1、軸向位移和脹差的概念
軸位移指的是軸的位移量而脹差則指的是軸相對於汽缸的相對膨脹量,一般軸向位移變化時其數值較小。軸向位移為正值時,大軸向發電機方向移,若此時汽缸膨脹遠小於軸的膨脹,差脹不一定向正值方向變化;如果機組參數不(bú)變,負荷穩定,差脹(zhàng)與軸向位移(yí)不發生變化。機組啟停過程中及(jí)蒸汽參數變化時(shí),差脹將會(huì)發(fā)生變化,由於負荷的變化而軸(zhóu)向位移也(yě)一定發生變化。運行中軸向位移變化,必然引起(qǐ)差脹的變化。
2、影響機組差脹的因素
使脹差向正值(zhí)增大的主(zhǔ)要因素簡述如下:
1)啟動時暖機(jī)時間太短,升速太快或升負荷太快。
2)汽缸夾層、法蘭加熱裝置的加熱汽溫太低或流量較低,引起汽加熱的作用較弱(ruò)。
3)滑銷係統或(huò)軸承台板的滑動性能差,易卡澀。
4)軸封汽溫度過(guò)高或軸封供汽量過大,引起軸頸過份伸長。
5)機組啟動時,進汽(qì)壓力、溫度、流量等參數過高。
6)推力軸承磨損,軸向位移(yí)增大。
7)汽缸保溫層的保溫效果不佳(jiā)或保溫層脫落,在嚴冬季節裏,汽機房室溫太低或有穿堂冷風。
8)雙層缸的夾層中流入(rù)冷汽(或冷水)。
9)脹差指示器零點不準或觸(chù)點磨損,引起數字偏(piān)差。
10)多(duō)轉子機組,相(xiàng)鄰轉子脹差變化帶來的(de)互相影響。
11)真空變化的影響。
12)轉速變化的影響。
13)各級抽汽量(liàng)變化的影響,若一級抽汽停用,則(zé)影響高差很明顯。
14)軸承油溫太高。
15)機組停機惰走過程中由於“泊桑效(xiào)應”的影響。(泊桑效應是轉子高速旋轉時(shí),受離心(xīn)力的作用,轉子發生變(biàn)形,徑向(xiàng)變粗、軸向變(biàn)短;當轉速降低時,離心力的作用減小,大軸的徑長又(yòu)回到原來的狀態,變細(xì)變長。)
當負荷變化時,各(gè)級蒸汽流量發生變化,特別是在低負荷範圍內,各級蒸汽溫度的變化較大,負荷增長(zhǎng)速(sù)度愈(yù)快,蒸汽的溫升速度也愈快.與(yǔ)金屬表向降負(fù)荷(hé)速度加快,汽缸和(hé)轉子溫升速度的差別愈大。負(fù)荷增加速度加快,正差脹增大;降負荷速度加快,正差脹縮小(xiǎo),以致出現負差脹。軸封供氣對轉子的軸封(fēng)段和軸封體加熱,由於軸(zhóu)封體是嵌在汽缸兩端,其膨脹對汽缸軸同長度幾乎沒有影響,但轉子軸封段(duàn)的膨脹卻影響轉子的長度,因而使正(zhèng)差脹加大。由於軸封段占轉(zhuǎn)子長度的比例較(jiào)小,故對總差脹(zhàng)影響較小(xiǎo),可是軸封處的局(jú)部(bù)差脹卻(què)比較大。若軸封供氣溫度過高,則出現正差脹過大(dà);反(fǎn)之,負差脹(zhàng)過大。一般規定(dìng)軸封(fēng)氣溫度略高於軸封金屬溫度(dù)。
低壓差脹對環境溫度較敏感(gǎn)。環境溫度升(shēng)高,低壓差(chà)脹變小,環境溫度降低,低壓差脹升高(gāo)。主要原因一方麵(miàn)是環境溫度降低,低(dī)壓缸冷卻加劇(低壓缸無保溫);另一方麵是(shì)循環水溫度降低使真空升高,排氣(qì)溫度降低,缸溫下降(jiàng)。經觀察,在不同負荷下,變化規律是一樣(yàng)的。在同一負荷下(xià),冬季(jì)跟夏季低壓差脹相差 15%。摩擦鼓風(fēng)的影(yǐng)響,在機組啟動和低負(fù)荷階段,蒸(zhēng)汽流量較小,而高中低壓級內產生較大的鼓風摩擦損失(與轉速三次方成正比),損失產生(shēng)的(de)熱量被蒸汽吸收,使其(qí)溫度升高。由於(yú)葉(yè)輪直接與蒸汽相(xiàng)摩(mó)擦,因此轉子溫度比汽(qì)缸溫度高,故出現正差脹。隨著(zhe)轉速升高,轉子(zǐ)摩(mó)擦鼓風損失產生的熱量相應加大,但此時由於流量增(zēng)加,使產生的 鼓風損失的級數相應減少,因此每千克蒸汽(qì)吸收摩擦鼓風損失產生的熱量先隨轉速升高而增大,使高中低壓缸正差脹增大(dà),後又隨轉速升高(gāo)而相應減少,對差脹的影(yǐng)響逐漸減少。真空降低,一方麵排氣溫度升高,低壓缸排(pái)氣口壓力升高,缸體內外壓差減少,兩者促進低壓(yā)缸缸體膨(péng)脹,從而減少低壓差脹。另一方麵,若軸封氣壓(yā)不變,低壓缸軸(zhóu)封段(duàn)軸封汽量減少,轉子加熱減弱,也使低壓差脹減少(shǎo)。
泊桑效應影(yǐng)響機組低壓(yā)差脹約(yuē)10%,所以開機(jī)衝(chōng)轉前,低壓差脹應保(bǎo)證10%以上。在停機過程(chéng)中盡量減少低壓差(chà)脹(Z好控製在90%以下),當(dāng)低壓差脹超過110%,必須(xū)緊急停機,這時隨著轉速(sù)下降,低壓差脹會超(chāo)過120%,在低轉速區可能會有動(dòng)靜摩擦(cā)。在冬季(jì)低壓差脹過高時,要注意軸封氣母管壓力,若壓力過高可適當(dāng)調低,也可用(yòng)降低真空方法來減(jiǎn)少低壓差脹。冬季減少開窗的地方,這是冬季減少低壓差脹有效措施。
極熱態(tài)啟動時,軸封供氣盡量選擇高溫汽源,輔氣作為汽源時,必(bì)須(xū)保(bǎo)證其溫(wēn)度(dù)控製在270℃左右,若溫度(dù)太低,將造成高壓軸封段大(dà)軸急劇冷卻收縮,有可能(néng)導致前幾級動靜摩擦。冷態啟動時,軸封氣源高於大(dà)軸金屬溫度,大軸將局部受熱伸(shēn)長(zhǎng),出現(xiàn)較大的正差脹。因此要選擇與軸封金屬溫度相匹配的(de)汽源,不拖(tuō)延啟動時間。低壓差脹過大,可采用降(jiàng)低真空來調節,盡量提前衝轉升速。機組啟動階段低壓正(zhèng)差脹超過(guò)限值時,可破壞真(zhēn)空停軸封氣,待差(chà)脹正常後重新啟動。機組倒缸前,主蒸汽汽溫至少比高(gāo)壓缸(gāng)金屬溫度高50℃以上,倒缸前應考慮軸(zhóu)向位移對高壓差脹影響。機組啟停階段差脹(zhàng)變(biàn)化幅度大,影響因素多,調整難度大,因此要(yào)嚴格按(àn)規程操作,根據(jù)汽缸金屬溫度選擇適當的(de)衝轉參數,適當的升溫升壓曲線,確定合適升溫速度(dù),控製升速和暖機(jī)時間,帶負荷後根據具體情況,及時分析和采取有效方法,才能有效控製差脹。
(來源:設備管理與維修)