3）

　　式中m金屬為金屬的質(zhì)量; c 為金屬的比熱; b金屬為金屬的溫升速度。

　　如果不計(jì)散熱損失， 由Q1 = Q2 ， 整理公式 （2 ），（3）得：

　　b金屬=（ t蒸汽- t金屬） αA金屬/（m金屬c ） （4）

　　A金屬/m金屬稱為質(zhì)面比。

　　當(dāng)機(jī)組啟動(dòng)升速或加負(fù)荷暖機(jī)前， 轉(zhuǎn)子和汽缸與蒸汽的溫差 （t蒸汽- t金屬 ）可以視為相等， 但在升速或加負(fù)荷暖機(jī)過(guò)程中， 由于放熱系數(shù)α和質(zhì)面比A金屬m金屬的不同， 轉(zhuǎn)子與汽缸就會(huì)產(chǎn)生溫差。汽缸的質(zhì)量大， 接觸蒸汽面積小; 轉(zhuǎn)子質(zhì)量小， 接觸蒸汽的面積大， 另外， 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)蒸汽對(duì)轉(zhuǎn)子的放熱系數(shù)比汽缸的要大， 所以轉(zhuǎn)子溫度變化快， 轉(zhuǎn)子更接近于蒸汽溫度， 因此， 在汽輪機(jī)啟停和工況變化時(shí)， 轉(zhuǎn)子隨蒸汽溫度的變化膨脹或收縮更為迅速。在每個(gè)暖機(jī)階段， 轉(zhuǎn)子溫度逐漸升到比較接近周圍蒸汽的溫度之后， 溫升率明顯下降， 而汽缸則仍以接近于原來(lái)的溫升率升高溫度。因此經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，汽缸與轉(zhuǎn)子的溫差縮小， 這樣就可以升速或升負(fù)荷到下一暖機(jī)階段。

　　在滑參數(shù)啟動(dòng)過(guò)程中， 對(duì)主汽參數(shù)的控制和金屬的溫升率的控制是防止汽輪機(jī)的正脹差值過(guò)大的主要手段。要防止蒸汽參數(shù)過(guò)高， 蒸汽參數(shù)過(guò)高會(huì)引起進(jìn)汽量少， 暖機(jī)不均勻， 使轉(zhuǎn)子加熱過(guò)快， 汽缸加熱相對(duì)過(guò)慢， 汽缸和轉(zhuǎn)子的溫差加大， 使得相對(duì)膨脹正值增加過(guò)快。

　　如在 2007年1號(hào)機(jī)開(kāi)機(jī)， 主汽溫度320℃， 壓力2.7 MPa 時(shí)沖轉(zhuǎn)。主汽溫度365℃， 壓力3.2 MPa 時(shí)并網(wǎng)， 相對(duì)膨脹增大至3.0 mm。鍋爐蒸汽溫度降至350℃時(shí)， 相對(duì)膨脹回落0.2 mm。

　　3. 3. 2控制軸封供汽對(duì)脹差的影響

　　高壓汽輪機(jī)從調(diào)節(jié)汽室沿前軸封漏出的蒸汽，故前軸封段的轉(zhuǎn)子溫度較高， 且在汽輪機(jī)軸封處由于蒸汽流速高蒸汽的放熱系數(shù)也大。再者， 高溫高壓汽輪機(jī)汽封段轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度較大， 如果有效地降低軸封供汽溫度， 對(duì)軸封段的正脹差減小是有利的。

　　軸封供汽有2 種來(lái)源： 廠用汽 壓力0.89 MPa溫度約280℃ 和高除汽平衡汽 壓力約為0.5 MPa溫度約158℃ 。運(yùn)行中7 號(hào)機(jī)一般采用廠用汽作為軸封供汽的熱源。在啟動(dòng)過(guò)程中， 轉(zhuǎn)子軸封段溫升率較快， 膨脹大， 應(yīng)盡可能采用高除汽平衡汽源， 以低溫蒸汽降低轉(zhuǎn)子溫升率。

　　在1 號(hào)機(jī)開(kāi)機(jī)中， 盡快將高除壓力升至正常， 將軸封汽源由廠用汽 280℃ 倒為汽平衡

　　158℃ 汽源， 對(duì)脹差的控制起到了較好的效果。

3. 3. 3汽缸、法蘭螺栓加熱裝置投運(yùn)對(duì)相對(duì)膨脹的影響