拾一| 汽机调试

汽轮机在启、停和工况变化时，汽缸和转子分别以各自的死点为基准沿轴向膨胀或收缩。

由于汽缸与转子的结构不同，材料不同，汽缸的质量大于转子，而汽缸与蒸汽的接触面又小于转子与蒸汽的接触面，汽缸内壁与蒸汽之间的传热系数远小于转子与蒸汽之间的传热系数，使得蒸汽对汽缸的加热或冷却比转子来得慢。

因此，在启动或停机过程中，汽缸与转子的绝对膨胀值是不相等的，两者的差值称为相对膨胀，即胀差或差胀。

胀差过大过小都会使汽轮机的轴向动静间隙消失，造成汽轮机动静碰摩。所以汽轮机都会对胀差有严格的限制，被设置为汽轮机的保护之一。

接下来，我们通过某1000MW超超临界机组的启停和带负荷过程，来追踪胀差的发展趋势，这里我们不关心胀差是正是负，我们只看转子和汽缸的相对位置。

该机组胀差设计值：高压缸＜＋9.5mm，＞-9.5mm；中压缸：＜10.1mm，＞-7.2mm；低压缸：＜25mm，＞-6.5mm；缸胀设计值：高压缸60mm；中压缸30mm；低压缸1.8mm。

时间点高压缸胀差中压缸胀差低压缸胀差高压缸膨胀中压缸膨胀纯冷态00000冷态冲转前1.230.868.9614.595.80冲转前由于投了较长时间轴封，缸体和转子均缓慢膨胀，而转子直接与轴封接触受热更多，体现为胀差增大趋势2000转定速0.470.916.0315.245.89升速过程中转子径向离心力逐渐增大，轴向就会变短、变粗，在缸体膨胀没有发生较大变化的时候，转子在缩短，导致胀差在转速上升时会同步缩小暖机过程中2.624.0111.9719.476.34冲转后蒸汽流量的增加，使转子和汽缸继续膨胀，由于缸暖的慢，转子暖的快，胀差会呈现均匀增大趋势3000转定速2.413.386.0319.696.40同样是升速过程中的泊松效应，由于3000r/min转速更高，径向离心力更大，加上低压转子直径更大，泊松效应尤其明显，导致胀差短时间快速缩小暖机一段时间后开始回头3.197.0014.5625.9311.47转子加热到一定程度开始趋于平缓，接下来进入缸体缓慢膨胀时间，就像赛跑，缸让转子先跑，但总是能追上直到并网前-3.48-0.429.1249.2622.763000r/min空负荷电气试验时间很长，转子和汽缸的膨胀已进入此参数下的稳态区域，我们可以看到，缸体的膨胀不仅追上了转子，还比转子膨胀的多了并网后-3.37-0.2112.849.3623.59并网后进汽量持续增大，转子又率先抢跑，但和前面一样，随着时间的流逝，汽缸总能把拉开的距离追回来的打闸进行超速试验-2.570.3618.8549.0523.23汽轮机打闸后转速降低，转子开始变得又细又长，尤其是低压转子快速伸长接下来是热态启动过程启动-3.20-0.4113.8948.3924.123000转定速-3.92-1.294.7148.5624.12并网-2.32-0.656.1650.2324.3930万负荷-3.28-1.2510.5753.8125.68到这里大家都膨胀的差不多了，机组进入准稳态区，随着负荷的升高，汽缸和转子稳步前进，大家逐渐往设计值膨胀40万负荷-3.29-1.0111.0855.1226.4450万负荷-3.33-1.1511.7856.0926.7960万负荷-3.62-1.1912.7557.6827.9470万负荷-3.67-1.2611.2856.9728.2180万负荷-3.70-1.7510.2357.1426.4490万负荷-3.63-1.789.1456.6527.34100万负荷-3.76-1.9510.4159.2127.64带高负荷，缸胀已经达到设计值，汽缸和转子的膨胀已经处于稳态，此时升降负荷，进汽量的变化让高压胀差在-4左右波动，中压胀差在-2左右波动，低压胀差在10左右波动。

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