汽輪機差脹及機組噪聲過大原因分析與改進

　　α為放熱系數;

　　A金屬為金屬的受熱面積。

　　金屬的單位時間的吸熱量Q2 為：

　　Q2 = m金屬cb金屬 （3）

　　式中m金屬為金屬的質量; c 為金屬的比熱; b金屬為金屬的溫升速度。

　　如果不計散熱損失， 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金屬稱為質面比。

　　當機組啟動升速或加負荷暖機前， 轉子和汽缸與蒸汽的溫差 （t蒸汽- t金屬 ）可以視為相等， 但在升速或加負荷暖機過程中， 由于放熱系數α和質面比A金屬m金屬的不同， 轉子與汽缸就會產生溫差。汽缸的質量大， 接觸蒸汽面積小; 轉子質量小， 接觸蒸汽的面積大， 另外， 轉子轉動時蒸汽對轉子的放熱系數比汽缸的要大， 所以轉子溫度變化快， 轉子更接近于蒸汽溫度， 因此， 在汽輪機啟停和工況變化時， 轉子隨蒸汽溫度的變化膨脹或收縮更為迅速。在每個暖機階段， 轉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的溫升率升高溫度。因此經過一段時間后，汽缸與轉子的溫差縮小， 這樣就可以升速或升負荷到下一暖機階段。

　　在滑參數啟動過程中， 對主汽參數的控制和金屬的溫升率的控制是防止汽輪機的正脹差值過大的主要手段。要防止蒸汽參數過高， 蒸汽參數過高會引起進汽量少， 暖機不均勻， 使轉子加熱過快， 汽缸加熱相對過慢， 汽缸和轉子的溫差加大， 使得相對膨脹正值增加過快。

　　如在 2007年1號機開機， 主汽溫度320℃， 壓力2.7 MPa 時沖轉。主汽溫度365℃， 壓力3.2 MPa 時并網， 相對膨脹增大至3.0 mm。鍋爐蒸汽溫度降至350℃時， 相對膨脹回落0.2 mm。

　　3. 3. 2控制軸封供汽對脹差的影響

　　高壓汽輪機從調節汽室沿前軸封漏出的蒸汽，故前軸封段的轉子溫度較高， 且在汽輪機軸封處由于蒸汽流速高蒸汽的放熱系數也大。再者， 高溫高壓汽輪機汽封段轉子長度較大， 如果有效地降低軸封供汽溫度， 對軸封段的正脹差減小是有利的。

　　軸封供汽有2 種來源： 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℃ 。運行中7 號機一般采用廠用汽作為軸封供汽的熱源。在啟動過程中， 轉子軸封段溫升率較快， 膨脹大， 應盡可能采用高除汽平衡汽源， 以低溫蒸汽降低轉子溫升率。

　　在1 號機開機中， 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對相對膨脹的影響