影响汽轮发电机组胀差的因素和控制措施

2022-09-11

汽轮发电机组是一种以蒸汽为动力, 并将蒸汽的热能转化为机械功, 再转变为电能的旋转机械。武汉汽轮机厂CC50-8.83/4.3/1.5 CC50-8.83/4.3/0.7型汽轮机为高压单缸、双抽凝汽式机组。具有单机功率大、效率高、寿命长等优点。机组胀差, 是汽轮机转子和汽缸膨胀差值, 当转子和汽缸膨胀差值为正, 称之为正胀差, 反之为负胀差。机组胀差对汽轮机的运行有着重要影响, 是汽轮发电机组运行的一个重要参数。

一、影响汽轮发电机组胀差的因素主要有以下几个方面

1. 机组启停中对主蒸汽参数和升温升压速度。

机组胀差直接取决于转子和汽缸的膨胀差值, 而转子和汽缸的膨胀收缩直接因素是蒸汽的加热效果。升温升压速度越大, 产生的胀差也越明显。主蒸汽额定参数为8.83MPa, 535℃, 特别是在滑参数启机中, 对胀差的影响尤其明显。

2. 机组安装情况, 滑销系统的正常与否。

滑销系统是为保证汽轮机在启动、运行和停机时, 各个部件正确地膨胀、收缩和定位, 同时保证汽缸和转子正确对中。因此滑销系统的畅通与否这对机组胀差有着重要影响。

3. 轴封供汽条件的选择, 包括轴封供汽汽源、轴封供汽参数, 及投入轴封供汽的时间。

轴封系统是用于防止低压轴封处汽缸漏气和回收高压轴封处汽缸漏气。轴封供汽直接作用于汽轮机大轴, 因此它直接影响着汽轮机转子的膨胀与收缩。对机组胀差有着关键性作用。

4. 机组凝汽器真空的影响。

对于多缸机组而言, 真空降低时, 机组进汽量增加, 使高压转子受热加快, 其高压缸正胀差随之增大;中低压缸摩擦鼓风的热量容量被蒸汽带走, 因而转子被加热的程度减小, 正胀差减小。当凝汽器真空升高时, 过程正好相反。而我公司为单缸机组, 真空降低时, 进汽量增加, 一方面过多的蒸汽带着鼓风摩擦产生的热量, 减少转子的膨胀, 另一方面低压缸排汽温度升高, 低压缸前后压差减小, 有利于汽缸的膨胀, 直接影响着机组胀差的发展趋势。

5. 机组保温条件和疏水系统的影响。

机组保温条件和疏水系统的布置直接影响着机组汽缸温度的发展趋势。保温不合理了, 将使得汽缸膨胀不均。疏水不充分、疏水布置方式不正确, 将会使得下缸积水, 降低下缸温度, 造成上下汽缸产生较大温差, 膨胀不均, 影响机组胀差。另外对于多缸机组, 系统配备的汽缸法兰及螺栓加热装置, 也直接影响着机组胀差。

二、胀差的主要控制措施

1. 在机组启停过程中, 根据机组各个参考点温度, 严格按照规定的升温升压速率, 控制主蒸汽参数。

法兰金属温升速度控制在3~4℃/min;保证汽缸左右法兰温差不超过10~15℃;法兰内外壁温差不超过100℃;螺栓温度低于法兰温度, 最大不超过30℃;调节级处上下缸壁温差不超过50℃。在机组加减负荷中, 应根据胀差的发展趋势, 及时调整。加负荷时, 进汽量增加, 正胀差可能继续增大, 减负荷时, 胀差往负值趋势发展。因此应合理选择加减负荷速率, 将胀差控制在可调、正常范围内。

2. 定期检查滑销系统工作状态。

运行中应注意经常往滑动面之间注油, 保证滑动面润滑及自由移动。

3. 合理选择轴封供汽参数及投入时间。

冷态启机, 应选择低温汽源。热态启机, 应根据汽缸温度, 选择合适的高温汽源。就我公司机组而言, 冷态时选择1.2MPa、250-310℃中压蒸汽, 极热态时选择9.8MPA高压蒸汽。并根据胀差合理调整低压轴封供汽温度。当胀差向正值发展, 将低压轴封供汽温度调整在下限运行, 反之, 控制在上限运行。